本發(fā)明涉及功能陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的方法。

背景技術(shù)：

可控?zé)岷司圩兡茉词侨祟惱硐氲母蓛裟茉础?升海水中提取出的氘完全聚變反應(yīng)放出的能量與100升汽油燃燒釋放的能量相當(dāng)，若實(shí)現(xiàn)可控核聚變，人類將在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)無(wú)需擔(dān)心能源問題。核聚變過(guò)程需要極高溫度和極高壓條件才能觸發(fā)，能否成功“點(diǎn)火”是關(guān)鍵和難點(diǎn)所在，當(dāng)星體內(nèi)部存在巨大的壓力，核聚變能在約1000萬(wàn)攝氏度的高溫下完成。然而，在壓力小很多的地球上，核聚變所需溫度達(dá)到1億攝氏度以上，美國(guó)“國(guó)家點(diǎn)火裝置”通過(guò)激光來(lái)實(shí)現(xiàn)慣性約束聚變的點(diǎn)火。

激光驅(qū)動(dòng)慣性約束點(diǎn)火是實(shí)現(xiàn)核聚變的最有效途徑之一，靶丸的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)一直是激光慣性約束聚變研究中的核心技術(shù)。碳化硼陶瓷具有高熔點(diǎn)、低密度、高彈性模量、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、優(yōu)異的熱電性能、良好的力學(xué)穩(wěn)定性、很低的熱膨脹系數(shù)以及一定的半導(dǎo)體特性等一系列優(yōu)異性能，在核領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。一維和二維的lasnex模擬計(jì)算表明，在一定條件下，以純碳化硼空心微球?yàn)槿剂先萜鞯陌型枋钟欣趦?nèi)爆點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。

碳化硼空心微球作為核聚變的靶丸使用還停留在理論模擬計(jì)算階段，主要原因在于缺乏合適的碳化硼空心微球的制備工藝。碳化硼空心微球要作為點(diǎn)火靶丸使用，要求十分苛刻，需要制備出直徑1-2mm、壁厚30-150μm、表面光潔度較好和壁厚均勻性較好的碳化硼空心微球，目前主要問題在于缺乏合適的碳化硼空心微球的制備工藝，碳化硼作為靶丸材料使用還停留在理論模擬階段。

碳化硼陶瓷的制備方法較多，如電子束蒸發(fā)鍍膜法、熱壓燒結(jié)法、放電等離子燒結(jié)法、反應(yīng)燒結(jié)法和先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法等，但目前幾乎所有的資料均是用于制備陶瓷微粉或陶瓷塊體，很少有制備碳化硼空心微球的報(bào)道。四川大學(xué)廖志君等人通過(guò)電子束蒸發(fā)鍍膜技術(shù)，并借助自行研制的三維磁控滾動(dòng)沉積裝置，制備出了高光潔度、高球形度的碳化硼微球，并實(shí)現(xiàn)了碳化硼微球的空心化，但主要問題是制備周期長(zhǎng)，產(chǎn)率低，球的組成結(jié)構(gòu)和內(nèi)外光潔度不能完全滿足使用要求。[廖志君，范強(qiáng)，王自磊等.電子束蒸發(fā)技術(shù)制備碳化硼薄膜的方法與裝置.國(guó)家發(fā)明專利:zl200910060287.6,2010-12-01.]

先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法具有成型方便和燒結(jié)溫度低等特點(diǎn)，是適合制備碳化硼陶瓷的理想制備方法。國(guó)外關(guān)于碳化硼陶瓷先驅(qū)體的報(bào)道比較多，主要是用于做納米材料，未見國(guó)外先驅(qū)體轉(zhuǎn)化制備碳化硼空心微球的報(bào)道。

碳化硼空心微球是一種典型的大孔材料。大孔材料可以通過(guò)多種制備方法得到，如發(fā)泡法、擠壓法、取代法、模板法、乳液法等。其中，發(fā)泡、擠壓和取代法是在目標(biāo)多孔材料的原材料中填加發(fā)泡劑或通過(guò)減壓等使體系中產(chǎn)生大量氣泡以達(dá)到成孔的目的，這些方法制備的多孔材料孔徑一般都不均勻，孔的形狀也不易控制。模板法是目前有序大孔材料制備領(lǐng)域里最為成熟的一種技術(shù)，目前通過(guò)此法制備的有序大孔材料主要有大孔氧化硅、金屬氧化物、碳、金屬及聚合物等，其主要問題是所制備的孔徑一般為從幾十納米到幾百納米不等，很難制備出亞毫米或毫米級(jí)的大孔材料。乳液法是目前唯一可以制備孔徑均勻的亞毫米級(jí)和毫米級(jí)空心微球的方法，但只能制備聚合物空心微球，目前空心塑料微球靶丸的制備主要采用這種方法，目前已實(shí)現(xiàn)了直徑達(dá)2mm以上的大直徑ps空心微球的制備，基本上解決了乳液法制備空心塑料微球工藝中的不足之處，如微球表面粗糙度、球壁內(nèi)微泡結(jié)構(gòu)等。

