钨铜合金摘要

         钨具备高熔点、高密度、高强度、低膨胀系数等特点，而铜则具备良好的导热性与导电性。钨铜复合质料兼有钨与铜之优点，也就是说具备高密度、良好导热导电性、小膨胀系数等有时，所以被广泛应用于制作电接触质料以及电极质料。鉴于全球电器业、电子业的不绝生长，关于钨铜复合质料的需求数量也在变得愈来愈大。因此，增强钨铜复合质料制备技术的研究具有十分重要的现实意义。剖析钨铜复合质料制备技术的生长现状，着重论述钨铜复合质料的制备要领，并探讨钨铜复合质料制备技术生长趋势

        所谓钨铜复合质料，是指以高熔点与高硬度的钨，结合以高塑性、高导电导热性的铜粉作为原料，运用粉末冶金技术而制备出来的一种复合型质料。这种质料具有较高的导电导热性，良好的耐电弧侵蚀性与抗熔焊性，较高的强度与硬度等众多优势，被广泛地应用于开关电器、电加工电极、电子封装及高密度合金等产品之中。由于钨铜复合质料的运用规模正在变得越来越辽阔，这在客观上关于钨铜复合质料之设计与制备提出了新的更高的要求

钨铜复合质料制备技术的生长现状

        鉴于现代科技的高速生长，关于钨铜复合质料所具有的性能也提出了新的要求，那就是致密度和散热率要高，导电导热要好等等。可是，古板粉末冶金与熔渗法所制备的钨铜复合质料已无法满足以上要求。纳米钨铜复合质料因为具有众多古板钨铜复合质料所难以相比的性能。好比，可以提高钨铜复合质料的固溶度，极大地提高烧结的活性，并且降低烧结的温度，提升烧结的致密度，以上这些均将提高钨铜复合质料的性能。因为纳米技术在快速生长，所以在纳米钨铜复合质料在制备要领上泛起了新的突破，好比，功效梯度、剧烈塑性变形等被运用在钨铜复合质料制备上，使钨铜复合质料制备技术有新的生长。

钨铜复合质料的制备要领

        普通烧结法：这种要领属于古板意义上的粉末冶金制备要领。其制备办法如下：一是要把钨粉与铜粉进行称量与混淆，随后再压制成形与烧结。普通烧结法的工艺较为简单，本钱偏低，然而这一烧结方法因为温度较高，所以容易泛起钨晶粒较为粗大之问题，因而难以获得身分均匀的那种合金。通过实施机械合金化，能够让粉末在压制与烧结之前获得原子级标准上的均匀与混淆。这种在钨粉中有铜粉保存的一种复合粉，在稍微高于铜熔点之上的温度在短时间内烧结，就能获得94%以上致密度的钨铜复合质料，特别是适合低铜含量的钨铜质料之制备。

        因为超细粉末的外貌活性较高，能够在较低的烧结温度上与较短的烧结时间条件内来获得致密化。把钨铜粉末的原料在高温之下进行氧化以后，通过三至六个小时的高能球磨，再在630℃的条件下还原以获得0.5μm之下均匀疏散的一种钨铜复合粉。把这种复合粉在1200℃的高温烧结60分钟之后获得钨铜合金，致密度抵达了99.5%。因为普通烧结设备的要求并不敷高，并且工艺相对较为简单。因此，这一要领所制备的钨铜质料只能运用于关于质料性能要求并不高的一些地方。

       熔渗法：这一要领的制备办法如下：先那钨粉或者添加混有少量引导铜粉的钨粉制作成为压坯，随后在还原气氛或者真空当中，在900℃至950℃的条件之下进行预烧结，从而获得相当强度的多孔钨骨架。把块状铜金属或者压制好的铜坯放在多孔钨骨架之上或者之下，在高于铜熔点之上的温度实施的烧结被称之为熔渗，而把多孔钨骨架全部浸没于熔点比较低的铜熔液之中所获得的致密产品步伐就是熔浸。

