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钨铜合金牌号的性能要求：如下图：
钨铜合金复合材料应用十分广泛，其中主要集中在以下几个方面: 1)电触头材料 电触头材料亦称触点或接点，是高、低压电器的关键元件，担负着接通和分断电流的作用，直接影响着开关、电器的可靠性和使用寿命。钨铜合金触头在燃弧过程中，表层低熔点的铜首先熔化，由于毛细管作用被吸附在钨骨架毛细管孔中，在电弧高温作用下蒸发并带走大量热量，使钨骨架冷却，从而使触头具有良好的开断性能。钨骨架由于熔点很高，在电弧中的烧蚀极小，即使局部温度过高也不会发生熔焊，从而保证了开关性能的稳定性、可靠性和长寿命。而且钨含量越高，抗烧损的性能越好，但电导率低，具体的使用要进行具体的选择。目前，电触头用钨铜材料除了常规的高压电器开关外，其主要的发展是:一是超高压用的钨铜电触头，即由50万伏为主向75万伏甚至200万伏以上发展;二是中等电压用的真空钨铜材料。 2)电极材料 钨铜合金可作为电阻焊电极、电火花加工电极、等离子电极等电极材料。作为电火花加工电极，目前己成为钨铜复合材料的主要应用之一。在电火花加工的过程中，电极材料的作用是输送加工脉冲，并以自身最小的损耗去蚀除工件。钨铜材料具有加工速度快、加工质量高、电极材料损耗小等优点，因此，对于高转速工模具及难加工材料的精加工等有明显优势。 3)高温材料 钨铜合金材料在高温(3100℃或者更高)使用时，其两相组织中所含有的铜将发生汽化而吸收大量的热量，从而显著降低钨铜器件表面的温度，保证了钨铜材料在高温下的应用。因此，钨铜材料的一个重要的用途是作为火箭、导弹等高温高速气流烧蚀、冲刷的高温器件，如燃气舵、喷管、喉衬、鼻锥等。另外，还可以用作坦克穿甲弹的药型罩、增程炮的尾喷管、电磁炮的轨道材料。 4)电子封装及热沉材料 近年来，随着微电子信息技术的发展，对电子封装材料的要求越来越高。由于钨铜合金的热膨胀系数同硅片、BeO、GaAs等材料的热膨胀系数非常接近，热传导系数高，并且可通过调整钨铜含量调整上述两个系数，所以钨铜热沉成为在特殊领域电子元件的理想封装材料，作为基片、连接件和散热组件广泛应用于计算机中央处理系统、大规模集成电路和大功率微波器件中。 5)其他材料 根据钨铜合金复合材料等各项特性，各种新的可能应用还在不断的研究和开发:如它可以作为重载荷滑动摩擦轴套的加强筋;用作高速旋转和运动的固体密封件;各种仪器仪表中要求无磁、低膨胀、高弹性模量、防辐射屏蔽等特殊要求的零部件;正在发展中的实验聚合反应堆;正在研究当中的可以承受和传递大热流的装置材料。另外，在激光器、通讯设备、办公设备以及体育和运动器件(如作为高尔夫球的配重块)也都可以找到钨铜复合材料的应用。 钨铜合金生产工艺比较传统的钨铜合金的制备一般采用铜渗和液相烧结方法，但是由于钨铜互不相溶其烧结性能较差，难以实现完全的烧结致密化，难以形成均匀化的微观结构，难以灵活地调整钨铜复合材料的成分。尽管采用超细铜弥散分布的粉末，能较大地改善钨铜合金的烧结性能，获得较理想的材料;添加Ni、Co、Fe、Pd等元素，活化烧结也能取得较好的效果(该法对电导、热导均有负面影响)。但探索新的制备技术以获得组织和微结构更加合理，性能更为优异的新型钨铜合金仍是钨铜合金开发研究中一个十分重要的课题。钨的熔点很高，因此制备钨铜合金只能采用粉末冶金方法制备，大致如下: 1、熔浸法 熔浸法是先制备一定密度、强度的多孔基体骨架，再渗以熔点较低的金属，填充骨架的方法。其机理主要是在金属液润湿多孔基体时，在毛细管力作硕士学位论文第一章文献评述用下，金属液沿颗粒间隙流动填充多孔骨架孔隙，获得综合性能优良的材料，其优点是致密度高，烧结性能好，热导和电导性能好;缺点是熔浸后需要进行机加工去除多余的金属铜，增加了机加工费用，降低了成品率。但熔浸法仍是目前制备钨铜合金中应用最为广泛的方法〔9一’。]。