鎢銅(tóng)合金(jīn)的生(shēng)産工(gōng)藝:
1、鎢(wū)銅熔(róng)滲法
熔滲法是(shì)将鎢粉壓(yā)制成(chéng)坯塊(kuài),在一定(dìng)溫(wēn)度下(xià)預燒(shāo)制備成具有一(yī)定密度(dù)和強度(dù)的多(duō)孔鎢基體(tǐ)骨架,然後将熔點較低的金屬(shǔ)銅熔化滲入到(dào)鎢骨架中(zhōng),從而(ér)得到較緻密鎢銅材(cái)料的(de)方法。其機理(lǐ)主要是(shì)當金(jīn)屬液(yè)相潤(rùn)濕多(duō)孔基(jī)體時(shí),金屬液(yè)在毛細(xì)管力作用下沿(yán)顆粒間隙(xì)流動填充多孔鎢(wū)骨(gǔ)架孔隙,從而獲(huò)得較緻(zhì)密(mì)的材(cái)料。采用該(gāi)方法可(kě)以(yǐ) 改善(shàn)鎢銅(tóng)材料(liào)的韌性。采(cǎi)用熔滲法所制(zhì)備的高(gāo)緻密度鎢銅(tóng)複合材料,其導(dǎo)熱和導電(diàn)性能良(liáng)好,但因鎢骨架(jià)很(hěn)難做(zuò)到孔(kǒng)隙全部連(lián)通及大小(xiǎo)一緻,且(qiě)熔滲後的産(chǎn)品也很難(nán) 保(bǎo)證(zhèng)銅分布的(de)均勻(yún)性,從而(ér)勢(shì)必影(yǐng)響到(dào)材料性能。随着(zhe)粉末增塑(sù)近淨成形技術的發(fā)展和(hé)現代科學技術對零(líng)部件形狀複雜(zá)程度(dù)要求的提(tí)高,鎢骨架的制(zhì)備已由單(dān)一的(de)傳 統粉末(mò)冶金模壓成形(xíng)向擠(jǐ)壓成(chéng)形和(hé)注射(shè)成形方向發(fā)展(zhǎn)。如美國的(de)rmgerman等人(rén)采用注射成形(xíng)技術制備(bèi)鎢骨架,獲得了較好(hǎo)的效果,他們将(jiāng)預先(xiān)制備的鎢骨架 經(jīng)900℃預燒,在(zài)1500℃熔滲(shèn)9o~120min,所獲得的合金性能優良(liáng)。由于(yú)該(gāi)方(fāng)法所(suǒ)制備鎢銅複合(hé)材料的性能優(yōu)良,因(yīn)此應(yīng)用最爲廣(guǎng)泛。然而,采(cǎi)用該(gāi) 方法(fǎ)也有(yǒu)很大(dà)的不足,具(jù)體表現(xiàn)在(zài)熔滲後需(xū)要進(jìn)行機(jī)加(jiā)工(gōng)以(yǐ)去除多(duō)餘的(de)金屬銅,增(zēng)加了後序(xù)機加(jiā)工費用(yòng),降低了(le)成品(pǐn)率,而(ér)且也不利于在形狀(zhuàng)複雜零(líng)部(bù)件(jiàn)中(zhōng)采用。
2、鎢銅(tóng)高溫液相(xiàng)燒結(jié)
高溫液相(xiàng)燒結是将(jiāng)鎢(wū)粉和銅粉按(àn)一定(dìng)比例(lì)混(hùn)合(hé)、壓制、液相燒結(jié)而制(zhì)得鎢銅複(fú)合材料的工藝方(fāng)法(fǎ)。傳統作法(fǎ)通常在高于銅(tóng)熔點(diǎn)300℃以上進行(háng)高溫液相燒結(jié)使其 緻密化,特(tè)點是生産工序(xù)簡單(dān),但(dàn)存在燒結溫度(dù)高(gāo),燒結時間長、銅(tóng)大量(liàng)揮發(fā)、燒(shāo)結性能較差、燒結(jié)密度(dù)較低(隻爲(wèi)理論(lùn)密度(dù)的90~95)等(děng)缺點(diǎn),不能滿(mǎn)足使用 要求。因此,爲了(le)提高材料密度(dù),在液(yè)相(xiàng)燒結之後需增加(jiā)相關後處(chù)理(lǐ)工序如(rú)複壓、熱壓、熱煅等(děng),然而卻增加(jiā)了工(gōng)藝(yì)的(de)複雜性,應(yīng)用受到限制。 akbhallal8等人(rén)采用爆炸壓(yā)實法制備(bèi)的鎢(wū)銅材料,具(jù)有較好高溫液(yè)相燒結效(xiào)果。另外,在高(gāo)溫液相(xiàng)燒結過程中發(fā)現(xiàn),鎢、銅(tóng)粉末的(de)粒度大小(xiǎo)也影(yǐng)響鎢銅(tóng)複 合材料的燒(shāo)結緻密度,粉(fěn)末越細,獲得的(de)燒(shāo)結(jié)緻密(mì)度越(yuè)高。
