一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法，通过S1材料的准备及表面预处理、S2第一次表面机械纳米合金化处理、S3第二次表面机械纳米合金化处理，从而形成抗辐照双层结构钨合金纳米涂层。本发明专利技术一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法，利用表面机械纳米合金化的技术特点，在钢基体表面制通过两步法制备了双层结构钨合金纳米涂层，其中第一步中多种合金元素的加入改善了钨板塑形变形难的缺点，使得涂层厚度较为均匀且无裂纹等缺陷；第二步中的高钨涂层可保证整体涂层的抗辐照性能。另外，整个涂层中钨的成分随深度是梯度变化的，且涂层沉积过程中由于互扩散层的存在，提高了钨涂层与基体的结合力与匹配性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料表面处理
，具体为一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]聚变堆俗称“人造太阳”，具有燃料来源容易且几乎是取之不尽，废物处理方便，几乎不会带来放射性污染等有点。但是，聚变反应条件苛刻，氘核和氚核的聚变反应需要在超高温和高压下才能实现。因此，聚变堆结构材料所面临的工况环境也是异常极端和复杂，比如高温、高能等离子体的溅射损伤、高剂量中子辐照、嬗变气体、腐蚀等。低活化铁素体/马氏体钢(Reduced activation ferritic/martensitic,RAFM钢)的研究已经有四十多年的历程，被认为是非常有潜力作为结构材料应用在未来商业化聚变堆中，但是RAFM钢在此工况下实现长期稳定工作仍然存在一些问题。钨具有高熔点、高热导率、低氚滞留和溅射率以及高温下具有良好的力学性能等优点可以和RAFM钢形成互补，制成钨板覆盖在结构材料表面以保护RAFM钢结构的稳定性。然而，由于相关零件外形结构较为复杂，而钨的成型能力极差，因此增加了钨板使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗辐照双层结构钨合金纳米涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、材料的准备及表面预处理：用线切割设备将45钢钢锭加工成方块，用金相抛光机将其表面进行磨抛预处理，并在无水乙醇中超声波清洗5
‑
10min，吹干后得到表面预处理后的方块基材；S2、第一次表面机械纳米合金化处理：将多元素混合粉末与基体方块装入振动室中球磨，进行一定时间的表面机械纳米合金化处理；S3、第二次表面机械纳米合金化处理：将S2步骤处理后的方块样品进行超声清洗吹干，随后与钨铝混合粉末一同装入球磨罐，进行一定时间的表面机械纳米合金化处理，从而形成抗辐照双层结构钨合金纳米涂层。2.根据权利要求1所述的一种实现抗辐照双层结构钨合金纳米层的方法，其特征在于：所述步骤S1中，材料的准备及表面预处理，其具体步骤为：用线切割将45钢加工成25mm
×
25mm
×
3mm的方块；通过金相抛光机，首先采用320
‑
1500目砂纸依次进行磨制，随后用2.5μm金刚石研磨膏将其表面抛光；最后将磨抛预处理的方块置于无水乙醇中超声震洗5
‑
10min，吹干后得到表面洁净的方块基材。3.根据权利要求1所述的一种实现抗辐照双层结构钨合金纳米层的方法，其特征在于：所述步骤S2中，表面机械纳米合金化处理的相关参数为：保护气氛选择高纯氩，球磨介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建，朱香存，陈卓，杜晓东，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：