一种W-WSi2功能梯度材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种W‑WSi2功能梯度材料及其制备方法，该W‑WSi2功能梯度材料的制备方法以钨金属为基体，通过热浸镀硅的方法使得Si原子在W基体中扩散，得到Si、W含量呈梯度变化、且在金属钨基体表面形成梯度层的W‑WSi2功能梯度材料，具有梯度层形成速度快、制备时间短、梯度层厚度可控的特点；该W‑WSi2功能梯度材料由金属钨基体向材料外表面方向的梯度变化规律为：金属W材质的基体层、W5Si3材质的过渡层、WSi2材质的中间层以及WSi2与Si混合材质的表层，由过渡层、中间层和表层构成梯度层，其功能梯度层与基体结合紧密，材料整体具有很高的抗弯强度、抗拉强度和良好的高温抗氧化性能，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及梯度复合材料制备
，具体涉及一种热浸镀硅技术制备致密金属/陶瓷功能梯度材料的方法，尤其涉及一种W-WSi2功能梯度材料及其制备方法。
技术介绍
钨金属及其合金材料有着其他金属材料无法比拟的空间适用性。金属钨具有熔点高（3410±20℃）、密度高（16.1g/cm3）、硬度高（1774MPa）、强度高（784MPa）、耐磨性好、吸收射线能力强、低的热膨胀系数、良好的导热性以及优越的抗腐蚀性等特点，已在国防军工、航空航天、电子、化工、冶金、能源等许多领域中得到了广泛的应用。被广泛用作耐磨、耐蚀和热屏蔽材料，如固体火箭发动机喷管喉衬材料、药型罩材料、各种武器表面涂层、火箭弹和炮弹的战斗部、X射线机中的靶材、高温电阻炉加热元件、微电子器件中的探针和触头、汽车发动机的传感器等。尤其是近年来在航空航天和热核聚变堆中的应用已引起了世界范围内的关注和重视。但是，钨及其合金的比重大、塑─脆转变温度高和抗氧化性差，尤其是抗高温氧化性差的缺陷极大的限制了钨及其合金在超高温领域中的应用。目前许多研究工作者试图通过各种方法来解决这个复杂的问题，如研制一系列钨合金（W-Nb、W-Mo、W-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种W‑WSi2功能梯度材料，其特征在于，在金属钨基体表面具有梯度层，其材质沿金属钨基体向梯度层表面为四阶段相，由金属钨基体向材料外表面方向的梯度变化规律为：金属W材质的基体层、W5Si3材质的过渡层、WSi2材质的中间层以及WSi2与Si混合材质的表层；由过渡层、中间层和表层构成梯度层。

【技术特征摘要】
1.一种W-WSi2功能梯度材料，其特征在于，在金属钨基体表面具有梯度层，其材质沿金属钨基体向梯度层表面为四阶段相，由金属钨基体向材料外表面方向的梯度变化规律为：金属W材质的基体层、W5Si3材质的过渡层、WSi2材质的中间层以及WSi2与Si混合材质的表层；由过渡层、中间层和表层构成梯度层。2.根据权利要求1所述的W-WSi2功能梯度材料，其特征在于，所述梯度层的厚度为30~75μm。3.如权利要求1所述W-WSi2功能梯度材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将钨金属板抛光、清洁后，作为金属钨基体备用；2）将纯度为5N的多晶硅放入高温加热炉内，在真空或惰性气氛保护下加热为熔融硅液，然后把作为金属钨基体的钨金属板放入高温加热炉内的熔融硅液中进行热浸镀硅，得到在金属钨基体表面具有梯度层的W-WSi2功能梯度材料热胚；3）将W-WSi2功能梯度材料热胚从熔融硅液中取出，在加热炉内停留静置，然后用室温的惰性气体喷吹W-WSi2功能梯度材料热胚的表面进行冷却，最后将其从加热炉内取出，得到W-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖异，吕炜，吕学伟，白晨光，邱贵宝，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50