一种基于自蔓延反应连接ODS-W/Cu模块的方法技术

技术编号:41138535 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-30 18:09
本发明专利技术涉及异种金属连接技术领域,涉及一种基于自蔓延反应连接ODS‑W/Cu模块的方法,包括:母材预处理,获得预处理后的ODS‑W板和Cu板;称量Ti粉、Al粉和Ni粉进行第一球磨处理,获得Ti/Al/Ni混合粉末,向Ti/Al/Ni混合粉末中加入无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇进行第二球磨处理,获得Ti/Al/Ni自蔓延反应流延浆料;将除泡处理后的Ti/Al/Ni自蔓延反应流延浆料在预处理后的ODS‑W板表面流延成型,烘干后在ODS‑W板表面得到流延坯体,排胶处理,获得Ti/Al/Ni自蔓延反应流延坯体;将预处理后的Cu板、Ti/Al/Ni自蔓延反应流延坯体和预处理后的ODS‑W板固定组合,施加压力并在真空条件下通过点燃Ti/Al/Ni自蔓延反应流延坯体,获得连接后的ODS‑W/Cu模块。本发明专利技术可有效缓解W/Cu之间线膨胀系数差异带来的残余应力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异种金属连接,尤其涉及一种基于自蔓延反应连接ods-w/cu模块的方法。


技术介绍

1、偏滤器作为核聚变装置中的重要部件,主要由面向等离子体材料和热沉材料组成,其作用是及时排除核聚变过程中所形成的灰尘杂质和热流,并控制杂质粒子再循环,保证核聚变反应堆的安全运行。w及w合金具有耐高温、抗溅射能力高以及氢滞留率低等优点,已成为未来聚变装置中面向等离子体材料(pfm)的主要候选材料,但是可控核聚变装置稳定运行的过程中,偏滤器中的面向等离子材料要不间断地受到带有极高能力的带电粒子的冲击,导致其表面的热通量较高(fusion engineering and design,124(2017)1082-1085)。因此,需要将面向等离子体材料与具有良好导热性能的热沉材料(cu及cu合金)相结合,及时转移面向等离子体部件表面的热负荷,保障偏滤器部件的安全可靠运行。

2、目前,w和cu之间的连接主要面临两个方面的问题:(1)w和cu之间热膨胀系数和杨氏模量相差较大,在w/cu界面上易产生较大的热应力,导致w/cu接头在高温下失效;(2)w和cu之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自蔓延反应连接ODS-W/Cu模块的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接ODS-W/Cu模块的方法,其特征在于,步骤一中,ODS-W板和Cu板的致密度不小于99%,ODS-W板和Cu板的待连接表面打磨抛光后的表面粗糙度Ra不大于5μm。

3.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接ODS-W/Cu模块的方法,其特征在于,步骤二中,按配比称量Ti粉、Al粉和Ni粉进行第一球磨处理,获得Ti/Al/Ni混合粉末,包括:基于100%的各组分总质量,按Ti为25wt.%-65wt.%,Ni为1wt.%-8wt.%,余量为A...

【技术特征摘要】

1.一种基于自蔓延反应连接ods-w/cu模块的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接ods-w/cu模块的方法,其特征在于,步骤一中,ods-w板和cu板的致密度不小于99%,ods-w板和cu板的待连接表面打磨抛光后的表面粗糙度ra不大于5μm。

3.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接ods-w/cu模块的方法,其特征在于,步骤二中,按配比称量ti粉、al粉和ni粉进行第一球磨处理,获得ti/al/ni混合粉末,包括:基于100%的各组分总质量,按ti为25wt.%-65wt.%,ni为1wt.%-8wt.%,余量为al的配比称量相应的粉体置于球磨罐中进行第一球磨处理,其中,ti粉末的粒度为10-33μm,al粉末的粒度为10-33μm,ni粉末的粒度为10-33μm,第一球磨处理的时间为24h,球料比为5:1,转速为400r/min。

4.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接ods-w/cu模块的方法,其特征在于,步骤二中,按配比向ti/al/ni混合粉末中加入无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇进行第二球磨处理,包括:向65wt.%的ti/al/ni混合粉末中加入32wt.%无水乙醇、1wt.%的聚乙烯醇缩丁醛、1wt.%的聚乙烯吡咯烷酮以及1wt.%的聚乙二醇,第二球磨处理的时间为24h,球料比为5:1,转速为400r/min。

5.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接的ods-w/cu模块的方法,其特征在于,步骤三中,将ti/al/ni自蔓延反应流延浆料置于真空环境下进行除泡处理,包括:在真空度小于10pa的真空环境下进行抽真空除泡,除泡时间为6h。

6.根据权利要求1所述的基于自蔓延反应连接的ods-w/cu模块的方法,其特征在于,步骤三中,将除泡处理后的ti/al/ni自蔓延反应流延浆料在预处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:程继贵桑长城付凯超许荡陈睿智
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1