鎢銅
鎢和銅組成的(de)合金，常用合金的(de)含銅量(liang)(liang)為10%～50%。合金用粉末冶金方法制取，具(ju)有很(hen)好的(de)導電(dian)導熱性，較好的(de)高溫(wen)強度(du)和一定的(de)塑性。在(zai)很(hen)高的(de)溫(wen)度(du)下，如(ru)3000℃以上，合金中的(de)銅被液化(hua)蒸發，大量(liang)(liang)吸收熱量(liang)(liang)，降低材(cai)(cai)料(liao)(liao)表面溫(wen)度(du)。所以這類材(cai)(cai)料(liao)(liao)也稱為金屬發汗材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
1、簡(jian)介
鎢銅合金(jin)有較廣泛(fan)的(de)用(yong)途，主要是(shi)用(yong)來制造抗電(dian)(dian)弧燒蝕的(de)高(gao)壓電(dian)(dian)器開關的(de)觸頭(tou)和火箭噴管喉襯、尾舵等高(gao)溫(wen)(wen)構件(jian)，也(ye)用(yong)作電(dian)(dian)加工的(de)電(dian)(dian)極(ji)、高(gao)溫(wen)(wen)模(mo)具以(yi)及其他要求導電(dian)(dian)導熱性能和高(gao)溫(wen)(wen)使用(yong)的(de)場合。
鎢(wu)銅選用(yong)精(jing)細鎢(wu)、銅粉(fen)末，經一流浸透(tou)燒結工(gong)藝精(jing)制(zhi)而(er)成，可(ke)承受(shou)近2000度高(gao)溫和高(gao)應力，具(ju)有高(gao)熔點、高(gao)硬度、抗燒損(sun)和良(liang)好抗粘(zhan)附性，電(dian)蝕產品表面光(guang)潔度高(gao)，精(jing)度極高(gao)，損(sun)耗低。
鎢(wu)銅廣泛用作高壓，超液(ye)壓開關和斷路器(qi)的(de)觸(chu)頭，保護環，用于電熱墩粗砧塊材料，自動(dong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)導電咀，等離子切割機(ji)噴(pen)嘴，電焊(han)(han)(han)機(ji)，對(dui)焊(han)(han)(han)機(ji)的(de)焊(han)(han)(han)頭，滾焊(han)(han)(han)輪(lun)，封(feng)氣(qi)卯電極(ji)和點(dian)火花電極(ji),點(dian)焊(han)(han)(han)，碰焊(han)(han)(han)材料等。
2、物理性能(neng)
鎢銅合(he)金綜合(he)了金屬鎢和(he)銅的(de)(de)優點，其中(zhong)鎢熔點高(gao)(鎢熔點為3410℃，銅的(de)(de)熔點1080℃)，密(mi)(mi)度(du)大(鎢密(mi)(mi)度(du)為19.25g/cm，銅的(de)(de)密(mi)(mi)度(du)為8.92/cm3) ；銅導電(dian)(dian)(dian)導熱(re)(re)性能優越，鎢銅合(he)金(成(cheng)分(fen)一般范圍(wei)為WCu7~WCu50)微觀組織均勻(yun)、耐高(gao)溫、強度(du)高(gao)、耐電(dian)(dian)(dian)弧(hu)燒蝕、密(mi)(mi)度(du)大；導電(dian)(dian)(dian)、導熱(re)(re)性能適中(zhong)，廣泛(fan)應(ying)用于軍用耐高(gao)溫材(cai)料、高(gao)壓開關用電(dian)(dian)(dian)工合(he)金、電(dian)(dian)(dian)加工電(dian)(dian)(dian)極、微電(dian)(dian)(dian)子材(cai)料，做為零部件和(he)元器件廣泛(fan)應(ying)用于航(hang)(hang)天、航(hang)(hang)空、電(dian)(dian)(dian)子、電(dian)(dian)(dian)力、冶金、機械(xie)、體(ti)育器材(cai)等行業。
性能 | 密度(du)g/cm | 熱膨脹系數10-6/℃ | 熱導(dao)率w/(m·k) | 熱(re)容J/(kg·℃) | 彈性模量GPa | 泊(bo)松密度 | 熔點(dian)℃ | 強(qiang)度MPa |
鎢 | 19. 25 | 4. 5 | 174 | 136 | 411 | 0. 28 | 3410 | 550 |
銅 | 8. 92 | 16. 6 | 403 | 385 | 145 | 0. 34 | 1083 | 120 |
軍(jun)用(yong)耐高溫材料
