钨铜在我国的重要性

钨铜在我国的重要性
 钨铜、钨银材料是一般公认三大类金属钨制品之一（钨丝、钨杆;钨基重合金;钨铜、钨银材料）。因为它们三者各具自己特异的组织性能、特殊的制取方法和特有的应用领域。

        钨铜、钨银材料开始发展于本世纪３０年代,比发明制取钨丝、钨杆的生产工艺晚,而与钨基重合金的发明时间相近。它们是由钨与铜或银所组成的既不互相固溶又不形成金属间化合物的两相单体均匀混合的组织。对于这样一种特殊组织,当时被称之为“伪合金”（ｐｓｅｕｄｏａｌｌｏｙ）。正由于这样的组织。因此,钨铜、钨银材料成为钨的耐高温、高硬度、低膨胀系数等特性和铜与银高的导电导热性、好的塑性等特性的综合结果,而且,其综合性能还可以通过改变其组成成分的比例而加以调整。

        钨铜、钨银材料一般采用两种方法制取。其一是通常的粉末冶金方法,即混粉、压制、烧结。但这种烧结制品的相对密度很低,大约仅为理论密度的９０%左右,而且,铜含量愈低相对密度愈低。因此,这种制品性能很差,现在仅应用在制取高含铜（Ｃｕ≥４０%质量分数）的钨铜材料,而且在烧结后,还要通过复压来进一步提高密度。另一种方法就是“熔渗法”,这也就是开始时为制取钨铜、钨银材料而发明的专用方法。它是将钨粉或掺入部分铜粉或银粉的混合粉压制成坯块,然后在坯块上放置所需的铜或银,当升温铜、银熔化后即渗入到压坯中的孔隙中,形成钨铜、钨银材料。这样制得的钨铜、钨银材料相对密度高,性能好,是制取钨铜、钨银材料的主要方法。

        钨铜、钨银材料主要是作为高、低压电器开关的接点和触头,也可以用作其他电加工、电真空和高温模具的材料。五六十年代,美国等采用钨银材料作为高温固体燃料火箭的喷管喉衬和导弹的鼻锥等。因为研究发现,当高温气流通过钨银材料时,材料组织中所含的银将气化挥发,吸取大量热量,从而起了冷却作用,保护了留下来的钨的骨架。这就是所谓“自发汗冷却”机理。这样,就可以使钨银材料的使用温度超过３０００℃。

        我国的钨铜、钨银产业是在新中国成立以后发展起来的,其发展的速度是相当快的。虽然,在一些方面与国外优秀水平相比仍有一定差距,但是,已经基本满足国民经济和国防的需要。而且,在某些方面还具有自己的独创和相当的水平。

        ８０年代至９０年代,真空开关中真空断路器的兴起,对于１０～３５ｋＶ电压等级开关电器中钨铜触头用量造成了明显的下降。但是,９０年代后期,我国１０ｋＶ电压等级真空负荷开关的引进和发展,又给钨铜材料带来了新的希望。当然,真空用钨铜材料与常规材料相比,要求特殊的真空性能,即极低的气体含量和放气性,这就必需采取真空工艺生产。除了钨铜材料用于真空复合开关外,还有真空接触器用的碳化钨铜、钨铜铝碲等类钨铜系列材料。３２１世纪初我国钨铜、钨银材料的发展展望

        ２０世纪行将结束,我国的钨铜、钨银材料产业将如何面对即将来临的２１世纪呢？特别是到２０１０年这１０年应该进行那些工作呢？我个人认为,除了继续不断提高目前生产钨铜、钨银材料的质量和水平,扩大钨铜、钨银材料在其他各个领域的应用外,可以着重注意以下几点:

（１）我国地域广大,但能源主要集中于西部,而能源大量消耗的地区则是经济发达的东部,为了解决长距离输电的经济问题,需要开发制造８００～１０００ｋＶ超高压的开关电器。目前,这种高压开关电器国外也仅极少数几个国家能够制造。为此,钨铜触头材料必需能够紧跟和满足这一发展的需要。

（２）目前,我国已将城乡电网的建设和改造列为基础建设的重要部分,其中所应用的主要开关电器将是１０～３５ｋＶ电压等级的各种真空开关,需要面广量大。因此,如何进一步开发新的真空用钨铜、钨银系列电极材料,大力推广其在真空开关中的应用是一个迫切需要解决的任务,也是这些材料升级换代的一种体现。

（３）钨铜、钨银材料在微波器件以及电子器件中作为大功率、高温、高效的散热和热沉材料,已经愈来愈受到国外有关人员的重视,而且开始得到应用。这也意味着钨铜、钨银材料在高技术和信息工程中应用的良好前景。这一动向应该引起我们的注意,并应立即开展有关的研究开发工作。

（４）在军工方面,钨铜材料除了继续开展在航天飞行器上的应用外,在其他方面还有应用的潜能,如坦克破甲弹的药罩、增程炮的尾喷口、电磁炮轨道材料等。当然,这些工作关键在于要有确切的任务和与军工有关单位的密切合作。

（５）为了完成以上各项有关的发展任务,必须进行相应的基础开发研究和新工艺研究工作,如铜钨、钨银系中添加稀土、其他元素和金属间化合物的研究,纳米级钨铜、钨银材料的研究,钨铜、钨银梯度材料的研究以及机械合金化、超细粉末、共还原粉末、注塑成型、温压、热等静压等工艺的研究等等。