W–Cu梯度复合材料的制备、组织与性能

摘要

采用不同配比的W粉和Cu粉为原料，经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W–Cu梯度复合材料，研究了不同烧结温度下W–Cu梯度复合材料的微观组织、界面特征、物理性能、力学性能及抗热震性能。结果表明：900℃烧结制备W–Cu梯度复合材料相对密度高（95%）且保持了单层的原始设计成分；每个梯度层中W、Cu分布较均匀，W、Cu之间界面结合良好，未发生扩散。W–Cu梯度复合材料的力学性能呈梯度分布，W–40Cu层的显微硬度最高为HV 136。在压缩过程中，W–40Cu层首先发生断裂，最高压缩屈服强度为332 MPa。900℃烧结制备的W–Cu梯度复合材料的热导率为202 W·m^-1·K^-1。经抗热震实验后，梯度复合材料界面处无裂纹，具有良好的抗热震性能。

关键词

梯度复合材料 / 放电等离子烧结 / 微观组织 / 界面特征 / 力学性能

基金资助

广东省科学院青年人才专项（2023GDASONRC-0321、2023GDASONRC-0210）;广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目（2020GDASYL-20200101001、2024GDASZH-2024010102、2020GDASYL-20200503001-04）; 广东省基础与应用基础重大项目（2020B0301030006）