钨铜合金的最新研究进展及应用

钨铜合金是一种由体心立方结构的钨颗粒和面心立方结构的铜粘结相组成的既不互相固溶也不形成金属间化合物的一种复合材料。通常被称为伪合金或假合金。因此。它既具有钨的高强度、高硬度、低膨胀系数等特性，同时又具有铜的高塑性、良好的导电和导热性等特性。这些特有的综合性能使钨铜合金得到广泛的应用。钨铜合金从20世纪30年代研制成功以来。在一个较长时间主要用作各类高压电器开关的电触头。由于它具有高的耐电压强度和低的电烧蚀性能，从而成为推动高压电器开关不断提高使用的电压等级和功率的关键材料。     

多孔钨材料及零件的研究进展

多孔金属材料是一类具有优异性能的新型材料。本文首先简述了多孔金属材料的几种常用制备方法及应用领域。然后对多孔钨材料在微波真空器件、核聚变及空间电推进技术等领域的应用进行了介绍，指出了多孔钨材料及零件制备中存在的问题，针对这些问题对多孔钨材料及零件制备工艺进行了深入研究。利用射流分级技术对钨粉进行了分级，激光粒径测试仪的分析结果表明，分级后的钨粉颗粒度分布更加集中。采用气体纯化装置对烧结用氢气中残余的水和氧进行了净化，使氢气的露点从纯化前的-50℃降到纯化后的-90℃以下，为制备出无氧化的多孔钨材料及零件提供了很好的烧结环境。利用冷等静压技术和高温烧结技术制备出多孔钨材料，压汞仪分析表明钨粉分级使多孔钨材料的比表面积增大，闭孔率大大降低，孔度更加均匀一致。采用真空浸铜的方法制备出多孔钨铜合金材料，与传统氢气浸铜方法相比，真空浸铜的浸渍率提高了4%以上。采用真空去铜法净化了多孔钨铜零件，结果表明该方法具有处理时间短、去铜彻底、对环境无污染等优点。     

W-Cu复合材料的研究进展

钨铜复合材料因具有优异的电、热性能,而被广泛地用作电接触、电子封装和热沉材料.在综述钨铜复合材料基本特征和应用范围的基础上,重点介绍了钨铜复合材料的制备工艺及其新体系的发展现状,并提出了钨铜复合材料现今面临的主要问题和解决方法.     

超细钼铜复合粉末的制备工艺研究

钼铜合金是两种互不相溶的假合金,与钨铜合金相比,钼铜材料的密度较低,且其容易变形加工,被广泛用于航空航天、电力、电子等行业.研究了制备钼铜合金原料粉末--超细钼铜复合粉的制备工艺.用SEM和TEM的选区电子衍射图观察了不同球磨方式和不同球磨时间钼铜复合粉末的粒度和形貌.结果表明:①普通球磨、行星球磨无法得到结构和成分分布均匀的纳米合金粉,而高能球磨方式可以得到;②经过25 h高能球磨可以得到结构和成分分布均匀,尺寸为30mm的合金粉末.     

铜合金艺术铸件及其着色

铜合金是最重要的艺术造型材料。艺术铸件用的铜合金主要有锡青铜、黄铜、铍铜和白铜。本文概要介绍了这些铜合金及其着色技术。     

钨铜板材的研究现状与发展

针对致密度高、导热、导电性优异、热膨胀系数低的钨铜板材,就其性能要求、制备技术和研究状况进行系统全面的阐述,对比了制备高导、高强、高韧钨铜合金的各种技术,同时展望了高性能钨铜板材的发展前景.     

用于浸渍阴极的钨海绵基体的净化

微波真空电子器件广泛应用于卫星通信及未来军事前沿的高功率微波武器等方面,这些器件需要电流发射稳定、蒸发小、寿命长的浸渍阴极,阴极性能好坏将直接影响微波器件的寿命及输出性能,这对浸渍阴极钨海绵基体制备工艺提出了很高要求。本文首先分析研究了传统净化工艺制备的阴极钨海绵基体,发现化学去铜过程中会有一些杂质沉淀在阴极钨海绵基体上;另外,传统净化方法去铜时间很长,一般在几十至几百小时;同时化学去铜也会造成环境污染。为了克服传统净化工艺的缺点,利用金属材料饱和蒸汽压的物理特性,将阴极钨铜合金基体直接放入真空室内的加热坩埚中,通过高(中)频加热线圈对坩埚进行局部加热,从而使含有铜的阴极钨铜合金基体被加热,使其中的铜迅速蒸发而沉积到冷凝器上并形成铜钟乳。实验结果表明直接进行真空高温去铜工艺技术具有去铜彻底、基体表面没有残留污渍、时间短、对高温炉无污染、对环境无污染等优点。对实验结果进行了理论分析计算,计算结果与实验结果相符合。     

