CN109859858A

CN109859858A - 一种泡沫型氚增殖剂及其制备方法

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Publication number: CN109859858A
Application number: CN201910101939.XA
Authority: CN
Inventors: 王少华; 李正宏; 陈晓军; 赵林杰
Original assignee: Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering Physics
Current assignee: Institute of Nuclear Physics and Chemistry China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明公开了一种泡沫型氚增殖剂及其制备方法。泡沫型氚增殖剂主体为由增殖剂材料制成的开孔泡沫，利于材料的释氚和传热。可根据需要在增殖剂泡沫的内表面生成一层骨架结构，减少增殖剂在高温和氢环境下的蒸汽输运，还可在整个泡沫外层可以沉积一层低密度泡沫用于缓解接触力。泡沫型氚增殖剂利用网状玻璃态碳泡沫作为模板，采用熔融单相固化法制造，以保证最后生成的泡沫有连通的气相，而骨架和缓冲泡沫可分别利用化学气相注入法和化学气相沉积法生成。本发明的泡沫型氚增殖剂可以提高锂原子装填密度和热导率，提高增殖剂的结构稳定性，改善包层的氚增殖性能和热工安全性。本发明的泡沫型氚增殖剂的制备方法简单，易于规模化生产。

Description

一种泡沫型氚增殖剂及其制备方法

技术领域

本发明属于核聚变技术领域，具体涉及一种泡沫型氚增殖剂及其制备方法。

背景技术

氚增殖剂利用聚变堆芯D-T产生的中子和增殖包层中的含锂材料发生如下反应实现氚的增殖：

用于产生氚的锂单质、锂合金、锂化合物称为氚增殖剂。在各类氚增殖剂中，含锂陶瓷基于其固有的热稳定性及化学惰性等优点，被认为是第一代聚变能源应用中最受关注的氚增殖剂材料。氚增殖剂在增殖包层中的结构形式有多种结构形式。

到上世纪80年代末，采用球形颗粒代替块状氚增殖剂燃料并在包层中填充成增殖剂球床成为聚变堆包层设计的主流方案。球床填充形式的氚增殖剂易于同冷却结构形成良好接触，同时可以将氚的扩散距离降低一个数量级，氚增殖剂比表面积增大两个数量级，减小增殖剂中氚的滞留。但是球床增殖剂最大的缺点在于其降低了氚增殖剂的有效热导率，而热导率是氚增殖剂的一项重要参数。增殖剂必须在一定的温度窗口内才能有效释氚，增殖剂的热导率越高，其内部的温度场分布越均匀，所需的冷却结构越少。相对应的，增殖剂热导率越低，所需要的冷却结构越多，就会有更多的中子被冷却结构吸收，包层的氚增殖能力越差。未来商业聚变电站的最大中子表面负载约为5 - 10 MW/m²，而经过多年结构与热工水力设计的优化，目前球床包层只能在中子表面负载小于2.2 MW/m²的情况下，保证增殖剂的最高温度低于880℃。进一步增加冷却结构会使得氚增殖能力下降至无法氚自持。

显然，在不改变结构的条件下，要满足未来商业聚变电站的需求，必须显著提高增殖剂区的等效热导率，达到目前的3~4倍。沿用目前的球床结构方案难以达到此目标。

为了提高球床结构氚增殖剂的热导率，包括欧盟、日本和中国都提出过在增殖剂球床中混装高热导率的金属铍小球的方案。这种增殖剂-铍二元球床结构有三个显著的缺点：首先球床中的铍和增殖剂小球直径和密度不相同，两者会在周期型负载的作用下自发分离；其次铍在聚变堆中的温度上限为660℃，远低于增殖剂的温度限值（以正硅酸锂增殖剂为例，其温度限值为920℃），两者混装后整体的可用温度窗口将大幅缩减；最后铍和增殖剂小球强度、弹性模量差异很大，两者混装会加大增殖剂破碎的概率。即使不考虑这三个显著缺点，由于加入的铍属于离散相，这种离散相对整个球床的热导率贡献也非常有限。

另一种增加增殖剂球床热导率的方式是增加增殖剂材料本身的热导率，在陶瓷增殖剂材料中热导率最高者为氧化锂陶瓷。氧化锂的另一优势在于其为锂原子密度最高的陶瓷材料，采用氧化锂作为增殖剂可以显著提升氚增殖比，这样在包层设计中即使不使用铍中子倍增剂仍可能实现氚自持。

