W-35Cu复合材料动态压缩变形行为及本构关系

通过Gleeble-1500热模拟试验机对W-35Cu复合材料进行了应变速率0.01 s^-1、变形温度25~950℃以及变形温度25℃、应变速率0.01~5 s^-1的压缩试验,获取了材料在试验条件下的真应力应变曲线,分析了温度、应变速率对材料塑性变形力学性能的影响。并利用试验数据拟合建立了材料的本构方程。结果表明:在0.01 s^-1应变速率下,随变形温度的升高,材料变形抗力减小,材料最佳加工温度在750~900℃;在25℃变形温度下,材料变形抗力随应变速率的增大而增大,且对应变速率比较敏感。对比验证表明,建立的本构方程能较好地表征材料在试验条件下的塑性变形。

磁场下W-20Cu复合材料的干摩擦学性能

采用水热合成法制得纳米W-Cu复合粉末,并在1 050℃经热压烧结制备出W-20Cu复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)分析了W-20Cu的组织形貌、磨损形貌及磨屑,并在室温下与7075铝合金配副进行磁场干摩擦磨损试验。结果表明:水热合成-热压烧结法制得的W-20Cu复合材料的硬度达215HB,电导率为45%IACS。不加磁场时,W-20Cu复合材料销磨损面黏附较厚的高含Al层,磨屑呈螺旋状,磨损机制主要为粘着磨损;随着磁场强度的增加,黏附层变薄,销的磨损程度略微减弱而环的磨损加剧,摩擦副的摩擦因数有减小趋势,磨屑逐渐呈细小的碎片状及粒状,磨损机制主要为粘着磨损和轻微的氧化磨损。

W-20Cu复合材料的摩擦学性能研究

在MPV-1500摩擦试验机上研究水热合成法制备的W-20Cu复合材料与铝合金在不同载荷条件下的摩擦磨损性能。结果表明:试样在900℃退火2 h,晶粒有明显的层错条纹,可形成屏障阻碍位错的运动,使位错湮灭困难,亚晶界或晶界增加,导致晶粒细化,材料硬度提高。随着载荷的增大,摩擦因数先增大后减小,稳定性总体较好;磨损量先增加后逐渐趋于稳定。载荷较小时,W-20Cu复合材料磨损面黏附较厚的高含Al层,磨屑呈片状,磨损机制主要为疲劳磨损;随着载荷的增加,黏附层变薄,磨屑呈细小的碎片状及粒状,磨损机制主要为黏着和轻微的氧化磨损。

W-20Cu复合材料热变形行为及应变补偿本构模型

用Gleeble-3800热模拟试验机对W-20Cu复合材料进行热压缩试验,在应变率为0.001~1 s^(-1)、变形温度为1 073~1 223 K下进行热变形,研究应变率和温度对力学性能的影响。考虑应变对材料本构参数的影响,基于Arrhenius模型,建立W-20Cu复合材料的应变补偿本构模型,通过误差分析对应变补偿本构模型的准确性进行验证。结果表明:峰值应力随温度升高而降低,随应变率增大而增大,相对于应变率,W-20Cu复合材料对温度更敏感。基于应变补偿的W-20Cu复合材料本构模型能较好的预测热变形过程中的流变应力,其预测值与试验值的线性相关系数为0.973,平均相对误差为3.418%。

化学镀和粉末冶金法制备W-15Cu复合材料及性能研究（英文）

用化学镀和粉末冶金的方法制备出W-15Cu复合材料。首先用化学方法对W粉表面预处理,然后在其表面化学镀铜。得到的复合粉末用图谱进行表征。发现用化学镀的方法制备出的W-15Cu复合粉末纯度非常高,且W颗粒均匀、被Cu致密的包覆着。呈现出包状结构。这种复合粉末表现出优异的压制性能,压坯分别在300,400,500,600 MPa的压制压力下成形。压坯在1250℃温度下保温90min烧结后,从其断口形貌可以发现W颗粒没有明显的长大,且W颗粒表面特征并没有发生改变,仍然表现出预处理后的表面特征。对烧结体的相对密度、硬度、抗弯强度和电导率同样进行了表征。

镀镍厚度对钨铜封装材料气密性及耐腐蚀性的影响

为了提高W-Cu复合材料的抗腐蚀性,降低W-Cu复合材料孔隙度对整体器件气密性的影响,同时为后续银铜焊接提供良好的界面润湿性,工业上常对W-Cu电子封装材料进行电镀Ni加厚处理,以避免湿热环境中W-Cu复合材料出现“黄斑”“锈蚀”现象。为探索镀镍厚度对W-Cu复合材料气密性以及盐雾试验的影响,本研究以纯度为99.95%、费氏粒度为9μm的W粉和无氧铜板为原料,使用冷等静压机在200 MPa压力下将W粉压制成型,在H2气氛下1 500℃烧结得到W骨架,然后W骨架在1 350℃下渗铜2 h制得W-20Cu复合材料,W-20Cu复合材料经过机械加工,电镀Ni和Au涂层后得到规格为1.2 mm×1.6 mm×20 mm的成品零件。通过X-Ray镀层测厚仪对电镀Ni的厚度进行了测定,通过盐雾试验观测电镀Ni后的W-20Cu复合材料微观组织,测试材料的漏气率,研究了不同Ni层厚度对于W-20Cu复合材料抗腐蚀性的影响。结果表明,W-20Cu复合材料的漏气率随着电镀Ni涂层厚度的增加而降低,抗腐蚀能力随着电镀Ni涂层厚度的增加而增强,当Ni层厚度在1~3μm之间时,盐雾试验后材料表面出现变色现象,当Ni层厚度大于5μm时,盐雾试验后材料表面无变色、锈蚀等现象。电镀Ni厚度5μm的W-20Cu复合材料经过168 h盐雾试验测试后,锈蚀面积占工件面积的0.5%,根据GB/T 6461—2002中的评级办法,保护级别可达7级标准。