在ICF(Inertial Confinement Fusion)—惯性约束聚变技术研究中,发展最佳的內爆靶型是ICF靶制备研究的一项主要任务,理想靶丸要求微球具有均一的空心结构且尺寸达到毫米级。透明氧化铝空心球因其优异的物理化学性能,对ICF靶丸的应用拥有巨大的潜在价值。本文运用多相乳液法,通过自制的微乳液滴发生装置,以液体石蜡为内核,氧化铝溶胶为外壳层组成的复合液滴作为前驱体,经过旋转固化和高温烧结过程,制备出直径在毫米级具有一定透光性的氧化铝空心球。采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)等对样品形貌和结构进行相关测试和表征,并对影响球体形貌的装置几何结构、固化条件、烧结温度与气氛等各种因素进行了对比研究。研究结果显示,在满足水相密度和粘度略大于或者接近油相的情况下,通过特制的几何装置,形成的复合液滴具有均一核壳结构。液滴在旋转蒸发仪内,90℃温度下沿水平旋转轨迹并且旋转速度控制在20r/min到60r/min之间时,固化后所得凝胶球可以保持完整的球形和核壳结构。经过高温煅烧后,制备出的氧化铝空心微球拥有均一的空心结构,球形度在98%以上。通过调节注射器的速度控制油水相的流动速度在1~10m L·h-1内,烧制后空心球壁厚和直径分别在30~80μm和800~2000μm范围可控,AFM测试显示球体表面均方根粗糙度为22nm,XRD图谱表明主要晶型为稳定的ɑ-Al2O3。掺杂0.1wt.%La2O3和0.1wt.%Mg O时,真空环境下进行1700℃高温煅烧可促进烧结的致密化,致使晶粒规则生长,球体表面气孔消散,进一步改善氧化铝陶瓷球壳的透光性,样品在532nm激光下的光透过率可达到30%以上。