壁厚1μm以下薄壁空心玻璃微球制备工艺研究

叙述了采用液滴法制备壁厚1μm以下薄壁空心玻璃微球生产工艺。系统地研究了玻璃溶液配方、玻璃溶液浓度、发泡剂的加入量、液滴炉各温区温度、抽气速度等因素的变化对生产空心玻璃球壳壁厚及直径的影响,确定了生产1μm以下超薄壁空心玻璃球壳的     

薄壁玻璃微球制备工艺

叙述了玻璃溶液浓度,发泡剂加入量,液滴炉各温区温度和抽气速度等因素对制备空心玻璃微球壁厚的影响,确定了制备１μｍ以下超薄壁空心玻璃微球的工艺条件。     

聚合物空心微球密度匹配法制备工艺研究

以聚苯乙烯（PS）为成球材料,研究了聚合物空心微球密度匹配法制备工艺中的油相（O相）有机溶剂各及配比、O相固化温度及时间、各相溶液中固体颗粒杂质、球内封装水（W1相）的置换等因素对产品微球质量的影响。制得了直径100－500μm、壁厚2－20μm、球形度≥99％、同心度相对偏差≤5％、表面粗糙度≤20nm的PS空心微球。     

乳液微封装技术制备聚苯乙烯空心微球

介绍了乳液微封装技术制备不同直径空心聚苯乙烯微球的工艺技术,着重研究了表面活性剂、电解质、水溶性聚合物对多重乳液的稳定性、微球的直径以及微球表面光洁度的影响。在选定的实验参数下,制备得到直径150～3000μm,壁厚0.8～15μm,表面粗糙度Ra约为4nm,微球同心度≥95%的空心聚苯乙烯微球。     

液滴法成球过程模拟计算软件

根据液滴法制备空心玻璃微球的成球过程数学模型，用Delphi5.0计算机语言编写了对应的模拟计算软件。该软件能够模拟计算成球过程中液滴／球壳的大小、下落速率、下落时间、壁厚、内气压等参数及其随操作条件改变的定量变化。初步实验表明：模拟计算结果与实验结果基本符合。     

液滴法成球过程模拟计算软件

根据液滴法制备空心玻璃微球的成球过程数学模型,用Delphi 5.0计算机语言编写了对应的模拟计算软件.该软件能够模拟计算成球过程中液滴/球壳的大小、下落速率、下落时间、壁厚、内气压等参数及其随操作条件改变的定量变化.初步实验表明:模拟计算结果与实验结果基本符合.     

载气与玻璃微球间热传递系数的影响因素

为实现干凝胶法制备空心玻璃微球工艺中载气与微球间传热过程的有效控制,建立了载气与微球之间综合热传递系数的计算模型,研究了载气环境参数(组分、温度和压力)和微球几何参数(直径和壁厚)对热传递系数的影响。结果表明:在常用的工艺参数范围内,热传递系数对载气温度、压力以及微球壁厚的变化不敏感,但热传递系数随微球直径的增大显著降低、随载气中氦气含量的提高而显著增加,且这种递减趋势随载气中氦气含量的增加而趋于显著。     

液滴法制备空心玻璃微球的过程分析

将液滴法制备空心玻璃微球（HGM）的过程划分为液滴的形成、凝胶球壳的形成与干燥、干凝胶球壳的熔炼等阶段,分析了各阶段的物理过程,提出了控制液滴大小、初始速度和液滴中玻璃形成物含量的定量方法,阐述了炉体轴向温度分布、抽气速率和吹扫气体组成对形成HGM的影响。     

载气压力对空心玻璃微球炉内成球过程的影响

为实现惯性约束聚变(ICF)靶用高品质空心玻璃微球(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载气压力对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM品质的影响。结果表明,随着载气压力的降低,HGM的直径增大、壁厚变薄。降低载气压力虽有利于延长液态空心玻璃微球的精炼时间,但载气与液态空心玻璃微球之间的传热能力也显著降低。因此,HGM的精炼程度随着载气压力的降低而下降,当载气压力低于0.5×105Pa时,HGM的精炼程度不能满足ICF制靶的要求。     

500～700μm直径双层空心微球制备技术研究

采用聚苯乙烯微球臭氧化改性技术和搅拌桨叶轮结构优化技术,提高聚苯乙烯（PS）与聚乙烯醇（PVA）之间的作用强度,优化体系容器内的流场运动环境,制备了500～700 μm直径的PS-PVA双层空心微球,并考察了液滴初始密度与溶剂密度匹配关系对最终PVA涂层均匀性的影响。结果表明,固化温度为37 ℃、溶剂-液滴初始密度差在0.010 g/cm³附近及固化温度为20 ℃、溶剂-液滴初始密度差在0.015～0.020 g/cm³附近能获得较好的PVA壁厚均匀性。     

预处理温度对聚碳硅烷粒子炉内成球性的影响

本文以聚碳硅烷(PCS)为原料,采用炉内成球技术制备直径200~400μm、壁厚3~5μm的SiC空心微球,探讨微球制备的最佳条件,并在此基础上研究不同预处理温度对PCS成球产率及品质的影响。结果表明,炉内载气温度为500℃、He与Ar比例为3∶1时PCS的成球产率较高,且微球的球形度、同心度、表面光洁度均最好。此外,由于预处理过程去除了PCS中的低分子量聚碳硅烷和其他小分子,同时使其聚合度升高,提高了PCS的热稳定性和陶瓷化产率。因此,在最佳炉内成球条件下,PCS的成球率随预处理温度的升高而升高,所得微球的表面粗糙度却随之降低。经350℃预处理后的PCS粒子成球率最高,且微球的球形度和表面质量最佳。     

