[发明专利]一种真空热压焊接钨-金刚石/铜-铬锆铜的方法

摘要

一种真空热压焊接钨-金刚石/铜-铬锆铜的方法。该方法根据实验设备要求制备相应尺寸的石墨模具、2个CuCrZr块和4个钨片，并用砂纸进行表面打磨去除氧化皮和油污，再用酒精进行超声波清洗30~40min，将金刚石铜颗粒表面镀一层铬，再镀一层铜；取总体积比的40%~60%的镀铬金刚石颗粒与占体积比60%~40%的铜粉加入V型混料机，转速30~40r/min，混料180~200min，得到金刚石/铜基散热材料，将原料的装入石墨模具内，在真空气氛下，820~1080℃，20~30MPa，60~120min，进行真空热压烧结。本发明可实现聚变堆用钨护甲材料与热沉材料CuCrZr的有效连接，可保证钨在连接过程中不致造成内部损伤，提高了钨材料使用过程中承受高热流负荷的性能，可用于制备聚变堆面向等离子体部件，也适用于航空、航天和原子能等高温领域。

主权项

一种真空热压焊接钨‑金刚石/铜‑铬锆铜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1：1.1）根据实验设备要求制备相应尺寸的石墨模具，备用；1.2）根据实验设备要求用线切割切出2个CuCrZr块和 4个密度为19.2g/m3、纯度大于等于99.95%的钨片，并用砂纸进行表面打磨去除氧化皮和油污，再用酒精进行超声波清洗30~40min，备用；其中，所述CuCrZr选用按ITER组织规定的CuCrZr‑IG合金，化学成分的质量分数百分比为0.6~0.9%Cr，0.07~0.15%Zr，<0.2%杂质，其余为Cu；2）制备金刚石铜基散热材料：2.1）称取一定量的尺寸范围为109‑120μm的金刚石颗粒，用真空微蒸发镀的方法在金刚石铜颗粒表面镀一层铬，再镀上一层铜；2.2称取一定量的纯度大于99.95%的微米级铜粉，用管式炉将铜粉在氢气气氛下，温度为380℃保温210min还原除氧处理，得到氧含量小于0.1%的微米级铜粉；2.3取占金刚石/铜总体积比的40%~60%的镀铬金刚石颗粒与占体积比60%~40%的微米级铜粉加入卧式V型混料机，转速30~40r/min，混料180~200min，得到金刚石铜基散热材料；（3）烧结：将步骤2制备得到金刚石铜基散热材料置于步骤1.2处理过的钨片、CrZrCu块体之间，装入步骤1.1制备得到的石墨模具内，在真空气氛下，温度为820~1080℃，压力为20~30MPa，时间60~120min，进行真空热压烧结。