阅读说明：本技术 一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法 (Preparation method of refractory carbide particle reinforced tungsten copper infiltrated composite material ) 是由 王玉金 陈磊 霍思嘉 周玉 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法,属于钨渗铜复合材料技术领域。本申请解决了现有过渡金属碳化物和硼化物之间具有较低的固溶度,很难制备得到过渡金属碳硼化物的问题。本发明将钨粉和过渡金属碳化物粉体配置成浆料,经过砂磨、喷雾干燥、射频等离子球化获得复合粉体。将复合粉体通过模压和冷等静压的方式获得多孔坯体,再经过排胶和高温烧结后获得多孔预制体,在1100℃～1400℃下渗入金属铜,制备出难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料。该复合材料在不降低钨渗铜材料耐烧蚀性能的基础上,进一步降低了材料的密度和热导率,同时力学性能大大提高。(The invention relates to a preparation method of a refractory carbide particle reinforced tungsten copper infiltrated composite material, belonging to the technical field of tungsten copper infiltrated composite materials. The application solves the problems that the prior transition metal carbide and boride have lower solid solubility and are difficult to prepare and obtain the transition metal carbide and boride. The invention prepares tungsten powder and transition metal carbide powder into slurry, and obtains composite powder through sanding, spray drying and radio frequency plasma spheroidization. And (3) obtaining a porous blank by carrying out die pressing and cold isostatic pressing on the composite powder, then carrying out gel discharging and high-temperature sintering to obtain a porous preform, and infiltrating metallic copper at the temperature of 1100-1400 ℃ to prepare the refractory carbide particle reinforced tungsten-copper infiltrated composite material. The composite material further reduces the density and the heat conductivity of the material on the basis of not reducing the ablation resistance of the tungsten copper infiltrated material, and simultaneously greatly improves the mechanical property.)

一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法，属于钨渗铜复合材料技术领域。

背景技术

钨渗铜材料是由高熔点、高强度的钨骨架熔渗金属铜所制备的复合材料，主要成分为钨，其含量在80％以上。渗入的铜在高温时会熔融挥发，起到发汗冷却的作用。钨渗铜材料具有高强度、高硬度、抗高温、耐烧蚀、低膨胀系数等优点，被广泛应用于航空航天(如火箭喷嘴、飞机喉衬等)、机械和电子等高温领域。

钨渗铜是应用于固体火箭发动机喉衬的最主要材料，钨渗铜喉衬性能稳定，耐烧蚀性能较好。但是钨渗铜材料密度大，热导率偏高，钨骨架在超高温烧蚀环境下强度偏低且尺寸稳定性较差，逐渐不适应航天领域轻质高效的要求。难熔金属碳化物增强钨基复合材料具有高强、高韧性、轻质耐烧蚀的优点，但是热压烧结成本高且难以实现构件的近净成型，限制了该材料的应用。因此，提供一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有过渡金属碳化物和硼化物之间具有较低的固溶度，很难制备得到过渡金属碳硼化物的问题，提供一种超硬单相的碳硼化物四元固溶体陶瓷材料的制备方法。

本发明的技术方案：

一种难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的制备方法，该方法的操作步骤如下：

步骤一，将分散剂和粘结剂溶解在去离子水中，然后加入粉体，超声处理，获得浆料；

步骤二，对步骤一获得的浆料进行研磨；研磨后的浆料在惰性气氛下喷雾造粒，得到复合微粒；

步骤三，对复合微粒进行球化处理后，进行干压成型，制得生坯，然后将生坯进行冷等静压成型，煅烧，得到多孔预制体；

步骤四，使用金属铜对多孔预制体进行熔渗，得到难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料。

优选的：所述的步骤一中粉体为碳化物和钨粉，粉体中碳化物的质量为粉体总质量的1％～20％，余量为钨粉；所述的钨粉粒径为1μm～10μm。

最优选的：所述的步骤一中碳化物为碳化锆、碳化钛、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钒、碳化钼或碳化铪；所述的分散剂为聚乙烯醇脂，聚乙烯醇脂的质量为粉体总质量的1％～2％；所述的粘结剂为乙烯醇，乙烯醇的质量为粉体总质量的1％～2％；所述的浆料固体含量为30wt％～60wt％。

