钨与异种材料连接的研究进展

钨及其合金是制造各类电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物不可或缺的材料,它与异种材料钢、铜等连接形成新构件能够满足不同工作条件对材质的不同要求并发挥不同材料的性能优势,因此,实现钨/钢、钨/铜等异质材料高质量、高可靠连接,对于拓展钨及其合金在冶金、国防、电子、核电等领域的应用具有重要意义。但是,钨与钢、铜等的互溶性有限、物理化学性能差异较大,导致焊接性差。本文综述了国内外关于钨/钢及钨/铜连接技术的研究现状,并展望了钨与异种材料连接的技术方向和发展前景。     

湿化学法制备W-TiC复合粉体及其SPS烧结行为

采用湿化学法制备W-TiC复合粉体,然后采用放电等离子体烧结(SPS)技术制备超细晶W-TiC复合材料,并对其复合粉体形貌和烧结复合材料组织结构进行研究。结果表明,对原始TiC粉进行活化预处理,使TiC粉表面获得均匀分布的缺陷,提高TiC粉表面的的亲水性,通过化学还原获得第二相TiC颗粒,且均匀弥散分布于W基体晶界和晶粒内。采用SPS烧结技术获得的超细晶W-TiC复合材料晶粒尺寸为400 nm,致密度为95%,维氏显微硬度值HV0.2达到1280。     

非贵金属活化氧化铝陶瓷基板化学镀铜研究

提出一种新型的非贵金属活化法辅助二次化学镀的氧化铝陶瓷基板化学镀铜工艺,成功制备了表面完整、分布均匀的铜镀层,进一步通过冷场发射扫描电镜(FE-SEM)做了具体分析。可以发现,经预处理活化之后的氧化铝基板表面产生一定程度的表面缺陷,主要包括不同梯度的台阶,颗粒与颗粒之间的边缘化以及‘地道式’的孔洞。在第一次化学镀铜沉积一定量的铜颗粒之后表面仍存在大量的空隙,即未镀区域。但在二次化学镀工艺之后,表面完全覆盖镀层,其中镀层表面上小的圆球状(2~3μm)铜颗粒夹杂在大的胞状(4~5μm)颗粒之间,整体上为颗粒与颗粒的物理聚集然后通过堆垛而形成的。     

67%变形量纯钨轧板在1250 ℃退火过程中的再结晶行为

目的 研究轧制压下量为67％的纯钨板在退火过程中的再结晶行为.方法 对67％变形量纯钨板在1250℃下进行等温退火实验,运用电子背散射衍射技术获得了变形态和退火态的显微组织与织构,量化了其晶粒尺寸、纵横比以及主要纤维织构的体积分数,分析了变形态组织中潜在晶核的信息.在此基础上,对再结晶前后的显微组织和织构进行了对比分析.结果 温轧后纯钨板的组织中包含了潜在的再结晶晶核,W67在1250℃下退火过程中以较快速度发生了不连续静态再结晶.结论 随着退火时间的增加,再结晶晶粒的尺寸逐渐增大,但其纵横比基本保持不变.在再结晶过程中,θ纤维织构和α纤维织构有所增加,而γ纤维织构明显减少.     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。     

生物质锅炉管道耐腐蚀涂层的力学性能

采用高速电弧喷涂技术在20钢表面制备FeNiCrTi涂层.结合显微组织、显微硬度、扫描电镜分析、能谱分析、X射线衍射等分析方法对涂层的组织结构、力学性能及拉伸断口形貌进行研究分析.结果表明:FeNiCrTi涂层主要由固溶相的凝片叠加组成,中间夹杂着氧化物相、未熔颗粒相和孔隙;涂层具有较高的显微硬度和内聚强度,以及良好的抗热震性能.拉伸断口的微观特征为:固溶相的韧性韧窝特征、叠层间凝片分离脱开、未熔颗粒整体拔出.     

核反应堆用奥氏体不锈钢辐照损伤的研究进展

总结了核反应堆中应用非常广泛的奥氏体不锈钢的不同辐照损伤行为,包括辐照诱导显微结构变化、辐照诱导偏析、辐照诱导析出、辐照诱导应力腐蚀断裂等;从试验方法和奥氏体不锈钢种类等方面提出了核反应堆用奥氏体不锈钢辐照损伤的研究方向。     

低合金高速钢的物理气相沉积技术应用与发展

简述了低合金高速钢的应用和物理气相沉积技术的发展现状,介绍了物理气相沉积技术在低合金高速钢的应用情况,提出物理气相技术用于低合金高速钢刀具是目前发展刀具材料的重要发展方向之一.     

粉末冶金及放电等离子体烧结制备Fe-(12-14 mass％)Cr-Y2 03合金的性能

以高纯原始粉末为原料,采用机械合金化(MA)制备了合金粉末.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和激光粒度分析仪等研究了合金粉末的微观形貌和晶粒尺寸及平均粒径在不同Cr含量和不同机械合金化时间下的变化规律.选择机械合金化40 h和50 h的合金粉末在950℃进行放电等离子体烧结(SPS)制备合金样品,然后使用天平和维氏硬度计分别测量合金样品的致密度和维氏硬度.结果表明:随着球磨时间的增加,Fe-Cr合金粉末平均粒径先下降,后在40 h出现上升点,然后下降;Fe-Cr-Y203合金粉末平均粒径先下降后上升.合金粉的晶粒尺寸都随球磨时间增加而不断减小.合金样品致密度均达96％,硬度随Cr含量增加逐渐增大.     

合金化改性钨基材料的组织和性能研究与发展

开发受控核聚变能源是一种解决未来能源问题的有效途径。多年来国内外研究发现,钨具有高熔点、高热导率、低物理溅射率、低氚滞留、低肿胀等优点,被认为是最有潜力作为第一壁的候选材料。应用于核聚变反应堆极端环境中的材料,要求具有良好的抗氧化性能、力学性能、抗辐照性能等综合性能。但钨的抗氧化性能较差、再结晶温度较低、脆韧转变温度较高和辐照敏感性,实际应用中还有许多待解决之处。因此需要通过合金化,掺杂第二相弥散强化和制备超细晶钨的手段改善钨基材料性能。合金化是最常用的改善钨基体材料性能的手段之一。结合了近些年来研究成果,综述了掺杂合金元素对钨基材料性能方面的改善效果、作用机理以及分析了未来的发展趋势。