钨铜合金的简介一

时间:2022-7-30 返回

铜-钨(钨-铜、CuW 或 WCu)是铜和钨的混合物。

 
由于铜和钨不互溶,因此该材料由分散在另一种金属基质中的一种金属的不同颗粒组成。因此,微观结构是金属基复合材料,而不是真正的合金。
 
该材料结合了两种金属的特性,从而形成了一种耐热、耐烧蚀、高导热和导电且易于加工的材料。
 
零件由 CuW 复合材料制成,方法是将钨颗粒压成所需的形状,烧结压实的零件,然后用熔融铜渗透。复合混合物的片材、棒材和棒材也可提供。
 
常用的钨铜合金含有 10-50 wt.% 的铜,其余部分主要是钨。典型特性取决于其组成。铜含量较少的混合物具有较高的密度、较高的硬度和较高的电阻率。铜含量为 10% 的 CuW90 的典型密度为 16.75 g/cm3,CuW50 为 11.85 g/cm3。 CuW90 的硬度和电阻率比 CuW50 高,分别为 260 HB kgf/mm2 和 6.5 μΩ.cm。
 
钨铜合金用于需要高耐热性、高导电性和导热性以及低热膨胀的组合。一些应用是电阻焊、电触点和散热器。作为接触材料,该复合材料可抵抗电弧腐蚀。 WCu 合金也用于放电加工 和电化学加工的电极中。
 
钨铜合金75含有 75% 的钨,广泛用于功率半导体器件的芯片载体、基板、法兰和框架。铜的高导热性和钨的低热膨胀使得热膨胀与硅、砷化镓和一些陶瓷相匹配。用于此应用的其他材料是铜钼合金、AlSiC 和 Dymalloy。
 
钨含量为 70–90% 的复合材料用于某些特殊聚能装药的衬里。对于均质钢靶材,由于密度和破碎时间都增加了,因此对铜的穿透力提高了 1.3 倍。 钨粉基聚能装药管特别适用于油井完井。其他延展性金属也可用作代替铜的粘合剂。石墨可以作为润滑剂添加到粉末中。
CuW也可以用作真空中的接触材料。当触点是非常细晶粒 (VFG) 时,电导率远高于普通的铜钨片。 钨铜合金是真空触点的理想选择,因为它成本低、耐电弧侵蚀、导电性好、耐机械磨损和触点焊接。 CuW 通常是真空、石油和天然气系统的触点。它与空气接触不好,因为暴露时表面会氧化。当材料中的铜浓度较高时,CuW 在空气中腐蚀的可能性较小。 CuW 在空气中的用途是作为电弧尖端、电弧板和电弧流道。
 
钨铜合金通常用于中高压六氟化硫 (SF6) 断路器的电弧触点,其环境温度可达到 20,000K 以上。钨铜合金的抗电弧侵蚀能力可以通过改变晶粒尺寸和化学成分来提高。
 
火花腐蚀 (EDM) 工艺需要钨铜合金。通常,此工艺与石墨一起使用,但由于钨具有高熔点 (3420 °C),因此 CuW 电极的使用寿命比石墨电极长。当电极经过复杂的加工处理时,这一点至关重要。由于电极容易磨损,因此电极提供了比其他电极更高的几何精度。这些特性还使制造用于火花腐蚀的棒和管的直径更小,长度更长,因为材料不太可能碎裂和翘曲。

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