低温冷冻靶用聚合物泡沫球壳研制

利用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）的溶液聚合反应，结合多次乳化技术，制备出了惯性约束聚变低温冷冻靶用泡沫空心微球，密度约为50mg/cm^3，微球直径150－300μm，最大球径可达400μm以上，球形度好于955，泡沫蜂窝直径2－5μm。     

内表面掺硫聚苯乙烯空心微球初步研制

以聚苯乙烯磺酸钠（PSS）为掺杂源,采用乳液微封装法制备内表面掺S的聚苯乙烯（PS）空心微球。XPS测量表明,微球内表面存在明显的S元素。利用低能X射线照相技术研究了不同掺杂源浓度下干燥时重力和表面张力对掺杂均匀性的影响,当掺杂源浓度降为0.2%时,得到了内表面掺杂S均匀的PS微球,微球直径为200～800μm,直径300μm的微球中掺杂层S原子面密度为8.57×10⁶μm^－2。     

工作压强对SiC空心微球结构及性能的影响

采用化学气相沉积（CVD）-高温热解法,在不同工作压强条件下,制备了惯性约束聚变靶用SiC空心微球。利用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、白光干涉仪、X射线照相机对SiC空心微球的成分、表面形貌、表面粗糙度、球形度以及壁厚均匀性进行了测试与分析。研究结果表明：随工作压强的增加,SiC空心微球的表面均方根粗糙度先减小后增加,当工作压强为15 Pa时,表面均方根粗糙度达到最小值98 nm;随工作压强的增加,SiC空心微球的球形度未发生明显变化,且均优于97%;而壁厚均匀性则随工作压强的增加先增加后减小,当压强为15 Pa时,壁厚均匀性可达95%。     

干凝胶法制备空心玻璃微球的炉内成球过程分析

基于干凝胶粒子炉内成球过程的分解实验结果及各阶段中间产物的分析测试结果,通过对干凝胶法制备空心玻璃微球工艺的传热、传质和运动的过程分析,将干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程合理简化为吸热、封装、气泡形成及聚并、精炼、冷却5个阶段。吸热阶段的升温速率以及发泡剂的分解温度和发泡效率、精炼阶段的精炼时间和温度、冷却阶段的冷却速率是影响干凝胶法制备空心玻璃微球工艺和空心玻璃微球最终质量的关键因素。     

空心玻璃微球D2/Ne混合气体充气工艺

本工作主要研究空心玻璃微球对D₂和Ne气体渗透系数的差异，以及研究采用热扩散法在高压充气系统上向空心玻璃微球充入D₂/Ne混合气体的充气工艺。利用干涉条纹法测量了在充气和保气时Ne的气体渗透系数，它们分别为K_Ne,350℃=2.6×10^-18和K_Ne,25℃=8.0×10^-22mol•m^－1•s^－1•Pa^－1。根据D₂的气体渗透系数确定了玻璃微球充D₂/Ne混合气体的充气方法和充气平衡时间，平衡时间以充纯Ne时间为准。此外，还研究了空心玻璃微球充入混合气体后的保气性能。     

放射性医用^32P玻璃微球的研制

本文叙述了~(32)P 玻璃微球的研制过程,介绍了直径45—150 μm 的玻璃微球的制备方法、球的物理化学性质、核纯度、~(32)P 的释放率等实验结果,以及~(32)P 玻璃微球对癌瘤治疗效能的评价。     

以PS为模板的RF气凝胶空心微球制备

采用聚苯乙烯(PS)空心微球为模板,间苯二酚/甲醛(RF)为前驱体溶液,邻苯二甲酸二丁酯为分散剂,以界面聚合反应为基础合成PS-RF核壳双层球,用丙酮去除模板,制得RF空心微球.分别采用红外光谱、X光显微分析、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附和原子力显微分析,对RF空心微球成分、形貌、孔径、表面粗糙度等进行表征.结果表明:RF为单层空心球壳,具有典型的气凝胶多孔结构,由粒径约为10 nm且粒度分布较为均匀的纳米粒子构成,平均孔径约为17 nm,球形度和同心度达到95%以上,表面光洁度小于10 nm,达到了快点火靶的基本要求.     

注凝成型制备UO2陶瓷燃料核芯

高温气冷堆采用UO2微球作为燃料核芯,目前的主要制备方法采用溶胶凝胶工艺.为简化工艺流程、减少废液量,本工作研究采用注凝成型工艺制备UO2陶瓷微球.研究表明该工艺具有工艺简单、废液量少等优点.分析了溶胶凝胶和注凝工艺过程中的化学变化,研究了影响陶瓷微球直径的因素.采用该工艺制备出的UO2微球平均直径为710 μm,n(O)/n(U)≤2.01,密度为10.70 g/cm3.     

低温冷冻靶用聚合物泡沫球壳研制

利用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的溶液聚合反应,结合多次乳化技术,制备出了惯性约束聚变低温冷冻靶用泡沫空心微球,密度约为50 mg/cm3,微球直径150～300 μm,最大球径可达400 μm以上,球形度好于95%,泡沫蜂窝直径2～5 μm.