分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知，結(jié)合先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法和乳液法的優(yōu)勢(shì)，是制備碳化硼空心微球最有前途的方法。前期，國(guó)防科技大學(xué)簡(jiǎn)科等人已針對(duì)碳化硼靶丸材料的制備需求，合成出了高硼含量、高陶瓷產(chǎn)率的聚碳硼烷先驅(qū)體[簡(jiǎn)科，王浩，王軍等.一種高硼含量聚碳硼烷的制備方法.國(guó)家發(fā)明專利:zl201510245900.7,2015-05-15]，并以此為原料，開展了碳化硼空心微球制備技術(shù)研究[簡(jiǎn)科，王浩，王軍等.一種碳化硼空心微球的制備方法.國(guó)家發(fā)明專利:zl201510043766.2,2015-05-20]，主要存在的問題是乳液法制備聚碳硼烷過(guò)程中，聚碳硼烷微球的大小和壁厚沒有相應(yīng)的控制手段，所制備的微球幾乎不可能剛好達(dá)到靶丸所需的直徑和壁厚尺寸要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的方法，該發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中方法制備得到的碳化硼空心微球無(wú)法滿足靶丸對(duì)直徑和壁厚的要求；制備得到的碳化硼空心微球的直徑和壁厚無(wú)法嚴(yán)格控制的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的方法，所用加注裝置包括：a相加注裝置、a相毛細(xì)管、b相加注裝置和b相毛細(xì)管，所述b相毛細(xì)管的進(jìn)料端與所述b相加注裝置相連接，所述b相毛細(xì)管的出口端與反應(yīng)瓶相連通；所述a相毛細(xì)管的進(jìn)料端與所述a相加注裝置相連接，所述a相毛細(xì)管的出口端與所述b相毛細(xì)管相連通；所述a相毛細(xì)管的內(nèi)徑小于所述b相毛細(xì)管；

該方法包括以下步驟：

1)先打開所述b相加注裝置使所述b相處于所述a相毛細(xì)管的出口端下，之后打開所述a相加注裝置，控制推進(jìn)速度在所述b相毛細(xì)管出口端以微乳液滴形式進(jìn)入裝有所述a相的所述反應(yīng)瓶中，得到微球乳液；

2)對(duì)所述微球乳液進(jìn)行固化后過(guò)濾收集所述反應(yīng)瓶中的所述聚碳硼烷空心微球；

所述a相加注裝置和所述b相加注裝置的推進(jìn)速度為4-30ml/小時(shí)，且所述a相加注裝置的推進(jìn)速度≤所述b相加注裝置的推進(jìn)速度；所述a相為硅油，所述b相為聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺配置的溶液。

現(xiàn)有乳液法制備聚碳硼烷空心微球時(shí)，采用滴管手動(dòng)滴加方式，滴加速度和液滴大小不容易精確控制，導(dǎo)致聚碳硼烷微球的直徑和壁厚不可控，難以滿足靶丸的設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明提供的方法通過(guò)對(duì)a相和b相的加入方式進(jìn)行調(diào)整后，使得a、b相在輸送的毛細(xì)管內(nèi)即可形成a/b結(jié)構(gòu)微球，并出口端形成微球結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)所得微球的尺寸及其結(jié)構(gòu)壁厚的控制，制得能滿足靶丸要求的微球結(jié)構(gòu)。

通過(guò)控制所用a/b相毛細(xì)管的內(nèi)徑和a/b相加注裝置推進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所得聚碳硼烷空心微球的各項(xiàng)參數(shù)的控制。聚碳硼烷空心微球的直徑隨a相毛細(xì)管內(nèi)徑的增大而增大，隨所述a相加注裝置的推進(jìn)速度的加快而減?。痪厶寂鹜榭招奈⑶虻谋诤耠Sb相毛細(xì)管直徑的增大而增大，隨所述a相加注裝置的推進(jìn)速度的加快而增大，隨b相加注裝置的推進(jìn)速度的加快而減小。

進(jìn)一步地，a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3-0.4mm；b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9-1.2mm。按此尺寸選用毛細(xì)管內(nèi)徑，能保證得到滿足現(xiàn)在各項(xiàng)要求的微球壁厚。

