钨基复合材料

本文的钨基复合材料是指第二相强化颗粒为微米级，强化颗粒的体积分数一般高于10%。由于第二相强化颗粒的含量增加，可以明显提高钨的性能，但相对也降低了其它一些性能(例如：塑性)，因此钨基复合材料常用于一些特殊环境中。国内外有关钨基复合材料的研究很少，到目前为止添加的第二相仅限于Y2O3、Al 2O3、ZrC 及TiC 等少数几种陶瓷颗粒。

对于这些钨基复合材料的力学性能及热物理性能 ，在这儿仅对钨基复合材料的设计方面进行讨论。从高温应用方面讲，由于第二相的含量较高，其粒度也较大，则必需考虑与钨基体的相容性及热物理性能的匹配。Y2O3 和CeO2 等氧化物与W 之间易生成钨酸盐(弱界面)，可能降低复合材
料的性能。但对于Y2O3-W 系统当温度达到2100 ℃时，没发现有新相生成。从3.2 节分析可知，难熔金属碳化物与钨的相容性最好，且难熔金属碳化物也具有良好的高温性能 及电子发射性能 。难熔金属碳化物与钨的热物理性能( 热膨胀系数) 也较接近，能够形成良好的界面[33~36] 。因此制备钨基复合材料时，建议第二相采用难熔金属碳化物。而其它化合物与钨的热物理性匹配较差， 只有当有特殊性能要求时才选择。由于目前难熔金属化合物的价格相对较高，对于工业化生产，还要考虑原料的成本。