不同晶核剂对硼硅酸盐钙钛锆石固化体析晶行为及化学稳定性的影响

通过"一步法"热处理制备含24%(质量分数)模拟核废物的硼硅酸盐钙钛锆石固化体,从析晶动力学角度出发,利用Kinssinger法研究不同晶核剂(Fe_2O_3、Cr_2O_3、P_2O_5、CaF_2)作用下固化体的析晶行为及其对化学稳定性的影响。实验结果表明,Cr_2O_3的引入促进了板状CaZrTi_2O_7晶体的析出,析晶活化能E由218kJ/mol降至128kJ/mol,并使残留在玻璃基体中的模拟核素进入所析出的晶相,而其他晶核剂对析晶无明显影响。MCC-1标准测试法结果显示,Cr_2O_3作为晶核剂时,模拟核素Ce元素抗浸出性能最为优异,化学稳定性最佳,7d后归一化元素浸出率小于10^(-7) g·m^(-2)·d^(-1)。

高放废料固化用硼硅酸盐材料研究进展

硼硅酸盐固化体是研究最广泛的高放废料固化体,也是高放废料成分的良好溶剂。该体系具有良好的抗辐照性、热稳定性、化学稳定性、耐水性。本文着重从硼硅酸盐玻璃及玻璃陶瓷固化体的固化机理、固化体系及其特点综述其研究和开发进展,并对其今后的发展趋势进行展望。

锂铝硅系光敏微晶玻璃的研究进展和应用

自Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系光敏微晶玻璃诞生以来,人们便期望将其优秀的异向刻蚀能力应用于微型结构件的制造中。目前,对锂铝硅系光敏微晶玻璃材料的研究主要集中在成核机理、析晶过程和组分、性质间的关系等方面。光敏微晶玻璃的光敏性和结晶性能密不可分,光敏性决定了晶核的形成,而生成的偏硅酸锂晶体则决定了其异向刻蚀能力。因而对成核机理和析晶过程的研究至关重要,亦有利于了解玻璃的本质。而随着科学技术的发展进步,光敏微晶玻璃的某些性能已不能很好地满足应用要求,如介电损耗和化学稳定性,因此提高光敏微晶玻璃的性能变得必要。随着研究的日益深入,光敏微晶玻璃在实际应用中也暴露出一些问题,如刻蚀精度、壁角倾斜度、内壁光滑度、介电损耗高等,这些问题制约着该材料的发展,亟待解决。本文阐述了锂铝硅系光敏微晶玻璃的光敏化诱导析晶原理,详细介绍了Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系光敏微晶玻璃的研究进展以及在三维集成电路、微流控芯片和微通道板等方面的应用,分析了现阶段存在的问题,并指出了今后光敏微晶玻璃的研究方向。

Na_2O/SiO_2对硼硅酸盐钙钛锆石固化体化学稳定性的影响

通过熔融冷却再热处理制备含24%(质量分数)模拟核废物的硼硅酸盐钙钛锆石固化体,通过设计不同含量的Na_2O和SiO_2,探究Na_2O/SiO_2及不同浸泡天数对硼硅酸盐钙钛锆石固化体化学稳定性的影响。MCC-1标准测试法结果显示随Na_2O/SiO_2的减小,Na、Si、B元素浸出率由于硼反常现象呈现先降低后增高再降低的趋势,Ce元素浸出率始终处于较低的水平;各元素浸出率随天数的变化均呈现逐渐降低的趋势,且前14 d浸出率下降较快,随时间延长,浸出率逐渐趋于稳定。

钾钠物质的量比对LAS光敏微晶玻璃介电性能的影响

作为新型玻璃转接板的基板材料,光敏微晶玻璃的介电性能成为限制其发展的关键因素之一。为此,本研究通过熔融法制备出含有不同钾钠物质的量比的光敏微晶玻璃样品,借助网络矢量分析仪、拉曼光谱、红外光谱以及X射线衍射仪等分析钾钠物质的量比对样品介电常数和介电损耗的影响。结果表明,钾钠物质的量比为0的样品(不含有K2O)具有最低的介电常数和介电损耗,分别为5.0和4.9×10-3(1GHz),这一研究表明增加Na2O对K2O的取代量可以使玻璃结构更加致密,降低玻璃极化和光敏玻璃陶瓷的介电常数和损耗。

铝含量对光敏微晶玻璃介电性能的影响

光敏微晶玻璃是一种新型TGVs(Through Glass Vias,玻璃通孔)转接板基板材料,介电性能的改善有助于光敏微晶玻璃在集成电路应用中的发展。实验通过熔融法制备出不同Al2O3含量的光敏微晶玻璃,并借助网络矢量分析仪、红外光谱、拉曼光谱等手段研究样品的介电常数、介电损耗以及玻璃网络结构。其中Al2O3含量为2wt%的样品具有最优的介电常数和介电损耗,分别为5.0和4.8×10^-3(1 GHz)。