鎢銅功能梯度材料的制備方法

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對特殊環(huán)境下工作材料的要求日益提高，普通的陶瓷、金屬及復(fù)合材料的各項性能已經(jīng)很難滿足苛刻條件下對其性能的需求。在這種情況下，功能梯度材料便應(yīng)運而生。功能梯度材料（FGM），是指通過連續(xù)地改變兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料的結(jié)構(gòu)、組成、密度等，使其內(nèi)部界面減小甚至消失，從而得到材料成分非均勻變化而性能呈連續(xù)平穩(wěn)變化的新型非均質(zhì)復(fù)合材料。它的制備工藝包括以下幾種：

1、熔滲法。又叫熔浸法，先將鎢粉（或混有少量銅粉的鎢粉）壓制成坯，之后在預(yù)定溫度下燒制成具有一定密度和強度的多孔W基骨架，再將金屬Cu放在還原氣氛或真空中燒結(jié)，燒結(jié)溫度需高于銅的熔點溫度，即可制得鎢銅復(fù)合材料。該方法機理：當(dāng)金屬液相潤濕多孔基體時，在毛細管力作用下，金屬液沿顆粒間隙流動填充到多孔骨架孔隙中，制得致密度較高的材料。

2、粉末冶金法。將顆粒狀W、Cu原材料按預(yù)先設(shè)計好的配比混勻，逐層鋪裝，壓制成梯度結(jié)構(gòu)預(yù)制塊，然后再采用常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)等燒結(jié)方法制成梯度材料燒結(jié)體。

3、等離子噴涂法。等離子噴涂技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代，它是以等離子弧為熱源進行熱噴涂的一種表面處理工藝。等離子噴涂法以氣體為載體，將原料粉末吹入等離子射流中，粉末被迅速加熱，有利于加速熔融或半熔融粒子束的形成，粒子束撞擊到經(jīng)預(yù)處理的基體上會形成多層噴涂層，通過改變原料粉末組成比例、等離子射流溫度、喂粉速度等噴涂參數(shù)來調(diào)整組織和成分，制得功能梯度材料。