优选的：所述的步骤二中使用砂磨机对浆料进行研磨，研磨条件：转速为500r/min～3000r/min，研磨时间为5h～10h。

优选的：所述的步骤二中在在惰性气氛下使用喷雾干燥造粒机对研磨后的浆料进行喷雾造粒，喷雾造粒条件为：浆料泵输送浆料的压力为0.1MPa～0.5Mpa，离心转盘的转速为10000rpm～35000rpm，进口温度为200℃，出口温度为100℃。

优选的：所述的步骤三采用射频等离子球化设备对复合微粒进行球化处理，球化处理条件为：射频等离子球化输入功率为30KW～60KW，送粉速率为5g/min～50g/min，送粉气工作气流量为5L/min～20L/min，中气工作气流量为20L/min～50L/min，边气工作气流量为50L/min～100L/min。

优选的：所述的步骤三将球化处理后的复合微粒放入钢模中干压成型得到生坯，干压成型条件为：压力为10MPa～50MPa，保压时间为1min～5min。

优选的：所述的步骤三将生坯进行冷等静压成型的条件为：压力为50MPa～200Mpa，保压时间为1min～3min。

优选的：所述的步骤三中煅烧的条件为：在氩气流中，以0.5℃/min～2℃/min的速度升温到500℃～600℃后煅烧1h～4h，然后以20℃/min的速度升温到2000℃～2300℃后烧结2h～4h。

优选的：所述的步骤四为在1100℃～1400℃下使用金属铜对多孔预制体进行熔渗，熔渗时间为0.5h～2h。

本发明具有以下有益效果：本发明采用难熔金属碳化物颗粒增强钨渗铜制备复合材料，在保留钨渗铜材料耐烧蚀性能的基础上，轻质碳化物颗粒能够使复合材料的密度降低，复合材料密度不超过16.0g/cm³。同时提高了复合材料的力学性能，复合材料抗弯强度达800MPa～1300MPa，断裂韧性达11MPa·m^1/2～18MPa·m^1/2，热导率不高于160W/(m·K)。本发明在制备过程中采用砂磨机研磨浆料有效降低碳化物和钨粉的粒度，使两者混合更加均匀；采用射频等离子球化工艺可以得到球化率高、球形度好的复合微粒，高度球化的原始粉体提高了多孔骨架强度，改善了骨架与铜的润湿性；通过控制干压成型和冷等静压的压力和保压时间可以实现对多孔预制体孔结构和孔径大小调控。

附图说明

图1为

具体实施方式

3制备的多孔预制体的表面SEM照片；

图2为具体实施方式3制备的难熔碳化物颗粒增强钨渗铜复合材料的表面SEM照片。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。

具体实施方式1：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化锆和钨粉组成，粉体中碳化锆和钨粉的质量比为5:95，碳化锆和钨粉体的纯度＞99％，碳化锆和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化；然后喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化锆/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化锆/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率为50KW，送粉速率为20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径30μm。然后将碳化锆/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化锆增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化锆增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1261MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1200℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化锆颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化锆增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为15.89g/cm³；抗弯强度为1243MPa；断裂韧性为17.5MPa·m^1/2；热导率为158.2W/(m·K)。

具体实施方式二：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化锆和钨粉组成，粉体中碳化锆和钨粉的质量比为10:90，碳化锆和钨粉体的纯度＞99％，碳化锆和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为132nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化锆/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化锆/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径28μm。然后将碳化锆/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化锆增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化锆增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1296MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1200℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化锆颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化锆增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为15.3g/cm³；抗弯强度为1022MPa；断裂韧性为17.4MPa·m^1/2；热导率为143W/(m·K)。

具体实施方式三：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化锆和钨粉组成，粉体中碳化锆和钨粉的质量比为15:85，碳化锆和钨粉体的纯度＞99％，碳化锆和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为107nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化锆/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化锆/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径25μm。然后将碳化锆/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化锆增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化锆增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1344MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1200℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化锆颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化锆增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为15.0g/cm³；抗弯强度为930MPa；断裂韧性为17.9MPa·m^1/2；热导率为151W/(m·K)。

