随着科科学技术的快速发展,现代工业和一些高端应用领域对具备耐高温、抗氧化及耐腐蚀等性能的新材料提出了越来越急迫的需求。铱([r)属铂族元素,熔点高达2447℃,具有极强的耐腐蚀性和高温热稳定性,铑的熔点为1963℃,在铂族元素中仅次于铱、锇,两者的晶格常数接近,在整个成分范围均能形成固溶体。向铱中加入铑可以极大地提高铱的高温抗氧化性能,所以铱铑合金是在超高温条件下应用的理想材料。热等静压工艺是近几十年发展起来的粉末冶金新技术,在近净成形及难加工材料方面具有其他加工方法所不具备的优势,处理后得到的制件具有均匀的组织和良好的力学性能,在航空航天等特殊领域应用广泛。本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了 Rh含量对Ir-Rh合金力学性能的影响并结合铱铑合金氧化的实验结果对Ir-Rh合金的成分进行筛选。理论计算研究结果表明,Ir-Rh合金的强度和硬度随Rh含量的升高迅速增大,在Ir-10Rh处达到最大值后快速下降到Ir-40Rh处后先缓慢上升再缓慢下降。Rh的添加会引起铱铑合金的脆化,其脆性大小随着Rh含量的升高先增大后减小,在Ir-50Rh处达到最高。铱铑合金的高温抗氧化能力随着Rh含量的升高而增强,这是由于Rh元素可以减轻合金高温氧化物的挥发性,从而减轻其在高温氧化条件下的失重,增强其高温抗氧化能力。综合考虑理论计算和氧化实验得到的结果,选择Ir-20Rh作为热等静压技术研究的合金成分。设计不同的混粉工艺和除气工艺研究混粉时间、小球、除气温度对金属粉末性能的影响,寻找最佳混粉及除气工艺。采用冷等静压—烧结—热等静压的工艺路线制备铱铑合金,并对在不同温度和压力下热等静压得到的铱铑合金的致密度和微观组织结构进行分析和表征。在铱铑合金混粉实验中,发现带球混粉混合料达到均匀所需要的时间要比不带球混粉时间短,两种工艺最终得到的混合粉的氧含量相当且基本不变。带球混合得到的金属粉的含氮量要比不带球混稍高,但是经过除气工艺后均能够降低到0.001%以下。所以混粉工艺选择带球混合1Oh。在1200℃除气2h后,再将温度升至1800℃烧结。随着热等静压温度和压力的升高,合金的致密度均会升高,但是由于包套材料的限制,当使用最高温度(1300℃)和最高压力(140MPa)热等静压2h后其致密度只能达到理论密度的95.7%,后期可以通过在更高温度下复压使其升高至理论值。