ICF靶用中空微球的制備與自組裝.pdf

1、激光慣性約束的受控?zé)岷司圩兡苁侨祟愇磥碇匾男履茉矗O(shè)計新概念靶是提高靶的能量增益的關(guān)鍵。本文調(diào)研了國內(nèi)外關(guān)于中空聚合物微球的制備工藝與膠體晶體的自組裝。擬采用乳液聚合-堿/冷卻與垂直沉積自組裝法制備出單分散聚合物微球與中空微球，并組裝結(jié)構(gòu)有序的膠體晶體材料。
　　 基于乳液聚合-堿/冷卻法，研究了制備聚合物微球P(St-MAA)與中空聚合物微球HP(St-MAA)的工藝條件。討論了羧酸MAA含量、乳化劑質(zhì)量比(Tween-8

2、0：Span-80)、pH值和反應(yīng)溫度對微球形貌、結(jié)構(gòu)的影響。SEM、TEM與LPSA等結(jié)果表明：(1)乳液聚合制備P(St-MAA)時，控制羧酸MAA的含量為10％，此時乳液體系穩(wěn)定，得到的P(St-MAA)微球單分散性最好。(2)控制復(fù)合乳化劑質(zhì)量比Tween80：Span80=3:1時，可得到單分散P(St-MAA)微球。(3)在形成中空結(jié)構(gòu)的過程中，當(dāng)反應(yīng)溫度T=140℃時，pH為10.5微球乳液制得的HP(St-MAA)微球，

3、其空孔徑與中空度最好，單分散性優(yōu)異，微球粒徑約為330nm，中空孔徑約為184nm，中空度達(dá)17.33％。(4)當(dāng)微球乳液pH=12.5時，堿中和反應(yīng)溫度為125℃的體系，制備得到的單分散HP(St-MAA)微球，其中空孔徑與中空度最大，分別為210nm與24.63％。
　　 自組裝用單分散微/納米級微球的SEM、LPSA與UV等測試結(jié)果表明：
　　 (1)由P-A自組裝得到的膠體晶體CC-A為fcc周期結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在

4、缺陷。(2)膠體晶體的層數(shù)隨溶液中微球的體積分?jǐn)?shù)增大而增加，且膠體晶體的透射率減小，光學(xué)吸收增強(qiáng)，帶隙變窄，得到的晶體厚度增加。(3)組裝CC-A，溫度為50℃時，可以得到最為緊密的六方排列形式。(4)不同粒徑微球組裝得到的膠體晶體在透射光譜中表現(xiàn)為帶隙中心位置不同，且符合布拉格定律。粒徑為316nm和309nm的微球，其對應(yīng)的帶隙中心位置分別在750nm和720nm，且隨著入射角度增加，帶隙發(fā)生藍(lán)移。(5)老化處理對膠體晶體的結(jié)構(gòu)基本