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钨具有高熔点、高导热、低溅射产额和低氚滞留性能,是核聚变堆最有希望的面对等离子体第一壁材料。钨的缺点是密度大、难加工,因而在碳素材料表面涂覆钨涂层受到国际广泛重视。本文采用双辉等离子技术在碳/碳复合材料表面制备钨涂层,沉积时间分别为0.5h,1h,2h,3h,4h,5h,并在1000oC,1100oC,1200oC,1300oC和1400oC下热处理1小时,通过XRD、SEM等检测手段研究碳基钨涂层高温反应机制。结果表明,沉积过程中,源极电压对钨涂层硬度影响最大,工件电压影响最小;当源极电压-850V,工件电压-450V,气压40Pa,极间距13mm时沉积的钨涂层硬度最高,完整性最好。沉积的钨涂层由垂直于基体表面向外生长的柱状晶粒组成,涂层沿(211)晶面择优生长,涂层与基体之间呈蜂窝状过渡;热处理后钨晶粒发生再结晶,原有的择优生长取向被重构,(110)晶面呈现最强衍射峰。热力学分析和实验表明,钨和碳元素可在1200oC发生反应形成碳化钨。当热处理温度低于1200oC时,0.5h碳基钨涂层中钨、碳元素的扩散起主导地位,温度升高,表面钨浓度和表面硬度均下降;当高于1200oC时,碳基钨涂层中钨、碳反应占主导地位,钨元素扩散被抑制,表面碳化钨的浓度和硬度随热处理温度升高而提高。随着沉积时间增加,涂层厚度增加,热处理后表面残留钨和反应生成的碳化钨含量增加,其中1h碳基钨涂层1300oC处理后表面出现大量碳粉,3h碳基钨涂层热处理后没有剥落,但结合强度比热处理前低。