高温耐热钨基复合粉体制备与特性的研究进展

吴玉程1a，1b，1c，朱晓勇1 a，1b，1c，汤俊宇1a，陈宇1a，姚刚2，罗来马1 a，1b，1c，刘家琴3，4（1.合肥工业大学 a.材料科学与工程学院，b.高性能铜合金材料及成形加工教育部工程研究中心， c.有色金属与加工技术国家地方联合工程研究中心；2.内蒙古科技大学 材料科学与工程学院；3.安徽省先进复合材料设计与制造工程研究中心；4.北京化工大学 化学学院）

摘要：【目的】研究高温耐热钨（W）基复合粉体制备与特性，探讨制备钨基材料整个工艺流程最前端工序的特点，钨基块体材料的质量对最终其工程应用的影响，以及后续烧结及后续加工变形处理后钨基块体性能对钨基粉体的特性决定作用。 【研究现状】综述不同种类钨基复合粉体的制备工艺，包括聚变装置用第二相掺杂钨基复合粉体、高端装备用W-铼（Re）合金粉体、电子封装领域用W-铜（Cu）复合粉体；第二相掺杂钨基复合粉体主要包括W包覆第二相的核壳结构的设计与优化，W-Re合金粉体主要包括W与Re元素的均匀固溶分布，W-Cu复合粉体主要包括W包覆Cu复合粉体的结构设计与改进等的研究；掺杂第二相主要为氧化物氧化钇（Y2O3）、氧化镧（La2O3）、氧化锆（ZrO2）、氧化铪（HfO2）等，以及碳化物碳化钛（TiC）、 碳化锆（ZrC）、碳化铪（HfC）等，主要采用机械球磨和化学法制备相应粉体；W-Re合金粉体的制备方法分为机械法、混粉法和化学法；采用机械球磨、湿化学法、溶胶-凝胶法等方法，可获得具有优异烧结活性的纳米级W-Cu复合粉体，进而制备致密度高的W-Cu复合材料。【结论与展望】 提出制备钨基粉体常用的方法，机械法的主要问题是长时间球磨可能产生杂质影响及粉体冷焊，化学法主要问题是制备过程中的副产物包含氨气及随着分解产生的氮氧化物，须要考虑环境保护问题；认为高质量钨基复合粉体是获得高性能钨材料的关键，因此钨基复合粉体结构及制备技术仍须进一步优化。

关键词： 钨基粉体； 核聚变装置； 第二相掺杂钨铼合金； 钨铜合金