一种具有梯度W-Cu中间层的ODS-W/Cu模块的制备方法及相应的材料技术

本发明专利技术涉及异种金属连接技术领域，涉及一种具有梯度W‑Cu中间层的ODS‑W/Cu模块的制备方法及相应的材料，包括：将ODS‑W板的待连接表面打磨抛光，置于酒精溶液中超声清洗后干燥，获得预处理后的ODS‑W板；在电解液中对预处理后的ODS‑W板表面进行阳极氧化，将经过阳极氧化的ODS‑W板清洗干燥后进行氢气还原，获得具有纳米多孔表面的ODS‑W板；在模具中依次将梯度W‑Cu中间层和纯Cu粉末层设置在ODS‑W板的纳米多孔表面上，整体预压，获得具有梯度W‑Cu中间层的ODS‑W/Cu模块坯体；对具有梯度W‑Cu中间层的ODS‑W/Cu模块坯体进行热等静压烧结，获得具有梯度W‑Cu中间层的ODS‑W/Cu模块。本发明专利技术可以在提高W/Cu界面结合强度的同时降低W和Cu材料之间的热膨胀系数差异，获得具有优异的结合强度和热导率ODS‑W/Cu模块材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异种金属连接，尤其涉及一种具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法及相应的材料。

技术介绍

1、偏滤器材料w/cu模块在iter和未来核聚变装置中具有广泛的应用前景。在iter装置中，偏滤器靶板的面向等离子部件预计将承受高达20mw/m2的循环高热负荷以及高达14mev的中子辐照，其服役环境及其复杂严苛。偏滤器的设计和制造需要考虑到w和cu的连接，以确保其在高温和高能量等离子体环境中的稳定性和可靠性。然而，w和cu固有的不混溶性，以及热膨胀系数和杨氏模量的显著差异，会在部件中产生较大的温度梯度和热应力，尤其是在w和cu的界面处。这些缺陷在循环热载荷作用下可能导致w/cu界面开裂，影响部件中热量的快速排除，进而导致w和cu的熔化，造成部件失效。因此，w和cu的连接技术和材料选择对于聚变反应堆偏滤器的制造和性能至关重要。

2、为了解决w/cu界面的结合强度和稳定性问题，研究人员已经提出了一些改进方法。一种方法是通过使用界面连接材料来增强w/cu界面的结合强度。这些界面连接材料可以是合金、化合物或者涂层，如fecocu、n本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度W-Cu中间层的ODS-W/Cu模块的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的具有梯度W-Cu中间层的ODS-W/Cu模块的制备方法，其特征在于，步骤一中，ODS-W板的致密度不小于99％，打磨抛光后ODS-W板的待连接表面的粗糙度Ra大于5μm。

3.根据权利要求1所述的具有梯度W-Cu中间层的ODS-W/Cu模块的制备方法，其特征在于，步骤二中，在电解液中对预处理后的ODS-W板表面进行阳极氧化，包括：将预处理后的ODS/W板作为阳极，铂片作为阴极，采用直流电源在0-10℃的电解液中对ODS-W表面进行阳极氧化，所述阳极氧...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法，其特征在于，步骤一中，ods-w板的致密度不小于99％，打磨抛光后ods-w板的待连接表面的粗糙度ra大于5μm。

3.根据权利要求1所述的具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法，其特征在于，步骤二中，在电解液中对预处理后的ods-w板表面进行阳极氧化，包括：将预处理后的ods/w板作为阳极，铂片作为阴极，采用直流电源在0-10℃的电解液中对ods-w表面进行阳极氧化，所述阳极氧化电压为30-80v，阳极氧化时间为20-80min。

4.根据权利要求1所述的具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法，其特征在于，步骤二中，电解液包括0.2-0.4重量份的氟化钠、0.1-0.2重量份的氢氟酸和80-200重量份的去离子水。

5.根据权利要求1所述的具有梯度w-cu中间层的ods-w/cu模块的制备方法，其特征在于，步骤二中，将经过阳极氧化的ods-w板清洗干燥后进行氢气还原，获得具有纳米多孔表面的ods-w板，包括：采用氢气在700-800℃的温度下，对经过阳极氧化的ods-w板还原30-90min。

6....

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