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鎢銅合金的性能及幾種常見的制備方法
鎢銅復(fù)合材料是以鎢、銅元素為主組成的一種兩相結(jié)構(gòu)假合金，是金屬基復(fù)合材料.由于金屬銅和鎢物性差異較大，因此不能采用熔鑄法進行生產(chǎn)，現(xiàn)在一般采用粉末合金技術(shù)進行生產(chǎn)。
鎢和銅組成的合金。常用合金的含銅量為6%～45%。合金用粉末冶金方法制取，具有很好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，較好的高溫強度和一定的塑性。在很高的溫度下，如3000℃以上，合金中的銅被液化蒸發(fā)，大量吸收熱量，降低材料表面溫度。所以這類材料也稱為金屬發(fā)汗材料。
鎢銅合金有較廣泛的用途，其中一大部分應(yīng)用于航天、航空、電子、電力、冶金、機械、體育器材等行業(yè)。其次也要用來制造抗電弧燒蝕的高壓電器開關(guān)的觸頭和火箭噴管喉襯、尾舵等高溫構(gòu)件，也用作電加工的電極、高溫模具以及其他要求導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和高溫使用的場合。
采用粉末冶金方法制取鎢銅合金的工藝流程為制粉——配料混合——壓制成型——燒結(jié)溶滲——冷加工。
鎢銅或鉬銅混合粉末經(jīng)過壓制成型后，在1300-1500°液相燒結(jié) 。此法制備的材料均勻性不好、存在較多閉空隙，致密度一般低于98%，但經(jīng)過添加少量鎳的活化燒結(jié)法、機械合金化 法或者氧化物供還原法制備超細(xì)、納米粉末能提高燒結(jié)活性，從而提高鎢銅、鉬銅合金 的致密度。但鎳活化燒結(jié)會使材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能明顯下降，機械合金化引入雜質(zhì)也會降低材料傳導(dǎo)性能;氧化物共還原法制備粉末，工藝過程繁瑣，生產(chǎn)效率低下，難以批量生產(chǎn)。
注模法
注模法制成的高密度鎢合金。其制造方法是將均勻粒度為1-5微米的鎳粉、鎢銅粉或鐵粉與粒徑為0.5-2微米的鎢粉和5-15微米的鎢粉混合，再添加25%-30%的有機粘結(jié)合劑 (如石蠟或聚甲基丙烯酸醋)注模，用蒸汽清洗和照射法除去粘合劑，在氫氣中燒結(jié)，獲得高密度鎢合金。
氧化銅粉法
氧化銅粉(混合—研磨還原到銅)而不是用金屬銅粉，銅在燒結(jié)壓坯中形成連續(xù)的基體，鎢則作為強化構(gòu)架。高膨脹組分受四周第二組分的制約，粉末在較低溫度的濕氫氣中燒結(jié)。根據(jù)采用很細(xì)的粉末可以改善燒結(jié)性能和致密化，使其達(dá)到99%以上。
鎢、鉬骨架熔滲法
先將鎢粉壓制成型，并燒結(jié)成具有一定孔隙度的鎢、鉬骨架，然后熔滲銅。此法適用于低銅含量的鎢銅、鉬銅產(chǎn)品。鉬銅與鎢銅相比，具有質(zhì)量小，加工容易，線膨脹系數(shù) 、導(dǎo)熱系數(shù)及一些主要力學(xué)性能與鎢銅相當(dāng)?shù)葍?yōu)點。
雖耐熱性能不及鎢銅，但比一些耐熱材料要好，因此應(yīng)用前景較好。因鉬銅的潤濕性比鎢銅的差，尤其是制備低銅含量的鉬銅時，熔滲后材料的致密度偏低，導(dǎo)致材料的氣密性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性滿足不了要求，其應(yīng)用受到限制。
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