钨铜复合材料制备技术初探

钨具备高熔点、高密度、高强度、低膨胀系数等特点,而铜则具备良好的导热性与导电性。钨铜复合材料兼有钨与铜之优点,也就是说具备高密度、良好导热导电性、小膨胀系数等有时,所以被广泛应用于制作电接触材料以及电极材料。鉴于全球电器业、电子业的不断发展,对于钨铜复合材料的需求数量也在变得愈来愈大。因此,加强钨铜复合材料制备技术的研究具有十分重要的现实意义。分析钨铜复合材料制备技术的发展现状,着重论述钨铜复合材料的制备方法,并探讨钨铜复合材料制备技术发展趋势。     

固液火箭发动机钨渗铜喉衬的烧蚀形貌及性能研究

以固体和液体混合燃料作为推进动力的固液火箭发动机具有特殊的高温、高压、氧化、粒子冲刷的燃烧环境。钨渗铜是一种自发汗冷却型高温材料,常用于发动机喷管的耐烧蚀部件。采用高温烧结-熔渗法制成钨渗铜合金喉衬,通过固液火箭发动机地面热试车考核,结果表明,钨渗铜喉衬在固液火箭发动机中最大平均线烧蚀率为0.151 mm/s。喉衬不同部位的形貌与烧蚀环境有关:收敛部分大量燃气组分以颗粒形态附着并形成层状结构;喉部区域包含燃气组分颗粒堆积和钨渗铜基体裸露两种形态;扩张部分形成均匀的烧蚀表面。收敛部分检出大量燃料元素(Al、Mg);喉部存在W和Cu的区域,其它区域为燃料粒子沉积;扩张部分存在大量背衬材料中引入的Si。     

粉末法制取钼铜合金的微观结构

使用高倍电子显微镜分析了钼铜合金的微观结构，此种合金是把机械活化处理后的钼、铜粉末，通过液相烧结制成的，这种合金是目前集成电路急需的热耗散材料。微观分析表明：铝铜合金具有均匀分布的钼、铜两相组织，钼晶粒多为条状，被铜完全包裹的单个卵形钼晶粒较少存在。钼晶粒与铜相之间存在宽度为１０～２０ｎｍ的过渡区。也讨论了具有这种微观结构合金的一些性能。     

A corrosion study on W-Cu alloys in sodium chloride solution at different pH

A corrosion study of two types of tungsten-copper(W-Cu)alloys in 3.38 wt.%Na Cl solution with different pH at 25℃were investigated using potentiodynamic polarization and immersion test.It is crucial that the corrosion behavior and preferential attacked phases of the W-Cu alloys were found to alter with p H.The micro-galvanic effect of tungsten phase and copper binder played a significant role.It was also proved that the existence of aggressive chloride ions could accelerate the Cu binder dissolution in acidic and neutral solution,which induced tungsten phase detachment and increased the corrosion rate of the W-Cu alloys.While Cl-would accelerate the Cu binder dissolution of W-Cu alloys at high potential during polarization test in strong alkaline solution.     

Preparation and Arc Breakdown Behavior of Nanocrystalline W-Cu Electrical Contact Materials

1. IntroductionBecause of high strength and high conductivity cou-pled with low thermal expansion coefficient, W-Cu alloyshave been widely used in the field of power engineer-ing and plasma technology, such as contact materials formedium and high voltage interrupters as well as weld-ing electrode[1,2]. Usually, W-Cu alloys are produced bypowder metallurgy, but this technology often results inthe segregation of copper phase that will influence elec-trical properties of the contact material. I…     

Copper Alloys From Metal Oxide Precursors for High Conductivity Applications

Extrusion of oxide powders allows fabrication of thin-walled metal articles to produce controlled-geometry, low-density copper alloy architectures. Shapes formed with copper oxide powders mixed with alloying oxides are reduced and sintered to produce high relative densities in the thin walls. This technology has produced square-cell honeycomb extrusions, which are being characterized for heat sink applications. This effort is to determine the bulk properties of alloys produced by this type of thermo-chemical powder processing and to explain behavior based on the final chemistry and microstructure of the alloys. Compositions investigated include Cu, Cu-Ni, Cu-Ag, W-Cu, Cu-Invar, Cu-Al₂O₃, and Cu-Cr alloys. Alloys have been characterized for relative density, thermal conductivity, and grain size. Mechanical properties including tensile and yield strength and elongation were measured on Cu-Ni and Cu-Ag, and the results were analyzed based on porosity and composition of the alloys. Properties were compared to alloys made through conventional processing and powder metallurgy.     

我国铝/镁合金微弧氧化技术的研究及应用现状

微弧氧化技术是一种直接在Al,Mg,Ti等有色金属表面原位生长陶瓷膜的表面处理新技术.处理过程简单,工艺环保,处理后膜层性能优越,多年来对其研究十分活跃.为此,总结了近年来国内对铝合金、镁合金微弧氧化研究取得的成果,分析了当前国内微弧氧化技术研究的水平和现状,在此基础上对微弧氧化技术的总体发展趋势和应用前景进行了展望.     

