钨铜合金的制备方法分为传统制备方法和现代制备方法两大类。传统的制备方法主要有高温液相烧结法、熔渗法、热压烧结以及活化烧结法等。随着新技术新工艺的开发和研究,一些新的现代制备方法也相继出现,如放电等离子体烧结、3D打印、机械合金化等。钨和铜两种金属材料的物理性能差异很大,互不相容,无法形成固溶体,并且熔点相差巨大,钨铜合金通常采用粉末冶金法制备而成,即超细钨、铜混合粉末经过压制成型后,在1300摄氏度-1500摄氏度下液相烧结成致密度高的钨铜合金。在制备过程中可以通过添加镍等元素改善烧结活性,提高合金的致密度。也可采用熔渗法,先将钨粉压制成型,并烧结成具有一定孔隙度的钨骨架,然后再熔渗铜,从而制备微观组织更加均匀的含铜量低的钨铜合金。
研究表明,钨铜合金的理化性质与其化学成分之间有着密切联系,铜元素是钨铜合金中的一种主要元素,其含量多少直接影响着材料的导电性、导热性和和延展性。 钨元素含量多少直接影响着材料的耐高温性和耐电弧烧蚀性。在制备过程中通过添加钴、铁、镍或锌等活性元素,能够有效改善烧结活性,降低Cu的表面张力和Cu、W之间的界面张力,同时促进界面处各元素之间的扩散,提高材料的组织均匀性和致密度。但是随着这些元素添加量的增加会使材料的导电、导热性能显著降低。另外,在制备过程中可能会引入铁等杂质元素,同样会降低材料的传导性能,故需要严格控制活性元素的添加量、降低杂质元素的含量。碳元素是钨铜合金中的一种杂质元素,其含量多少直接影响着材料的机械性能和导电导热性能。