鎢銅活化液相燒結法

鎢銅活化液相燒結法 鎢銅條圖片

活化液相燒結即是在鎢銅材料中加入第三種金屬元素,液相燒結過程與鎢和銅生成中間相或固溶,使鎢和銅發生燒結作用。

鎢銅的活化液相燒結是指在鎢銅中加入鈷、鎳、鐵、鈀等第三種活化金屬元素來促進與改善鎢銅燒結過程的特殊方法。通過溶解Ni、Pd等元素,能提升鎢在銅液相中的溶解度,使銅對鎢的浸潤性得到明顯改善,相對緻密度得到提高。通過添加Co或者Fe,能夠促進固相鎢顆粒之間的燒結,使鎢銅相對緻密度、斷裂強度和硬度會出現快速增加。

活化液相燒結法製備鎢銅典型工藝如下:

鎢粉+銅粉+鎳、鈷或鐵粉等添加劑—庚烷中球磨(24h)—>烘乾過篩—>壓制成形—1250~1400℃(H2、1h)—>燒結

或:鎢粉—庚烷中球磨(24h)—>烘乾過篩——>+銅的鹽溶液和鎳、鈷或鐵粉等添加劑的鹽溶液—攪拌蒸發(95℃)—>破碎

—800℃還原(H2、2h)—>壓制成形—1250~1400℃(H2、1h)—>燒結

在鎢銅材料中加入鈷或鐵作為添加劑,鈷和鐵可以與鎢形成中間相Co7W6及Fe2W,並且在液態銅中有一定的溶解度,鈷和鐵可在鎢顆粒的邊緣形成一個擴散能力很強的邊界層,這樣就可起到增強鎢銅材料的燒結;而加入鎳,主要是因為鎳可以完全溶於液態銅中,在鎢中有一定的溶解度,隨著燒結溫度的增加,鎳在鎢中的溶解度可以增加一些,但幅度不大,所以鎳的作用就不如鈷和鐵。

活化劑的加入會影響鎢銅的熱導、電導性能,這對導熱導電性能要求很高的電子材料來說是極為不利的,所以該方法一般只應用於對熱導性能要求不高的鎢銅的製備。

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