[发明专利]一种纳米氧化物弥散增强超细晶钨基复合材料的制备方法

摘要

本发明提出了一种纳米氧化物弥散增强超细晶钨基复合材料的制备方法。具体工艺为：取微米级钨粉、纳米氧化钇粉或金属钇粉0.1wt％～1wt％、金属钛粉或钼粉或钽粉0～2wt％经配料、机械合金化和放电等离子体烧结等步骤制备出相对密度可达96～99％的超细晶粒钨复合材料。其优点在于：通过本发明所述的纳米氧化物弥散增强超细晶钨基复合材料的制备方法可获得近全致密的超细晶粒钨基复合材料。氧化钇或金属钇和金属钛、钼或钽粉的复相掺杂不仅实现了钨在较低温度下的烧结致密化，同时还抑制了钨晶粒在烧结过程中的晶粒长大。采用上述方法制备的氧化钇增强超细晶钨基复合材料的钨晶粒尺寸≤3μm，并具有较好的力学性能和抗热冲击性。

主权项

一种纳米氧化物弥散增强超细晶钨基复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)在充有高纯Ar气保护的真空手套箱中将钨粉，纳米氧化钇或金属钇粉末，金属钛粉、钼粉或钽粉按以下质量百分比进行配比混合：W 97～99.5wt％，Y2O3或Y中的任一种：0.1～1wt％，Ti或Mo或Ta中的任一种：0～2wt％；(2)取碳化钨硬质合金球与步骤(1)混合好的粉体，其球料比按重量比5∶1～15∶1的比例加入WC硬质合金球磨罐中进行机械合金化，球磨转速为300～400r/min，球磨时间为20～60小时；(3)将机械合金化后的粉体，置于充有高纯Ar气保护的手套箱中，装入石墨模具中，采用放电等离子体进行烧结，烧结温度为1500℃～1800℃，施加压力为20～50MPa，烧结保温时间为1min～5min，烧结气氛为真空或氩气保护。