等離子體噴涂法制備平板型（Flat-type）鎢銅等離子體部件（W/CuPFC）

鎢銅之間存在著熱膨脹系數(shù)以及彈性模量相差較大的問題，因此在制備過程中鎢銅界面處會產(chǎn)生較高的殘余應力。在周期性的高熱負荷沖擊期間，PFC內(nèi)部會產(chǎn)生周期變化的工作熱應力，造成鎢銅界面疲勞損傷，降低了部件的使用壽命。緩解界面應力常用的辦法就是在鎢銅之間添加適配層。

塊體型平板型W/CuPFC的制備一般分為兩步：1、采用鑄造、釬焊、熱等靜壓等方法將塊體鎢與純銅適配層連接起來，制備成鎢銅復合塊。其中鑄造法連接的鎢銅界面結(jié)合強度較高，且工藝簡單，是目前比較常用的；而釬焊技術雖然工藝簡單，成本低，但存在焊料熔點低，焊接界面容易產(chǎn)生缺陷等問題；熱等靜壓法則是鎢銅連接的最佳制備方法之一。2、再將銅與CuCrZr連接，可以通過釬焊、HIP、電子束焊接等方法實現(xiàn)。

對于平板型W/CuPFC可采用真空等離子體噴涂(VPS)的方法制備。VPS是在真空環(huán)境下，利用電弧放電產(chǎn)生的高溫高壓電弧等離子體把一定尺度的粉末加熱到熔融或者高塑性狀態(tài)，并使粒子隨噴槍中產(chǎn)生的高速等離子焰流以很大的動能和大部分熱能被持續(xù)冷卻的基體帶走，并迅速在接觸面處凝固成薄層狀并粘結(jié)在基體上，隨后而來的粒子不斷的疊加在前次噴涂薄層上，隨后而來的粒子不斷地疊加在前次噴涂薄層上而形成了涂層（下圖為等離子體噴涂原理圖）。這種技術可以很好地解決由于鎢脆性而難以與銅合金基體良好結(jié)合的問題，而在噴涂鎢之前預噴涂幾層鎢銅梯度層則可以很好地緩和熱應力。等離子體噴涂可以進行大面積噴涂，且涂層厚度可控，噴涂效率高，更重要的是不會受到基體形狀的限制而且可以對損傷進行原位修復和可批量生產(chǎn)。此技術可制備出復雜結(jié)構的涂層從而使其較好地滿足EAST第一壁部件的復雜結(jié)構要求，克服了其他方法難以解決的困難。