真空开关和电子器件用钨铜材料

随着真空开关和电子器件新应用的开发，发展了钨铜材料的新系列—真空钨铜材料。本文介绍了真空钨铜材料的特点、制取工艺及主要性能，并讨论了与应用有关的问题。

钨铜材料应用和生产的发展现状

介绍了钨铜材料目前主要的应用领域、使用特点及其在钨铜材料中所占的份额。叙述为满足钨铜材料新的应用在制取工艺上的研究发展情况。

钨铜材料与铜的摩擦焊连接研究

用摩擦焊实现了 W80 Cu2 0和紫铜之间的连接 ,并与传统的整体烧结工艺进行了对比分析 ,观察了结合界面和拉伸断口。结果表明 ,摩擦焊焊接接头的抗拉强度与整体烧结的相当 ,接近或等于铜端的强度 ;结合界面组织均匀 ,晶粒细小 ,热影响区也较窄。

钨铜材料的热等静压处理

研究了钨铜材料的热等静压处理。试验材料为W—Cu40。热等静压前,它是通过混合、压制成型,预烧结和熔渗铜制得。热等静压在低于铜的熔点和90—100MPa压力下进行。测定了热等静压前后坯料和试样的密度、硬度、抗弯强度和导电率。证明,热等静压可使W—Cu40坯料的密度从12.7—12.8g/cm^3达到13.2—13.3g/cm^3,接近完全致密化,它消除了熔渗状态的缩孔、疏松和熔渗不良等缺陷,从而提高和改善了硬度、强度和导电度等性能,试验亦表明,W—Cu20材料的热等静压亦有良好效果。

钨铜材料和紫铜及铬青铜的热等静压扩散连接

用热等静压工艺实现了含铜10％～40％的钨钢材料和紫铜及铬青铜的扩散连接。试样的拉伸强度接近或等于铜端的强度。对结合界面和拉伸断口进行了观察,对铜端的物理、力学性能进行了分析,对与连接质量有关的问题进行了讨论。试验结果表明,铬的存在对扩散连接有利,并改善连接件的综合性能。

钨铜材料电镀镍层常见缺陷分析及解决方法

就钨铜材料表面电镀镍层常见的孔洞、油污、鼓泡和腐蚀等缺陷进行了研究;采用扫描电镜和金相显微镜对缺陷形貌进了观察,并通过能谱分析对缺陷处元素组成进行了研究。研究结果表明:电镀层的孔洞是由于钨铜基材中存在较大孔洞造成的;油污是由于基材表面的针孔里残留有电镀液而引起的;鼓泡是由于钨铜基材表面存在氧化铝;腐蚀是因为电镀工艺不恰当引起的。还对不同缺陷提出了相应的解决方法。

电子封装和热沉用钨铜材料

随着大规模集成电路和大功率电子器件的发展，20世纪90年代钨铜材料作为新型电子封装和热沉材料得到了发展，并以其明显的优势得到日益广泛的应用。目前钨铜材料主要用于大规模集成电路和大功率微波器中作为基片、热控板、热沉材料和引线框架等，被誉为第二代封装和热沉材料。

纳米钨铜材料制备工艺的研究

研究了成型方法、烧结温度和烧结时间等对纳米钨铜材料制备工艺的影响。

钨渗铜复合材料热锻处理及组织性能研究

【目的】解决钨渗铜复合材料中钨晶粒的异常生长和气孔等缺陷,提高钨铜合金的力学性能。【方法】对钨渗铜材料进行了热锻(HF)处理,研究了热锻处理对合金组织性能的影响。【结果】结果表明,热锻后钨渗铜复合材料孔隙减少,钨相和铜相的分布更加均匀,W-W邻接度降低,硬度由298 HV提升至338 HV,摩擦磨损系数由0.45降低至0.28。热锻温度为700℃时,钨渗铜复合材料拉伸性能最优,其室温抗拉性能度增长48.06%,高温抗拉强度显著提升。【结论】热锻能有效改善钨渗铜材料的组织,提高其力学性能。

