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(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(cè)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(cè)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.%