细晶钨铜复合材料制备工艺的研究

将W-20Cu混合粉末在行星式高能球磨机中机械合金化(MA),经过一定时间球磨后可以得到W晶块尺寸为30 nm左右的纳米粉末;采用XRD分析了粉末晶粒尺寸,测定了粉末的粒度、比表面、松装密度和振实密度等性能;研究了MA W-Cu20粉末烧结后的显微组织。研究结果表明,球磨后粉末在1 200～1 300℃时烧结即可达到近全致密,相对密度在99.5％以上,拉伸强度达到780MPa以上,延伸率大于3.5％,钨晶粒尺寸在1～2 μm左右。     

钨铜复合材料的制造工艺

本文综述了钨铜系复合材料的各种生产工艺，详细分析各种工艺的特点。     

钨铜复合材料制备工艺研究

分别采用直接机械合金化法及氧化物共还原法制备了W-10Cu和W-20Cu复合材料,研究了钨粉粒度、烧结温度和保温时间对钨铜合金显微组织、致密度和电导率的影响。结果表明：随着W粉粒度的增加,直接机械合金化法制备的钨铜合金组织中W晶粒逐渐增大,致密度逐渐降低,电导率逐渐增大。在相同烧结条件下,氧化物共还原法较直接机械合金化法制备的钨铜合金组织中W晶粒尺寸细小,分布均匀,致密度和电导率更高。随着烧结温度的升高,钨铜合金组织中W晶粒尺寸逐渐增大,致密度和电导率逐渐增加。当烧结温度由1 500 ℃增加至1 600 ℃时,氧化物共还原法制备的W-10Cu合金中W平均晶粒尺寸由2.1 μm增加至3.6 μm,致密度由98.2%增加至98.5%,电导率由39.3%IACS增加至39.8%IACS;W-20Cu合金中W平均晶粒尺寸由2.3 μm增加至3.5 μm,致密度由98.4%增加至99.2%,电导率由40.8%IACS增加至41.6%IACS。此外,钨铜合金组织中W晶粒尺寸随着保温时间的增加而逐渐增大。     

低温加压烧结对钨铜复合材料致密化的影响

将W-15%(质量分数)Cu粉机械合金化后,研究无压和低温加压烧结条件下钨铜复合材料显微组织、相对密度的变化。结果表明,低温加压烧结能显著提高钨铜复合材料的相对密度,促进其烧结成形。     

钨铜基复合材料的研究及进展

本文对钨铜合金的历史及其发展做了一个综述 ,旨在为今后钨铜复合材料的研究提供方向和途径     

球磨工艺对原位合成SiC_p增强铜复合材料组织及性能的影响

本文采用机械合金化法及SPS烧结工艺原位合成了SiC_p增强铜基复合材料,应用显微硬度计、金相显微镜、X射线衍射仪等设备,针对由对不同工艺参数所制备的样品进行了性能测试,并采用正交试验法研究了球料比、球磨转速、球磨时间、控制剂等一些球磨工艺参数对于复合材料中微观结构及性能的影响。结果表明:这些参数对于复合材料的硬度、耐磨性以及致密度有着显著的影响。最终的分析表明,最佳的工艺参数为:球磨时间3 h,球磨转速1000 r/min,控制剂1%硬脂酸,球料比7∶1。     

钨铜复合材料的研究及应用现状

钨铜复合材料作为一种重要的粉末冶金材料,具有优异的性能,是制造电触头和电极、焊接和电锻模、散热片、封装材料等的理想材料,广泛应用于电气、电子、航空航天和军事等工业领域中。近年来,随着先进制备工艺的研究和发展,钨铜复合材料的性能不断提升,本文主要描述了钨铜复合材料的制备方法、性能改进以及应用现状等。     

影响钨铜复合材料烧结致密度的两个因素

着重研究了粉末粒度与成型压力对钨铜材料烧结致密度的影响。研究发现,随着球磨时间的延长,钨铜粉末发生了细化和圆化,粉末分布更为均匀,材料致密度有相应的提高。增大成型压力后,材料的烧结致密度升高,铜流失的现象得到一定的控制。     

纳米晶掺Ce硬质合金粉末的制备

采用高能球磨法，制备出了晶粒度约11nm的掺Ce硬质合金粉末。用XRD、SEM和DTA等分析检测手段，研究了高能球磨过程中，掺Ce硬质合金粉末的结构、形貌和相的变化。结果表明：微量Ce的加入，有利于硬质合金粉末晶粒的细化；高能球磨10小时，即可获得晶粒度为30nm的掺Ce硬质合金粉末；高能球磨20小时，Co相的X-ray衍射峰消失，说明Co相已完全固溶或亚固溶于WC相中；高能球磨30小时，可获得晶粒度的11nm的掺Ce硬质合金粉末。DTA分析表明，与高能球磨前的粉末相比，在300－600℃加热时，高能球磨掺Ce硬质合金粉末出现了明显的结构驰豫。     

微细钨铜复合粉的制备及其烧结过程的研究

以 WO_3和 CuO 为原料的焙烧-还原法能制取钨颗粒细小(0.1～0.5μm)且 W、Cu 分布均匀的复合粉.此粉末压制、烧结性能良好,可翻取钨晶粒为0.8～1.0μm 的 W-Cu 假合金,合金的相对密度可达98%～99%.研究了 CuWO_4的生成及其氢还原过程,发现它与 WO_3 相比,氢还原相变及其动力学过程存在某些差异.用不同方法翻取的钨铜复合粉的特性及其成型、烧结工艺对合金综合性能的影响进行了比较,指出用焙烧-还原法制取的钨铜复合粉具有优良的工艺特性.     