3、鎢銅(tóng)粉(fěn)末的超(chāo)細(xì)/納米(mǐ)化及一步燒結(jié)近全(quán)緻密法
超(chāo)細/納米粉末具(jù)有一系列優(yōu)良的特(tè)點:如(rú)粉末(mò)的晶粒細小,比表面積大(dà),粉末(mò)之間(jiān)的接(jiē)觸界(jiè)面大,表面活性大,燒(shāo)結(jié)驅動力(lì)大,在(zài)不(bú)需要添(tiān)加任(rèn)何活化劑的(de)情況 下,燒結(jié)溫度低、緻密化快,而(ér)且緻密度高,性能好。因此(cǐ)用超細粉末制備的鎢銅複合(hé)材料具(jù)有非(fēi)常(cháng)高的緻密(mì)度、高的導熱導(dǎo)電性(xìng)能、非常細小且(qiě)均勻的顯(xiǎn)微組(zǔ)織結 構,具有傳統常規方法所(suǒ)制備鎢銅(tóng)複合(hé)材料無可(kě)比拟(nǐ)的優點(diǎn)。超細/納米鎢銅複合(hé)粉(fěn)末的制備方法有多(duō)種,如機械合金(jīn)化(ma),溶膠一(yī)凝膠(jiāo)法(sol— ge1),機械一(yī)熱化學工藝合(hé)成法(fǎ)(mechano—thermochemicalprocess)等。
4、鎢(wū)銅活(huó)化液(yè)相(xiàng)燒結
活(huó)化液相燒結是采用在鎢(wū)銅材(cái)料中(zhōng)加(jiā)入微量(liàng)(0.1~0.5)pd、ni、co、fe等第三種(zhǒng)金屬元素(sù)的方(fāng)法,促(cù)使不溶解于銅的鎢相溶解于(yú)銅相中,而(ér)在液 相燒結過(guò)程中(zhōng)形成含有這些(xiē)金屬元素的7相(xiàng)。與高溫液(yè)相燒(shāo)結法(fǎ)相比,該(gāi)方(fāng)法不僅(jǐn)降低了(le)燒結溫度(dù),縮短(duǎn)了燒結時間,而(ér)且燒結(jié)緻密度(dù)大大提(tí)高。 jljohnsonl1等人(rén)研究了(le)采用過(guò)渡族元(yuán)素pd、ni、co、fe對鎢(wū)銅材(cái)料燒(shāo)結的(de)活化效果(guǒ)。研究(jiū)表明(míng)co、fe的(de)活化效(xiào)果最(zuì)好,可(kě)明顯(xiǎn)提高(gāo)鎢銅材 料(liào)的緻密度(dù),ni、pd在w—cu中(zhōng)的活化效果不(bú)明顯,比其(qí)在(zài)純(chún)鎢粉(fěn)中的活化(huà)效果要差,其原(yuán)因爲ni、pd與cu形成無(wú)限固溶體(tǐ),不能(néng)起到(dào)活化效果(guǒ),而 co、fe與cu隻形(xíng)成有限固溶體,在燒(shāo)結過程(chéng)中微量元(yuán)素形成(chéng)的第(dì)二相(xiàng)會在(zài)晶界中析出(chū),并形成(chéng)金屬間化合物,促使鎢(wū)的緻密(mì)化。jljohnson和 rmgerman等人對w—locu系(xì)的研究(jiū)還表明(míng),當co含(hán)量爲(wèi)0.35時,于(yú)1300℃燒結(jié)1h後的(de)材料(liào)性能(néng)很好。活化強化液相(xiàng)燒結(jié)可使鎢銅材料(liào)獲得 較高的相(xiàng)對密度、硬(yìng)度、抗彎強度等性能(néng)。但值得注意的(de)是,活(huó)化劑的加(jiā)入會影(yǐng)響高導(dǎo)電相銅的導電(diàn)和導(dǎo)熱性(xìng)能,從(cóng)而顯着(zhe)降(jiàng)低了(le)材料的導熱導(dǎo)電性(xìng)能,這對要求高 導電導熱性的微電子材(cái)料來說(shuō)是不利(lì)的。因此該(gāi)方法(fǎ)所制備的材料隻适用(yòng)于(yú)導電(diàn)、導熱性能要求(qiú)不高的場合。
鎢(wū)銅合金(jīn) 牌号大(dà)家都(dōu)了解了,我(wǒ)們來說(shuō)下鎢銅(tóng)合金(jīn)的辨(biàn)别方(fāng)法:如果(guǒ)知道鎢銅含量,可以根(gēn)據密度計(jì)算,這(zhè)是比較粗(cū)略的(de)識别。最科(kē)學的(de)驗證是去做x射(shè)線衍射分(fèn)析,能(néng)精确的看出物質中所含(hán)元素。
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