[发明专利]一种具有优异热稳定性的钨-氧化钇复合材料的加工方法

说明书

本发明公开了一种具有优异热稳定性的钨‑氧化钇复合材料的加工方法，是采用湿法化学法制得W‑Y₂O₃复合粉体，并压制烧结获得W‑Y₂O₃复合坯料，再经轧制获得W‑Y₂O₃复合材料；其中，轧制分两步进行，并在两步轧制之间进行再结晶退火。本发明通过在多次轧制之间加了一道再结晶退火工艺，大大减少了钨‑氧化钇复合材料内部存在的储存能，从而显著提高了W‑Y₂O₃复合材料的热稳定性。

技术领域

本发明涉及一种钨基复合材料的加工方法，具体地说是一种具有优异热稳定性的钨-氧化钇复合材料的加工方法。

背景技术

目前人类可运用的能源主要是非再生能源，而大多非再生能源如石油、天然气等会带来严重的环境问题。核聚变能源因燃料充足、无污染，被认为是未来解决人类能源问题的重要能源之一。在核聚变堆工作时，面向等离子体材料(PFM，Plasma Facing Materials)要承受高热负荷、高热等离子体通量及高能中子辐照。因此对PFM材料的性能提出来很高的要求。

钨具有高熔点、良好的导热性、低溅射率及低氚滞留性等特性，被认为最有前景的面向等离子体材料。但钨存在低温脆性、辐照脆性、再结晶温度低等问题，在高温服役条件下会发生再结晶脆化从而引起材料性能退化。向钨基体中加入氧化物可以通过阻碍位错运动、抑制晶粒长大，从而提高钨的高温稳定性。此外，轧制工艺是钨基材料的主要加工方式，通过轧制钨基合金，可以提高材料强度、降低韧脆转变温度。目前，大变形量的钨-氧化钇复合材料需要多次温轧加工。但是在变形强化后，材料内部会存在大量的储存能，从而会降低材料的热稳定性。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明旨在提供一种具有优异热稳定性的钨-氧化钇复合材料的加工方法。本发明在对大变形量W-Y₂O₃复合材料轧制时，在多次轧制之间加一道再结晶退火工艺，可以大大减少钨-氧化钇复合材料内部存在的储存能，从而使制备出的W-Y₂O₃复合材料具有优异的热稳定性。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明具有优异热稳定性的钨-氧化钇复合材料的加工方法，是采用湿法化学法制得W-Y₂O₃复合粉体，并压制烧结获得W-Y₂O₃复合坯料，再经轧制获得W-Y₂O₃复合材料；所述轧制分两步进行，并在两步轧制之间进行再结晶退火。具体包括如下步骤：

步骤1、采用湿法化学法制得W-Y₂O₃复合粉体，并压制烧结获得W-Y₂O₃复合坯料；

步骤2、对所述W-Y₂O₃复合坯料进行轧制，变形量为45-50％，获得初轧后轧板；

步骤3、将所述初轧后轧板进行再结晶退火，获得再结晶后轧板；

步骤4、将所述再结晶后轧板取出后，立即进行再次轧制，获得相对于所述W-Y₂O₃复合坯料最终变形量为62-67％的轧板，即为所需W-Y₂O₃复合材料。

优选的，步骤1的具体方法为：