       铜熔液在多孔钨骨架毛细管的作用用，通过渗入钨骨架中的孔隙当中，从而形成了铜的网络漫衍。熔渗密度一般的理论密度为97%至98%，由于烧结骨架当中总是会保存着很是少的关闭孔隙无法为熔渗金属所填充，而在熔渗之后还可通过冷加工与热加工进一步地提高质料的密度。目今，这一种工艺要领已经被一些大、中型高压断路器与真空开关钨基触头生产当中获得运用。可是，熔浸法的工艺技术难度相对较高，所获得的触头质料身分较为均匀，并且性能也比较好。

       热压烧结法：热压烧结法又被之称为加压烧结法，也就是将粉末装到模腔之中，并在加压同时让粉末能够加热到正常的烧结温度或者更低一些的温度。在通过比较短时间的烧结之后，1钨铜复合质料制备技术的生长现状能够获得致密并且均匀的制制品。热压烧结法是把压制与烧结这两道工序在同时加以完成，并能在比较低的压力之下快速获得冷压烧结状态之下所难以获得的密度。

       然而，热压烧结工艺关于模具的要求比较高，并且泯灭比较大，而单件生产的效率又相对较低，所以，在实际生产中并不是经常用到的。好比，在1800℃下的炉膛压力是18N/mm3，在2h的条件之下获得的质料理论密度抵达了94.6％，而富铜端的铜含量最高值是22.55vo1％。关于钨铜复合质料来说，热压烧结法还需要获得氢气；せ蛘哒婵丈战，因今生产的本钱比较高。

       活化烧结法：一般来说，为了加速钨铜复合质料在烧结当中的致密化进程，完全可通过添加其他类别的合金元素这种要领来加以实现。好比，Co与Fe的活化烧结效果是最好的。究其原因就在于Co与Fe在铜当中的溶解度是有限的，可以和钨在烧结时形成较为稳定的中间相，并且形成大宗具有高扩散性的界面层，并且增进固相钨颗粒之烧结。关于W-10Cu质料来说，Fe或者Co含量在0.35%至0.5%之时，它的密度、强度与硬度泛起了最佳结果。同时，加入到活化剂之中的方法具有多样性。把钨粉直接加入到含有活化剂离子的盐溶液当中，随后在低温之下进行烘干，从而能够获得外貌较为均匀的活化剂所笼罩的钨颗粒。

       其后，再对已经经过化学涂层处理的粉末压坯加以烧结，从而获得了致密度抵达97%的复合质料。然而，活化剂之加入也就相当于引入了杂质元素，从而导致质料在导电与导热之时的电子散射作用有所增加，并且明显地使钨铜复合质料所具有的热导性与电导性有所下降。有鉴于此，接纳活化烧结法制备的钨铜复合质料所具有的最大缺乏就是降低了钨铜质料所具有的导电性与导热性。然而，因为这一要领较为简单，并且生产本钱偏低，关于一些性能要求相对较低的钨铜产品依然具有一定的生命力。

钨铜复合质料制备技术生长趋势

       笔者认为，钨铜复合质料的制备肯定会朝着更高性能的趋势生长下去。虽然一些新技术因为设备与本钱等种种因素的制约，还处在实验室研究状态之中，尚未真正抵达可以进行规；淖刺，可是这一技术的生长前景是可靠的。一是粉末制备技术。好比，热气流雾化与热化学法等先进的制粉技术有希望在制备纳米钨铜复合质料中获得新的突破。前者能够增长金属液滴在液相之中的时间，导致粉末能够经过二次雾化而极大地提升雾化效率，从而容易获得越发细密的粉末粒度，此后者的优势主要是易于实现混淆粉所具有的高疏散性以及超细化。二是粉末压制技术。随着近年来德国研究所已经制成了流动温压技术。这一技术在古板冷压工艺的基础之上，以相当低的本钱制成高密度、高性能的粉末冶金要领，然而，在要害技术与工艺上还需要进一步加以完善。