SPS烧结W-TaC的耐瞬态热冲击性能

通过高能球磨方法制备了系列W-TaC混合粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备出弥散强化W-TaC样品,并对W-TaC样品的密度、硬度和微观组织进行了分析。利用60 k W电子束材料测试平台(EMS-60)对烧结W-TaC的耐瞬态热冲击性能进行测试,分别模拟了等离子体破裂和边缘局域模2种热负荷。实验后通过扫描电镜观察了样品加载区域的裂纹及熔化情况,通过透射电镜观察分析了材料的微结构特征。结果表明:W-TaC样品在热负荷作用下可以经受功率密度为740 MW/m~2、5 ms的热冲击而不产生裂纹,但在功率密度为550 MW/m~2、100次1 ms的热疲劳下会产生疲劳微裂纹。SEM和TEM分析表明,TaC颗粒在钨晶粒内和晶粒间都有存在,而且TaC会与W形成共格相界和半共格晶界从而增强钨合金的强度。     

Mo-TiC金属陶瓷的高温抗氧化行为及机理

采用粉末冶金法制备Mo-TiC金属陶瓷,研究不同TiC含量的Mo-TiC陶瓷在1 200℃下的氧化行为,并测定该陶瓷氧化前后的抗弯强度。结果表明,随TiC含量增加,Mo-TiC金属陶瓷的高温抗氧化能力增强,Mo-40%TiC和Mo-60%TiC在1 200℃下氧化60 min后质量损失率分别为23.91%和4.79%。氧化从陶瓷基体表面缺陷和晶界处开始,逐步向内部侵蚀。陶瓷中的钼被氧化生成易挥发的MoO3,TiC被氧化生成TiO2,TiO2颗粒在陶瓷表面形成连结紧密的片层状组织,延缓氧化行为向基体内部侵蚀,而且随TiC含量提高,这种效果愈明显。Mo-TiC金属陶瓷的抗弯强度随TiC含量增加而降低,氧化后抗弯强度明显下降。Mo-40%TiC在氧化前抗弯强度为502 MPa,而在氧化之后降到160 MPa。Mo-TiC陶瓷氧化后的抗弯强度随TiC含量增加而略有升高。     

增材方向对激光粉末床熔融钨材料抗高热负荷性能的影响

激光粉末床熔融(LPBF)作为一种新兴的增材制造技术,为未来聚变堆偏滤器mono-block的制备提供了新的成形方法.本研究利用LPBF,采用水平增材和竖直增材2种方式对纯钨样品进行了制备.研究发现,在15 MW/m2的热负荷下,竖直增材样品发生了明显的熔化和飞溅现象,水平增材样品只发生少许开裂和轻微溅射.通过微观组织...