高銅含量鎢銅復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、高銅含量鎢銅復(fù)合材料作為一種新型鎢銅材料，其銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到50％～90％，在大幅度提高鎢銅材料電學(xué)性能與熱學(xué)性能的同時，鎢作為第二相對銅基體起到增強(qiáng)的作用，使材料具有良好的力學(xué)性能。該類材料可以代替部分含銀觸頭從而降低觸頭材料制造成本；還可用作電火花加工的電極和電焊機(jī)的點焊頭；當(dāng)用作質(zhì)點強(qiáng)化的銅合金時，在保持高導(dǎo)電率的情況下，高溫退火后仍具有高硬度，解決了純銅在較高溫度時發(fā)生軟化變形使應(yīng)用受到限制等問題。
　　 本文在傳統(tǒng)鎢銅材

2、料制備方法的基礎(chǔ)上，使用松裝熔滲法，鎢纖維骨架增強(qiáng)法，納米鎢銅包覆粉體燒結(jié)法三種不同的制備技術(shù)來制備高銅型鎢銅復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀等手段對所制樣品的組織性能進(jìn)行檢測，得出如下結(jié)果：
　　 1．采用離散元分析方法，對松裝粉體建立數(shù)學(xué)模型，綜合分析單個粉體顆粒受到重力，接觸力與摩擦力，使用計算機(jī)模擬松裝粉體堆積的全過程，得出了粉體顆粒粒度越小松裝孔隙率越大的結(jié)論，并推導(dǎo)出粉體的松裝孔隙率ε與粉體

3、顆粒粒徑dp兩者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系：ε=0.768+0.18exp（-dp/4.09）
　　 2．采用松裝熔滲法選用50nm，0.5μm,5μm三種粒度鎢粉制備出銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)70％～90％的高銅型鎢銅復(fù)合材料，其中5μm鎢粉制備樣品，硬度達(dá)到105HB，電導(dǎo)率達(dá)到70％IACS。
　　 3．采用鎢纖維骨架制備高銅型鎢銅復(fù)合材料，樣品顯微組織中纖維分布均勻，方向清晰；隨著鎢骨架孔隙率的增加，硬度，密度呈現(xiàn)下降趨勢，電導(dǎo)率上升，

4、其中骨架孔隙率65.50％的W-Cu50樣品在熔滲之后，鎢骨架保持緊密良好，樣品正面硬度與側(cè)面硬度均為118HB，電導(dǎo)率為57.8％ IACS。
　　 4．采用熱化學(xué)共還原法，即325～3750C與550～800℃兩階段氫氣還原鎢酸銅粉體，制備出包覆均勻且粒度小于100nm的納米鎢包覆銅復(fù)合粉體，包覆層厚度約10nm。
　　 5．在950℃～1100℃低溫?zé)Y(jié)納米鎢銅復(fù)合粉體，所制的高銅型鎢銅復(fù)合材料達(dá)到99.78％的相