粉末烧结是将炸药爆轰所产生的冲击能量以冲击波的形式作用于粉末，使其在瞬态、高温、高压下发生烧结，以极高的应变率趋于致密的一种材料加工技术。实验室采用粉末烧结方法，制备了高致密度的纯钨块体材料、W/Cu复合块体材料、Ni/Al块体活性材料、纳米晶高熵合金块体材料等，相关研究成果发表在Journal of Alloys and Compounds，Journal of Refractory Metal and Hard Materials, Entropy等期刊上。

图1.  预加热爆炸烧结制备纯钨块体 (a) 预加热爆炸烧结钨粉示意图；(b) 纯钨块体照片；(c)(d) 纯钨块体SEM结果

 

图2.  爆炸烧结铜包覆钨粉制备钨/铜复合块体材料 (a) 爆炸烧结铜包覆钨粉示意图；(b) 柱面爆炸装置照片；(c) 钨/铜复合块体照片；(d) 钨/铜复合块体XRD结果；(e) 钨/铜复合块体金相结果；(f) 钨/铜复合块体SEM结果

 

图3.  爆炸烧结制备纳米晶高熵合金块体 (a) 纳米晶高熵合金XRD结果；(b) 纳米晶高熵合金晶粒尺寸分布图；(c) 纳米晶高熵合金EDS结果；(d) 纳米晶高熵合金EBSD结果

 

图4.  爆炸烧结制备镍/铝块体活性材料 (a) 镍/铝块体活性材料照片；(b) 镍/铝块体活性材料SEM结果；(c) 镍/铝块体活性材料TEM及SAED结果；(d) 镍/铝块体活性材料EDS结果