一种钨钾合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种钨钾合金及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的钨钾合金的制备方法，包括以下步骤1)将钨的氧化物与K2SiO3、KCl和Al(NO3)3混合，然后干燥、还原得到掺杂钨粉；2)将步骤1)中掺杂钨粉进行压坯、烧结，得到钨钾合金块体；3)将步骤2)中的钨合金块体在保护气氛下加热，1400

【技术实现步骤摘要】
一种钨钾合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种钨钾合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]核聚变反应堆中的面向等离子体壁材料需要在高温、高热负荷冲击、高能粒子轰击等极端苛刻的条件下服役，是聚变能开发的关键。金属钨(W)因具有高熔点(3410℃)、优异的高温强度、高弹性模量、良好的导热性能、低膨胀系数和低氚滞留率等优良性能，被认为是未来聚变反应堆中最有前途的面向等离子材料(PFMs)之一。然而，W的低温脆性(即相对较高的韧脆转变温度DBTT)、再结晶脆性和辐照脆性以及不理想的辐照性能等缺点严重制约了W在核能领域的工程应用。
[0003]为了缓解以上问题，研究人员一直致力于通过机械合金化、热锻或热轧等机械加工方法开发先进W基合金。一方面，第二相掺杂引起的细小晶粒增大了晶界面积，从而降低了晶界平均杂质浓度，进而降低了材料的DBTT；另一方面，纳米第二相粒子由于钉住效应可以延缓位错和晶界的移动，从而提高材料的力学性能。与纯钨相比较，钨钾合金基体中存在几十纳米的钾泡，因而具有更优异的高温稳定性、塑韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨钾合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将钨的氧化物与K2SiO3、KCl和Al(NO3)3混合，然后干燥、还原得到掺杂钨粉；2)将步骤1)中掺杂钨粉进行压坯、烧结，得到钨钾合金块体；3)将步骤2)中的钨合金块体在保护气氛下加热，1400
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1650℃下热轧，总轧制变形量40
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70％，退火后得到所述钨钾合金。2.根据权利要求1所述的钨钾合金的制备方法，其特征在于，步骤3)中热轧温度为1450
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1650℃，热轧总轧制变形量为55
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65％。3.根据权利要求1或2所述的钨钾合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述K2SiO3占钨的氧化物的总质量百分比为0.2
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0.4％；所述KCl占钨的氧化物的总质量百分比为0.4
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0.7％；所述Al(NO3)3占钨的氧化物的总质量百分比为0.05
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0.15％。4.根据权利要求1
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3任一项所述的钨钾合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中K2SiO3、KCl和Al(NO3)3以溶液的形式与钨的氧化物进行混合；和/或，所述钨的氧化物选自黄钨或蓝钨中的至少一种。5.根据权利要求1
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4任一项所述的钨钾合金的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述干燥温度为80
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90℃；干燥时间为8
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10h；和/或，所述还原步骤在氢气环境中进行；和/或，所述还原包括一次还原和二次还原；和/或，所述一次还原温度为500
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650℃，还原时间为1
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2h；和/或，所述二次还原温度为700
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850℃，还原时间为6

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓新，马晓磊，宋照堃，邵鸣宇，燕青芝，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：