具体实施方式4：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化锆和钨粉组成，粉体中碳化锆和钨粉的质量比为20:80，碳化锆和钨粉体的纯度＞99％，碳化锆和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为144nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化锆/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化锆/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径33μm。然后将碳化锆/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化锆增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化锆增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1420MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1300℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化锆颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化锆增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为14.3g/cm³；抗弯强度为1053MPa；断裂韧性为15.4MPa·m^1/2；热导率为128W/(m·K)。

具体实施方式5：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化钛和钨粉组成，粉体中碳化钛和钨粉的质量比为20:80，碳化钛和钨粉体的纯度＞99％，碳化钛和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为121nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化钛/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化钛/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径30μm。然后将碳化钛/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化钛增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化钛增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1008MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1200℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化钛颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化钛增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为14.2g/cm³；抗弯强度为811MPa；断裂韧性为14.6MPa·m^1/2；热导率为143W/(m·K)。

具体实施方式6：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化铌和钨粉组成，粉体中碳化铌和钨粉的质量比为20:80，碳化铌和钨粉体的纯度＞99％，碳化铌和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为173nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化铌/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化铌/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率为20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径37μm。然后将碳化铌/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化铌增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化铌增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为975MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1200℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化铌颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化铌增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为14.6g/cm³；抗弯强度为847MPa；断裂韧性为13.8MPa·m^1/2；热导率为155W/(m·K)。

具体实施方式7：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化铪和钨粉组成，粉体中碳化铪和钨粉的质量比为20:80，碳化铪和钨粉体的纯度＞99％，碳化铪和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化物和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为103nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化铪钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化铪/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率为20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径22μm。然后将碳化铪/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化铪增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化铪增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1237MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1300℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化铪颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化铪增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为15.3g/cm³；抗弯强度为1026MPa；断裂韧性为14.4MPa·m^1/2；热导率为151W/(m·K)。

具体实施方式8：

(1)以200mL去离子水为分散介质，先加入1mL聚乙烯醇脂分散剂和1mL聚乙烯醇粘结剂，待分散剂和粘结剂完全溶于分散介质，然后加入100g粉体，其中粉体由碳化钽和钨粉组成，粉体中碳化钽和钨粉的质量比为20:80，碳化钽和钨粉体的纯度＞99％，碳化钽和钨粉的粒径为1μm～2μm，超声处理30min后，得到浆料。

(2)使用砂磨机将步骤一中配置的浆料以转速2000rpm研磨10h，使浆料更加均匀稳定且碳化钽和钨粉的粒径细化，使用激光粒度仪测得混匀后浆料中粉体颗粒的粒径D90为150nm；然后使用喷雾干燥造粒机将混匀后浆料喷雾造粒，得到粒径为20μm～30μm的碳化钽/钨复合粉末微粒，其中喷雾干燥造粒机的浆料泵输送浆料的压力为0.15MPa，离心转盘的转速为25000rpm，所述喷雾干燥造粒机的进口温度为200℃，出口温度为100℃。

(4)采用射频等离子球化设备将步骤三中得到的碳化钽/钨复合微粒球化，射频等离子球化输入功率50KW，送粉速率20g/min，送粉气工作气流量为6L/min，中气工作气流量为30L/min，边气工作气流量为80L/min。球化后复合微粒的粒径44μm。然后将碳化钽/钨复合微粒放入钢模中干压成型，压力大小为20MPa，保压时间为3min；再将生坯冷等静压成型，压力大小为200MPa，保压时间为2min。

(5)将冷等静压之后的坯体放入低温烧结炉，通入流动氩气，氩气流量为0.2L/min。将坯体以1℃/min升温到500℃，灼烧2h，然后以5℃/min降温到室温，制备得到碳化钽增强钨多孔坯体。然后将多孔坯体在高温烧结炉中以20℃/min升温到2000℃，并于氩气流中保温2h，然后以20℃/min降温到室温，获得碳化钽增强钨多孔预制体，该孔预制体的室温压缩强度为1332MPa。

(6)将多孔预制体用金属铜在1400℃，真空条件下进行熔渗，熔渗时间为0.5h，完成碳化钽颗粒增强钨渗铜复合材料的制备。

对本具体实施例的到的碳化钽增强钨渗铜复合材料进行检测，可知该复合材料的密度为15.5g/cm³；抗弯强度为951MPa；断裂韧性为12.1MPa·m^1/2；热导率为138W/(m·K)。