[发明专利]一种惰性多级结构钨铝复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种惰性多级结构钨铝复合材料，其特征在于：所述惰性多级结构钨铝复合材料包括多级结构钨铝复合材料和惰性保护层，所述惰性保护层为致密平整的钨铝金属化合物保护层，所述惰性保护层为WAl₁₂或Wal₅，所述多级结构钨铝复合材料为多级钨颗粒增强铝基复合材料。

2.一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钨粉和铝粉混合后进行球磨，得到铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末；

(2)将步骤(1)制备的铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末与铝粉混合，装在铝制包套中，振实，真空加热除气并封口，热等静压烧结，除去表面铝制包套，得到多级结构钨铝复合材料；

(3)将步骤(2)制备的多级结构钨铝复合材料置于高频感应加热炉中，抽真空或者通入惰性气体，进行感应加热，使其表面形成保护层，得到惰性多级结构钨铝复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，钨粉纯度大于99％，粒径为2-12μm，铝粉纯度大于99％，粒径为4-200μm，铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末中钨粉的质量百分比为40-80％，其余为铝粉。

4.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，球磨采用行星式球磨机，在真空或氩气保护条件下进行，磨球与粉末的重量比为(3:1)-(10:1)，转速300-500r/min，球磨时间为4-40h。

5.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末与铝粉的质量比为12.5-70:87.5-30。

6.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，混合方法为：采用双锥混料机，在氩气保护的条件下进行，磨球与粉末的重量比为(1:1)-(3:1)，混合时间为8-24h，真空加热除气的温度为400-450℃，真空度低于1×10^-3Pa。

7.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，热等静压烧结的条件为：升温速率不大于10℃/min，烧结温度为500-550℃，压力为100-200MPa，保温时间为2-4h。

8.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，多级结构钨铝复合材料中钨颗粒的质量百分含量为5-56％。

9.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，高频感应加热炉的真空度小于0.1Pa，所述惰性气体为氩气或氮气。

10.根据权利要求2所述的一种惰性多级结构钨铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，感应加热的加热频率为10-100KHz，每次感应加热的时间为2-5s，停顿时间大于10min，继续下一次的感应加热，直至加热温度为500-700℃。