近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员方前锋课题组在纳米结构钨基合金研制方面获得新进展，经过压力辅佐低温细密化烧结法成功制备出高强度双纳米结构钨资料。相关作业宣布在International Journal of Refractory metals and Hard Materials杂志上。
钨基合金被认为是最有潜力的可以使用于聚变反应堆极点环境的面向等离子体第一面资料，但商业纯钨的脆性极大地约束了其使用。氧化物弥散强化（ODS）是改进钨基合金耐性的有效途径之一，但现在的ODS-W中氧化物颗粒标准较大，达不到抱负的强韧化效果。针对这一问题，研究人员学习ODS-Fe中选用固溶-沉积机制将氧化物颗粒标准控制在3nm以下的经历，经过压力辅佐低温细密化烧结的方法成功制备了双纳米结构钨资料：W晶粒标准~67 nm和Y2Ti2O7氧化物颗粒标准~ 10 nm。
研究人员首要经过高能球磨将Y2O3和Ti“固溶”到W基体中，然后选用放电等离子烧结（SPS）技能对高能球磨后的W-1.0%Y2O3-0.7%Ti粉体进行细密化烧结，经过严控烧结温度使得纳米标准Y2Ti2O7颗粒分出，并均匀弥散散布于钨基体中，这些细微的第二相纳米颗粒按捺钨晶粒长大，终究完成双纳米结构W-1.0%Y2O3-0.7%Ti块体合金资料的制备。XRD和TEM成果显现，W晶粒的均匀标准为67nm，氧化物颗粒在晶内和晶界的均匀粒径分别为8.5 nm和16.4 nm，如图所示。这种纳米结构的W合金的显微维氏硬度高达1441 Hv，是文献报导的一般W合金的2-3倍。极高的显微硬度，来历于纳米级W晶粒和均匀涣散的纳米氧化物颗粒的协同强化效果。这种固溶-分出进程为经过可控方法涣散纳米级氧化物制备纳米晶难熔金属供给了一条通用途径。
该作业得到科技部要点研制项目和国家自然科学基金的支撑。
双纳米结构W-1.0%Y2O3-0.7%Ti合金的描摹及晶粒、颗粒标准散布图。
来历：中国科学院合肥物质科学研究院
