鎢銅超細粉末全緻密法
鎢銅複合材料由於既具有鎢的高強度、高硬度和銅的高導電、導熱性能,同時其熱導率和熱膨脹係數可根據組分配比進行調節,目前已被廣泛的應用與電工、電子、軍工、航太等相關領域。但由於鎢相和銅相之間互不相溶,採用傳統一般的液相燒結及普通的溶滲工藝都比較難以得到高志密度的鎢銅複合材料。
鎢銅超細粉末全緻密法就是材料溶膠-凝膠及結合噴霧乾燥法,製備出了一系列鎢銅複合粉末;通過模壓成形及注射成形後進行液相燒結,對燒結體的微觀結構、洛氏硬度、導電導熱性能等做了詳細的對比研究,以探索出一套從粉末製備到最後成形燒結的工藝。
首先,鎢銅超細粉末全緻密法以仲鎢酸銨和硝酸銅為主要原料、採用溶膠-凝膠並結合噴霧乾燥法製備超細鎢銅複合粉末系列,通過對比分析,得出最佳工藝為:將仲鎢酸銨和硝酸銅按一定比例配好放入燒杯後,加入一定量的檸檬酸後在30℃常溫下將其攪拌溶解,最後再添加一定量的硬脂酸作為表面活性劑,升溫至80℃攪拌,直至其變成凝膠後利用噴霧乾燥塔進行乾燥;將收集到的前驅體粉末在600℃下煆燒4小時;再將煆燒後的氧化物粉末在800℃氫氣氣氛中進行還原處理即可得到鎢銅複合粉末。通過對掃描電鏡觀察粉末的微觀形貌,發現該粉末有以下特點:形狀基本為球形;粉末粒徑基本在1um以內;鎢銅兩相分佈均勻。
其次,利用微型等靜壓機對粉末系列進行成型,再在不同的溫度下對壓制生坯進行液相燒結處理,通過對燒結坯的緻密度、微觀結構、導電率等性能進行表徵,得到如下結論:該鎢銅粉末系列的最大成型壓力為350MPa;W-10Cu、W-15Cu、W-20Cu、W-25Cu、W-30Cu、W-60Cu、的最佳燒結溫度分別為1350℃、1350℃、1200℃、1200℃、1150℃、1120℃,此時該複合材料系列的緻密性均能達到99%左右,內部鎢銅兩相分佈均勻,幾乎無偏析富集現象:燒結坯的導電率與鎢銅複合材料的緻密度及其中的銅含量呈正相關;而燒結體的硬度隨著緻密度的升高而增大,但隨著銅含量的升高而減小。
第三,將VV-1DCu複合粉末利用注射機注射成形後進行脫脂、燒結處理,通過檢測分析有如下結論:該粉末的臨界裝載量為47vol.%,此時的扭矩為21N.m左右;通過注射成形制得的生坯的最佳燒結溫度為1400℃,此時緻密度達到99.3%以上,內部幾乎無缺陷空洞存在,且鎢銅兩相分佈均勻。
最後,對模壓樣、注射樣及外購的滲銅樣三者的熱學性能、電導率、硬度、微觀結構等進行比較分析,得出;W-10Cu粉末在注射成形後的緻密度(99.3 % )略高於模壓成形樣(98.9% ):由複合粉所得到的鎢銅複合材料中鎢銅兩相分佈更為均勻,晶粒尺寸也史為細小;三種成型工藝所製成的複合材料中,注射樣的熱導率和導電率均最高,其熱膨脹係數也相對更為穩定。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:
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