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目前核技术已经在核电、军事、科研、医疗等方面都有应用。然而,随着核技术的发展,产生的核废物日益增多,并正在严重地威胁地球的生态环境和人类的生存。因此,如何正确、安全、合理的处理与处置核废物,不仅是造福子孙后代,而且还是进一步实现核能可持续发展的关键所在。本文以烧绿石(Pyrochlore)为研究对象,以Ti、Ti02、CuO、Gd2O3、ZrO2为原料,采用自蔓延高温合成结合快速加压(Self-propagating synthesis plus quick pressing,SHS/QP)及闪光烧结(Flash sintering,FS)两种原位合成技术制备抗辐照能力更强、应用前景更广的Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石,探索其制备过程中的参数、工艺方法等条件。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、万能试样机、显微硬度计和密度天平等设备对合成样品进行结构表征与性能分析,并探索了加压时间点、温度、电流电压值、致密度、水热稳定性之间的关系。结果表明:采用SHS/QP的方法,成功制备了 Gd2Ti207/Cu基体。合成的烧绿石固化体反应温度为1511 ℃,硬度和密度分别为10.49 GPa和5.53g/cm3。采用MCC-1浸出实验方法,研究样品的水热稳定性,Gd元素表现出良好的抗浸出性能,42天归一化浸出率为1.97×10-4 g·m-2·d-1。并在原有配方基础上,采用Zr02替换Gd2Ti2O7的Ti02成功制备了Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石,ZrO2 的最大掺入量为 35at.%(x=0.35)。26 s 加压后样品密度和维氏硬度最大,分别为6.25g/cm3和10.81GPa。Cu、Gd、Zr 元素 42 天归一化浸出率分别为 1.27×10-2、1.33×10-3、8.44×10-7 g·m-2·d-1。实验表明,Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石的化学稳定性好。实验采用FS技术以Zr02及Gd203为原料烧结Gd2Zr2O7烧绿石。这使得合成Gd2Zr2O7烧绿石变得更加简单。结合FS快速、低温合成、节能的特点,FS在此领域的运用将会是行业的一大新方向。实验结果表明在200 V、0.4 A的电性参数下,FS能合成纯相的钆锆烧绿石,三点弯曲强度为206.85 MPa。通过TEM测试,材料的晶粒大小在200 nm左右,晶界清晰且衍射花样符合立方烧绿石结构。