一种抗高温氧化的W-Cr-Al复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温氧化的W‑Cr‑Al复合材料及其制备方法，其中抗高温氧化W‑Cr‑Al复合材料的掺杂合金元素为Cr与Al，各组分按质量百分比构成为：Cr 8‑16％，Al 1‑4％，余量为W。向W粉中掺杂合金中间相粉末，经过放电等离子烧结制备合金样品。在800‑1200℃的高温含氧的气氛中，Cr与Al分别氧化形成Cr2O3与Al2O3致密的钝化保护层，阻止氧气进一步深入，从而显著提高了W基材料在高温含氧环境中的抗氧化性能。

A high temperature oxidation resistance of W Cr Al composite material and preparation method thereof

The invention discloses a high temperature oxidation resistance of W Cr Al composite material and preparation method thereof, wherein the doping alloying elements of high temperature oxidation resistance of W Cr Al composite is Cr and Al, the components by weight percentage: Cr 8 consists of 16% Al, 1 4% allowance W. The alloy powders were prepared by spark plasma sintering (W). The oxygen in the high temperature of 800 DEG C 1200 atmosphere, the passivation layer of Cr and Al were oxidized to form Cr2O3 and Al2O3 compact, preventing oxygen further, thus significantly improve the antioxidant properties of W based materials containing oxygen in high temperature environment.

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温氧化的W-Cr-Al复合材料及其制备方法一、
本专利技术涉及一种金属复合材料及其制备方法，具体地说是一种抗高温氧化的W-Cr-Al复合材料及其制备方法。二、
技术介绍
受控热核聚变能是人类社会未来的理想能源，被认为是可以有效解决人类未来能源需求的主要出路之一。钨具有高熔点、高热导、对氘和氚的吸附量极小、放射性低、不与H反应、抗溅射能力强等特点，从目前研究来看，钨被认为是最有前景的PFMs(PlasmaFacingMaterials)。但聚变反应堆出现冷却剂失效的事故时，空气将进入真空的反应堆中，PFMs将承受1200℃的瞬时温度。在实际应用中，潮湿空气中氧气与水蒸气的协同作用使得钨材料迅速氧化。为了研发自钝化的智能钨合金，国内外研究人员采用了掺杂Cr元素对钨的抗氧化性能进行改善。W-Cr二元合金形成致密氧化层Cr2O3，但长期暴露于高温氧化环境中Cr2O3氧化层难以保持稳定，无法维持长期的钝化。因此向W-Cr二元合金体系中加入活化元素，提高合金的抗氧化性能。目前，研究报道掺杂W-Cr合金较多的活化元素主要有Ti、Y、Ni元素等。然而采用Al元素掺杂W-Cr合金未见报道。Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温氧化的W‑Cr‑Al复合材料，其特征在于各组分按质量百分比构成为：Cr 8‑16％，Al 1‑4％，余量为W。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化的W-Cr-Al复合材料，其特征在于各组分按质量百分比构成为：Cr8-16％，Al1-4％，余量为W。2.一种权利要求1所述的抗高温氧化的W-Cr-Al复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：制粉将钨粉与Cr/Al中间相合金粉在400转/分钟的混粉机中搅拌混合2小时，获得W-Cr-Al复合粉末；步骤2：烧结将W-Cr-Al复合粉末装入石墨模具，再将石墨模具放入放电等离子烧结炉中，室温下对烧结炉抽真空，依次升温至1200℃保温15分...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗来马，黄科，刘家琴，昝祥，刘东光，朱晓勇，吴玉程，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34