0 前言
钨基复合材料具有熔点高、高温强度好、热膨胀系数小、热导率高、抗中子辐射能力强、耐腐蚀性强等优点，已成为航空航天、武器装备、原子能等国防工业领域和微电子信息、电气工程、机械加工等尖端技术领域具有不可替代作用的关键材料[1-3] ，其中W-Ni-Fe(Cu)与W-Cu是两类应用较为广泛的钨基复合材料，例如，利用钨合金的高密度、好的强度和延性用作武器装备中的高毁伤穿甲材料和高精度调节部件材料;利用W-Cu材料的高导电、抗烧蚀等特性用作精密加工的电极材料、微电子信息用电子封装材料、发动机的高温部件材料和破甲战斗部材料;利用钨材料的耐高温、抗辐射能力强、高热导率在核反应堆中用作高温屏蔽材料和高温偏滤器。近年来，随着科学技术的飞速发展，钨基复合材料的应用领域日益扩展，同时也对其性能提出了更为苛刻的要求，如，W-Cu材料要求具有高致密、细晶、高延性等特性，W-Ni-Fe合金要求具有细晶、高强韧和高穿透等特性，W-Ni-Cu合金要求具有细晶、高均质等特性。而传统粉末冶金方法制备钨基复合材料，存在突出问题，如：1)W、Cu不相溶，传统W-Cu只能采用熔渗法制备，其致密度仅约95%，材质均匀性差、成分和性能受到很大制约;2)传统W-Ni-Fe(Cu)采用粉末混合-高温液相烧结，组织粗大(40-60μm)和强度韧性较低。这些问题导致传统钨基复合材料难以满足尖端技术领域对高性能钨材料的需求。
针对这些问题，近年来，中南大学范景莲研究团队在国内外率先提出“纳米复合”设计思想，采用纳米复合技术制备出高烧结活性的高均匀纳米复合钨基粉末，并改变合金元素的固溶性和界面结构，通过控制烧结工艺或采用晶粒抑制技术制备出高致密、组织均匀的细晶高性能钨基复合材料。本文论述了采用纳米复合技术制备高性能细晶钨基复合材料的发展现状，并探讨了高性能细晶钨基复合材料的发展趋势。
1 纳米原位复合钨基粉末制备技术
原始粉末的纯度、粒度、晶粒度、均匀性等对制备高性能钨合金起着决定性作用。传统粉末冶金方法采用微米级元素粉末混合，由于传统粉末混合存在粉末成分不均匀、烧结活性差，导致传统钨基复合材料存在强韧性和组织均匀性差的问题。针对传统混合粉末存在的问题，中南大学范景莲等人提出“纳米原位复合”设计制备超细/纳米钨基复合粉末，开发了“溶胶-喷雾干燥-多步氢还原”制
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“纳米原位复合高性能细晶钨基复合材料研究进展” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：中南大学粉末冶金国家重点实验室
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2025年05月16日 ~ 18日 
