由玻璃组成计算空心玻璃微球的耐压强度.pdf

　第35卷第3期 原 子 能 科 学 技 术 Vol. 35 ,No. 3 　2001年5月 Atomic Energy Science and Technology May 2001 文章编号 (2001) 由玻璃组成计算空心玻璃微球的耐压强度 邱龙会 ,傅依备 ,唐永建 ,魏 　芸 ,师 　滔 ,郑永铭 ( 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳　621900) ( ) 摘要 :根据玻璃性质的加和性原则 ,分别由玻璃组成计算了空心玻璃微球 HGM 的弹性模量、拉伸 强度和抗压强度 ,并利用经验公式计算了 6 种配方 HGM 在不同形状因子下的耐内压强度和耐外 压强度。初步实验验证表明 : HGM 的耐压强度的计算结果与测量值基本吻合。 关键词 :空心玻璃微球 ;耐压强度 ;经验公式 中图分类号: TL63911 　　　文献标识码 :A ( ) ( ) 空心玻璃微球 HGM 作为惯性约束聚变 ICF 打靶实验常用靶丸 , HGM 内充填足够高 压力的 D T 气体或诊断气体 ,它能否忍耐预定充气压力 ,在充气过程中是否因内、外压差过高 而破损 ,这与 HGM 的实际耐压强度密切相关。对于特定的空心玻璃微球 ,可用分步加压法进 行统计测量[1 ,2 ] 。研制 HGM 进行配方选择时 ,要求制备的 HGM 的玻璃本身具有足够高的机 械强度。在制备 HGM 或确定 HGM 充气工艺条件时 ,应对 HGM 的耐压强度予以可靠预测 , 但目前尚未见有文献报道相应的计算方法。HGM 的耐压强度与玻璃本身的组成有关[3 ] ,若 能通过玻璃组成计算 HGM 的耐内、外压强度 ,对制备 HGM 时的配方选择和 HGM 热扩散充 气工艺条件的确定皆具有指导意义。 1 　HGM 耐压强度的计算方法 11 　玻璃性质与组成的关系 玻璃的各种性质与其组成和结构密切相关 。较低温度下 ,玻璃的弹性模量、热膨胀系数、 介电常数等可根据各氧化物或离子的含量及本身的部分性质按特定加和原则进行计算。干福 熹[4 ]提出了硅酸盐玻璃物理性质的计算体系 ,玻璃弹性模量的计算值与实验结果相符合。 12 　玻璃组成与弹性模量的关系 利用硅酸盐玻璃中氧化物的组成及其弹性模量计算因子(表 1 和 2) 按线性加和原则计算 玻璃的弹性模量[4 ] : 收稿日期 ;修回日期 ( ) 作者简介 :邱龙会 1970 — ,男 , 四川安岳人,博士后 ,ICF 靶材料与靶制备专业 264 原子能科学技术 　　第35卷 ′ ( ) E = E x 1 ∑i i ′