颁布功夫：2021-07-15点击：3302
提要: 钨铜复合伙料拥有高导电导热机能、低膨胀系数、优良的高温强度和抗电弧烧蚀机能 ，在电气工程、机械加工及电子信息等领域获得了宽泛利用 。介绍了钨铜复合伙料的传统工艺及造备新技术 ，综述了其在电器开关、电极、微电子及军工等领域的利用 ，并对其造备技术和利用开发进行了瞻望 。
关键词: 钨铜复合伙料; 造备技术; 利用开发
中图分类号: TF125． 2+41 文件标识码: A 文章编号: 1673 － 4971( 2012)
05 － 0040 － 03
媒介
钨铜复合伙料的钻研与开发***早可追忆到上世纪三十年代 ，由于其优良的耐压强度和耐电烧蚀机能 ，其时在高压电器开关等工业部门获得了宽泛利用 。进入六十年代 ，钨铜复合伙料逐步在电阻焊电极、航空航天耐高温零部件等领域获得利用 。尔后 ，随着造备技术的逐步提高和利用领域的不休拓展 ，钨铜复合伙料的发展和利用逐步走向成熟 ，并于九十年代 ，作为电子封装和热沉资料起头在大规模集成电路和大功率电子器件等领域获得了宽泛关注 。进入二十一世纪 ，钨铜复合伙料更是作为破甲弹药罩资料、导弹喷管资料及靶材等在军事及高新技术领域获得了利用［1］ 。
钨铜复合伙料由高熔点、高密度及低膨胀系数的钨和高导电、高导热的铜组成 ，兼具二者的优越机能 ，宽泛利用于电子、电器、机械及航空航天等工业部门［2 ～ 4］ ，在很多高新技术领域拥有辽阔的利用远景 。但钨和铜熔点差距大且互不相溶 ，选取粉末冶金法造备的钨铜复合伙料致密度不高 ，通常导致资料的导电、导热及力学机能不及 ，为了不休满足工业发展提出的新要求 ，钨铜复合伙料的造备技术和利用开发经历了一系列复杂的发展过程 。
1.钨铜复合伙料的造备技术
1．1熔渗法
熔渗法是将钨粉或者钨粉与少量铜粉的混合物压造成坯 ，通过肯定温度下的预烧造备成多孔钨骨架 ，再将金属铜溶解并利用毛细管力作用使其沿钨颗粒间隙流动逐步填充骨架 ，获得钨铜复合伙料［5］ 。由于钨骨架的孔隙连通性及大幼一致性难以节造 ，以至熔渗后铜相的散布均匀性难以保障 ，并且熔渗后的富铜表皮须进行后序加工 ，不利于状态复杂零部件的造作［6 ～ 8］ 。但作为传统造备钨铜复合伙料宽泛利用的步骤之一 ，溶渗法造备的资料拥有致密度高 ，烧结机能好 ，导电、导热机能梦想蹬着点 。
1． 2高温液相烧结法
高温液相烧结法是将肯定比例的钨粉和铜粉进行混合、成形 ，并在铜熔点以上的某一温度下进行烧结 ，获得钨铜复合伙料 。由于液相铜与钨的表表润湿性差 ，选取该工艺造备钨铜复合伙料的烧结致密化过程重要是颗粒重排 ，影响***终资料的烧结致密度 。但作为传统钨铜复合伙料的造备步骤之一 ，高温液相烧结法拥有出产工艺单一、易操易控蹬着点［9 ，10］ 。
1． 3活化液相烧结法
活化液相烧结法是指在高温液相烧结造备钨铜复合伙料过程中参与微量 Pd、Ni、Co、Fe 等活化元素提高烧结成效 ，获得钨铜复合伙料 。由于活化元素的参与会分歧水平地影响资料的导电、导热机能 ，不利于其在热、电控等资猜中的利用
［1 ，11］ 。但作为不休发展的钨铜复合伙料新造备步骤之一 ，与高温液相烧结法相比 ，活化液相烧结法造备的资料拥有烧结致密度高 ，硬度、抗弯强度等力学机能好的利益 。表 1 所示为两种烧结步骤造备的 W-10Cu 复合伙料的部门机能对比［1］ 。
1．4 职能梯度法
职能梯度法是指通过肯定的工艺伎俩获得拥有特定梯度结构和机能的钨铜复合伙料的步骤 。选取该步骤造备的职能梯度资料的特点是通过成分陆续变动的中央层由拥有高导电、导热性和优良塑韧性的铜或高铜含量的钨铜复合伙料一端 ，逐步过渡到高熔点、高硬度的钨或高钨含量的钨铜复合伙料一端［12 ，13］ 。目前 ，结构设计、扰爪力分析及造备工艺等仍是该类资料的钻研重点 ，其利用开发重要处于基础性试验阶段 。但作为新近发展的钨铜复合伙料造备步骤之一 ，职能梯度法造备的资料拥有较好的力学机能、抗烧蚀性及抗热震性蹬着点 。
