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1、钨铜复合材料的制备与应用冯威；李玉龙；朱晓东(成都大学工业制造学院,四川成都 610106)摘要:钨铜复合材料具有较高的硬度、高导电导热性、抗电弧烧蚀性与高温稳定性等优异特点，在电子器件与耐高温器件中具有很好的应用前景。本文对当前国际国内钨铜复合材料的研究成果进行了分析，介绍了当前钨铜复合材料的应用、制备和致密化技术，为钨铜复合材料的进一步应用与发展指明了方向。关键词：钨铜复合材料；制备方法；应用领域；高性能中图分类号：文献标识码：PreparationandApplicationofW-CuCompositeFengWei,LiYulong,ZhuXiaodong,ZengLinan(S
2、choolofIndustrialManufacturing,ChengduUniversity,ChengduChina,610106)Abstact:Thecopper-tungstencompositeisakindof“artificialalloy”composedbytungstenwithhighmeltingpointandcopperwithhighelectricityandthermalconduction.Becauseofitsresistanceagainstelectricarcerosionandfusionweldinganditshighdegreeof
3、hardnessandintensity,itiswidelyusedaselectriccontactingmaterial,electricresistancewelding,electricsparkmanufacture,plasmaelectricpolematerial,electrothermalalloyandhighdensityalloy,speciallathe-handmaterial,centralprocessingsystemincomputer,leadingwireframeinlargescalecompoundintegration,solid-sta
4、tedmicrowavetube,etc.ThepreparationandapplicationofW-Cucompositearereviewed,andtheprogressofW-Cucompositebymoderntechnologyisalsointroduced.Keywords:W-Cucomposite;preparation;application;highperformance 引言钨铜复合材料具有耐电压强度高和电烧蚀性能低的特点，自从20世纪30年代首次研制成功后，便逐渐成为高压电器开关的关键材料。到了2O世纪6O年代，钨铜复合材料逐步开始用作电阻焊接、电加工的电
5、极材料和航天技术中的耐高温零部件材料等。90年代后，随着大规模集成电路和大功率电子器件的发展，钨铜复合材料作为升级换代的产品开始大规模用作电子封装和热沉积材料，同时钨铜复合材料还作为导弹喷管材料和破甲弹药型罩材料，成功地应用到军事工业中。随着电子工业的进一步发展，对高性能钨铜复合材料的需求越来越迫切[1]。经过了几十年的研究和发展，钨铜复合材料的制备技术取得了很大进步，一些新工艺、新技术也已经在生产中推广和应用，但怎样制备出性能更为优异的新型钨铜材料仍是钨铜材料研究中十分重要的课题，为了满足日益提高的性能要求和一些特殊条件下的应用需求[2]，其制作工艺仍需要进行更为深入的研究。本文对当前国
6、际国内钨铜复合材料的研究成果进行了总结，并在调研的基础上介绍了当前钨铜复合材料的应用、制备和致密化技术，叙述了各种工艺及其特点，为钨铜复合材料的进一步应用与发展指明了方向。1钨铜复合材料的制备方法1.1高温液相烧结法制备W-Cu复合材料高温液相烧结法是将钨粉和铜粉按一定比例进行配料、混合(同时加入润滑剂)、成形、并在铜与钨熔点之间的温度下进行材料的烧结和致密化的钨铜复合材料制备方法。这种方法的特点是生产工序简单易控，但烧结温度高、烧结时间长、烧结的性能较差，烧结致密度只为理论密度的90%～95%，很难得到高致密的W-Cu合金。这是由于在普通状态下液相铜在钨表面的润湿性不好，所以在采用普通的
7、“粉末混合+成型+烧结”工艺制备W-Cu合金时，其烧结致密化过程不会发生Kingery理论[3]中的溶解析出机制，而主要是由颗粒的重排机制控制的。为了提高这种方法的烧结致密度，就不得不增加复杂的烧结后处理工序(如复压、热锻、热压等)，从而增加了制备工艺的复杂性，使这种制备方式的应用受到一定的限制。1.2熔渗法制备W-Cu复合材料熔渗法是先制备出一定密度、强度的多孔钨颗粒骨架，再利用金属铜液在毛细管力作用下沿钨颗粒间隙流动
