Китай успешно разработал высокопрочные двойные наноструктурные вольфрамовые материалы вольфрама

Недавно исследовательская группа Фанга Цяньфэн, исследователь в Институте твердотельной физики Китая, академии наук китайской китайской академии наук, добился значительного прогресса в разработке наноструктурированных сплавов на основе вольфрама, и успешно подготовил высокопрочные двойные наноструктурированные вольфрамовые материалы посредством давления -аспистана низкотемпературная децинация спекания. Соответствующая работа публикуется в Международном журнале огнеупорных металлов и твердых материалов.

Сплавы на основе вольфрама считаются наиболее перспективными первыми настенными материалами в плазме, которые могут быть использованы в экстремальной среде реакторов Fusion, но хрупкость коммерческого чистого вольфрама значительно ограничивает их применения. Усиление оксидной дисперсии (ODS) является одним из эффективных способов улучшения прочности сплавов на основе вольфрама. Однако текущие OD-W имеет большой размер оксида частиц и не может достичь желаемого эффекта застежления. В ответ на эту проблему исследователи заимствовали опыт использования ODS-FE для контроля размера частиц оксида ниже 3 нм, используя механизм твердого раствора, и успешно подготовил двойную наноструктуру вольфрамового материала с помощью низкотемпературной дизификации. и спекание: размер частиц ~ 67 нм и y2ti2O7 оксидный размер частицы ~ 10 нм.

Исследователи первого \"твердого раствора \" Y2O3 и Ti в матрицу W с помощью высокоэнергетического шарикового фрезерования, а затем используют технологию Spark Plasma Sinterning (SPS) для уплотнения и агломерации W-1,0% Y2O3-0,7% Ti после высокого Энергетическое шаровое фрезерование. Строго контролировать температуру спекания, так что наномасштабные частицы Y2Ti2O7 осаждаются и равномерно диспергированы в вольфрамовой матрице. Эти небольшие наночастицы второго этапа ингибируют рост вольфрамовых зерен и, наконец, достигают двойной нано-структуры W-1,0% y2o3-0,7% Ti блок приготовления сыпучих сплава. Результаты XRD и TEM показывают, что средний размер зерна W составляет 67 нм, а среднемесячные диаметры частиц оксида частиц в зернах и границах зерна составляют 8,5 нм и 16,4 нм, как показано на рисунке. Твердость микросхейщиков этого наноструктурированного сплава W намного высока, чем 1441 HV, что в 2-3 раза превышает обычные сплавы W в литературе. Чрезвычайно высокая микротвердость, в результате синергетического усиления эффекта наномасштабных зеренных зерен и равномерно диспергированных нанооксидных частиц. Этот процесс твердого раствора - процесс осаждения обеспечивает общий способ приготовления нанокристаллических огнеупорных металлов путем диспергирования наноразличных оксидов контролируемым образом.

Эта работа поддерживается ключевыми исследованиями и разработками Министерства науки и технических технологий и Национальной основой естествознания Китая.