[发明专利]一种纳米晶钨合金及其制备方法

摘要

本发明涉及聚变堆中面向等离子体材料技术领域，公开了一种纳米晶钨合金及其制备方法，通过将钨粉末和1wt％‑8wt％第二相金属纳米颗粒粉末掺杂混合，经高能球磨后，进行超高压通电烧结，烧结温度为1000℃‑1200℃，烧结时间为1‑6h，烧结压强为2‑13GPa，升温速率为50‑200℃/min，降温速率为50‑200℃/min，即可制备具超高硬度的平均晶粒尺寸为9‑14nm的纳米晶钨合金。本发明的技术优势在于能够有效控制烧结过程中钨晶粒的长大，这种控制作用其一在于掺杂第二相颗粒为纳米颗粒；其二在于烧结方式和烧结参数的设置，本发明首次采用了超高压通电烧结技术，超高压加载及低温烧结可以有效抑制晶粒的长大，从而成功制备出纳米晶钨基材料。

主权项

1.一种纳米晶钨合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在氮气或者惰性气体气氛下分别将钨粉末和第二相纳米颗粒粉末放入球磨罐中，第二相纳米颗粒粉末掺杂比例为1wt％‑8wt％；(2)在球磨罐中加入磨球后密封，其中磨球质量与上述粉末原料质量的比值为10:1‑50:1；将球磨罐装入球磨机中进行高能球磨，使第二相纳米颗粒和钨粉末混合均匀；球磨结束后，将球磨罐放入手套箱中，在氮气或惰性气体气氛下分离粉末原料与磨球；(3)将分离得到的球磨粉末放入模具中进行压制；将压制后得到的粉末胚体组装放入液压机中进行超高压通电烧结，其中烧结温度为1000℃‑1200℃，烧结时间为1‑6h，烧结压强为2‑13GPa，升温速率为50‑200℃/min，降温速率为50‑200℃/min；(4)取出烧结后的块体样品，得到纳米晶钨合金材料。