多参数协同下W-Re骨架烧结工艺调控技术研究

摘要

针对W-Re骨架在高温制备过程中存在的孔隙率难以精确控制、晶界异常长大以及间隙杂质深度去除困难等问题，在多参数协同下进行W-Re骨架烧结工艺调控研究。文章基于粉末冶金与高温烧结动力学理论，设计涵盖烧结温度梯度、保温时间及还原性气氛流量的工艺实验矩阵，建立烧结工艺参量、钨铼骨架孔隙特征与杂质含量的定量模型，分析孔隙演化、晶界迁移与杂质气化排出机制。然后基于极值寻优与微观结构表征，确立了以1700℃、保温3h、氢气流量3L/min为核心的标准化烧结工艺包。研究结果表明：烧结温度主导粉末颗粒间的颈部生长与体积扩散速率，直接决定骨架的开孔隙率与骨架连通性；保温时间对晶界平直度及铼元素的均匀固溶起主导作用；氢气流量通过改变气固反应界面的分压梯度，显著影响脱碳除氧的动力学极限。在此工艺条件下，W-Re骨架展现出高度连通的开孔结构，晶界处无明显脆性相富集，且间隙杂质得到极限抑制。