钨基面向等离子体材料的制备方法

钨基面向等离子体材料因有高导热、高熔点、低溅射、低氢滞留、低蒸气压、韧性大、成本合理等优点,而深受核聚变领域的欢迎。其制备方法如下:

钨基面向等离子体材料的制备方法图片

(1)按钨纤维占基体钨粉体积比10%-30%的配比称取钨粉,所述的钨纤维表面不进行处理,或者在其表面覆盖薄膜或者涂层,再用不至于损伤钨纤维的混粉方法使原料混合均匀,为了去除粉末吸附的气体杂质,混料结束后将所得粉体置于优于10-3Pa数量级的真空中在500-800℃下保温0.5-1小时;

(2)将步骤(1)混合均匀的粉体利用热等静压方法进行烧结,烧结时间为2-3小时,压强为150-200MPa,工作气体为氩气,热等静压的烧结温度不能超过纤维起始再结晶温度,在1700K,得块体纤维增韧钨基材料,再制成不同形状和尺寸的部件,即得产品。

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该生产方法的注意事项:

1)所述的钨粉是纯钨粉末、钨铼合金粉末,掺杂碳化物或氧化物的钨粉粉末中的一种,所述的钨纤维是纯钨纤维或钨铼合金纤维。

2)所述的不至于损伤钨纤维的的混粉方法指的是将直径10-300μm的钨丝短切成1-5mm长,然后按配比选取钨粉并在低能球磨机中混合均匀,为了防止球磨过程中的杂质污染,球磨过程需在高纯度氢气保护气氛中进行。

3)所述的薄膜或涂层由物理气相沉积法、化学气相沉积法、或者溶胶-凝胶法的方法中的一种制备而得,涂层厚度100-300nm;所述的薄膜或者涂层为ZrO2、La2O3、Y2O3中的一种的薄膜或者涂层。

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