由于氧化锂的这些优点，自上世纪70年代其一直是增殖剂的首选材料，但随着研究的深入，发现氧化锂表面上与水反应生成的氢氧化锂会产生严重的锂蒸汽输运问题，这种输运可能导致锂的流失、管路堵塞、增加氚的盘存量，同时气态的LiOT还会增加结构材料的腐蚀。在上世纪并没有合适的技术解决这一问题，因而氧化锂增殖剂的研究陷入了僵局，各国转而研究其他陶瓷增殖剂。

综上所述，增殖剂的改进方向应是增大有效热导率，增大比表面积，增强增殖剂区域应力分布的均匀性，降低增殖剂破碎的概率，增强增殖剂在破碎条件和辐照条件下的结构稳定性，减弱增殖剂对水的吸附以保证能使用氧化锂作为增殖剂材料。当前，亟需在以上技术方向上获得技术突破。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种泡沫型氚增殖剂，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种泡沫型氚增殖剂的制备方法。

本发明的泡沫型氚增殖剂，其特点是：所述的泡沫型氚增殖剂的主体为增殖剂泡沫，增殖剂泡沫内有连通的孔洞，构成吹扫气体流道。

所述的增殖剂泡沫有支撑用的骨架，骨架为连通的中空结构，连通的中空部分构成吹扫气体流道。

所述的增殖剂泡沫的上表面和下表面各有一层缓冲泡沫。

所述的吹扫气体流道的体积份额为5%~40%，吹扫气体流道的孔隙密度为10PPI~100PPI。

所述的增殖剂泡沫材料为正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂中的一种，或以正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂的为基础的掺杂体陶瓷或固溶体陶瓷。

所述的骨架的材料为氧化硅或氧化钛。

所述的缓冲泡沫的材料为氧化铝、氧化锆、氧化硅或氧化钛中的一种。

本发明的一种泡沫型氚增殖剂的制备方法，包括以下步骤：

8a.准备一块网状玻璃碳泡沫，网状玻璃碳泡沫的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值。

8b.将增殖剂泡沫材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

8c.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。

所述的步骤8c后有步骤8d，步骤8d为通过化学气相注入法在泡沫型氚增殖剂的内表面生成氧化钛或氧化硅骨架，或者，所述的步骤8c后有步骤8e，步骤8e为通过化学气相沉积法在泡沫型氚增殖剂的上表面和下表面各生成一层缓冲泡沫。

此种泡沫型氚增殖剂的制备方法，包括以下组合方式：步骤8a+步骤8b+步骤8c、步骤8a+步骤8b+步骤8c+步骤8d、步骤8a+步骤8b+步骤8c+步骤8e、步骤8a+步骤8b+步骤8c+步骤8d+步骤8e、步骤8a+步骤8b+步骤8c+步骤8e+步骤8d。

本发明的另一种泡沫型氚增殖剂的制备方法，包括以下步骤：

10a.准备一块网状玻璃碳泡沫，网状玻璃碳泡沫的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值；

10b.为通过化学气相注入法在网状玻璃碳泡沫的表面生成氧化钛或氧化硅骨架；

10c.将增殖剂泡沫材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

10d.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。

此种泡沫型氚增殖剂的制备方法，还可以在步骤10d后增加一个步骤8e，即通过化学气相沉积法在泡沫型氚增殖剂的上表面和下表面各生成一层缓冲泡沫。

本发明的泡沫型氚增殖剂是一种可用于聚变堆和聚变-裂变混合堆的泡沫型氚增殖剂。泡沫型氚增殖剂的主体为由增殖剂泡沫材料制成的开孔泡沫，开孔泡沫中的气相和固相均为连通相。若采用氧化锂作为增殖剂泡沫材料，在开孔泡沫的内表面可以使用化学气相注入的方法生成一层氧化钛或氧化硅层骨架，可以起到额外的支撑和保护作用，减少泡沫型氚增殖剂在高温和氢环境下的蒸汽输运，保证泡沫型氚增殖剂能使用氧化锂作为增殖剂材料。若采用正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂作为增殖剂泡沫材料，开孔泡沫也可以不包含骨架以提高泡沫型氚增殖剂的中子经济性。在整个泡沫型氚增殖剂的上、下表面可以生成一层低密度泡沫作为缓冲层，用于缓解泡沫型氚增殖剂与外部冷却结构之间的接触力，也可以不生成该缓冲层以提高增殖剂的中子经济性。