進(jìn)一步地，a相加注裝置的推進(jìn)速度為4-8ml/h；b相加注裝置的推進(jìn)速度為6-12ml/h。按此尺寸控制推進(jìn)速度，能制得球形均勻的微球體。

進(jìn)一步地，固化步驟：升溫速度為0.5-5℃/分鐘，加熱溫度為120-130℃/分鐘，保溫時(shí)間為1-2小時(shí)。按此條件進(jìn)行固化，能提高所得微球體的力學(xué)性能，使其適于靶丸的要求。

進(jìn)一步地，步驟2)中還包括對(duì)所得聚碳硼烷空心微球進(jìn)行洗滌和干燥的步驟，洗滌步驟為用正己烷洗滌3-5次；干燥步驟為在80-100℃下干燥0.5-2小時(shí)。

進(jìn)一步地，a相加注裝置包括a相注射器和a相微量注射泵，a相注射器的一端與a相微量注射泵相連接，另一端與a相毛細(xì)管的進(jìn)料端相連接；a相注射器的最大刻度為5ml。

進(jìn)一步地，b相加注裝置包括b相注射器和b相微量注射泵，b相注射器的一端與b相微量注射泵相連接，另一端與b相毛細(xì)管的進(jìn)料端相連接；b相注射器的最大刻度為5ml。

進(jìn)一步地，硅油為密度為0.963g/cm³的二甲基硅油。

進(jìn)一步地，聚碳硼烷先驅(qū)體與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為5-25:100混合配置成溶液。按此比例配置溶液，并配合隨用毛細(xì)管的內(nèi)徑，能實(shí)現(xiàn)對(duì)微球的尺寸的有效控制。

具體的本發(fā)明提供的方法包括以步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性；

(2)采用硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，根據(jù)微球設(shè)計(jì)孔徑與壁厚調(diào)節(jié)微量注射泵推進(jìn)速率，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入含有a相的收集瓶中進(jìn)行收集。

(5)將收集瓶置于烘箱中加熱，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌多次后放入烘箱中干燥。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供一種乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的方法，通過(guò)毛細(xì)管內(nèi)徑、微量注射泵推進(jìn)速度的控制，能制備得到小球球形度好的聚碳硼烷，聚碳硼烷空心微球的直徑和壁厚隨毛細(xì)管內(nèi)徑、微量注射泵推進(jìn)速度可控。

具體請(qǐng)參考根據(jù)本發(fā)明的一種乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的方法提出的各種實(shí)施例的如下描述，將使得本發(fā)明的上述和其他方面顯而易見。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中所用乳液微封裝技術(shù)制備聚碳硼烷空心微球的裝置剖面示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中得到的碳化硼空心微球的sem照片；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中得到的碳化硼空心微球壁厚的sem照片。

圖例說(shuō)明：

1、a相微量注射泵；2、b相微量注射泵；3、a相注射器；4、b相注射器；5、a相毛細(xì)管；6、b相毛細(xì)管；7、反應(yīng)瓶。

具體實(shí)施方式

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

實(shí)施例

以下實(shí)施例中所用物料和儀器均為市售。以下實(shí)施例中所用加注裝置均如圖1所示。

加注裝置包括：a相加注裝置、a相毛細(xì)管5、b相加注裝置和b相毛細(xì)管6，所述b相毛細(xì)管6的進(jìn)料端與所述b相加注裝置相連接，出口端與反應(yīng)瓶7相連通；所述a相毛細(xì)管5的進(jìn)料端與所述a相加注裝置相連接，出口端與所述b相毛細(xì)管6相連通；所述a相毛細(xì)管5的內(nèi)徑小于所述b相毛細(xì)管6。a相加注裝置包括a相注射器3和a相微量注射泵1，a相注射器3的一端與a相微量注射泵1相連接，另一端與a相毛細(xì)管5的進(jìn)料端相連接。b相加注裝置包括b相注射器4和b相微量注射泵2，b相注射器4的一端與b相微量注射泵2相連接，另一端與b相毛細(xì)管6的進(jìn)料端相連接。

實(shí)施例1

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為10:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有50ml二甲基硅油的100ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以0.5℃/分鐘加熱至120℃，保溫2h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌3次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為100℃，干燥時(shí)間為1h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表1所示。從表1中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.6mm，壁厚65μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表1實(shí)施例1制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

圖2為實(shí)施例1制備的碳化硼空心微球的sem照片，圖3為實(shí)施例1制備的碳化硼空心微球破壞后，壁厚的sem照片。由圖2～3可見，采用本發(fā)明提供的方法制備得到的微球結(jié)構(gòu)均勻，尺寸可控，壁厚可控。

