干凝胶法制备惯性约束聚变靶用厚壁空心玻璃微球  

作　　者：高聪[1,2] 漆小波[1] 魏胜[1] 张占文[1] 李波[1] 师涛[1] 初巧妹[1] 

机构地区：[1]中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900 [2]四川大学化工学院,成都610065

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第11期1519-1526,共8页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国防科技重点实验室基金资助项目(批准号:91400C6806030908)

摘　　要：为实现惯性约束聚变靶用厚壁(5～10μm)空心玻璃微球(Hollow Glass Microsphere,HGM)的干凝胶法制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了玻璃配方发泡剂种类和含量、炉内载气组分、压力和温度对厚壁HGM制备过程及其壁厚的影响.结果表明,针对厚壁HGM在炉内成球过程中停留时间短的特点,需要对玻璃配方以高表面张力和低高温粘度为目标进行优化设计,需选用分解温度高和分解速率慢的发泡剂,并对发泡剂含量进行精确控制.提高载气中氩气的体积比例有利于增加HGM的厚壁.由于载气压力可调范围有限,提高载气压力不能显著增大HGM的壁厚.升高载气温度将减小HGM的壁厚,但有利于提高HGM的品质和合格率.当载气中氩气的体积分数在80%～95%、载气压力在1.0×105～1.25×105Pa、炉温在1600°C～1800°C时,能制备得到壁厚5～10μm、直径200～300μm的HGM,其球形度、壁厚均匀性和表面光洁度较好,但合格率还有待进一步提高.厚壁HGM的抗压强度、抗张强度和对氘气的渗透系数都随着壁厚的增大而逐渐下降.

关 键 词：空心玻璃微球 干凝胶法 惯性约束聚变 靶制备 

分 类 号：TQ171.6[化学工程—玻璃工业]