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              硬質合金球

              鎢銅制品的應用領域主要集中在以下幾個方面??!

              2019-11-01

              鎢銅復合材料是由鎢和銅兩種互不固溶的金屬構成的假合金,它結合了鎢的高熔點、高硬度、低的膨脹系數和銅的高導電。導熱性能,是一種性能十分優良的復合材料。鎢銅制品材料不僅具有良好的導熱性和較低的熱膨脹系數,而且還可以通過改變其鎢銅的含量來設計其熱導率和膨脹系數,這些特性使得鎢銅復合材料在電子、電工、航天航空等領域得到了廣泛的應用,其中主要集中在以下幾個方面:


              1.電觸頭材料

                鎢銅材料一個非常重要的應用就是作為高壓電器開關的電觸頭。電觸頭材料亦稱觸點或是接點,是高、低壓電器的關鍵元件,擔負著接通和分斷電流的作用,直接影響著開關、電器的可靠性和使用壽命。鎢銅合金觸頭在燃弧過程中,表層低熔點的銅首先熔化,由于毛細管作用被吸附在鎢骨架毛細管孔中,在電弧高溫作用下蒸發并帶走大量熱量,使鎢骨架冷卻,從而使觸頭具有良好的開斷性能。鎢骨架由于熔點很高,在電弧中的燒蝕極小,即使局部溫度過高也不會發生熔焊,從而保證了開關性能的穩定性、可靠性和長壽命。而且鎢的含量越高,抗燒損的性能越好,但導電率低,具體的使用要進行具體的選擇。

              目前,電觸頭用鎢銅材料除了常規的高壓電器開關外,其主要的發展是:一是超高壓用的鎢銅電觸頭,由50萬伏為主向75萬伏甚至200萬伏以上發展;二是中等電壓用真空鎢銅材料。作為真空用鎢銅觸頭材料除了要具有常規電觸頭所需求的性能外,特別要求符合真空應用時材料極低的氣體含量,這就要求采取特殊的制取工藝,如高溫或真空脫氣,真空熔滲等。真空鎢銅觸頭材料與傳統的鎢銅觸頭材料不同的是還發展了高鎢低銅的的鎢銅制品,如W-Cu10、W-Cu15等。某些使用條件要求低截流值的鎢銅材料,則可以在其中加入少量的三方金屬如銻、鉍、碲等。



              2.電極頭材料

                 在電火花加工發展開始的較長時間,普遍采用銅或銅合金作為加工電極。雖然銅和銅合金價格低廉、使用方便,但是由于銅以及銅合金電極不耐電火花燒蝕,電極消耗大,加工精度差,有時需進行多次加工。隨著模具精度以及許多難加工材料部件的用量不斷增加,以及電火花加工工藝的日益成熟,鎢銅材料作為電火花加工電極的用量與日俱增。目前,鎢銅合金可作為電阻焊電極、電火花加工電極、等離子電極等電極材料。在電火花加工過程中,電極材料的作用是輸送加工脈沖,并以自身最小的損耗去蝕除工件。鎢銅材料具有加工速度快、加工質量高、電極材料損耗小的特點。因此,對于高轉速工模具及難加工材料的精加工等具有明顯優勢。作為電火花加工電極要求鎢銅材料既有良好的導電導熱性能,同時還要有很好的抗火花腐蝕性能,并且材料組織要非常均勻致密。


              3.高溫材料

                20世紀60年代,美國就開始將鎢銅材料應用在火箭導彈的噴管喉襯及燃氣舵等高溫環境下。鎢銅作為高溫材料應用的原理是當燃氣溫度接近甚至超過金屬鎢的熔點時(>3000℃),鎢銅材料中所含的銅蒸發而大量吸熱,這樣就會大大降低鎢銅部件的溫度,從而使其能夠在一般材料無法承受的高溫下使用。因此,鎢銅材料的一個重要的用途是作為火箭、導彈等高溫高速氣流燒蝕、沖刷的高溫部件,如燃氣舵、噴管、喉襯、鼻錐等。另外,還可以用作坦克穿甲彈的藥型罩、增程炮的尾噴管、電磁炮的軌道材料。隨著各國航天及軍事工業的發展,高溫用鎢銅材料的需要將大幅增長。作為高溫用的鎢銅材料質量要求嚴格,特別是他在高溫下的強度和高溫燃氣中的燒蝕性能。

              電子封裝及熱沉材料

              4.電子封裝及熱沉材料

                近年來,隨著電子器件的大功率化和大規模集成電路的發展。對電子封裝材料的要求越來越高。由于鎢銅材料既有極高的耐熱性和良好的導電導熱性,同時又具有與硅片、砷化鎵及陶瓷材料相匹配的熱膨脹系數,并且還可以通過條件鎢銅的相對含量來設計材料的性能。因此,鎢銅復合材料成為微電子封裝領域的理想材料,在上世紀九十年代,鎢銅材料就作為新的重要的電子封裝和熱沉材料得到了應用。目前已經作為基片、連接件和散熱組件等被廣泛用于計算機中央處理系統、大規模集成電路和大功率微波器件中。作為電子封裝及熱沉材料,對于鎢銅材料的質量和性能具有更高的要求,不僅要求高的純度和組織均勻 、好的氣密性(高致密度)、低的氣體含量(好的真空性能),而且更要求高的導電導熱性和嚴格控制的熱膨脹系數。


              5.其他材料

                 根據鎢銅制品復合材料等各項特性,各種新的可能應用不斷的研究和開發:它可以作為重載荷滑動摩擦軸套的加強筋;用作高速旋轉和運動的固體密封件;各種儀器儀表中要求無磁性、低膨脹、高彈性模量、防輻射屏蔽等特殊要求的零部件;真正發展中的實驗聚合反應堆;可以承受和傳遞大熱流的裝置材料。另外,在激光器、通訊設備、辦公設備以及體育和運動器件中也有鎢銅的應用。

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