一种微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105753313A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610185663.4C03B19/10(2006.01)(22)申请日2016.03.29(71)申请人中国工程物理研究院激光聚变研究中心地址621999四川省绵阳市919信箱987分箱(72)发明人李芳冯建鸿李婧李波张占文苏琳陈素芬刘一杨李洁初巧妹(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人翟长明韩志英(51)Int.Cl.C03C3/089(2006.01)C03C11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法。本发明的微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法是通过干凝胶法制备微米级含钛空心玻璃微球。以含钛干凝胶粒子为原料，在立式高温干凝胶炉内经过吸热、封装、发泡、精炼、冷却等过程形成微米级含钛空心玻璃微球。收集得到的微米级含钛空心玻璃微球经过专用洗液、去离子水和无水乙醇洗涤后保存在无水乙醇中。制备的微米级含钛空心玻璃微球是无色透明的，其球形度和同心度高，表面粗糙度小，能够满足惯性约束聚变物理实验所需。本发明的制备方法工艺简单，成球效率高，并能根据实际应用所需对微米级含钛空心玻璃微球的直径、壁厚、球形度、同心度以及表面粗糙度等性能进行调控。CN105753313ACN105753313A权利要求书1/1页1.一种微米级含钛空心玻璃微球，其特征在于，所述的微米级含钛空心玻璃微球的组分如下：SiO2：质量百分数为68.8%~70.8%；B2O3：质量百分数为1.9%；TiO2：质量百分数为0.9%~3.7%；Li2O：质量百分数为4.6%~4.8%；Na2O：质量百分数为16.7%~17.2%；K2O：质量百分数为4.3%~4.4%；上述组分之和为100%。2.一种微米级含钛空心玻璃微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将含钛干凝胶块倒入振动筛的研钵中进行研磨，振动筛的振幅为0.9mm~1.2mm，振动时间间隔为0.1s~0.2s，振动时长为3min~6min；依次采用孔径为280μm、250μm、225μm、200μm的筛子对研磨后的含钛干凝胶粒子进行筛分，振动筛的振幅为0.8mm~0.9mm，振动时间间隔为0.1s，振动时长为3min~5min；将筛分所得各个粒径范围的含钛干凝胶粒子分别密封于玻璃瓶中，储存于干燥环境下；b.取步骤a中所得的含钛干凝胶粒子在80°C~100°C干燥3h~4h；c.向立式高温干凝胶炉中通入1.0atm~1.2atm导热气体，然后将炉内温度从室温升至1350°C~1450°C；d.将步骤b中所得的含钛干凝胶粒子倒入立式高温干凝胶炉进料口漏斗中，旋转漏斗底部螺杆进料；含钛干凝胶粒子经过吸热、封装、发泡、精炼、冷却等过程形成熔融态的微米级含钛空心玻璃微球；熔融态的微米级含钛空心玻璃微球经冷却区固化、冷却后制成微米级含钛空心玻璃微球；在收集区的样品盘中收集微米级含钛空心玻璃微球；e.取步骤d中所得的微米级含钛空心玻璃微球在专用洗液中浸泡，弃去底部的碳渣和未发泡的实心玻璃粒子；然后先后采用去离子水和无水乙醇反复清洗微米级含钛空心玻璃微球，去除微米级含钛空心玻璃微球的表面污染物；将洗净后的微米级含钛空心玻璃微球保存在无水乙醇中，得到所需。3.根据权利要求2所述的微米级含钛空心玻璃微球的制备方法，其特征在于，步骤b中所述的含钛干凝胶粒子粒径范围为200μm~224μm、225μm~249μm或250μm~279μm。4.根据权利要求2所述的微米级含钛空心玻璃微球的制备方法，其特征在于，步骤c中所述的立式高温干凝胶炉的升温速率15°C/min，导热气体为氦氩混合气体，氦气的分压为20%~90%。5.根据权利要求2所述的微米级含钛空心玻璃微球的制备方法，其特征在于，步骤e中所述的专用洗液为0.1mol/LNH4F与0.5mol/LHNO3的混合溶液。2CN105753313A说明书1/4页一种微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法技术领域[0001]本发明属于激光惯性约束聚变靶材料制备领域，具体涉及一种微米级含钛空心玻璃微球及其制备方法。背景技术[0002]聚变能是目前人类认识到的最为理想的能源，不仅干净安全，与核裂变相比，核聚变能储量丰富，几乎用之不竭。激光惯性约束聚变（Inertialconfinementfusion,ICF）是实现核聚变的最有效途径之一，是依靠热核燃料和推进层剩余质量的惯性对高温高密度热核燃料进行约束，使其实现热核聚变，从而获得聚变能的方法。靶丸的设计与制备技术一直是ICF研究中的核心技术之一。[