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W-Cu钨铜复合材料的制备组织及性能研究(3)

时间:2023-02-21 21:48来源:毕业论文
1。1。3 电极材料 钨铜复合材料常用作电阻焊电极、电火花电极、高压放电电极等。传统的电极材料有铜与铜合金材料,虽然具有良好的导电导热性能且成

1。1。3  电极材料

钨铜复合材料常用作电阻焊电极、电火花电极、高压放电电极等。传统的电极材料有铜与铜合金材料,虽然具有良好的导电导热性能且成本低,但是铜及铜合金易被烧蚀。作为电阻焊电极,钨铜复合材料发挥其耐高温、高导热性、耐电弧烧蚀、抗粘附等优势;作为电火花电极,利用了该材料损耗率低、加工性能优良的特点;作为高压放电管电极,利用了该材料抗烧蚀、导热性好的特点。

1。1。4  军用W-Cu复合材料

由钨与铜各自的优点赋予钨铜复合材料优良机械性能和物理性能的特性,在军事应用上,钨铜复合材料已被开发应用于火箭、导弹的喷管喉衬[4]、电磁炮的导轨材料[7]以及破甲弹的药罩[8],分别利用了钨的耐高温、铜高温下的挥发发汗冷却行为;耐电弧侵蚀、高导电性、抗摩擦性能;高密度、良好电热性、高动态断裂延伸率优势。

1。2  W-Cu复合粉末的制备技术

粉末冶金中,钨铜粉末体系的均匀一致性对压制成型性以及烧结致密度都有很大的影响,研究表明,可以通过传统球磨法、氧化-还原法、机械-化学法、机械合金化法等来提高粉末的均匀一致性[9]。

1。2。1  机械合金化

机械合金化是一种对不互溶材料体系进行有效混合的固态非平衡方法,钨铜体系已被证实可以通过机械合金化方法解决固体溶解度的限制。实现机械合金化所需的设备很简单,整个过程在没有高温融化行为发生的情况下进行,过程简单,灵活并且成本低[10]。钨铜粉末混合均匀之后,按照一定的球料比准备磨球,将磨球与物料放入高能球磨机中球磨,球磨过程中粉末受到反复挤压,不断发生变形、断裂、焊合,产生大量微结构,实现合金化。

李晓杰,王占磊对机械合金化制备W-Cu复合材料进行了研究[11],将W80Cu20的混合粉末在行星球磨机中球磨,研究结果显示增加球磨时间,混合粉末的合金化程度不断增强,Cu固溶于W中,并且晶粒尺寸不断减小,达到了纳米级。当球磨时间继续增加,粉末粒度会出现一个稳定值,延长球磨时间粉末粒度不会减小。

1。2。2  溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是湿化学法制备粉末的一种方法。以金属化合物作为前驱体,溶于某种溶剂后与水或者其他物质发生水解、缩合反应,形成透明稳定的溶胶,再经过干燥、煅烧和还原获得金属粉末。溶胶凝胶法具有反应温度相对较低、产品成分均匀、纯度高的优势。

Y。Zhou等[12]利用仲钨酸铵与硝酸铜,采用柠檬酸作为螯合剂,通过溶胶-凝胶法结合氢还原制备钨铜粉末。研究发现钨相和铜相在纳米尺度上均匀混合,颗粒尺寸在100-400nm范围内,在温度超过铜的熔点时表现出良好的烧结性能。烧结制品的相对密度达97%,显微硬度及热导率都比较高。文献综述

1。2。3  机械-热化学法

机械热化学法是将溶液作为原材料,采用喷雾干燥的方法及后续干燥、煅烧工艺获得金属氧化物粉末,再经过球磨、氢还原方法得到纳米金属复合粉末,该法能制备出烧结活性比较高的粉末[13]。机械热化学法包括喷雾干燥法、共沉淀-共还原等方法。

Yunping Li等[14]用钨粉与铜粉通过氧化-球磨-氢还原工艺制备出钨铜复合粉末,可在氧化物短时高能球磨之后,在更低的还原温度下获得超细钨铜复合粉末,烧结时能在较低的烧结温度下获得全致密产品。

W-Cu钨铜复合材料的制备组织及性能研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_140898.html
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