本发明的泡沫型氚增殖剂，具有以下优点：

1.泡沫型氚增殖剂内部包含连续的气隙孔道，比表面积大，氚扩散距离短，有利于氚的释放；

2.泡沫型氚增殖剂内部的气隙孔道截面形状可控，相比于球床结构增殖剂气体流动阻力小；

3.泡沫型氚增殖剂内表面可以生成骨架，增强泡沫型氚增殖剂在辐照和热应力条件下的结构稳定性，减少破碎条件下泡沫型氚增殖剂的体积变形，保证泡沫型氚增殖剂与冷却结构的良好接触，减少泡沫型氚增殖剂在高温和氢环境下的蒸汽输运，保证能够使用氧化锂作为增殖剂材料，改善氚增殖性能；

4.泡沫型氚增殖剂内部包含连续的固相材料，相比于球床结构，可以提高热导率，减少包层内部的冷却结构；

5.泡沫型氚增殖剂的固相体积份额易于调节，可以高达95%，而目前的球床结构增殖剂固相体积份额只有约63%，提高固相体积份额有利于改善氚增殖性能。

本发明的泡沫型氚增殖剂的制备方法简单，易于规模化生产。

附图说明

图1为本发明的泡沫型氚增殖剂示意图（带有骨架和缓冲泡沫）；

图2为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中使用的网状玻璃碳泡沫；

图3为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中在网状玻璃碳泡沫间隙注入熔融增殖剂材料后的结构示意图；

图4为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中将网状玻璃碳泡沫通氧去除后生成的增殖剂泡沫结构示意图；

图5为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中利用化学气相渗透法在增殖剂泡沫内表面生成骨架结构示意图；

图6为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中生成的泡沫型氚增殖剂A-A截面示意图；

图7为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中利用化学气相沉积法在增殖剂泡沫上下表面形成缓冲层示意图；

图8为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中利用化学气相渗透法在网状玻璃碳泡沫上生成骨架结构示意图；

图9为本发明的泡沫型氚增殖剂制备方法中在骨架间隙中注入熔融增殖剂材料后的结构示意图；

图中，1.增殖剂泡沫 2.骨架 3.吹扫气体流道 4.缓冲泡沫 5.网状玻璃碳泡沫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

本发明的泡沫型氚增殖剂的主体为增殖剂泡沫1，增殖剂泡沫1内有连通的孔洞，构成吹扫气体流道3。

所述的增殖剂泡沫1有支撑用的骨架2，骨架2为连通的中空结构，连通的中空部分构成吹扫气体流道3。

所述的增殖剂泡沫1的上表面和下表面各有一层缓冲泡沫4。

所述的吹扫气体流道3的体积份额为5%~40%，吹扫气体流道3的孔隙密度为10PPI~100PPI。

所述的增殖剂泡沫1材料为正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂中的一种，或以正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂的为基础的掺杂体陶瓷或固溶体陶瓷。

所述的骨架2的材料为氧化硅或氧化钛。

所述的缓冲泡沫4的材料为氧化铝、氧化锆、氧化硅或氧化钛中的一种。

本发明的一种泡沫型氚增殖剂的制备方法，包括以下步骤：

8a.准备一块网状玻璃碳泡沫5，网状玻璃碳泡沫5的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值。

8b.将增殖剂泡沫1材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫5内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

8c.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫5氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。

所述的步骤8c后有步骤8d，步骤8d为通过化学气相注入法在泡沫型氚增殖剂的内表面生成氧化钛或氧化硅骨架2，或者，所述的步骤8c后有步骤8e，步骤8e为通过化学气相沉积法在泡沫型氚增殖剂的上表面和下表面各生成一层缓冲泡沫4。

10a.准备一块网状玻璃碳泡沫5，网状玻璃碳泡沫5的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值；

10b.为通过化学气相注入法在网状玻璃碳泡沫5的表面生成氧化钛或氧化硅骨架2；

10c.将增殖剂泡沫1材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫5内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

10d.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫5氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。

实施例1

本实施例用于制备一个尺寸为21mm×200mm×200mm、孔隙密度为10PPI、孔隙体积份额为5%、并带有氧化钛骨架和氧化铝缓冲层的氧化锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（1）取孔隙度为10PPI的商业聚氨酯泡沫，并在其中注入含碳树脂，并在高温下碳化形成孔隙密度10PPI，固相体积份额为10%的网状玻璃碳（RVC）泡沫，如图2所示；