1．5 其它新步骤
近年来 ，随着现代科学技术对资料机能及零部件状态复杂水平要求的提高 ，粉末造备、成形及烧结技术迅速发展 ，新的钨铜复合伙料造备步骤不休涌现 。好比 ，粉末造备中的热气流雾化、热化学法等 ，成形中的注射成形、流动温压技术等 ，烧结中的微波烧结、激光烧结及放电等离子烧结等［14 ～ 17］ 。此表 ，凭据零部件使用环境要求设计并造备特定结构钨铜复合伙料的步骤近年来也获得了宽泛关注和巨大发展 。
2.钨铜复合伙料的利用开发
2．1电器开关
钨铜复合伙料自上世纪三十年代出现以来就作为高压电器开关的电触头资料逐步获得利用 。钨3387 ℃ 的熔点远高于铜 2593 ℃ 的沸点 ，有利于电弧高温作用下钨铜复合伙猜中铜的" 发汗" 散热 ，从而维持钨骨架的实时冷却 ，降低电子发散水平 ，保障电触头的优良开断职能［18 ，19］ 。近年来 ，真空电器开关的出现对钨铜复合伙料的发展提出了新要求 ，拓宽了该类资料的利用领域 ，有力推动了钨铜复合伙料造备技术的发展 。
2．2电极
电极资料是电火花加工中的关键资料 ，对加工面的光洁度、加工精度、精密加工能力及加工不变性等均将产生直接影响 ，要求资料拥有较好的致密度和组织均匀性 ，尤其是一些管料、
细长棒材及异型电极等 。只管铜和部门铜合金由于资料起源广、价值相对便宜 ，在电火花加工发展的初期曾一度成为其电极资料的主导方向 。但由于铜和铜合金耐电火花烧蚀能力差 ，导致电极亏损大、加工精度不及 。而钨铜复合伙料由于其优良的耐烧蚀能力和高温力学机能 ，其电极使用寿命、加工效能及加工精度显著更高 ，是 现 代 电 火 花 加 工 电 极 材 料 的 重 要 发 展 方向［20］ 。
2．3微电子
钨铜复合伙料由于其优良的导电、导热机能及优异的热不变性 ，已成为大功率微波器件和超大规模集成电路基片、嵌块、衔接件及散热元件等不成缺的关键资料［20］ 。其高导热、高热不变性及优良的近净尺寸成形性 ，可提高微电子器件的使用功率 ，有利于实显祺件的幼型化和精密化发展 。钨铜复合伙料的低热膨胀系数及其热膨胀系数的可调节性 ，有利于其与微电子器件中硅片、砷化镓等半导体资料及管用陶瓷资料的衔接匹配 ，预防扰爪力导致的热委顿粉碎［18 ，21 ，22］ ，拓宽钨铜复合伙料在微电子领域的利用领域 。
2．4军工
钨铜复合伙料由于其高导电、导热机能 ，优良的抗电弧、抗摩擦及热不变性等 ，自上世纪六十年代起便逐步在电磁炮导轨、火箭导弹喷管喉衬及燃气舵等高温领域获得利用 。此表 ，钨铜复合伙料近年来逐步被用作破甲弹药罩资料 ，其高密度、大声速及优良的力学机能 ，有利于提高破甲弹的破甲威力 。欧美等蓬勃国度钻研批注 ，与纯铜破甲弹药罩相比 ，钨铜复合伙料药罩在三倍口径炸高的前提下 ，其破甲深度可提高 30%［18］ 。随着高机能钨铜复合伙料的造备技术和利用钻研的不休发展 ，在军事工业中的利用远景将越发辽阔 。
3.瞻望
钨铜复合伙料作为一种重要的粉末冶金资料 ，因其一系列较为优异的机能 ，持久以来受到资料和冶金科技工作者的宽泛关注和深刻钻研 。随着造备技术的发展和有关利用领域的启发 ，钨铜复合伙料逐步在电气、微电子、航天航空及国防等工业领域获得了宽泛利用 ，但在保障资料致密度和使用机能的基础上 ，若何实现工业单一化、多样化和节能化仍是该类资料当前发展的关键地点 。近年来 ，高度弥散、纳米化粉末造备技术、新型压造及烧结技术的急剧发展 ，使钨铜复合伙料的机能获得了进一步提高 ，有效拓宽了其在高新领域的利用远景 ，但若何开发出易操易控的新工艺实现真正意思的产业化仍是该类资料今后研发的重点 。
起源：中国知网 作者：刘克明
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