机械球磨与烧结W基材料的组织与性能

Microstructure and properties of W-based material fabricated by mechanical milling and hot pressing

摘要: 采用机械球磨与热压工艺制备了W-TiC、W-Ni、W-CNTs(碳纳米管)和W-Ni-CNTs 4种W基材料.研究结果表明,机械球磨能显著降低复合粉的晶粒尺寸和增加晶格畸变.经机械球磨后热压的样品中W-TiC的致密度最好,密度达到18.36g/cm3；W-Ni和W-CNTs的密度分别为17.97g/cm3和18.23g/cm3,具有较好的致密性；W-Ni-CNTs样品密度为15.84g/cm3,致密度略低.微观组织分析表明:添加TiC粒子可以显著改善材料的烧结行为,但晶粒较大；添加少量Ni制备的样品,不仅致密度高,而且晶粒较小；添加CNTs可以改善W的烧结行为,同时能够抑制晶粒长大和对W晶界起到强化作用；同时添加Ni和CNTs样品的致密度较低,需要对Ni和CNTs的添加量及烧结工艺条件进一步优化.结合微观组织分析与显微硬度测试结果,发现W烧结体的显微硬度不仅和材料密度有关,而且和W晶粒大小及掺杂相有关.