由于钨的熔点高，在一般高温 (<1700℃)下烧结收缩小，难以致密化，又因钨粉本身硬度高，成形性差，靠模压难以达到高钨含量所需要的骨架密度，因此用熔浸法制备钨铜合金的关键技术就是获得致密的钨骨架。随着粉末增塑近净成形技术的发展和零部件形状复杂程度的提高，钨骨架的制备己由单一传统粉末冶金模压成形向挤压成形和注射成形方向发展，主要有:高温烧结、挤压成形和注射成形。 2、高温液相烧结法 由于W、Cu的熔点相差很大，可以采用高温液相烧结法制备钨铜合金，通过在铜熔点以上的高温液相烧结使其致密化。其优点是生产工序简单易控，缺点是烧结温度高、烧结时间长、烧结性能差，烧结密度低(只为理论密度的90%-95%)，不能满足使用要求。为了提高其密度，在液相烧结之后需增加后处理工序:复压、热压、热锻等。但这样增加了工艺的复杂性，使其应用受到限制。A.K.Bhalla等人采用爆炸压实法制备的钨铜合金有较好高温液相烧结效果。采用以上几种方法所制备的材料性能比较见表1-1。 3、活化液相烧结法 由于高温液相烧结法不能获得接近理论密度的钨铜合金，采用烧结后处理则增加工艺复杂程度和生产成本。而通过加入活化元素来提高烧结活性的活化硕士学位论文第一章文献评述液相烧结法不仅降低了烧结温度，缩短了烧结时间，而且使得烧结密度大大提高。J.L.Jolinson和R.M.German等人研究了过渡族元素Pd、Ni、Co、Fe的活化效果。研究结果表明CO、Fe的活化效果最好，能明显提高钨铜合金的致密度，当CO含量为0.35%时，在1300℃烧结lh后的烧结性能很好;Ni、Pd的活化效果不明显，比其在纯w粉中的效果差，究其原因是因为Ni、Pd与Cu可以形成无限固溶体，起不到活化效果，而CO、Fe和Cu只形成有限固溶体，在烧结过程中形成的第二相在晶界中析出，形成金属间化合物，促使钨的致密化。活化液相烧结可以获得较高的相对密度、硬度、断裂强度等，但是活化剂的加入影响高导电相Cu的导电和导热性能，显著降低了该复合材料的导电、导热性，这对导电、导热性能要求高的微电子材料来说是不利的，因此制备的材料只适用于制备导电、导热性要求不高的场合。 4、纤维替代粒子法 用具有一定方向性的纤维替代难熔金属粉末颗粒(如钨粉)所制做的复合材料不仅导电、导热性能高，且能控制难熔金属在高温下的氧化飞溅，具有较高的耐蚀性。 5、电弧熔炼法 电弧熔炼法是先用传统粉末冶金法(混粉一压制一烧结)将所要求的合金做成电极，再在自耗电弧炉内进行熔化，从而制得晶粒细小、密度偏析小、致密度高以及抗蚀性好的钨铜合金。 6、固定结构法 对于钨铜合金，在探索其不同生产工艺的同时，也从改变结构设计进行研究，试图向形成固定结构的技术方向发展。即根据不同的服役条件，设计成专用的元器件，从而保证质量和使用要求。如当前使用的中空型电触头，由于触头体存在一空心区，触头在接触电弧时，散热快、烧损小、寿命较长。 钨铜合金作为一种常用的金属复合材料，它的用途以及性能优势都是非常让人们认可的，同时由于这种产品的使用范围及其广泛，人们都对它的生产制作工艺产生了很大的兴趣。所以今天小编就带着大家的这个疑问，一起来探究一下这个问题的根源吧。将钨铜合金产品的制作工艺发掘出来，可能大家都知道钨铜合金是由钨和铜这两种材料制造而成的。 因为钨和铜这两种产品的差异是很大的，所以不能够采用熔铸法进行生产加工，要采用粉末合金的技术才可以。这种技术的好处就是有着非常好的导电与导热性能，在较高的温度下，该技术方法能够大量的吸收热量，降低制作材料的表面温度。钨铜合金经过粉末合金技术的压制成型之后，还要提高钨和铜的致密度，这个过程其实是很复杂的，同时也非常注重生产效率，很难进行批量的生产。 在制造钨铜合金的过程中一定要耐心，只有在制造的过程中保持一个认真仔细的态度，才能够生产出有质量安全保证的钨铜合金产品，只有质量有保证了那么肯定销量就会上升的。 |
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