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梯度多孔鎢製造流程

多孔鎢作為多孔體或多孔基體製備的各種元器件在電力電子、航空航太及其他高溫領域有廣泛應用，如用於高電流密度的多孔陰極基體，高溫流體的篩檢程式，火箭噴管的高溫發熱體等。

多孔鎢的開孔孔隙率、孔隙形狀、孔徑尺寸和孔隙分佈的均勻性對多孔鎢製品的性能及其製作的元器件性能均有重大影響。同時由於鎢極高的熔點和高的硬度，鎢材料主要用粉末冶金方法製備，採用粉末冶金方法製備材料性能很大程度上取決於原料粉末的性能。選用球形度好，細微性分佈窄的鎢粉能更好控制多孔陰極基體內部的開孔孔隙率、孔徑大小、孔隙分佈的均勻程度以及孔隙的連通度等，是陰極獲得高發射電流和長壽命的關鍵。

隨著技術的進步多孔鎢孔隙特性的要求也從單一孔隙特性擴展到梯度多孔鎢。有學者採用壓制成形後燒結或熱壓燒結的方式製備多孔鎢產品，其主要製造過程如下：

1)原料粉末：原料粉末為一種或幾種不同細微性的市售鎢粉，原料鎢粉細微性為3～20μm，純度大於99.9％；

2)氣流磨分散處理：清洗氣流磨設備，打開主控預熱，充入純度高99.9％的高純氮氣為工作氣，降低氧含量至0.1％，打開研磨閥，調節研磨壓力為0.60～0.80MPa，加入高純鎢粉進入研磨腔研磨，使其團聚體打開，調節分選輪為最高轉速6000r/min，啟動分選輪；

3)氣流磨分級處理：根據要求分多次降低分選輪轉速至0r/min，並分批次收集鎢粉；通過調節分選輪轉速，可得到平均細微性1～20μm的窄細微性分佈鎢粉；

4)壓制成形：選取3)收集到的兩種或兩種以上的鎢粉進行多層鋪粉並壓制成形；

5)燒結：在純度高於99.9％的高純氫氣為保護氣氛下，將成形坯在1500～2200℃的溫度下燒結60～240min，最終得到孔隙率為15％～30％、平均孔徑大小為0.5～5μm的多孔鎢。

對於不同細微性粉末，通過不同燒結工藝燒結，經燒結後多孔鎢製品的孔隙率和孔徑不同，通過對粉末細微性、層數和燒結工藝的控制，可實現對所需梯度多孔鎢各層孔隙率和孔徑的控制。且鎢粉經處理後，得到的粉末顆粒棱角消失，形狀呈規則或近球形，無團聚，細微性分佈均勻，採用處理後的粉末製備燒結後得到的多孔鎢製品可有效控制材料的孔徑大小、孔隙分佈、孔隙率以及孔隙的連通度等，避免出現由於粉末團聚而造成的孔隙分佈不均、閉孔 數量多以及孔隙連通性差等缺點，獲得的多孔鎢製品微觀組織均勻。

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