C-C復(fù)合材料表面鎢涂層及其高溫反應(yīng)研究.pdf

1、鎢具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱、低濺射產(chǎn)額和低氚滯留性能，是核聚變堆最有希望的面對(duì)等離子體第一壁材料。鎢的缺點(diǎn)是密度大、難加工，因而在碳素材料表面涂覆鎢涂層受到國(guó)際廣泛重視。本文采用雙輝等離子技術(shù)在碳/碳復(fù)合材料表面制備鎢涂層，沉積時(shí)間分別為0.5h，1h，2h，3h，4h，5h，并在1000℃，1100℃，1200℃，1300℃和1400℃下熱處理1小時(shí)，通過(guò)XRD、SEM等檢測(cè)手段研究碳基鎢涂層高溫反應(yīng)機(jī)制。結(jié)果表明，沉積過(guò)程中，源極電壓對(duì)鎢

2、涂層硬度影響最大，工件電壓影響最?。划?dāng)源極電壓-850V，工件電壓-450V，氣壓40Pa，極間距13mm時(shí)沉積的鎢涂層硬度最高，完整性最好。沉積的鎢涂層由垂直于基體表面向外生長(zhǎng)的柱狀晶粒組成，涂層沿（211）晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)，涂層與基體之間呈蜂窩狀過(guò)渡；熱處理后鎢晶粒發(fā)生再結(jié)晶，原有的擇優(yōu)生長(zhǎng)取向被重構(gòu)，（110）晶面呈現(xiàn)最強(qiáng)衍射峰。熱力學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)表明，鎢和碳元素可在1200℃發(fā)生反應(yīng)形成碳化鎢。當(dāng)熱處理溫度低于1200℃時(shí)，0.5h碳