2006年11月世界上包括中国在内的几个国家或地区签订了ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor）计划用于实现核聚变发电,计划建设一个实验用的核聚变装置。氚增殖材料是核聚变包套层功能材料中重要的组成部分。在固态的氚增殖材料中,偏钛酸锂Li₂TiO₃陶瓷因氚释放性能优异,热导率较高,化学性能稳定等优点成为目前研究的主要材料之一。我们以Li2CO3与TiO2为原料通过固相反应制得Li₂TiO₃粉末。由于Li₂TiO₃陶瓷长期工作在高温环境下,其晶粒会异常长大导致其力学性能降低,影响核聚变包层使用寿命;本文主要研究添加氧化物ZrO2、CaO、Al₂O₃与Y₂O₃高温下对Li₂TiO₃晶粒长大的抑制作用。将Li₂TiO₃陶瓷掺杂氧化物后,在1000℃高温条件下烧制成陶瓷,随后通过扫描电子显微镜（SEM）与X射线衍射（XRD）仪分析掺杂前后Li₂TiO₃晶粒尺寸与晶界的形貌的变化。我们得出结论:四种氧化物ZrO2、Al₂O₃、Y₂O₃与CaO均在不同程度上抑制了高温条件下Li₂TiO₃陶瓷晶粒的长大,效果依次为Al₂O₃>CaO>Y₂O₃>ZrO2。Li₂TiO₃陶瓷是以陶瓷小球的形式存在于包套层之中的,因此必须制备出符合使用要求的小球。我们采用溶胶-凝胶法将Li₂TiO₃粉末加入到聚乙烯醇（PVA）水溶液混合搅拌均匀后滴入固化剂中,后经烘干,烧结而成。得到的小球经分析相对密度为80.0 %,平均压溃强度为56N,最高压溃强度70N,平均粒径1.46mm,小球粒径落在1.3-1.6mm范围内的概率为79.54%,小球的平均长/短径比为1.07,圆形度（roundness）为0.93。