[发明专利]一种导热增强地聚合物放射性废物固化体及其制备方法

权利要求书

1.一种导热增强地聚合物放射性废物固化体，其特征是：由地聚合物基材500重量份、模拟放射性废液250重量份、导热砂500～2000重量份、以及导热增强填料0.1～5重量份的组分原料混合组成；

所述导热砂为粒径为4.75mm以下的级配颗粒，所述导热砂是刚玉砂、碳化硅砂、氧化镁砂、以及精制石英砂中的任一种或两种以上的混合物；

所述导热增强填料是碳粉、碳纤维粉、石墨粉、以及石墨烯中的任一种或两种以上的混合物；

所述地聚合物基材由Na₂O+K₂O 62～94重量份、Al₂O₃ 102～204重量份和SiO₂ 120～600重量份的组分原料混合组成；

上述地聚合物基材的组成配方是以氧化物形态表示的500重量份的地聚合物基材为基准。

2.按权利要求1所述导热增强地聚合物放射性废物固化体，其特征是：所述模拟放射性废液为水溶液，其中盐含量300g/L，主要存在Sr²⁺、Cs⁺、NO₃^-、Cl^-、F^-、Na⁺ 离子。

3.一种导热增强地聚合物放射性废物固化体的制备方法，其特征是步骤为：

a、配制地聚合物基材：按Na₂O+K₂O 62～94重量份、Al₂O₃ 102～204重量份和SiO₂ 120～600重量份取各组分原料，混合均匀，配制成Na₂O+K₂O 与Al₂O₃和SiO₂重量份的总和为500重量份的地聚合物基材；

b、配料：按地聚合物基材500重量份、模拟放射性废液250重量份、导热砂500～2000重量份、以及导热增强填料0.1～5重量份的组分原料取地聚合物基材、模拟放射性废液、导热砂、以及导热增强填料；

所述导热砂为粒径为4.75mm以下的级配颗粒，所述导热砂是刚玉砂、碳化硅砂、氧化镁砂、以及精制石英砂中的任一种或两种以上的混合物；所述导热增强填料是碳粉、碳纤维粉、石墨粉、以及石墨烯中的任一种或两种以上的混合物；

c、将地聚合物基材加入到模拟放射性废物中，搅拌制得浆体；

d、将导热增强填料、导热砂依次加入到浆体中，搅拌，注入模具中成型，再置于温度15～25℃、湿度＞90%的环境中养护1d后脱模，得到脱模后的试样；

e、将脱模后的试样继续在温度15～25℃、湿度＞90%的环境中养护至28d龄期，即制得导热增强地聚合物放射性废物固化体。

4.按权利要求3所述导热增强地聚合物放射性废物固化体的制备方法，其特征是：所述模拟放射性废液为水溶液，其中盐含量300g/L，主要存在Sr²⁺、Cs⁺、NO₃^-、Cl^-、F^-、Na⁺ 离子。

5.按权利要求3所述导热增强地聚合物放射性废物固化体的制备方法，其特征是：步骤e所述制得导热增强地聚合物放射性废物固化体的抗压强度≥50MPa、抗折强度≥8MPa、导热系数≥2.5W/(m.K)。