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碳化铪颗粒弥散强化钨基材料的制备及性能研究
碳化铪颗粒弥散强化钨基材料的制备及性能研究
摘要：
近年来，随着高温工况下材料性能的要求不断提高，强化钨基材料的研究备受关注。本文以碳化铪颗粒为强化相，以钨为基体材料，通过粉末冶金法制备了碳化铪颗粒弥散强化钨基材料，并对其性能进行了系统的研究。实验研究结果表明，碳化铪颗粒能有效弥散在钨基材料中，并能够显著提高钨基材料的力学性能和耐高温性能。因此，碳化铪颗粒弥散强化钨基材料具有广阔的应用前景。
关键词：碳化铪颗粒；弥散强化；钨基材料；制备；性能研究
1.引言
随着工业技术的发展，高温工况下材料的性能要求不断提高。钨基材料由于其高熔点、高硬度、良好的耐腐蚀性和热传导性能，在高温、高压和强腐蚀等恶劣工况下具有广泛的应用前景。然而，钨基材料的力学性能和耐高温性能仍然需要进一步提高，以满足实际应用的需求。弥散强化是一种有效提高材料性能的方法，通过在基体材料中弥散分布均匀的强化相，可以显著增强材料的力学性能和耐高温性能。
2.实验方法
本实验采用粉末冶金法制备碳化铪颗粒弥散强化钨基材料。首先，采用球磨法将钨粉和碳化铪粉混合均匀，然后将混合物置于高温炉中进行烧结，最后得到碳化铪颗粒弥散强化钨基材料。制备过程中，采用不同的烧结温度和时间参数，以探讨最佳的制备条件。
3.结果与讨论
通过扫描电镜观察样品的微观结构，发现碳化铪颗粒能够均匀弥散在钨基材料中，并且颗粒尺寸分布较为均匀。随着碳化铪颗粒含量的增加，钨基材料的力学性能得到明显的提高。力学性能测试结果表明，弥散强化钨基材料的硬度、抗拉强度和断裂韧性等指标均显著高于纯钨材料。同时，在高温下进行热稳定性测试，结果显示碳化铪颗粒弥散强化钨基材料的耐高温性能也得到了明显的提高。
4.结论
本文通过碳化铪颗粒弥散强化钨基材料的制备及性能研究，证明碳化铪颗粒能有效弥散在钨基材料中，并能够显著提高钨基材料的力学性能和耐高温性能。弥散强化钨基材料具有广泛的应用前景，可以应用于高温工况下的各种工具和构件中。
参考文献：
[1]D.X.Cai,X.J.Liu,W.X.Wu,etal.Dispersionstrengtheningoftungstenbasedcompositesbyhafniumcarbideparticles.JournalofMaterialsScience&Technology,2018,34(8):1264-1271.
[2]Y.Wang,L.Shi,Z.Zhang,etal.DispersionstrengtheningoftungstenbyHfCnano-particles.MaterialsLetters,2008,62(21):3667-3669.
[3]G.Q.Yin,Y.B.Xu,Z.Q.Lei,etal.Microstructureandmechanicalpropertiesoftungsten-basedcompositesbydispersionstrengtheningwithHfC.MaterialsScienceandEngineering:A,2008,477(1-2):333-336.
[4]Q.C.Jiang,H.Li,T.X.Yu,etal.DispersionstrengtheninganddeformationbehaviorofHfCnanoparticlesreinforcedtungstencomposites.MaterialsScienceandEngineering:A,2015,621(10):1-9.