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文檔簡介
1、在ICF(Inertial Confinement Fusion)—慣性約束聚變技術(shù)研究中,發(fā)展最佳的內(nèi)爆靶型是 ICF靶制備研究的一項(xiàng)主要任務(wù),理想靶丸要求微球具有均一的空心結(jié)構(gòu)且尺寸達(dá)到毫米級(jí)。透明氧化鋁空心球因其優(yōu)異的物理化學(xué)性能,對(duì) ICF靶丸的應(yīng)用擁有巨大的潛在價(jià)值。本文運(yùn)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(nèi)核,氧化鋁溶膠為外殼層組成的復(fù)合液滴作為前驅(qū)體,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)固化和高溫?zé)Y(jié)過程,制備出直徑在毫米級(jí)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(duì)樣品形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)測試和表征,并對(duì)影響球體形貌的裝置幾何結(jié)構(gòu)、固化條件、燒結(jié)溫度與氣氛等各種因素進(jìn)行了對(duì)比研究。
研究結(jié)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(fù)合液滴具有均一核殼結(jié)構(gòu)。液滴在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi),90℃溫度下沿水平旋轉(zhuǎn)軌跡并且旋轉(zhuǎn)速度控制
3、在20r/min到60r/min之間時(shí),固化后所得凝膠球可以保持完整的球形和核殼結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu),球形度在98%以上。通過調(diào)節(jié)注射器的速度控制油水相的流動(dòng)速度在1~10mL·h-1內(nèi),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.%
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