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×200mm的长方体；

（3）将锂6丰度为60%的碳酸锂粉末加热至1700摄氏度，分解并熔化形成液态氧化锂；

（4）将加工成型后的RVC泡沫放置于容器之中，然后通过一定的压力将液态氧化锂注入泡沫孔隙之中，并照一定的温度梯度将氧化锂冷却至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ，如图3所示；

（5）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×200mm，孔隙体积份额为10%的氚增殖剂泡沫，如图4所示；

（6）利用化学气相注入法在氚增殖剂泡沫内表面生成氧化钛骨架，并将孔隙体积份额调整至5%，如图5所示；

（7）利用化学气相沉积法在泡沫增殖剂200mm×200mm的两个面沉积0.5mm厚、相对密度为0.3的氧化铝，作为缓冲层，得到最终成品，如图1所示；

实施例2

本实施例用于制备一个尺寸为21mm×200mm×100mm、孔隙密度度为100PPI、孔隙体积份额为40%、并带有氧化硅骨架和氧化钛缓冲层的氧化锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（1）取孔隙度为100PPI的商业聚氨酯泡沫，并在其中注入含碳树脂，并在高温下碳化形成孔隙密100PPI，固相体积份额为35%的网状玻璃碳（RVC）泡沫，如图2所示；

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×100mm的长方体；

（3）利用化学气相注入法在RVC泡沫表面生成氧化硅骨架，并将固相体积份额调整至40%，如图8所示；

（4）将锂6丰度为60%的碳酸锂粉末加热至1700摄氏度，分解并熔化形成液态氧化锂；

（5）将带有骨架层的RVC泡沫放置于容器之中，然后通过一定的压力将液态氧化锂注入泡沫孔隙之中，并照一定的温度梯度将氧化锂冷却至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ，如图9所示；

（6）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×100mm，孔隙体积份额为40%，带有氧化硅骨架的氚增殖剂泡沫，如图5所示；

（7）利用化学气相沉积法在泡沫增殖剂200mm×100mm的两个面沉积0.5mm厚、相对密度为0.3的氧化钛，作为缓冲层，得到最终成品，如图1所示;

实施例3

本实施例用于制备一个尺寸为21mm×200mm×200mm、孔隙密度为40PPI、孔隙体积份额为35%、并带有氧化钛骨架和氧化铝缓冲层的氧化锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（1）取孔隙度为10PPI的商业聚氨酯泡沫，并在其中注入含碳树脂，并在高温下碳化形成孔隙密度10PPI，固相体积份额为40%的网状玻璃碳（RVC）泡沫，如图2所示；

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×200mm的长方体；

（4）将加工成型后的RVC泡沫放置于容器之中，然后通过一定的压力将液态氧化锂注入泡沫孔隙之中，并照一定的温度梯度将氧化锂冷却至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ，如图3所示

（5）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×200mm，孔隙体积份额为40%的氚增殖剂泡沫，如图4所示；

（6）利用化学气相沉积法在泡沫增殖剂200mm×200mm的两个面沉积0.5mm厚、相对密度为0.3的氧化铝，作为缓冲层，如图7所示；

（7）利用化学气相注入法在氚增殖剂泡沫内表面生成氧化钛骨架，并将孔隙体积份额调整至35%，得到最终成品，如图1所示

实施例4

本实施例用于制备一个尺寸为21mm×200mm×100mm、孔隙密度度为100PPI、孔隙体积份额为40%、并带有氧化硅骨架的氧化锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×100mm的长方体；

（6）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×100mm，孔隙体积份额为40%，带有氧化硅骨架的氚增殖剂泡沫，即为最终产品，如图5所示。

实施例5

本实施例用于制备一个尺寸为20mm×200mm×200mm、孔隙密度度为20PPI、孔隙体积份额为15%、的正硅酸锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（1）取孔隙度为20PPI的商业聚氨酯泡沫，并在其中注入含碳树脂，并在高温下碳化形成孔隙密度为20PPI，固相体积份额为15%的网状玻璃碳（RVC）泡沫，如图2所示；

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×200mm的长方体；

（3）将锂6丰度为60%的正硅酸锂粉末加热至1400摄氏度熔化；

（4）将加工成型后的RVC泡沫放置于容器之中，然后通过一定的压力将液态正硅酸锂注入泡沫孔隙之中，并照一定的温度梯度将氧化锂冷却至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ，如图3所示