热机械合金化法制备纳米晶W-Cu复合粉末

采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30 h后W的平均晶粒尺寸为41 nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1 200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。     

机械活化W-Cu粉末的压力烧结

为了改善工艺与提高W-Cu合金的密度及性能，在对原料粉末进行机械活化处理后进行压力烧结，包括加压烧结与气压烧结，制备出W-Cu合金，考察其烧结合金的组织与性能。结果表明，机械活化能有效的促进烧结。加压烧结与气压烧结都能够有效地促进合金的致密化。加压烧结时，在加压方向上有明显的收缩，但在与加压垂直的方向上却略有膨胀。而气压烧结则可以使合金在各个方向上收缩。烧结组织细密、均匀．相对密度达98％以上。压力烧结是提高W-Cu合金密度的有效手段。     

机械活化粉末制备W-Cu合金的微观组织

为了改善制备工艺和提高W-Cu合金的密度与性能,对原料粉末进行了机械活化处理,通过成形和烧结制备了W-Cu合金,考察了活化后粉末的变化,观察了合金的烧结组织并测量了密度.结果表明,机械活化能增大钨铜粉末的表面能和晶格畸变能,有效地促进烧结,改善烧结组织;烧结体中存在大量团絮状组织,团粒内部钨颗粒主要以固相方式烧结在一起,而团粒之间则以液相烧结为主.烧结组织细密、均匀,相对密度达98%以上;烧结组织中钨铜两相在微米尺度下仍然结合良好,部分界面出现了互溶.     

化学法制备钨铜复合粉的工艺研究

以钨酸铵、硝酸铜为原料,采用一种湿化学合成工艺——沉淀共还原法,制得了粒度小、形貌规则的W-Cu复合粉末。考察了制备过程中影响复合粉颗粒形貌的工艺参数。并用扫描电镜、X射线衍射仪和激光粒度分析仪等对复合粉制备过程中粉末的形貌、成分和粒径进行表征和观察。结果表明,在一定的条件下,采用化学合成工艺——沉淀共还原工艺制备的复合粉,粒度细小、形貌规则,呈多边形。     

国内外钨铜复合材料的研究现状

W Cu具有好的导电导热性,低的热膨胀系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。纳米材料的研究发展将会大幅度拓展该材料在现代微电子信息技术的应用。本文从常规制备技术和纳米W Cu复合材料研究两方面综述了国内外对W Cu复合材料的研究发展状况,着重阐述了纳米W Cu复合材料的研究与优势,指出了今后的应用发展前景。     

纳米氧化钨铜复合粉末制备工艺研究

采用偏钨酸铵、硝酸铜通过喷雾干燥、焙烧、球磨工艺制备纳米氧化钨铜复合粉末.采用扫描电镜、X射线衍射仪等检测了复合粉末各个过程中的形貌、成分、组织.结果表明:采用喷雾干燥方法能制备出平均粒径20μm以下的中空结构的前驱体粉末,粉末为结晶体;经过焙烧、球磨破碎能获得平均粒径为80nm左右的复合氧化钨铜粉体.     

水热合成法制备细颗粒钨铜氧化物复合粉体

钨铜氧化物复合粉末前驱体是制备高性能钨铜合金的关键.本文采用水热合成法制备钨铜合金前驱体-钨铜氧化物复合粉体,利用水热合成与共沉淀原理,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和光谱分析仪,研究了不同试剂与制备工艺对复合粉体成份与形貌的影响.研究结果表明,与传统方法相比,水热法工艺简单、易操作,是制备钨铜氧化物复合粉体的良好方法.以偏钨酸铵为原料制备的钨铜氧化物复合粉体颗粒在2～10 μm之间,易团聚;钨酸钠为原料制备的复合粉体颗粒细小,但分布不均.粉体中的铜含量与混合溶液组成及其pH值有很大关系.     

溶胶喷雾干燥法制备的W-Cu纳米复合粉末的烧结致密化与晶粒长大

采用溶胶喷雾干燥法制备W-25Cu、W-30Cu纳米复合粉末,在1 300~1 420℃下烧结15~120 min,得到W-25Cu和W-30Cu复合材料,对该复合粉末的致密化和钨晶粒长大行为进行研究。结果显示,随烧结时间延长或烧结温度升高,W-25Cu和W-30Cu复合材料更加致密,在1 420℃下烧结120 min后接近全致密,相对密度分别为98.09%和99.13%。W-25Cu、W-30Cu复合材料在1 380℃烧结30~120 min的晶粒长大符合溶解–析出机制,烧结温度对晶粒长大的影响较成分影响更大。在1 420℃烧结120 min后,W-25Cu和W-30Cu的晶粒尺寸分别为1.17μm和1.13μm。