一种核用锆-铪异种金属及放电等离子加压烧结连接方法技术

本申请提供一种核用锆‑铪异种金属及放电等离子加压烧结连接方法，采用放电等离子加压烧结连接方法，能够在较短时间内完成烧结过程，显著提高生产效率，此外，本发明专利技术由铪金属块、中间层预混合粉以及锆金属块通过放电等离子加压烧结制备而成，能够精确调整中间层预混合粉的原料配比，以及精确调控烧结工艺，从而制备得到具有特定组成和特定组织结构的锆‑铪异种金属，使得制备得到的锆‑铪异种金属具有高的结合强度，同时保留了锆金属的本征性能和铪金属的本征性能，两者结合可实现核反应过程优化控制。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及核用材料，特别是一种核用锆-铪异种金属及放电等离子加压烧结连接方法。

技术介绍

1、随着工业生产的不断发展，单一的金属结构已经难以满足现代工业的生产需要，因此异种金属复合结构的使用成为工业发展中的新趋势。锆因其具有优良的耐腐蚀性能、良好的力学强度和塑性以及低的热中子吸收截面积，被广泛应用于核工业和化学工业中制备结构构件。而铪因其热中子吸收截面大，可以吸收核反应堆的热中子而用于控制核反应堆的反应速度，常用作控制材料。因此利用两种金属各自性能特点，将锆、铪结合可实现核反应过程优化控制。

2、目前应用于异种金属连接有焊接法、真空热压法和真空扩散连接法等方法。cn103862174a公开了一种锆基非晶合金与商用金属合金的激光焊接方法，然而锆(熔点1852℃)和铪(熔点2222℃)的熔点差异较大，锆达到熔化状态时，铪仍然处于固态，使焊接接头难以焊合，且容易在接头处形成裂纹；cn101690992a公开了一种制备异种金属材料过渡接头的方法，将金属材料a的端部加工出锥度，然后在真空下将金属材料a的端部热压连接至金属材料b的内腔中，获得接头，然而该方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锆-铪异种金属，其特征在于，异种金属依次由铪层、第一扩散层、中间层、第二扩散层以及锆层组成，所述异种金属由铪金属块、中间层预混合粉以及锆金属块通过放电等离子加压烧结制备而成，所述中间层预混合粉由铪粉和锆粉组成，以所述中间层预混合粉的总量计，所述铪粉的原子百分比为30％～80％，余量为锆粉。

2.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于，以所述中间层预混合粉的总量计，所述铪粉的原子百分比为40％～80％，余量为锆粉。

3.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于，所述铪层的组织结构为等轴组织，粒径为200～800μm，所述锆层的组织结构为片状组织...

【技术特征摘要】

1.一种锆-铪异种金属，其特征在于，异种金属依次由铪层、第一扩散层、中间层、第二扩散层以及锆层组成，所述异种金属由铪金属块、中间层预混合粉以及锆金属块通过放电等离子加压烧结制备而成，所述中间层预混合粉由铪粉和锆粉组成，以所述中间层预混合粉的总量计，所述铪粉的原子百分比为30％～80％，余量为锆粉。

2.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于，以所述中间层预混合粉的总量计，所述铪粉的原子百分比为40％～80％，余量为锆粉。

3.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于，所述铪层的组织结构为等轴组织，粒径为200～800μm，所述锆层的组织结构为片状组织，片状组织长度方向的尺寸为200～700μm，宽度方向的尺寸为10～80μm。

4.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于，所述中间层的组织结构为片状组织，所述片状组织长度方向的尺寸为60～500μm，宽度方向的尺寸为3～64μm，长宽比为5～35。

5.根据权利要求4所述的锆-铪异种金属，其特征在于，所述片状组织长度方向的尺寸为60～500μm，宽度方向的尺寸为3～30μm，长宽比为9～35。

6.根据权利要求1所述的锆-铪异种金属，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁全，刘颖，贾杰，何勇，廖志海，孙永铎，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：