高性能金属钨制品精密制备技术
【研究目的】
金属钨熔点和沸点高、蒸汽压低、弹性模量和强度高、热膨胀系数低、耐高温、耐烧蚀、耐电子轰击,在电真空、通讯、原子能以及一些特殊高温应用领域具有不可取代的作用,随着这些领域的快速发展,对高性能复杂形状钨制品提出了迫切需求。然而,钨的硬度高,室温脆性大,加工性能差,很难直接利用机械加工的方法制备出复杂形状钨制品。因此,不能制备出高性能复杂形状金属钨制品一直是限制该材料高效和广泛应用的最大障碍,迫切需要发展高性能复杂形状钨制品的高效低成本制造新技术。
【技术创新】
本团队发展出一种高性能复杂形状钨制品的高效精密制造新技术,并在国防装备和民品中获得成功应用,经中国有色工业协会组织专家评价:该成果创新性突出,应用成效明显,整体技术达到国际领先水平。主要技术创新点:
(1)建立了高性能复杂形状钨制品的粉末注射成形系统技术,解决了由于钨硬度高、脆性大而造成的复杂形状制品难以加工的问题,实现了高性能复杂形状金属钨制品的高效精密制备;
(2)发明了溶液燃烧合成纳米钨基粉末制备新方法,制备出分散性好、烧结活性高的纳米稀土氧化物掺杂钨基粉末,满足了高致密度和高性能钨制品注射成形对原料粉末的需求,制备出平均晶粒尺寸为570nm、致密度大于95%、性能优异的触发开关钨电极等制品,为同类产品最高水平;
(3)发明了一种分散分级与等离子球化相结合制备球形钨粉的新方法,制备出细粒度、窄分布的球形钨粉,满足了多孔钨制品注射成形对原料粉末的需求,并首次利用注射成形技术制备出孔隙均匀且连通度好的闸流管用复杂形状多孔钨阴极基底等制品。
所开发的部分粉末注射成型金属钨产品
【知识产权】
发表相关研究论文30余篇;
授权国家发明专利20余项;
获国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖、中国有色金属工业技术发明一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖(发明)一等奖。
【应用行业领域】
在微纳卫星、国产光刻机、国防军工等领域推广应用。