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詳細(xì)分析梯度結(jié)構(gòu)
鎢銅合金是一種兩相結(jié)構(gòu)材料,由兩種具有不同物理性質(zhì)的金屬(例如鎢和銅)組成,其性質(zhì)隨結(jié)構(gòu)而變化。因此,一端是高熔點、的高硬度鎢或含鎢銅低的銅。另一端是高導(dǎo)熱率的導(dǎo)電性更好的塑料銅或含鎢銅高的銅。中間是組成濾鏡層的漸變組成。
鎢銅合金這種非均勻的復(fù)合材料可以把材料各種不同的性能融于一體,具有熱應(yīng)力緩釋功能,能充分發(fā)揮鎢、銅各自的本證特性,有較好的力學(xué)性能、抗燒蝕性、抗熱震性等綜合性能,非常適合作為超高壓電觸頭材料、噴管喉襯,電子束靶等高科技領(lǐng)域中的器件及用作核聚變裝置中面向等高字體的偏濾器材料。
梯度材料是通過兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料連續(xù)改變其組成、組織和結(jié)構(gòu)等要素,使其內(nèi)部界面消失,得到性能呈連續(xù)平衡變化的新型非勻質(zhì)復(fù)合材料。
關(guān)于梯度鎢銅合金的成形,目前已提出各種方法,但總起來分兩類:
一是間斷梯度層,如傳統(tǒng)的干粉鋪疊成形,各層間總存在成分間斷;
二是連續(xù)梯度層,如注漿成形,沉降成形,離心成形等,它是利用自然遷移現(xiàn)象來實現(xiàn)成分連續(xù)過渡。梯度鎢銅合金的燒結(jié)致密化工藝與傳統(tǒng)的粉末冶金工藝類似,分為固相燒結(jié),液相燒結(jié)和浸漬。
對鎢銅梯度材料可用熱壓的液相燒結(jié)或固相燒結(jié)。
另外,一些工藝并未分為成形和燒結(jié)致密兩個階段,而是采用非燒結(jié)工藝完成,如采用粉末冶金熔滲工藝,首先采用粉末冶金方法制取兩種成分完全不同的鎢銅坯塊,把其中熱導(dǎo)率大的鎢銅坯塊嵌入另一塊中,由于嵌入的坯塊銅含量非常高,熱導(dǎo)率也高,而外圍的坯塊由于較低的銅含量,可保證整個梯度材料的熱膨脹系數(shù)較低。
鎢銅合金材料具有良好的導(dǎo)電性、抗熔焊性和高強(qiáng)度等優(yōu)點。但鎢、銅之間互不相溶,采用傳統(tǒng)的熔滲法和單一的液相燒結(jié)法都難得到高致密度的鎢銅復(fù)合材料。鎢銅合金目前在電工材料、電子、軍工、航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
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