0 前言
鎢基復合材料具有熔點高、高溫強度好、熱膨脹系數小、熱導率高、抗中子輻射能力強、耐腐蝕性強等優點，已成為航空航天、武器裝備、原子能等國防工業領域和微電子信息、電氣工程、機械加工等尖端技術領域具有不可替代作用的關鍵材料[1-3] ，其中W-Ni-Fe(Cu)與W-Cu是兩類應用較為廣泛的鎢基復合材料，例如，利用鎢合金的高密度、好的強度和延性用作武器裝備中的高毀傷穿甲材料和高精度調節部件材料;利用W-Cu材料的高導電、抗燒蝕等特性用作精密加工的電極材料、微電子信息用電子封裝材料、發動機的高溫部件材料和破甲戰斗部材料;利用鎢材料的耐高溫、抗輻射能力強、高熱導率在核反應堆中用作高溫屏蔽材料和高溫偏濾器。近年來，隨著科學技術的飛速發展，鎢基復合材料的應用領域日益擴展，同時也對其性能提出了更為苛刻的要求，如，W-Cu材料要求具有高致密、細晶、高延性等特性，W-Ni-Fe合金要求具有細晶、高強韌和高穿透等特性，W-Ni-Cu合金要求具有細晶、高均質等特性。而傳統粉末冶金方法制備鎢基復合材料，存在突出問題，如：1)W、Cu不相溶，傳統W-Cu只能采用熔滲法制備，其致密度僅約95%，材質均勻性差、成分和性能受到很大制約;2)傳統W-Ni-Fe(Cu)采用粉末混合-高溫液相燒結，組織粗大(40-60μm)和強度韌性較低。這些問題導致傳統鎢基復合材料難以滿足尖端技術領域對高性能鎢材料的需求。
針對這些問題，近年來，中南大學范景蓮研究團隊在國內外率先提出“納米復合”設計思想，采用納米復合技術制備出高燒結活性的高均勻納米復合鎢基粉末，并改變合金元素的固溶性和界面結構，通過控制燒結工藝或采用晶粒抑制技術制備出高致密、組織均勻的細晶高性能鎢基復合材料。本文論述了采用納米復合技術制備高性能細晶鎢基復合材料的發展現狀，并探討了高性能細晶鎢基復合材料的發展趨勢。
1 納米原位復合鎢基粉末制備技術
原始粉末的純度、粒度、晶粒度、均勻性等對制備高性能鎢合金起著決定性作用。傳統粉末冶金方法采用微米級元素粉末混合，由于傳統粉末混合存在粉末成分不均勻、燒結活性差，導致傳統鎢基復合材料存在強韌性和組織均勻性差的問題。針對傳統混合粉末存在的問題，中南大學范景蓮等人提出“納米原位復合”設計制備超細/納米鎢基復合粉末，開發了“溶膠-噴霧干燥-多步氫還原”制
聲明：
“納米原位復合高性能細晶鎢基復合材料研究進展” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中南大學粉末冶金國家重點實驗室
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2025年07月09日 ~ 11日 
