超高压梯度烧结法制备W／Cu功能梯度材料

提出了一种制备具有递变电阻及高熔点差功能梯度材料的新方法－超高压梯度烧结法,并成功制备出了相对密度达到96％的W／Cu梯度功能材料。推导了通电烧结过程中梯度材料内部的温度分布,表明温度场与电流密度及材料的厚度大致成平方的梯度分布模式;考察了不同的烧结助剂对W／Cu梯度材料致密化的影响,发现Ni比V和Zr有更好的致密化效果;观察了W／Cu梯度材料显微结构并对梯度烧结的过程机理进行了初步探讨。     

面向等离子体W／Cu FGM的抗热冲击性能

采用循环水淬和脉冲激光冲击法并结合有限元计算考察和分析了用超高压梯度烧结方法制备的W／Cu FGM的抗热震性能。结果表明，W／Cu FGM经受50次800℃～25℃水淬冲击和100MW／m^2以上的激光循环冲击，没有出现界面破坏现象；但随着热冲击次数及冲击能量密度的增加，金属W表面产生了裂纹、晶间断裂以及出现液相及蒸发现象。与非梯度材料相比，W／Cu FGM有优异的抗热冲击性能，大致可以经受100MW／m^2 350次以上的激光循环冲击。