鎢銅粉末擠壓緻密化研究

為探索難熔金屬和銅粉末混合坯緻密化工藝,提出了鎢銅粉末材料液相燒結和熱靜液擠壓緻密化新工藝,經過實驗獲得了近緻密、組織細小、性能優異的複合材料。結果表明,混合粉末冷壓坯的相對密度約為70%,經過液相燒結和熱靜液擠壓,可以獲得相對密度大於99.8%的鎢銅材料。緻密後材料導電率可達到41~ 48,硬度可達到HB173~ 176。

近年來,鎢銅材料在大型積體電路和大功率微波器件中作為基片、嵌塊、連接件和散熱元件得到了迅速的發展。例如,宙斯盾系統的ANSPY相控陣雷達,就採用鎢銅作為雷達微波管的熱沉。但是,作為微電子技術應用的鎢銅材料,需要很高的品質和性能,如高密度、高結構均勻性和高的熱、電性能,以及良好的可加工性,這是與常規使用的溶滲法製備的鎢銅材料具有完全不同的高品質要求,因此,鎢銅材料的制取工藝必須要有一個新的飛躍。由於鎢銅互不相溶,鎢銅材料只有通過粉末冶金的方法製備。一般採用熔滲法。它是將鎢粉或摻入部分銅粉的混合粉壓制成坯塊,製備成具有一定密度、強度的多孔基體骨架,然後在坯塊上放置所需的銅,當加熱至銅熔化後,銅液填充孔隙,從而獲得綜合性能較為優良的鎢銅材料。但是熔滲法緻密度仍然不高,不能滿足高性能應用的要求。

鎢銅配件圖片 鎢銅配件圖片

熱靜液擠壓產生高的靜水壓力,有利於粉末的緻密化。結合燒結法和熱靜液擠壓法,鎢銅粉末燒結及熱靜液擠壓緻密化工藝及性能研究。即將冷壓坯料經液相燒結初步緻密,再經過熱靜液擠壓,使其達到近似完全緻密。

冷壓坯經真空液相燒結後,相對密度得到進一步的提高,隨燒結溫度的提高,相對密度也有很大的提高。對於相對密度為70%的WCu40粉末冷壓坯, 1200燒結後,相對密度可接近99%。此時,由於燒結時產生的液相銅向外滲透,因此,坯料中心部位的成分有所變化,由WCu40變為WCu38,甚至是WCu32。

熱靜液擠壓過程中,擠壓溫度越高,材料的流動性越好,有利於顆粒間的擴散和焊合,這對材料最終的強度、硬度和電導性能都有著積極的影響,但是如果溫度過高,擠壓力將減小,靜水壓力也減小,反而不利於孔隙的焊合。相對密度超過98%的燒結坯再經過擠壓比為6. 25,擠壓溫度為900的包鋼套熱靜液擠壓變形,其相對密度可達99. 8%,接近完全緻密。熱靜液擠壓後緻密的WCu38複合材料,其導電率約為41~ 48,硬度為HB173~176。

如您有任何關於鎢銅合金產品的詢價及回饋,請隨時聯繫我們:
郵箱: sales@chinatungsten.com
電話: +86 592 5129696; +86 592 5129595
傳真: +86 592 5129797