钨铜梯度材料热震过程中显微组织及热性能

摘要：

针对目前W-Cu功能梯度材料(FGM)在长期热震循环过程中的稳定性缺乏相应研究的问题,以化学镀W-10wt％Cu复合粉体和Cu粉为原料,通过叠层压制和常压气氛烧结的工艺制备了W-10wt％Cu/W-20wt％Cu/W-30wt％Cu层状梯度材料.在600℃、800℃、1000℃温度下进行热震试验,对试样在不同热震温度、热震次数下的显微组织和热学性能变化进行了研究.试验结果表明,随着热震温度升高,渗出至试样各梯度层表面的Cu逐渐增加.当热震温度达到1000℃时,试样各梯度层表面出现大量Cu聚集成片的现象,同时在W-20wt％Cu/W-30wt％Cu界面处发现了界面裂纹.随着热震次数的提高,在W-10Cu层中,Cu逐渐渗出表面并在内部留下微孔.此外,W-Cu FGM的热导率随热震次数的增加而减小,在1000℃经过200次热震后,室温热导率由200.54 W·(m·K)?1降至159.23 W·(m·K)?1,降低了20.60％.该结果揭示了热震循环中裂纹形成与显微组织变化的耦合失效机制,明确了W-Cu FGM安全服役的范围.

关键词：W-Cu合金;功能梯度材料;热震;显微组织;热导率

所属期刊栏目：38

分类号：TB331;TL63(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：4205-4211