粉末粒度对于高温钨渗铜材料骨架性能的影响

高温钨渗铜材料是由高温烧结钨骨架经熔渗金属铜而制成的互不固溶型复合材料 ,钨骨架的连续程度、钨颗粒的连接状态以及孔隙形态和大小等因素将直接影响材料的使用性能。本文从钨粉粒度的角度出发 ,研究其对于钨渗铜材料骨架性能的影响 ,实验表明 ,在相同的烧结制度 (2 2 30℃× 5h)下 ,细颗粒钨粉所得到的骨架密度比中颗粒钨粉所得到的要高 ,但其内部形成大量封闭孔隙 ,使得其连通性能不及中颗粒钨粉所得骨架 ,不利于金属铜的熔渗 ;对于相近骨架密度 (86± 0 5 % )的两种试样 ,从渗铜结果来看 ,二者的骨架连通性能相当。从SEM照片来看 ,细颗粒钨骨架的晶粒尺寸明显比同骨架密度中颗粒钨骨架的晶粒尺寸小 ,高温拉伸结果显示细颗粒钨渗铜材料比相应中颗粒钨渗铜材料的强度要高的多 ,这一点说明了钨骨架的晶粒细化对钨渗铜材料有明显的强化作用。

W-15Cu合金制备中钨骨架孔隙控制的研究

钨铜复合材料是由高温烧结钨骨架经渗铜制成的两相假合金,钨骨架中的孔隙形态和大小将直接影响材料的性能。本文分别以添加硬脂酸和诱导铜的方法对钨粉进行处理,W-15Cu骨架孔隙在压制成形过程中得到了精确控制,钨骨架经熔渗后制成W-15Cu合金。用扫描电镜观察材料的显微结构,并测出材料的密度、气密性,研究了钨粉成形性与钨铜合金密度的关系。结果表明,添加硬脂酸和诱导铜不会带入杂质,能改善钨粉的成形性能,可以获得组织均匀、致密度高的W-15Cu复合材料。

渗铜用钨骨架制备工艺的研究进展

钨铜复合材料结合了钨的高熔点、高硬度、低膨胀系数和铜的高导电、导热性能,是一种性能十分优良的复合材料。熔渗法是目前制备钨-铜材料中广泛应用的方法,而熔渗法制备钨铜材料的关键是怎样获得一定致密度的钨骨架。目前制备钨骨架常用的方法主要有以下4种:(1)高温烧结;(2)模压成形;(3)挤压成形;(4)注射成形。本文就目前这4种常用钨骨架的制备工艺进行了简要的介绍和评述。

钨骨架湿氢烧结工艺研究

为了降低钨骨架的烧结温度和提高钨铜复合材料的性能,采用湿氢烧结工艺制备钨骨架,对湿氢烧结—熔渗法制备的W-15Cu钨铜材料性能进行研究,并对钨的湿氢烧结机理进行探讨。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对钨骨架和钨铜复合材料的组织与成分进行观察与分析,并测定材料的密度、气密性、热导率和热膨胀系数(CTE)。结果表明:在1450℃下湿氢烧结2h,钨骨架发生较明显的烧结收缩和致密化。用该钨骨架制备的钨铜材料的各项性能均达到热沉材料的要求。湿氢烧结机理主要是在湿氢条件下,通过反复进行的氧化与还原使金属粉末表面形成激活能较低的新生态原子,从而使烧结温度降低。

W骨架/Zr基非晶合金复合材料动态力学特性研究

利用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM、XRD等测试方法研究了W骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,复合材料具有较高的动态压缩强度,在采用0.8MPa打击压力时动态压缩强度接近1900MPa。复合材料的断裂包括沿W/W界面、W/非晶界面开裂以及W颗粒解理几种断裂模式,W骨架的特性和材料的交叉网络结构提升了整体塑性。

W纤维增强高Cu含量W-Cu复合材料的研究

选用0.13mm的W纤维编织成纤维毡,通过控制压制压力制备一系列孔隙度不同的W骨架,用高温熔渗得到Cu-W基复合材料。采用金相观察、物理和力学性能测试等试验手段,研究其显微组织、密度、硬度和电学性能。结果表明:用螺旋状W纤维织得的纤维毡,熔渗可得到较宽范围Cu含量的W纤维增强Cu基复合材料,W纤维均匀地分布在Cu基体内;W-Cu合金的相对密度达到98%以上,硬度超过86HB,电导率最高达到78.4%IACS。

烧结温度对CuWCr复合材料组织和性能的影响

采用分别在1050、1150、1250、1350和1450℃下烧结WCr骨架后熔渗铜的方法制备了Cu-WCr复合材料,比较了不同温度烧结制备的WCr骨架及其复合材料的显微组织形貌,并研究了不同烧结温度对CuWCr复合材料硬度、电导率及其真空击穿性能的影响。结果表明,烧结温度越高,WCr骨架的合金化程度越高,1450℃下烧结2.5h后,得到完全合金化的WCr固溶体骨架;随着烧结温度的提高,制备的CuWCr复合材料材料的真空耐电压强度提高,截流值变化不大,真空电弧相对稳定,电弧寿命在0.020ms左右。

熔渗法制备低铜W-Cu合金

采用熔渗法制备低渗铜量W-Cu合金,研究烧结后骨架的粒度组成及致密化程度、渗铜量的控制,以及合金组织结构对力学性能的影响。结果表明:采用"双重晶粒结构"湿磨工艺、添加诱导金属和机械合金化可有效提高钨骨架烧结特性和致密度;采用真空烧结技术可以精确控制渗铜量;调整Cu的质量分数或W粉晶粒尺寸可以提高合金的力学性能。

