1.一種氧化釔-鎢梯度材料,其特征在于:
所述梯度材料包括氧化釔層和多個(gè)過(guò)渡層,所述氧化釔層位于所述多個(gè)過(guò)渡層中的氧化釔含量最大的層的一側(cè),從所述多個(gè)過(guò)渡層中的鎢含量最大的層的一側(cè)開(kāi)始計(jì),所述多個(gè)過(guò)渡層包括第1、2、……、n-1層,所述氧化釔層為第n層;所述多個(gè)過(guò)渡層中第m過(guò)渡層的氧化釔的體積分?jǐn)?shù)和鎢的體積分?jǐn)?shù)根據(jù)如下公式計(jì)算:
CWm=1-CYm (2)
其中:
CYm為第m過(guò)渡層中的氧化釔的體積分?jǐn)?shù);CWm為第m過(guò)渡層中的鎢的體積分?jǐn)?shù);m為1至(n-1)的自然數(shù);l為所述多個(gè)過(guò)渡層的總厚度;n為氧化釔層和各過(guò)渡層的總層數(shù)且n≥3;Hi為第i層的厚度,Hm為第m過(guò)渡層的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度材料,其特征在于:
所述梯度材料的n個(gè)層中的每一層的厚度各自獨(dú)立地為1mm至3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于:
所述鎢的純度獨(dú)立地為90質(zhì)量%以上,優(yōu)選為98質(zhì)量%以上;和/或
所述氧化釔的純度獨(dú)立地為90質(zhì)量%以上,優(yōu)選為98質(zhì)量%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的梯度材料,其特征在于,所述梯度材料在所述富鎢側(cè)還包括鎢層,所述鎢層的厚度獨(dú)立地為0至3mm。
5.一種制備權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述梯度材料的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
(a)根據(jù)所述梯度材料的尺寸和層數(shù),稱取所需的鎢粉末和氧化釔粉末;
(b)在模具中使用氧化釔粉末和由氧化釔粉末和鎢粉末組成的復(fù)合粉末、鎢粉末分別鋪層氧化釔層、過(guò)渡層和鎢層,形成復(fù)合材料鋪層坯體,并在鋪層的同時(shí)或者之后進(jìn)行成型和燒結(jié),由此制得所述梯度材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于:
用于形成所述鎢層的鎢粉末的粒徑和用于形成所述過(guò)渡層的鎢粉末的粒徑獨(dú)立地為0.1μm至10μm;和/或
用于形成所述氧化釔層的氧化釔粉末的粒徑和用于形成所述過(guò)渡層的氧化釔粉末的粒徑獨(dú)立地為0.1μm至8μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述復(fù)合粉末通過(guò)如下方式之一制得:
(1)球磨濕混方式,以分散介質(zhì)和分散劑作為混合介質(zhì),混合時(shí)間為6小時(shí)至24小時(shí),然后除去混合介質(zhì)從而得到混合粉末,然后將混合粉末過(guò)120目篩,得到混合均勻的復(fù)合粉末;
(2)球磨干混方式,以陶瓷球或硬質(zhì)合金球作為混合介質(zhì),混合時(shí)間為12小時(shí)至48小時(shí),然后過(guò)120目篩,得到混合均勻的復(fù)合粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于:
所述分散介質(zhì)選自由水、乙醇、甲醇和二甲苯組成的組;和/或
所述分散劑選自由聚乙烯、聚丙烯酸、甘油、以及聚羧酸和聚硅氧烷的共聚物組成的組,優(yōu)選的是,所述分散劑的使用濃度為0.5mol%至3mol%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于:
通過(guò)手工鋪層法或者流延法進(jìn)行鋪層,制得所述復(fù)合材料鋪層坯體,然后對(duì)所述復(fù)合材料鋪層坯體進(jìn)行室溫冷壓成型和/或冷等靜壓,再進(jìn)行熱壓燒結(jié)或者無(wú)壓燒結(jié);或者,通過(guò)等離子噴涂設(shè)備噴涂來(lái)實(shí)現(xiàn)鋪層、成型和燒結(jié);
優(yōu)選的是:在所述流延法中,在室溫下制備復(fù)合材料鋪層毛坯,然后在80℃至150℃干燥,再在120℃至350℃進(jìn)行排膠,從而制備出復(fù)合材料鋪層坯體;或者,在所述冷壓成型中,使用的壓力為5MP至50MPa;或者,在所述冷等靜壓中,使用的壓力為50MPa至200MPa;或者,在所述熱壓燒結(jié)中,燒結(jié)溫度為1600至2000℃,加壓方式為單向或雙向加壓,施加壓力為10至50MPa,燒結(jié)保溫時(shí)間為1至5小時(shí),降溫度率為5至10℃/分鐘,燒結(jié)氣氛為氬氣、氮?dú)饣蛘婵?;或者,在所述無(wú)壓燒結(jié)中,燒結(jié)溫度為1600至2000℃,燒結(jié)保溫時(shí)間為1至5小時(shí),降溫度率為5至10℃/分鐘,燒結(jié)氣氛為氮?dú)?、氬氣或真空;或者,所述等離子噴涂設(shè)備的噴槍的工作壓力為0.1~0.5MPa,噴槍的移動(dòng)速率為20~50mm/s,送粉器的送粉量為5~20g/分鐘,噴涂的溫度為1600~2000℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的梯度材料或者權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的方法制得的梯度材料在制造合金熔煉用坩堝中的應(yīng)用。