纳米复合W-Cu FGM的致密性及界面结合特征

以溶胶-喷雾干燥-热还原制备的纳米晶W-Cu复合粉末为原料,通过球磨改性、叠层压制和一步液相烧结分别制备3种两层梯度复合细晶W-Cu材料(W-10Cu/W-30Cu,W-20Cu/W-30Cu和W-30Cu/W-50Cu),对其致密度、组织成分特征及界面结合性能进行研究与分析。结果表明:3种梯度材料各均质层都达到高致密(相对密度98%);梯度材料具有明显的梯度组织,界面结合完好,Cu相呈连续网状结构,包裹在均匀分布的细小W晶粒周围;成分呈阶梯式变化,各层成分因Cu相的迁移和流失与初始设计值有一定的偏差;材料力学性能呈现梯度性,界面显微硬度处在两层显微硬度之间,结合强度高于各自富Cu层的拉伸强度,表明纳米复合W-Cu功能梯度材料各成分层之间有着优良的结合性。     

溶胶-球磨超细W-Cu复合粉末烧结性能研究

采用溶胶-球磨法制备W-10Cu、W-20Cu复合粉末,研究了球磨工艺对粉末粒度、形貌和烧结性能的影响。研究结果表明,球磨粉末呈现双峰粒度分布,球磨20h的W-10Cu、W-20Cu粉末的粒度分别为1.03和1.15μm。球磨过程中,粉末比表面积变换式ln[(Sm-S0)/(Sm-S)]与球磨时间t符合线性关系。W-10Cu、W-20Cu复合粉末球磨20h,可以在1380℃一步液相烧结达到近全致密,显微组织细小且均匀。