钨铜触头材料的热等静压处理

研究了钨铜触头材料的热等静压(HIP)处理。触头材料通过混合、压制、预烧结、熔渗制成。在低于铜的熔点温度和90～100MPa压力下进行HIP。试验结果表明,对于W60Cu40触头材料,HIP后密度由12.7～12.8g/cm_3高到13.2～13.3g/cm_3;硬度由HRB50～70提高到HRB80;抗弯强度由550～750MPa提高到高于1000MPa,电导率可以稳定地达到大于60％IACS。认为钨铜的HIP可以消除工件中的疏松、缩孔和熔渗缺陷,其机制与热等静压铸造合金相似。对于具有连通至表面的上述缺陷,则热等静压无效。试验结果也表明,从提高密度考虑,对于含铜低至20％左右的钨铜材料,HIP也有良好效果。

石墨烯增强铜钨电触头材料研究

文章基于相关背景,首先简述了石墨烯结构形貌的表征方法及铜钨电触头材料微观结构形貌的影响因素,然后说明了石墨烯增强铜钨电触头材料的优势,接着阐述了石墨烯增强铜钨电触头材料的制备流程,最后提出了石墨烯增强铜钨电触头材料的优化建议,包括控制石墨烯粉末含量及分散度、优化制备工艺、强化界面改性、设计多尺度结构.

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粉粒度的增大,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1500℃增加至1600℃时,氧化物共还原法制备的W-10Cu合金中W平均晶粒尺寸由2.1μm增加至3.6μm,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2.3μm增加至3.5μm,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。

钨铜电触头材料的周期式和连续式烧结对比分析

本文通过将同一钨铜触头材料分别在周期式和连续式烧结炉内烧结 ,并比较它们各自所获得的性能及成品率 。

钨铜复合材料的应用与研究现状

在简述钨铜复合材料具有良好导热、导电性和高温抗氧化性等优良性能及其在电子封装、集成电路、国防军工、航空航天等高尖端技术的应用拓展空间的基础上,介绍了国内外钨铜材料的主要应用领域和制备新工艺的研究发展现状。

中国高温用钨铜复合材料的研究现状

综述了中国高温用钨铜复合材料在制备技术、高温强度、抗烧蚀性、抗热震性、尺寸稳定性等方面的研究现状。目前,中国高温用钨铜复合材料主要采用烧结-熔渗法进行制备,从材料的性能研究来看,钨铜复合材料的高温强度主要取决于钨骨架的强度;铜含量高,渗铜均匀的材料,抗热震性相对较好;断裂韧性可以作为表征材料抗热震性能的指标之一;通过调整制备工艺参数,能有效的控制部件由于高温下2次烧结所产生的尺寸变化;对于材料合金化的研究表明,合金化一方面降低了材料的密度,另一方面还明显的提高了材料的高温强度等性能。

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。

钨铜复合材料的研究进展

钨铜复合材料具有高的强度、良好的导电导热性、低的热膨胀系数、良好的高温抗氧化性等诸多的优良性能;重点介绍了钨铜复合材料的应用、传统制备方法及国内外钨铜复合材料制备新工艺的研究发展。

纳米钨铜复合材料制备技术的研究进展

阐述了当前纳米钨铜复合材料制备技术的研究进展。从粉末的制备、成形、烧结等方面对传统制备工艺和剧烈塑性变形新工艺进行了论述,并比较了传统的制备工艺和剧烈塑性变形新工艺。

钨渗铜材料喷管在长时间续航下的沉积特性

研究了续航发动机钨渗铜材料喷管内的沉积特性和沉积规律 ,以及发动机尺寸与沉积的关系 ,得出该类发动机喷管喉径由于沉积引起的变化规律。理论分析与试验结果吻合较好 ,研究结果对该类发动机设计有重要借鉴意义。

钨铜复合材料制备方法的研究现状

综述了钨铜复合材料制备方法的研究现状,重点介绍了熔渗法、化学共沉淀法、机械合金化法、热压烧结法、共还原烧结法、溶胶凝胶法,并对其未来的发展方向进行了展望。