（5）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，得到最终成品，如图4所示

实施例6

本实施例用于制备一个尺寸为21mm×200mm×200mm、孔隙密度为60PPI、孔隙体积份额为25%、并带有氧化铝缓冲层的钛酸锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（1）取孔隙度为60PPI的商业聚氨酯泡沫，并在其中注入含碳树脂，并在高温下碳化形成孔隙密度60PPI，固相体积份额为25%的网状玻璃碳（RVC）泡沫，如图2所示；

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×200mm的长方体；

（3）将锂6丰度为60%的钛酸锂粉末加热至1500摄氏度并熔化；

（4）将加工成型后的RVC泡沫放置于容器之中，然后通过一定的压力将液态钛酸锂注入泡沫孔隙之中，并照一定的温度梯度将氧化锂冷却至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ，如图3所示

（5）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×200mm，孔隙体积份额为25%的氚增殖剂泡沫，如图4所示；

（6）利用化学气相沉积法在泡沫增殖剂200mm×200mm的两个面沉积0.5mm厚、相对密度为0.3的氧化铝，作为缓冲层，得到最终产品，如图7所示。

实施例7

本实施例用于制备一个尺寸为20mm×200mm×200mm、孔隙密度为10PPI、孔隙体积份额为5%、并带有氧化钛骨架的氧化锂泡沫型氚增殖剂，具体过程如下：

（2）将RVC泡沫加工成20mm×200mm×200mm的长方体；

（5）通入氧气将RVC泡沫氧化去除，形成尺寸为20mm×200mm×200mm，孔隙体积份额为10%的氚增殖剂泡沫，如图4所示

（6）利用化学气相注入法在氚增殖剂泡沫内表面生成氧化钛骨架，并将孔隙体积份额调整至5%，得到最终产品，如图5所示。

Claims

1.一种泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的泡沫型氚增殖剂的主体为增殖剂泡沫（1），增殖剂泡沫（1）内有连通的孔洞，构成吹扫气体流道（3）。

2.根据权利要求1所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的增殖剂泡沫（1）有支撑用的骨架（2），骨架（2）为连通的中空结构，连通的中空部分构成吹扫气体流道（3）。

3.根据权利要求1所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的增殖剂泡沫（1）的上表面和下表面各有一层缓冲泡沫（4）。

4.根据权利要求1所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的吹扫气体流道（3）的体积份额为5%~40%，吹扫气体流道（3）的孔隙密度为10PPI~100PPI。

5.根据权利要求1所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的增殖剂泡沫（1）材料为正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂中的一种，或以正硅酸锂、锆酸锂、钛酸锂、偏铝酸锂和氧化锂的为基础的掺杂体陶瓷或固溶体陶瓷。

6.根据权利要求2所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的骨架（2）的材料为氧化硅或氧化钛。

7.根据权利要求3所述的泡沫型氚增殖剂，其特征在于：所述的缓冲泡沫（4）的材料为氧化铝、氧化锆、氧化硅或氧化钛中的一种。

8.一种泡沫型氚增殖剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8a.准备一块网状玻璃碳泡沫（5），网状玻璃碳泡沫（5）的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值；

8b.将增殖剂泡沫（1）材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫（5）内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

8c.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫（5）氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。

9.根据权利要求8所述泡沫型氚增殖剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤8c后有步骤8d，步骤8d为通过化学气相注入法在泡沫型氚增殖剂的内表面生成氧化钛或氧化硅骨架（2），或者，所述的步骤8c后有步骤8e，步骤8e为通过化学气相沉积法在泡沫型氚增殖剂的上表面和下表面各生成一层缓冲泡沫（4）。

10.一种泡沫型氚增殖剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

10a.准备一块网状玻璃碳泡沫（5），网状玻璃碳泡沫（5）的尺寸、固相孔隙体积份额、孔隙密度参数为预先设置的数值；

10b.为通过化学气相注入法在网状玻璃碳泡沫（5）的表面生成氧化钛或氧化硅骨架（2）；

10c.将增殖剂泡沫（1）材料加热至融化，并加压注入至网状玻璃碳泡沫（5）内，按照预先设置的温度梯度逐步降温至室温，得到增殖剂泡沫Ⅰ；

10d.在500℃~700℃温度下，在增殖剂泡沫Ⅰ中通入氧气，将增殖剂泡沫Ⅰ中的网状玻璃碳泡沫（5）氧化去除，得到所需的泡沫型氚增殖剂。