超高压力下通电烧结制备钨铁功能梯度材料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年9月02日星期三 11:57; 作者：xinyi; 点击数：849

金属钨由于具有熔点高、蒸汽压低、硬度高、耐腐蚀性好、低氚滞留以及抗等离子体材料（plasma facing materials, PFMs）。以低活性铁素体/马氏体刚为代表的铁基材料则最有希望用作核聚变反应装置中第一壁和包层的结构材料。钨和铁基材料的连接成为一个重要的研究课题。目前钨和铁基材料的连接方式主要有扩散结合、等离子体喷涂和活性金属焊接等。由于钨在一定温度下会和铁等元素发生反应，传统的焊接方法很可能在焊接界面产生脆性相（FeW和Fe7W6）。同时由于钨和铁的物理性能，如导热系数尤其是热膨胀系数差距很大，因此在连接过程中，焊接界面上很容易产出较大的残余热应力，造成界面失效。为了解决以上难题，需要探索新的钨钢连接方法及其界面设计。

本文采用功能梯度材料（functionally graded materials, FGM）的概念连接钨和铁，在充分保留和发挥组元钨和钢各自的特点的同时，缓和钨与钢热物理性能不匹配而造成的热应力问题。此外，W和Fe的熔点差别较大，采用常规烧结方法很难一步获得W/Fe FGM样品。本文对采用超高压力下通电烧结新技术制备W/Fe FGM进行了初步研究。

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