钨铜热压烧结法

简介

钨铜热压烧结法的流程为冷压制坯-真空热压烧结-包套热挤压。由于钨铜复合材料具有优良的电学和力学性能，作为电触头、放电电极和电子封装材料被广泛应用于电工、电子领域。为了拓展其产品种类和应用领域需要进一步提高材料的致密度和力学性能。

步骤

钨铜热压烧结法的主要步骤为：先将钨铜粉料混粉，然后放入模型内，加热的过程中从单轴方向施加压力，使成型和烧结同时进行。此方法制备钨铜材料可以显著降低烧结温度，因而可以抑制晶粒长大，另外由于烧结过程中钨铜粉体处于热塑性状态，有助于W、Cu界面接触扩散、流动传质过程的进行，因而在较小的压力下获得高的致密度，因此热压烧结法可以获得晶粒尺寸细小，致密度较高，导电导热性能良好的钨铜产品。热压烧结制备钨铜材料的缺点是烧结设备复杂，工艺难度大，需要氢气保护或者真空烧结，模具要求高，能耗大，单件生产效率较低，成本高在生产中不常用。

对比

随着烧结温度的增加，钨铜梯度材料各层的密度随之增加，钨铜W/Cu20烧结样品的硬度随着烧结温度的增加而先增加后保持不变，W/Cu33和W/Cu50的硬度呈现先增加后减小的趋势。随着保温时间的增加，烧结体的收缩率增加，合理的保温时间为2~3h。
在烧结温度1060℃、压力85MPa、保温时间3h的工艺条件下，采用粒度配比和热压固相烧结法可以制备近全致密的W-Cu梯度热沉材料，各梯度层分界和散热层的相对密度分别为98.6%、99.1%和99.5%，硬度分别为91.6、95.6和74.4HRB。