W-WC-Cu复合材料

高温高强高延展

通过原位反应生成低能WC/W和WC/Cu界面，解决了传统W-Cu复合材料界面结合弱的瓶颈，使材料在600°C下仍能保持优异的塑性变形能力。

Li, Yurong · Zhang, Jianfei · 侯超 · Lü, Hao · 王海滨 · 刘雪梅 · Mao, Shengcheng · 张新平 · Liu, Yinong · Song, Xiaoyan

Composites Part B: Engineering 2024

参数信息

压缩强度

609 MPa

压缩延展性

22.6 %

技术优势

高温下强度与延展性兼得

由于低能WC/W和WC/Cu界面的存在，材料在600°C下既保持高强度又具有大塑性变形能力。

界面结合牢固，高温不失效

原位生成的WC/W和WC/Cu界面为低能界面，取代了原先结合弱的高能界面，使材料在高温下不易沿界面失效。

塑性变形机制增强

稳定界面诱导W发生[1‾ 11]BCC → [011]FCC相变，在位错滑移之外提供额外的塑性变形机制。

应用场景

• 高温结构件：600°C下仍保持高强高延展，可制造高温承载部件，避免高温脆断。
• 高温耐磨复合材料：WC相本身高硬度，结合牢固界面，在高温摩擦工况下不易剥落。
• 难熔金属复合材料：为不互溶难熔金属体系提供界面设计新思路，提升高温力学性能。
• 聚变堆面向等离子体材料：W基复合材料耐高温且界面稳定，有望承受聚变堆中高热负荷和粒子轰击。