钨粉颗粒形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响

为了研究钨粉形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响,采用了4种不同颗粒形貌的钨粉,利用机械合金化法和冷等静压旋压工艺制备钨铜合金药型罩,并对钨铜合金药型罩射孔弹进行了地面静破甲穿钢靶试验,通过试验分析钨粉形貌对钨铜合金药型罩破甲性能的影响。结果表明:钨粉颗粒完整、形貌为多面体的钨粉,其松装密度达到9.564 g/cm³,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度达到338.3 mm,破甲稳定性达到99.21%;而钨粉颗粒有缺陷、形貌为类球状的钨粉,其松装密度仅为7.142 g/cm3,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度达到338.3 mm,破甲稳定性达到99.21%;而钨粉颗粒有缺陷、形貌为类球状的钨粉,其松装密度仅为7.142 g/cm³,制备的钨铜合金药型罩的破甲深度为288.1 mm,破甲稳定性为92.7%,分别下降了17.4%和7.6%。     

铝合金激光表面改性技术研究进展

阐述了国内外铝合金激光表面改性技术的最新研究进展,重点介绍了激光表面重熔(LSM)、激光熔覆(LC)及激光表面合金化(LSA)3种表面激光改性方法和其对铝合金表面组织的影响及改性效果,总结了铝合金表面激光改性过程中存在的问题,并指出了今后努力的方向.     

利用W-Cu梯度层连接93W合金与无氧铜的实验研究

针对“面向等离子体元件”对W—Cu复合材料的需求,进行了利用W—Cu梯度层连接93W合金与无氧铜的实验研究。首先选用Zn作为烧结助剂,采用粉末冶金方法热压烧结了不同W含量的W-Cu梯度层,研究了烧结温度、W含量对其致密度和微观结构的影响,确定了适宜的烧结条件为温度1123K,压力20MPa,保温时间60min。在该条件下制备的W-Cu梯度层的致密度大于96％,其物相为W、Cu,二者以机械混合形式共存。在此基础上,通过在93W合金与无氧铜之间加入三层W含量逐渐变化、无宏观界面的W—Cu梯度层,在梯度层致密烧结的同时,实现93W合金与无氧铜的连接。     

内嵌式钨铜粉末爆炸复合结构材料的研究

为满足托克马克核聚变装置内壁材料对W-Cu复合材料的需求,提出了内嵌式粉体爆炸复合方法和技术工艺。先用该方法制备内嵌式W-Cu粉复合材料,其实验粉末分别采用粒径3μm与23μm的纯钨粉和添加10%铜粉的W-Cu混合粉末(质量分数)。然后利用扫描电子显微镜、显微硬度计对内嵌式W-Cu粉复合材料进行表征、分析。结果显示,实验粉末经过爆炸烧结压实后能达到90%以上该密实材料的密度。添加10%铜粉后制备的W-Cu粉复合结构材料结合界面更加规则均匀理想,结合界面附近几乎没有孔隙,粉末压实部分孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,均匀致密性更好,但粉末压实层硬度更低。使用粒径3μm的混合粉末与23μm的混合粉末,后者制备的W-Cu粉复合材料,粉末压实部分均匀致密性更好,孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,粉末压实层密度更大,但硬度更低。     

内嵌式钨铜粉末爆炸复合结构材料的研究

为满足托克马克核聚变装置内壁材料对 W-Cu复合材料的需求,提出了内嵌式粉体爆炸复合方法和技术工艺。先用该方法制备内嵌式W-Cu粉复合材料,其实验粉末分别采用粒径3μm与23μm的纯钨粉和添加10%铜粉的W-Cu混合粉末(质量分数)。然后利用扫描电子显微镜、显微硬度计对内嵌式 W-Cu粉复合材料进行表征、分析。结果显示,实验粉末经过爆炸烧结压实后能达到90%以上该密实材料的密度。添加10%铜粉后制备的 W-Cu粉复合结构材料结合界面更加规则均匀理想,结合界面附近几乎没有孔隙,粉末压实部分孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,均匀致密性更好,但粉末压实层硬度更低。使用粒径3μm的混合粉末与23μm的混合粉末,后者制备的 W-Cu粉复合材料,粉末压实部分均匀致密性更好,孔隙度更小且孔隙的尺寸更小,粉末压实层密度更大,但硬度更低。     

Sintering of nanostructured W-Cu alloys prepared by mechanical alloying

Nanostructured (NS) powders with compositions corresponding to W-20wt%Cu and W-30wt%Cu were prepared by mechanical alloying. The microstructure and grain size of as-milled and annealed powders were analyzed by transmission electron microscopy. The compacted specimens were sintered at temperatures in the range 1000 °–1300 °, and then the microstructures of sintered parts were analyzed by scanning electron microscopy. Sintering of mechanically alloyed W-Cu alloys appears to be independent of Cu content, and may be explained in terms of recovery and grain growth in the mechanically alloyed powders as well as impurity activated sintering of W. After sintering, Cu pools are formed outside the mechanically alloyed powders. A relative sintered density of more than 95% is obtained by particle rearrangement during liquid-phase sintering, and the greatest homogeneity of W and Cu phases is achieved by sintering at 1200 °.