鎢(wu)銅(tong)合(he)金在(zai)航(hang)天(tian)航(hang)空中用作(zuo)導彈、火(huo)箭發動機的(de)噴管、燃(ran)氣(qi)舵(duo)、空氣(qi)舵(duo)、鼻錐，主要(yao)要(yao)求是要(yao)求耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(3000K~5000K)、耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)流沖刷(shua)能力(li)，主要(yao)利(li)用銅(tong)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下揮發形成的(de)發汗制冷(leng)作(zuo)用(銅(tong)熔(rong)點1083℃)，降低鎢(wu)銅(tong)表(biao)面溫(wen)度(du)，保證(zheng)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)極端條(tiao)件下使用。
牌 號(hao) | 銅 Cu | 鎢 W | 雜質總和(he) | 密度 g/cm3(20 ℃) | 電導率(lv) %IACS | 溶化溫度 (℃) | 抗(kang)彎(wan)強度Mpa | 硬 度 |
CuW70 | 28-32 | 余量 | < 0.5 | 13.8-14 | ≥ 42 | ≥ 700 | ≥ 667 | ≥ 184 |
高(gao)溫(wen)鎢銅(tong)性能
牌號 | 銅(tong)含(han)量 | 鎢骨(gu)架 相對密度(du) | 材料密度 g/cm | 相對 密度 | 抗拉(la)強度MPa | 斷裂(lie)韌(ren)性 MPa m | |
室(shi)溫 | 800℃ | ||||||
WCu10 | 8～12% | 77～82% | 16.5~17.5 | ≥97 | ≥300 | ≥150 | 15～18 |
WCu7 | 6～9% | 82～86% | 17~18 | ≥97 | ≥300 | ≥150 | 13～15 |
3、特(te)點
1.電阻焊電極：綜合了鎢和銅的優點，耐高溫、耐電弧燒蝕、強度高、比重大、導電、導熱性好，易于切削加工，并具有發汗冷卻等特性，由于具有鎢的高硬度、高熔點、抗粘附的特點，經常用來做有一定耐磨性、抗高溫的凸焊、對焊電極。
2.電火花電極：針對鎢鋼、耐高溫超硬合金制作的模具需電蝕時，普通電極損耗大，速度慢。而鎢銅高的電腐蝕速度，低的損耗率，精確的電極形狀，優良的加工性能，能保證被加工件的精確度大大提高。
3.高壓放電管電極：高壓真空放電管在工作時，觸頭材料會在零點幾秒的的時間內溫度升高幾千攝氏度。而鎢銅高的抗燒蝕性能、高 韌性，良好的導電、導熱性能給放電管穩定的工作提供必要的條件。
4.電子封裝材料：既有鎢的低膨脹特性，又具有銅的高導熱特性，其熱膨脹系數和導電導熱性可以通過調整材料的成分而加以改變。
4、分(fen)類
電工材料
鎢(wu)銅(tong)合金電工材(cai)料：主(zhu)要(yao)分為(wei)電接(jie)觸材(cai)料和電加(jia)工材(cai)料。
(1)電(dian)接觸材料。這是最(zui)重(zhong)要的(de)(de)一(yi)類電(dian)工材料，它們具有高(gao)(gao)的(de)(de)抗電(dian)弧燒蝕性(xing)能和(he)(he)抗熔焊性(xing)能，用(yong)(yong)于各種高(gao)(gao)、低壓(ya)開關電(dian)器(qi)和(he)(he)某些儀表中作為電(dian)觸頭(tou)(tou)(tou)、電(dian)觸點(dian)(dian)和(he)(he)電(dian)極。電(dian)觸頭(tou)(tou)(tou)是鎢(wu)銅(tong)材料應用(yong)(yong)量(liang)最(zui)大的(de)(de)一(yi)類，特(te)別(bie)是含銅(tong)量(liang)在(zai)20%～40%的(de)(de)鎢(wu)銅(tong)材料應用(yong)(yong)量(liang)最(zui)大，主(zhu)要用(yong)(yong)作中、高(gao)(gao)電(dian)壓(ya)和(he)(he)中、大電(dian)流的(de)(de)開關電(dian)器(qi)中，如輸電(dian)網的(de)(de)保(bao)護斷路器(qi)觸頭(tou)(tou)(tou)和(he)(he)其他(ta)觸頭(tou)(tou)(tou)、觸點(dian)(dian)。含15%～20%Cu的(de)(de)鎢(wu)銅(tong)觸頭(tou)(tou)(tou)可用(yong)(yong)在(zai)電(dian)壓(ya)高(gao)(gao)達50萬(wan)V或更高(gao)(gao)的(de)(de)斷路器(qi)上。
(2)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)加(jia)(jia)工材料。指用(yong)(yong)在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻焊、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鉚(liu)接、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐓(dui)鍛(duan)(duan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)花加(jia)(jia)工技術中的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和模(mo)具材料。