[发明专利]一种制备聚变堆包层中陶瓷氚增殖剂的方法

摘要

一种制备聚变堆包层中陶瓷氚增殖剂的方法，属于核聚变领域，特别是用于聚变反应堆包层中陶瓷氚增殖剂小球的制备工艺。其特征是将可产生自由基聚合反应的有机单体和交联剂与水或者有机溶剂混合溶解制成预混液，然后加入陶瓷氚增殖剂粉料经消泡处理后再加入引发剂和催化剂制备成料浆，用滴入装置滴入到加热的、与料浆所用溶剂互斥的介质中。液滴进入介质之后，形成小球状，下降的过程中固化保形，收集小球、洗涤、干燥、烧结制成氚增值剂陶瓷小球材料。本发明成形后坯体的强度高、韧性好；所成球的球形度高、表面光滑、均匀性好；干燥烧结后收缩较小，球的大小易控制，强度高；成本较低，工艺灵活。

主权项

1. 一种制备聚变堆包层中陶瓷氚增殖剂的方法，其特征是：具体工艺如下：1)、制成预混液：将可产生自由基聚合反应的有机单体和交联剂与水或者有机溶剂混合溶解，制成预混液，可产生自由基聚合反应的有机单体和交联剂的总体浓度为5％～30wt％，有机单体与交联剂的质量之比为10～120∶1；可产生自由基的有机单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯；所述的交联剂为N，N′-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸酯；2)、制备料浆：将陶瓷氚增殖剂粉料边搅拌边加入上述的预混液中，加入的陶瓷氚增殖剂粉料的体积百分比占加入陶瓷氚增殖剂粉料之后溶液总体积的30～70％，球磨2～48小时后制各出黏度小于1Pa·s的料浆，然后进行消泡处理；所述的陶瓷氚增殖剂粉为LiAlO2、Li2ZrO3、Li2TiO3、Li2O和Li4SiO4；3)、将引发剂和催化剂边搅拌边加入上述消泡处理后的料浆中，引发剂是过硫酸铵的水溶液，其质量百分比浓度为1％～20％，用量是每100毫升料浆加入引发剂20～300微升，催化剂的用量是每100毫升悬浮体加入20～600微升；所述的催化剂为N，N，N′，N′-四甲基乙二胺的水溶液，其体积浓度为10％～60％；单体由引发剂引发聚合或者由热引发聚合，如果是热引发，则不加引发剂；4)、将加入引发剂和催化剂的料浆用滴入装置滴入到加热的、与料浆所用溶剂互斥的介质中，液滴进入介质之后，形成小球状，下降的过程中固化保形，收集小球、洗涤、干燥、烧结制成氚增值剂陶瓷小球材料。