納米鎢-碳化鋯合金

金屬鎢由於其高的熔點、高的高溫力學性能，廣泛用於高溫部件、照明、國防等領域，此外還具有熱膨脹係數低、抗濺射等優點，是最有希望的聚變堆候選壁材料。然而，鎢存在低溫脆性和再結晶脆性等缺點，導致其容易發生脆斷且難以加工成型，影響了其應用範圍。

此外，純鎢的強度會隨溫度的升高而明晰降低，而且純鎢在高溫下還會發生再結晶而脆化。

人們為了改善金屬鎢的強度和韌性，作了一些嘗試和努力，如在鎢中添加高熔點第二相顆粒，如碳化鈦、碳化鋯、氧化鑭、氧化釔等，能夠起到彌散強化和細化鎢晶粒的作用，可以提高鎢的高溫強度和再結晶溫度，但是卻使鎢的韌性降低。

在眾多嘗試中，有學者提出了一種納米鎢-碳化鋯合金的製備方法，其內容包括如下步驟：

1）、混合步驟，包括濕法混合和幹法混合：

按照重量百分比為98.0～99.8%：0.2～2.0%的比例，將金屬鎢粉體和碳化鋯粉體 混合均勻，得到混合物；其中，金屬鎢粉體的粒徑≤5μm，純度最好在99.5%以上；碳化鋯粉體 的粒徑≤300nm，純度最好在98%以上；其中粉體混合可以採用球磨機、混料機或者研磨，粉 體的混合最好在氬氣、氮氣、≤10Pa的真空或者於酒精介質中濕法進行；

2）、直接熱壓燒結成型步驟：

於溫度1600～2300℃下熱壓燒結成型；

3）、加工步驟：

將步驟2）燒結成型後的鎢塊體在800～1600℃熱塑性變形加工，制得納米鎢-碳化鋯合金。

納米鎢-碳化鋯合金的力學性能和高溫穩定性能好，碳化鋯納米顆粒可均勻分 布到鎢晶粒的內部，避免了粗大顆粒在鎢晶粒處產生的應力集中和脆化，既能夠通過釘紮位錯、提高強度和高溫性能，同時又保證了韌性，使合金的韌脆轉變溫度大幅降低，可望在高溫部件、航空航天器件、耐高溫容器及聚變反應堆壁材料等方面得到應用。

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