编号：FTJS10523
篇名：Hf含量对湿化学法制备超细W-Y2O3复合材料显微组织与性能的影响
作者：刘祯 颜硕 罗来马 昝祥 吴玉程
关键词： 纳米级钨基复合粉体 湿化学法 弥散强化 复合第二相氧化物
机构： 合肥工业大学材料科学与工程学院 合肥工业大学有色金属与加工技术国家地方联合工程研究中心 合肥工业大学高性能铜合金材料及成形加工教育部工程研究中心
摘要： 本文在现有W-Y2O3材料基础上,引入微量Hf4+掺杂入Y2O3,调节Y2O3与W晶粒之间的界面关系,从而改善W基材料的综合性能。通过改变Y与Hf元素的掺杂比例,获得纳米级W基复合粉体,在氢气气氛下常规烧结制备W-Y2(Hf)O3复合材料。采用SEM、TEM等表征手段对W-Y2(Hf)O3复合材料的性能进行表征分析,研究Y与Hf元素在材料中的作用规律。结果表明:掺杂Hf元素有利于后续氢气还原,在第二相掺杂量不变条件下,当Hf含量增加时,所获得的粉体粒径减小,W-3Y-7Hf的粒径约为100 nm,明显小于传统制备的W-Y2O3粉体。烧结后的块体晶粒尺寸细化,显微硬度和相对密度随之增大,成分为W-3Y-7Hf烧结块体显微硬度最高,为513.7HV0.2,致密度为97.6%。在钨基材料中同时添加Y与Hf元素会在钨晶粒的晶界与晶内处形成复合第二相氧化物Y2Hf2O7颗粒,尺寸更小,弥散强化作用更强;其中,W-3Y-7Hf中第二相氧化物颗粒尺寸仅为200 nm左右,与钨晶界产生良好的界面结合关系,形成半共格界面。
