在含锂陶瓷(如Li2O、LiAlO2、Li2ZrO3、Li2TiO3、Li4SiO4等)中，Li2TiO3和Li4SiO4具有Li原子密度较高、化学稳定性好、与结构材料的相容性好、低温下氚的释放性能优异等优点，被认为是聚变反应堆中最有应用前景的氚增殖剂材料。本论文从Li2TiO3及Li4SiO4纳米粉体的制备、陶瓷球的制备以及离子电导率的改善三个方面进行了研究工作：　　 (1)首次用水基溶胶—凝胶路线成功合成了Li2TiO3及Li4SiO4纳米粉体。所合成Li2TiO3及Li4SiO4纳米粉体的一次粒子的平均粒径分别为40 nm、100 nm。粉体颗粒大小均匀，分布范围窄。粉体的烧结活性高，用该粉体压制的素坯在较低的烧结温度下烧结后便能得到相对密度高的陶瓷烧结体。　　 (2)对基于Li-Ti复合物溶液的溶胶—凝胶制球工艺进行了优化，通过添加适量的柠檬酸做络合剂，制备了直径1.2 mm左右，球形度好，晶粒尺寸2～3μm，相对密度高达91％T.D.，压碎强度约为40 N的Li2TiO3陶瓷球，可满足应用的需求。　　 (3)探索了水基溶胶—凝胶法制备Li2TiO3及Li4SiO4陶瓷球的新工艺。得到了直径可控(1～1.5 mm)，球形度好的陶瓷球。其中Li2TiO3陶瓷球在相对较低的烧结温度(1000～1100℃)和相对较短的烧结时间(4 h)下，相对密度高达83～85％T.D.；Li4SiO4陶瓷球在900℃下烧结后的相对密度就高达74％T.D.。该水基溶胶—凝胶工艺过程简单，操作容易，成本低廉，便于控制产品组成，适合规模化生产，具有应用潜力。　　 (4)采用Mg和Ta分别对Li2TiO3的Li位和Ti位进行掺杂，有效地提高了Li2TiO3材料的离子电导率。这对氚迁移和释放性能的改善是有利的。