多相乳液法制備透明氧化鋁空心球的研究.pdf

1、在ICF（Inertial Confinement Fusion）—慣性約束聚變技術研究中，發(fā)展最佳的內爆靶型是 ICF靶制備研究的一項主要任務，理想靶丸要求微球具有均一的空心結構且尺寸達到毫米級。透明氧化鋁空心球因其優(yōu)異的物理化學性能，對 ICF靶丸的應用擁有巨大的潛在價值。本文運用多相乳液法，通過自制的微乳液滴發(fā)生裝置，以液體石蠟為內核，氧化鋁溶膠為外殼層組成的復合液滴作為前驅體，經(jīng)過旋轉固化和高溫燒結過程，制備出直徑在毫米級具有一

2、定透光性的氧化鋁空心球。采用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微鏡(AFM)等對樣品形貌和結構進行相關測試和表征，并對影響球體形貌的裝置幾何結構、固化條件、燒結溫度與氣氛等各種因素進行了對比研究。
　　研究結果顯示，在滿足水相密度和粘度略大于或者接近油相的情況下，通過特制的幾何裝置，形成的復合液滴具有均一核殼結構。液滴在旋轉蒸發(fā)儀內，90℃溫度下沿水平旋轉軌跡并且旋轉速度控制

3、在20r/min到60r/min之間時，固化后所得凝膠球可以保持完整的球形和核殼結構。經(jīng)過高溫煅燒后，制備出的氧化鋁空心微球擁有均一的空心結構，球形度在98％以上。通過調節(jié)注射器的速度控制油水相的流動速度在1～10mL·h-1內，燒制后空心球壁厚和直徑分別在30～80μm和800～2000μm范圍可控，AFM測試顯示球體表面均方根粗糙度為22nm，XRD圖譜表明主要晶型為穩(wěn)定的ɑ-Al2O3。摻雜0.1wt.%La2O3和0.1wt.%