[发明专利]一种氚增殖用纳米结构正硅酸锂陶瓷小球及其制备方法

摘要

本发明公开了一种氚增殖用纳米结构正硅酸锂陶瓷小球及其制备方法，首先采用溶剂热法制备出粒径均一的前驱体粉体，然后通过湿法成型获得微观结构均匀的锂陶瓷小球素坯，最后通过两步烧结方式获得纳米结构正硅酸锂陶瓷小球。通过本发明方法制备的正硅酸锂陶瓷纯度高、球形度好，晶粒尺寸达到纳米量级、孔隙小且分布均匀，可有望同时改善氚增殖陶瓷的抗辐照性能、力学性能及释氚性能。

主权项

1.一种氚增殖用纳米结构正硅酸锂陶瓷小球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备前驱体粉体将氢氧化锂加入到等体积甲醇和乙醇组成的复合溶剂中，并搅拌至氢氧化锂完全溶解，得到锂离子浓度为0.5～1.5mol/L的溶液；然后按照硅离子与锂离子的摩尔比为1：4将气相二氧化硅加入到上述溶液中得到第一混合液，将所得第一混合液转入反应釜中，升温至140～180℃反应至少6h；待反应结束后，向反应液中加入纳米二氧化钛粉体并于室温下搅拌至纳米二氧化钛粉体分散均匀得到第二混合液，所述纳米二氧化钛粉体的加入量为反应液中硅离子摩尔量的2％～5％，然后将所得第二混合液进行干燥，再将干燥所得物质研磨即得到前驱体粉体；(2)制备锂陶瓷小球素坯将步骤(1)获得的前驱体粉体与去离子水混合，调制成前驱体粉体浓度为0.8～1.2g/ml的浆料，然后将浆料滴入液氮中形成小球，继后将小球从液氮中取出干燥即得到锂陶瓷小球素坯；(3)制备纳米结构正硅酸锂陶瓷小球将步骤(2)获得的锂陶瓷小球素坯放入665～685℃的烧结炉中烧结1～3min，然后立即转入580～610℃烧结炉中烧结至少8h，烧结结束后随炉冷却至100℃以下即得到纳米结构正硅酸锂陶瓷小球。