面向等离子体材料钨厚涂层的制备及表征

稀有金属材料与工程, 2011, 40(12): 2167-2170.

面向等离子体材料钨厚涂层的制备及表征

郭双全 ^1, , 葛昌纯 ^2, , 冯云彪 ^3, , 周张健 ^4, , 周海滨 ^5, , 王纯 ^6,

1.西南交通大学,四川成都610031

2.西南交通大学,四川成都610031;北京科技大学,北京100083

3.西南交通大学,四川成都610031

4.北京科技大学,北京100083

5.中航工业北京航空制造工程研究所高能束加工技术重点实验室,北京100024

6.中航工业北京航空制造工程研究所高能束加工技术重点实验室,北京100024

基金项目: 1(2008CB717802)

关键词：钨 , 涂层 , 等离子体喷涂 , 面向等离子体材料 , 核聚变

Preparation and Characterization of Thick Tungsten Coatings for Plasma Facing Materials

等离子体喷涂技术在面向等离子体材料钨涂层的制备中占据主导地位,本实验采用CuMo/MoW作为涂层的中间过渡层,分别以结晶钨粉和羰基钨粉为原料,用大气等离子体喷涂技术在CuCrZr合金基体(110 mm×130mm)上制备了3-4 mm厚的3种钨涂层.对钨涂层微观组织、力学性能和热学性能研究表明,羰基钨粉制备的钨涂层的综合性能优于结晶钨粉,且薄涂层的结合强度优于厚涂层.优化喷涂工艺后,金相法测得钨涂层孔隙率＜2％,涂层的结合强度最大值为10 MPa,EDS测得氧含量为6％左右,纯钨层热导率最大值为12.52 W/(m.K),涂层氧含量过高导致涂层热导率显著降低.研究表明采用大气等离子体喷涂技术在铜合金上制备3～4mm厚的钨涂层是可行的,该技术可为下一步低成本、高性能厚钨涂层的制备奠定基础.

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