添加蓝钨对钨骨架烧结及熔渗的影响

为探索新的钨骨架烧结工艺以降低骨架的烧结温度和提高钨铜复合材料的性能,并在工业上实现批量生产,采用添加蓝钨的还原烧结工艺制备钨骨架,并对添加蓝钨烧结钨骨架的机理进行探讨.采用扫描电镜、激光热导仪和化学成分分析仪对钨铜复合材料的组织、热导率、氧含量进行了分析.结果表明:用该方法制备的钨骨架含氧量低,熔渗后W-26Cu组织致密度大于99%,热导率可达231 W/(m·K).

W骨架连接度对W-Cu复合材料耐电弧烧蚀性能的影响

采用不同的W粉原料制备出W骨架连接度不同的W-Cu复合材料。利用电击穿设备测试了其耐电弧烧蚀性能,并观察了多次击穿后的烧蚀形貌。试验结果表明:高的W骨架连接度可以增加对液相Cu的虹吸作用,减少Cu相的喷溅,并通过大量Cu相的气化降低W骨架的温度,进而减少W骨架的熔化和材料的整体烧蚀量。

W粉粒度及样品单重对电子封装用W-10Cu复合材料性能的影响

采用高速压制成形-冷锻-渗铜的方法制备了W-10Cu复合材料,并探讨了W粉粒度及样品单重对材料组织与性能的影响。结果表明:冷锻前后W骨架的相对密度均随W粉样品单重的增加而降低;压制后混合粉W骨架的相对密度最大,但仍未达到W-10Cu复合材料对W骨架相对密度不小于81%的要求;经冷锻后,三种粒度W骨架的相对密度的最大值均达到81%,其中,中粒度粉W骨架的相对密度最大;三种粒度的W粉均可通过高速压制成形-冷锻-渗铜的方法制备出组织均匀致密、满足电子封装材料性能要求的W-10Cu复合材料。

不同孔隙率CuW合金稳态渗流场的数值模拟

基于Cu/W两相的不互溶性,熔渗法成为Cu W合金的主要制备技术之一。基于等温假设模拟了液态Cu在W骨架中的稳态渗流行为,研究了稳态浸渗过程中流场的演变规律。计算分析了W骨架孔隙内的压力分布、铜液的流动速度、铜液的运动轨迹以及压力演变。模拟结果显示:随着孔隙率的减小,Cu W60、Cu W70、Cu W80骨架的压力差减小;同时,毛细管当量半径减小、粘滞阻力系数与惯性阻力系数均增大,Cu液在W骨架中的浸渗难度增大。

基于二维骨架运动特征向量的行为识别

目前人体行为识别的方法比较多,主要集中于Kinect硬件支持下,为了能够降低人体行为识别对硬件的依赖性,提出一种基于二维骨架运动特征向量的行为识别。首先,对OpenPose处理后的骨架信息进行数据预处理,完成数据的清洗、人体自遮挡和缺失值的预测。其次,根据人体骨架运动特征进行特征向量的构建。最后,采用w-XGBoost对特征向量进行识别模型构建。结果证明,提出的特征向量在人体行为识别准确率上有了一定的改善。

热压缩下WCu合金的力学性能及组织（英文）

考虑到高温下的应用,对WCu合金及钨骨架施加热压缩载荷,分析不同温度及应变速率下WCu合金的组织及力学行为。结果表明:WCu合金的应力-应变行为主要取决于温度的变化,热压缩后组织内大部分烧结颈消失,WCu合金在300℃的热压缩下出现明显的塑性流,而在900℃下钨颗粒基本均匀分布。另外,高应变速率下钨骨架的强度有所减小,不同应变速率下的钨颗粒出现光滑的晶粒及开裂。

松装熔渗法制备高强高导铜钨合金

选取平均粒度分别为50nm、7μm,纯度为99.9%的钨粉,采用松装熔渗法制备高强高导铜钨合金,研究其显微组织和相关性能。结果表明,采用松装熔渗法可以制备高强高导铜钨合金,钨粉越细则其烧结性能越好,其致密度高,硬度和强度也较高,但是粉末粒度达到纳米级时,铜相会产生一定程度的偏聚,影响合金组织的均匀性。松装钨粉的孔隙率随着粉体平均粒径的减小而增大。7μm钨粉所制合金抗拉强度为370MPa,电导率为43.34μΩ-1·m-1,硬度HB为80.4,含铜量为65%;50nm的钨粉所制合金抗拉强度为410MPa,电导率为37.07μΩ-1·m-1,硬度HB为112,含铜量为73%。

润湿性及孔径均匀性对铜液在多孔W骨架中渗流过程的影响

采用Voronoi随机算法建立微尺度W骨架多孔模型,基于Young-Laplace修正后的Navier-Stokes动量方程,应用有限体积法分析制备CuW合金的渗流过程。模拟结果表明:Cu-W间的润湿性越好,则铜液流股中心流速越大,但铜液在骨架壁面的黏附越强,从而有利于铜液与壁面接触而产生机械结合。此外,渗流通道中由于孔径不均匀引起的扩孔与缩孔转变导致铜液在孔隙中形成漩涡,促使CuW合金中产生气孔,从而降低铜液的充填率。