發(fā)布時(shí)間：2022-01-26 03:20

　　為滿足托克馬克核聚變裝置內(nèi)壁材料對(duì)W-Cu復(fù)合材料的需求,提出了內(nèi)嵌式粉體爆炸復(fù)合方法和技術(shù)工藝。先用該方法制備內(nèi)嵌式W-Cu粉復(fù)合材料,其實(shí)驗(yàn)粉末分別采用粒徑3μm與23μm的純鎢粉和添加10%銅粉的W-Cu混合粉末（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。然后利用掃描電子顯微鏡、顯微硬度計(jì)對(duì)內(nèi)嵌式W-Cu粉復(fù)合材料進(jìn)行表征、分析。結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)粉末經(jīng)過(guò)爆炸燒結(jié)壓實(shí)后能達(dá)到90%以上該密實(shí)材料的密度。添加10%銅粉后制備的W-Cu粉復(fù)合結(jié)構(gòu)材料結(jié)合界面更加規(guī)則均勻理想,結(jié)合界面附近幾乎沒有孔隙,粉末壓實(shí)部分孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,均勻致密性更好,但粉末壓實(shí)層硬度更低。使用粒徑3μm的混合粉末與23μm的混合粉末,后者制備的W-Cu粉復(fù)合材料,粉末壓實(shí)部分均勻致密性更好,孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,粉末壓實(shí)層密度更大,但硬度更低。 

【文章來(lái)源】：工程爆破. 2020,26(01)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

粉末顆粒表層不同部位的微質(zhì)點(diǎn)速度

金屬板采用T2紫銅,尺寸為80 mm×100 mm×14 mm,對(duì)銅板側(cè)面(100 mm×14 mm的面)開雙排錯(cuò)位為φ4 mm的圓孔,兩排孔中心距3 mm,單排孔兩開孔中心距7 mm,開孔上端距金屬板上表面2 mm,開孔下端距金屬板下表面5 mm(見圖2)。金屬粉末采用純度大于99.9%的電解銅粉以及純度大于99.9%的結(jié)晶鎢粉,從粉末的掃描電鏡(Scanning Electron Microscope ,SEM)圖像(見圖3)可看出,銅粉和鎢粉的粒度均有3 μm和23 μm兩種。實(shí)驗(yàn)前,將開孔一端密封,從另一端將粉末逐步裝填進(jìn)開孔內(nèi),一邊裝填一邊逐步壓實(shí),排出粉末間隙空氣,盡量增大裝填密度,裝填完成后,將開孔另一端也密封。炸藥采用的是工業(yè)乳化炸藥,密度1.15 g/cm3,爆速約為4 750 m/s,裝藥厚度20 mm,炸藥用量200 g。按如圖2所示自下而上依次放置保護(hù)板2、銅板、保護(hù)板1、炸藥,采用雷管進(jìn)行邊緣起爆,則可以將開孔內(nèi)粉末通過(guò)爆炸燒結(jié)壓實(shí)的同時(shí)使其與銅板緊密結(jié)合。實(shí)驗(yàn)方案如表1所示。

金屬粉末采用純度大于99.9%的電解銅粉以及純度大于99.9%的結(jié)晶鎢粉,從粉末的掃描電鏡(Scanning Electron Microscope ,SEM)圖像(見圖3)可看出,銅粉和鎢粉的粒度均有3 μm和23 μm兩種。實(shí)驗(yàn)前,將開孔一端密封,從另一端將粉末逐步裝填進(jìn)開孔內(nèi),一邊裝填一邊逐步壓實(shí),排出粉末間隙空氣,盡量增大裝填密度,裝填完成后,將開孔另一端也密封。炸藥采用的是工業(yè)乳化炸藥,密度1.15 g/cm3,爆速約為4 750 m/s,裝藥厚度20 mm,炸藥用量200 g。按如圖2所示自下而上依次放置保護(hù)板2、銅板、保護(hù)板1、炸藥,采用雷管進(jìn)行邊緣起爆,則可以將開孔內(nèi)粉末通過(guò)爆炸燒結(jié)壓實(shí)的同時(shí)使其與銅板緊密結(jié)合。實(shí)驗(yàn)方案如表1所示。表1 實(shí)驗(yàn)方案Table 1 Experimental scheme 實(shí)驗(yàn)組 W∶Cu粉末質(zhì)量比/% 粉末粒度/μm 裝填密度/(g·cm-3) 1# 100∶0 23 7.3 2# 100∶0 3 8.4 3# 90∶10 23 6.5 4# 90∶10 3 7.5

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]爆炸壓實(shí)/擴(kuò)散燒結(jié)法制備鎢銅梯度材料[J]. 陳翔,李曉杰,繆玉松,閆鴻浩,王小紅.  爆炸與沖擊. 2019(01)
[2]聚能裝藥爆炸噴涂WC/Co涂層制備實(shí)驗(yàn)研究[J]. 柴艷軍,李如江,王鳳英,岳繼偉,王志遠(yuǎn),周亞萍,王志芳.  高壓物理學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]爆炸壓接復(fù)合技術(shù)[J]. 王琛.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(01)
[4]爆炸壓實(shí)制取W-Cu納米復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李曉杰,王占磊,閆鴻浩,王小紅,張?jiān)脚e.  高壓物理學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]金屬粉末爆炸燒結(jié)界面能量沉積機(jī)制[J]. 邵丙璜,高舉賢,李國(guó)豪.  爆炸與沖擊. 1989(01)

博士論文
[1]爆炸壓涂制備功能涂層及其機(jī)理研究[D]. 杜長(zhǎng)星.南京理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]混合粉末的爆炸燒結(jié)技術(shù)研究[D]. 孫欽密.南京理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3609712