鎢絲網(wǎng)增韌鎢基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、核聚變堆的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用要求面向等離子體第一壁材料具有韌性好、強(qiáng)度高、再結(jié)晶溫度高以及優(yōu)越的抗輻照性能，鎢基材料被認(rèn)為是最有優(yōu)勢(shì)的面向等離子體第一壁候選材料。但是，純鎢固有的低溫脆性、再結(jié)晶脆性、輻照脆性等缺點(diǎn)限制了鎢基材料的實(shí)際應(yīng)用。所以，提高鎢基材料的韌性具有重要的意義?；谕獗鲰g原理（包括鎢絲的拉拔、界面解離、頸縮等），鎢絲能最大限度提高復(fù)合材料的韌性，也因此鎢絲增韌被認(rèn)為是最有效的增韌方法之一。因此，本論文主要利用鎢絲增韌法制備鎢

2、絲/鎢復(fù)合材料，并對(duì)其物性展開(kāi)研究。主要研究成果如下:
　　1、將鎢絲編織成直徑為20mm-60mm不等的圓形網(wǎng)，所得鎢絲網(wǎng)緊致、不松散，鎢絲與鎢絲的距離為幾十微米;將鎢絲網(wǎng)與鎢粉均勻混合，保證所有鎢絲網(wǎng)排列方向一致;制備的樣品中，鎢絲網(wǎng)間距為100-200μm。
　　2、采用放電等離子燒結(jié)法制備了致密的W500/Wf100、W500/Wf150、 W200/Wf00復(fù)合材料，鎢絲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為23.94％、17.4％和2

3、2.3％。其中W500/Wfl00復(fù)合材料拉伸韌性出現(xiàn)的溫度是500℃，比純鎢低了200℃，延伸率達(dá)22％;而W500/Wfl50復(fù)合材料在600℃時(shí)延伸率為21％，拉伸強(qiáng)度為410MPa。W200/Wf100復(fù)合材料基體的維氏硬度達(dá)616HV0.2，韌性出現(xiàn)的溫度是250℃，遠(yuǎn)低于其他二種鎢基合金。分析表明，鎢絲網(wǎng)均勻的分布，鎢絲與基體結(jié)合良好，鎢絲自身劈裂、拉拔和頸縮等行為是增韌的主要原因。
　　3、采用熱壓燒結(jié)的方法制備出W

4、500/Wfl50復(fù)合材料，其中鎢絲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.5％，樣品相對(duì)致密度為95.1％。600℃拉伸強(qiáng)度為420MPa，韌性最大為20％左右。鎢絲與基體結(jié)合緊密，鎢絲網(wǎng)分布均勻，熱壓燒結(jié)制備的W500/Wf150復(fù)合材料中，鎢絲的增韌行為同SPS制備的樣品一致。
　　4、采用熱壓燒結(jié)加冷軋法制備了W500/Wf150復(fù)合材料，樣品致密度增大到99.8％。拉伸溫度為300℃時(shí)，樣品的拉伸強(qiáng)度達(dá)800MPa。樣品韌性出現(xiàn)的溫度在400