實(shí)施例2

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.4mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為1.2mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為20:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為4ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為4ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有50ml二甲基硅油的100ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以0.5℃/分鐘加熱至120℃，保溫2h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌3次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為100℃，干燥時(shí)間為1h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表2所示。從表2中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.9mm，壁厚88μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表2實(shí)施例2制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

實(shí)施例3

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為10:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為6ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有100ml二甲基硅油的200ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以1℃/分鐘加熱至130℃，保溫1h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌3次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時(shí)間為0.5h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表3所示。從表3中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.75mm，壁厚71μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表3實(shí)施例3制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

實(shí)施例4

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為10:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為12ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有50ml二甲基硅油的100ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以3℃/分鐘加熱至120℃，保溫2h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌3次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時(shí)間為0.5h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表4所示。從表1中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.4mm，壁厚49μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表4實(shí)施例4制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

實(shí)施例5

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為10:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為6ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有50ml二甲基硅油的100ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以5℃/分鐘加熱至130℃，保溫1h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌5次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為100℃，干燥時(shí)間為0.5h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表5所示。從表5中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.675mm，壁厚48μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表5實(shí)施例5制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

實(shí)施例6

本實(shí)施例包括以下步驟：

(1)用微量注射泵、玻璃毛細(xì)管、注射器、玻璃片和燒杯等組裝裝置，玻璃毛細(xì)管之間用萬(wàn)能膠進(jìn)行連接，檢查各接頭處的密閉性。a相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.3mm，b相毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.9mm；a相注射器和b相注射器的最大刻度為5ml；

(2)采用二甲基硅油作為a相；將聚碳硼烷先驅(qū)體溶解于二甲基甲酰胺中，聚碳硼烷與二甲基甲酰胺質(zhì)量比為10:100；將配置好的溶液記為b相；在注射器a中注入a相，注射器b中注入b相；

(3)啟動(dòng)a和b相微量注射泵，推進(jìn)速度均為30ml/h，推動(dòng)a和b相注射器，排出管道空氣，直到a相和b相能連續(xù)穩(wěn)定地從毛細(xì)管口流出，關(guān)閉微量注射泵；

(4)以b、a的先后順序分別打開微量注射泵，b相微量注射泵推進(jìn)速度為8ml/h，a相微量注射泵推進(jìn)速度為4ml/h，待能形成均一穩(wěn)定的微乳液滴時(shí)，將出口管道接入裝有50ml二甲基硅油的100ml玻璃燒杯中進(jìn)行收集；

(5)將完成收集的玻璃燒杯置于烘箱中，以5℃/分鐘加熱至130℃，保溫1h，只至微乳液滴固化成球后過(guò)濾收集，將收集得到的聚碳硼烷聚合物微球用正己烷洗滌5次后放入烘箱中干燥，干燥溫度為100℃，干燥時(shí)間為0.5h。

對(duì)制備得到的10個(gè)小球進(jìn)行表征，其直徑、球形度和壁厚如表6所示。從表6中數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明提供的方法可以制備出直徑約1.9mm，壁厚33μm的空心微球，球形度很好，直徑和球形度的cv值很小，具有非常好的批次內(nèi)均勻性。

表6實(shí)施例6制備的聚碳硼烷小球的參數(shù)表

從實(shí)施例1～6的結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的方法從聚碳硼烷先驅(qū)體出發(fā)，通過(guò)乳液微封裝技術(shù)可以制備出直徑和壁厚可控，球形度好的聚碳硼烷空心微球。a相毛細(xì)管管徑越大，制備的微球直徑越大，b相毛細(xì)管直徑越大，制備的微球壁厚越大；a相微量注射泵推進(jìn)速度越快，微球直徑越小，壁厚越大；b相微量注射泵推進(jìn)速度越快，微球直徑越小，壁厚越小。微球的球形度、壁厚的均勻性隨著微球直徑、壁厚的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

采用本發(fā)明方法制備聚碳硼烷空心微球，微球的直徑、壁厚及球形度可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)控，且控制精度高，所制備微球的均勻性好，可以為后續(xù)制備核聚變靶丸用碳化硼空心微球提供合適原料。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚本發(fā)明的范圍不限制于以上討論的示例，有可能對(duì)其進(jìn)行若干改變和修改，而不脫離所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。盡管己經(jīng)在附圖和說(shuō)明書中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但這樣的說(shuō)明和描述僅是說(shuō)明或示意性的，而非限制性的。本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例。

通過(guò)對(duì)附圖，說(shuō)明書和權(quán)利要求書的研究，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解和實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施例的變形。在權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其他步驟或元素，而不定冠詞“一個(gè)”或“一種”不排除多個(gè)。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中引用的某些措施的事實(shí)不意味著這些措施的組合不能被有利地使用。權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。