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)花加(jia)(jia)工要求電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)或模(mo)具材料具有較好的(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)性和抗電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)燒蝕性，以保(bao)證加(jia)(jia)工精度，所以多(duo)采用(yong)(yong)鎢銅(tong)材料。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻焊也多(duo)采用(yong)(yong)鎢銅(tong)材料。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鉚(liu)接和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鐓(dui)鍛(duan)(duan)在某些(xie)場合下也采用(yong)(yong)鎢銅(tong)材料。
瞬時高溫材料
瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫材(cai)(cai)料(liao)(liao)是(shi)一(yi)種既重要(yao)(yao)又特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)銅材(cai)(cai)料(liao)(liao)，可在接近鎢(wu)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)和稍超(chao)過鎢(wu)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)溫度下使用(yong)，工作(zuo)時(shi)(shi)間很短，幾秒至(zhi)200秒便完成使命，所(suo)以叫(jiao)瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫材(cai)(cai)料(liao)(liao)。這類材(cai)(cai)料(liao)(liao)主要(yao)(yao)用(yong)來制造航(hang)天器(qi)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫部件(jian)(jian)，如火箭噴(pen)管、制導(dao)導(dao)彈(dan)(dan)飛(fei)(fei)行(xing)方向的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣(qi)舵(duo)、導(dao)彈(dan)(dan)端(duan)頭(tou)(tou)(頭(tou)(tou)錐、鼻(bi)錐)和其(qi)他構件(jian)(jian)。抗燒蝕性(xing)和抗熱震(zhen)性(xing)是(shi)瞬(shun)(shun)時(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)最主要(yao)(yao)使用(yong)性(xing)能，因(yin)為固體燃(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣(qi)溫度一(yi)般(ban)高(gao)(gao)(gao)(gao)達2700～3300℃，燃(ran)氣(qi)流(liu)中含有大量的(de)(de)(de)(de)固體粒子，對噴(pen)管、燃(ran)氣(qi)舵(duo)等部件(jian)(jian)有嚴重的(de)(de)(de)(de)沖(chong)刷和燒蝕作(zuo)用(yong)；而(er)且這些部件(jian)(jian)是(shi)在急(ji)劇溫升的(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)下(幾秒鐘升至(zhi)工作(zuo)溫度)工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)，因(yin)此對部件(jian)(jian)產(chan)生激(ji)烈的(de)(de)(de)(de)熱震(zhen)破壞作(zuo)用(yong)。對端(duan)頭(tou)(tou)而(er)言(yan)，當飛(fei)(fei)行(xing)器(qi)飛(fei)(fei)入(ru)太空再進入(ru)大氣(qi)層(ceng)時(shi)(shi)，由于速度快而(er)受到粒子云的(de)(de)(de)(de)激(ji)烈摩擦產(chan)生高(gao)(gao)(gao)(gao)溫和侵蝕。鎢(wu)銅材(cai)(cai)料(liao)(liao)是(shi)能夠滿足上述要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)(de)較好材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
