化学气相沉积法制取异型钨制品研究.pdf

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1、第27卷第2期兵工学报Vol.27No.22006年3月ACTAARMAMeNTARIIMar.2006"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""化学气相沉积法制取异型钨制品研究马捷，张好东，毕安园，王从曾，周美玲（北京工业大学材料科学与工程学院功能材料教育部重点实验室，北京100022）摘要：采用化学气相沉积的方法，以WF和~为原料，通过气相反应成功地沉积出多种异型62致密钨制品。实验结果表明：沉积层显微组织呈柱晶沿（200）晶面择向生长，具有高纯度

2、（!99.8%），高致密度（!19.2g／cm3），沉积速度可达2!3mm／h.采用化学气相沉积法制备钨制品，设备简单，工艺稳定可靠，且制品质量较高，特别适合于异型制品的制备，是一种具有广泛应用前景的钨制品制备方法。关键词：材料合成与加工工艺；化学气相沉积；钨；工艺中图分类号：TF114.12文献标志码：A文章编号：1000-1093（2006）02-0315-05PreparationofshapedtungstenProductbyChemicalvapordepositionMAJie，Z~ANG~ao-dong，BIAn-yu

3、an，WANGCong-zeng，Z~OUMei-ling（TheKeyLaboratoryofAdvancedFunctionalMaterials，Ministryofeducation，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China）Abstract：UsingWF6and~2asprecursors，manykindsofdenseshapedtungstenproductsweresuc-cessfullydevelopedbychemicalvapordeposition

4、.Theresultsshowthatthedepositisofhighpurity（!99.8%）andhighdensity（!19.2g／cm3）.Themicrostructureofdepositiscolumnarcrystalwithpreferentialgrowthinthedirectionof（200）.Thedepositionratecanbe2!3mm／h.Theapplicationofchemicalvapordepositionmethodinpreparingshapedtungstenprodu

5、ctpossessesabrightfutureduetosimpleeCuipment，reliableprocessandtheproductofhighCuality.KeyWords：materialsynthesisandtechnology；chemicalvapordeposition；tungsten；process钨的熔点高达3410C，是难熔金属中熔点最的工艺方法，具有沉积层纯度高、致密，沉积速度快，高的金属。钨的蒸气压在2000!2500C高温下仍可以进行多元合金沉积等特点［3-4］。因此，采用化很低，且蒸发速度

6、慢。此外，钨的硬度比其他金属都学气相沉积方法进行金属钨异型制品的制备受到人高，具有优异的导电性能和比较稳定的化学性们的关注，20世纪80年代末，国外已有采用CVD能［1-2］。目前，钨及其合金已成为现代工业，航空技术制备致密度、纯度高的金属钨异型制品的研究和宇航等领域不可缺少的重要材料。但是，由于钨报告［5-9］。但是，这些报告对于具体的工艺及工艺及其合金的熔点高、性质硬而脆，对于形状复杂，致参数对异形钨制品质量的影响却涉及较少，国内关密度、纯度要求高的制品，很难用传统方法加工成于这方面的研究更是鲜有报道。因此，进一步开展型。因此，探

7、索致密度、纯度要求高的金属钨异型制CVD沉积异形钨制品的研究仍具有非常重大的实品的制备工艺，一直是难熔金属成型技术领域中的用价值。重要研究课题。化学气相沉积（CVD）是一种通过为了进一步探索采用CVD技术制备致密度、纯气相化学反应在被加热的固体表面生成固相沉积物度高的金属钨异型制品的合理工艺方法以及工艺参收稿日期：2005-12-20基金项目：国家“863计划”资助项目（2003AA305990）316兵工学报第27卷数对异形钨制品质量的影响规律，本文采用CVD技!t=!a／［（!a-!W）／!W］（2）术以WF6和H2为原料气进行不

8、同工艺条件下沉积计算出W的密度。异形钨制品的实验研究，并着重探讨了工艺参数对异形钨制品质量的影响。实验结果表明，工艺参数"实验结果及讨论对异形钨制品质量有很大影响，采用合理的工艺可"#!温度对沉积层显微组织的影响以成功地