一种钨钽铬铝高熵合金及其制备方法技术

技术编号:41874818 阅读:22 留言:0更新日期:2024-07-02 00:26
本发明专利技术公开了一种钨钽铬铝合金及其制备方法,WTaCrAl合金由以下成分组成,(WTaCr)<subgt;1‑</subgt;<subgt;x</subgt;Al<subgt;x</subgt;,x=0.5,2,5,8。制备时首先对硅基体表面进行超声清洗并烘干;然后将基盘送入磁控溅射镀膜室抽真空;再采用直流电源共溅射制备WTaCrAl合金;最后对得到的硅基体进行真空冷却后,得到钨钽铬铝合金材料,解决材料中合金元素分布不均匀的出现,所得合金为体心立方结构材料,且元素分布均匀,有效改善了合金材料的综合力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属结构材料领域,具体为一种钨钽铬铝高熵合金及其制备方法


技术介绍

1、铅铋快堆作为一种重要的核反应堆,具有高效能和优越的核燃料利用率。然而,其核包壳材料与液态铅铋冷却剂之间的相互作用导致了材料腐蚀和损耗,限制了其长期稳定运行。因此为了提高核包壳材料的抗腐蚀性能,现在一般采用涂层防护技术,在核包壳材料表面制备致密的阻挡层来隔绝铅铋合金对核包壳材料的腐蚀作用。

2、目前,国际上认可的核包壳的涂层材料有陶瓷材料、max材料、金属合金材料等,但是陶瓷材料和max材料致密性差,脆性大,防护性有待提高。于此相比,金属合金材料具有硬度高,塑韧性好,防腐性能高等优点,被广泛开发于涂层防护用途。然而,传统的金属合金由于只有一种主元元素,很容易与其他少量合金元素形成金属间化合物,这就造成传统金属合金在高温复杂环境中长时间服役会产生元素偏析等现象,导致传统金属合金组织不稳定,降低服役寿命。

3、因此,实有必要设计一种新型合金涂层,替代现有的单主元合金,以提高核包壳材料的抗腐蚀性能,实现核反应堆的长效安全运行。


...

【技术保护点】

1.一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,该钨钽铬铝高熵合金的原子百分比为:(WTaCr)1-xAlx,x=0.5-8;所述钨钽铬铝高熵合金为晶体结构,该晶体结构为体心立方固溶体。

2.根据权利要求1所述的一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,所得钨钽铬铝高熵合金厚度均为3μm~3.6μm。

3.根据权利要求1所述的一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,所述钨钽铬铝高熵合金的纳米压痕硬度为10GPa~14GPa。

4.一种权利要求1-3任一项所述的一种钨钽铬铝高熵合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种钨钽铬铝高熵合金的...

【技术特征摘要】

1.一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,该钨钽铬铝高熵合金的原子百分比为:(wtacr)1-xalx,x=0.5-8;所述钨钽铬铝高熵合金为晶体结构,该晶体结构为体心立方固溶体。

2.根据权利要求1所述的一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,所得钨钽铬铝高熵合金厚度均为3μm~3.6μm。

3.根据权利要求1所述的一种钨钽铬铝高熵合金,其特征在于,所述钨钽铬铝高熵合金的纳米压痕硬度为10gpa~14gpa。

4.一种权利要求1-3任一项所述的一种钨钽铬铝高熵合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种钨钽铬铝高熵合金的制备方法,其特征在于,所述磁控溅射共溅射过程中,所述沉积时间为8500s-11000s。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:王亚强孙文君张金钰吴凯刘刚孙军
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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