隨(sui)著碳(tan)一碳(tan)(C—C)纖維復合(he)材料的(de)(de)研制成功和發(fa)展，因它具有質(zhi)輕和抗熱震性好的(de)(de)優點，火箭噴管喉襯(chen)(chen)越來越多地(di)用它來制造。但(dan)其(qi)抗燒(shao)(shao)蝕性遠不(bu)如鎢(wu)銅材料，對那些(xie)要求抗燒(shao)(shao)蝕性高的(de)(de)噴管喉襯(chen)(chen)、燃(ran)氣舵(duo)和其(qi)他(ta)部件仍需(xu)用鎢(wu)基材料制造。
破甲材料(liao)
鎢(wu)銅(tong)(tong)材(cai)(cai)(cai)料(liao)可(ke)用(yong)(yong)(yong)作破甲材(cai)(cai)(cai)料(liao)，即(ji)一種(zhong)所(suo)謂“藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)”材(cai)(cai)(cai)料(liao)。用(yong)(yong)(yong)鎢(wu)銅(tong)(tong)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(常用(yong)(yong)(yong)W-30Cu材(cai)(cai)(cai)料(liao))制(zhi)成杯(bei)形(xing)或(huo)漏斗形(xing)的罩(zhao)，倒裝(zhuang)于彈藥(yao)(yao)簡的前端(duan)，靠火(huo)藥(yao)(yao)的溫度(du)和壓力使罩(zhao)變形(xing)成射流而(er)穿甲。這(zhe)種(zhong)藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)最早用(yong)(yong)(yong)紫銅(tong)(tong)制(zhi)造，并大(da)(da)量應用(yong)(yong)(yong)。為了(le)增大(da)(da)罩(zhao)的單位(wei)質量從而(er)提高破甲能(neng)力，后(hou)來研制(zhi)單位(wei)質量比紫銅(tong)(tong)大(da)(da)的鎢(wu)鍘材(cai)(cai)(cai)料(liao)藥(yao)(yao)型(xing)罩(zhao)，在(zai)理(li)想的情況下，它比紫銅(tong)(tong)罩(zhao)的破甲能(neng)力提高30%左右。[1]
5、用(yong)途
銅鎢合(he)金綜合(he)銅和鎢的優點，高(gao)(gao)強度(du)/ 高(gao)(gao)比(bi)重 /耐高(gao)(gao)溫(wen)/ 耐電(dian)弧(hu)燒蝕 / 導電(dian)導熱性能好 / 加(jia)工性能好，ANK 鎢銅合(he)金采用(yong)(yong)高(gao)(gao)品(pin)質鎢粉及(ji)無氧銅粉，應用(yong)(yong)等靜(jing)壓成型 - （高(gao)(gao)溫(wen)燒結） - 滲銅，保證產品(pin)純(chun)度(du)及(ji)準確配(pei)比(bi)，組織細密，性能優異。本(ben)司銅鎢系國內(nei)優質鎢銅合(he)金材(cai)料(liao)，極適合(he)應用(yong)(yong)于高(gao)(gao)硬度(du)材(cai)料(liao)及(ji)薄片電(dian)極放電(dian)加(jia)工，電(dian)加(jia)工產品(pin)表面光潔度(du)高(gao)(gao)，精(jing)度(du)高(gao)(gao)，損(sun)耗低，有效(xiao)節約(yue)電(dian)極材(cai)料(liao)提(ti)高(gao)(gao)放電(dian)加(jia)工速(su)度(du)并改(gai)善模(mo)(mo)具(ju)精(jing)度(du)。另可用(yong)(yong)作點焊(han)(han) /碰焊(han)(han)電(dian)極。鎢銅與(yu)模(mo)(mo)具(ju)鋼焊(han)(han)接成一體(ti)，在電(dian)極的使用(yong)(yong)上非常方(fang)便。
銅鎢合金主要應用于：
1.電(dian)極材料(liao)：應用(yong)于高硬度(du)材料(liao)及溥片電(dian)極放電(dian)加(jia)工,電(dian)加(jia)工產(chan)品表面光(guang)潔度(du)高,精度(du)高,損耗低(di),有效節約。
2.觸(chu)點材料: 高中壓開關(guan)或斷路(lu)器的弧(hu)觸(chu)頭(tou)和真(zhen)空觸(chu)頭(tou)，線路(lu)板焊接和電器接觸(chu)點。
3.焊(han)(han)接材料:埋弧焊(han)(han)機(ji),氣體保(bao)護焊(han)(han)機(ji)焊(han)(han)咀,無(wu)線電(dian)電(dian)阻(zu)廠(生產炭膜電(dian)阻(zu),金屬鍍(du)膜電(dian)阻(zu))電(dian)阻(zu)對(dui)焊(han)(han)機(ji)碰焊(han)(han)材料(銅(tong)鎢合(he)金焊(han)(han)接圓盤(pan)) 。
4.導衛(wei)材(cai)料:各(ge)種線材(cai)軋鋼(gang),用于(yu)導向保護作用材(cai)料