简述钨铜工艺及应用

简述钨铜工艺及应用

 
      钨铜合金(MoCu alloy)是钨和铜的合金，钨和钨均为难熔合金(钨熔点3410℃，钨熔点2615℃)，元素周期表中同为VIB族，化学性质极为相近，钨铜和钨铜应用范围很大一部分重合，两者相差较大的是密度(钨的密度为19.3g/cm3，钨的密度为10.2 g/cm3)，故钨铜适合做高比重材料，高比重材料多以钨做主要成分，而钨铜质量轻，经常作为航天、航空仪表的配件。钨铜已规模应用的有高压真空开关用电工合金、微电子封装热沉材料、线切割电极丝，以及仪器仪表元器件。

钨铜主要应用有：

1高压真空开关用电触头材料
在高压真空开关用电触头材料行业中，国内用钨铜、钨铜材料顶替银钨等银合金电触头材料，钨铜在真空负荷开关中得到大范围的应用，部分真空灭弧室选用钨铜(12KV，630A)作为真空接触器触头材料，现已得到广泛的认可。钨铜由于适当的真空灭弧分断能力、良好的耐电压强度以及抗熔焊能力，其市场容量在不断的扩大，陕西中天火箭技术有限责任公司在2004年已成为国内较大的高压真空开关用钨铜生产商。

2微电子材料
钨铜和钨铜一样，均具有低的膨胀特性(钨的热膨胀系数5.0x10-6/℃，钨的热膨胀系数4.5x10-6/℃)，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导热导电性能可通过成分调节。根据需要，两者均广泛用作集成电路、散热器、热沉材料。

钨铜的制备工艺，与钨铜类似，目前主要有两种工艺：烧结熔渗法和粉末冶金法。

1烧结熔渗法
    直接将钨粉压制成形，在高温惰性气氛中烧结成多孔钨坯，然后在真空或惰性气氛条件下高温渗入铜液，若较终气孔率控制在3%以内，后继还须真空除气。通过烧结钨坯空隙度可调节渗入的铜含量，对于铜含量大于30%以上的钨铜，如MoCu50，钨坯不能形成致密骨架，用混入微量铜进行压制烧结熔渗。

此种方法优点是骨架良好，组织均匀，耐电弧，抗熔焊，缺点是成本偏高。

2粉末冶金法
    按所需的成分混好钨粉和铜粉，然后压制成形，直接烧结成产品。也可用氧化钨和氧化铜的混合粉还原得到的钨铜粉压制烧结，这种工艺组织更致密均匀。铜含量高的钨铜可复压提高密度，铜含量低的钨铜需超细粉末或机械活化提高其烧结性。

    由于原材料中含有氧，所以要在还原气氛中还原，一般工业用氢气，在钨铜中生产的H2O难以扩散到空气中，所以产品缺陷较多，气孔率偏高，微观组织部分偏析，在真空开关中，要求电触头在真空条件下电弧烧蚀时极低的放气特性，故一般不选用该工艺。该种工艺主要优点是工艺简单。