傳統(tǒng)的鎢銅合金的制備一般采用銅滲和液相燒結(jié)方法,但是由于鎢銅互不相溶,其燒結(jié)性能較差,難以實(shí)現(xiàn)完全的燒結(jié)致密化,難以形成均勻化的微觀結(jié)構(gòu),難以靈活地調(diào)整鎢銅復(fù)合材料的成分,盡管采用超細(xì)銅彌散分布的粉末,能較大地改善鎢銅合金的燒結(jié)性能,獲得較理想的材料:添加Ni、Co、Fe、Pd等元素,活化燒結(jié)能取得較好的效果。但探索新的制備技術(shù)以獲得組織和微結(jié)構(gòu)更加合理,性能更為優(yōu)異的新型鎢銅合金仍是鎢銅合金開(kāi)發(fā)研究中一個(gè)十分重要的課題。鎢的熔點(diǎn)很高,因此制備鎢銅合金只能采用粉末冶金方法制備,大致如下:
1.熔浸法。熔浸法是先制備一定密度、強(qiáng)度的多孔基體骨架,再滲以熔點(diǎn)較低的金屬,填充骨架的方法,其機(jī)理主要是在金屬液潤(rùn)濕多孔基體時(shí),在毛細(xì)管力作用下,金屬液沿顆粒間隙流動(dòng)填充多孔骨架空隙,獲得綜合性能優(yōu)良的材料,其優(yōu)點(diǎn)是致密度高、燒結(jié)性能好,熱導(dǎo)和電導(dǎo)性能好;缺點(diǎn)是熔浸后需要進(jìn)行機(jī)加工去除多余的金屬銅,增加了機(jī)加工費(fèi)用,降低了成品率。但熔浸法仍是目前制備鎢銅合金中應(yīng)用最為廣泛的方法。
2.高溫液相燒結(jié)法。由于鎢、銅的熔點(diǎn)相差很大,可以采用高溫液相燒結(jié)法制備鎢銅合金,通過(guò)在銅熔點(diǎn)以上的高溫液相燒結(jié)使其致密化。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單易控,缺點(diǎn)是燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、燒結(jié)性能差、燒結(jié)密度低,不能滿足使用要求。
3.活化液相燒結(jié)法。由于高溫液相燒結(jié)法不能獲得接近理論密度的鎢銅合金,采用燒結(jié)后處理則增加工藝復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本。而通過(guò)加入活化元素來(lái)提高燒結(jié)活性的活化液相燒結(jié)法不僅降低了燒結(jié)溫度,縮短了燒結(jié)時(shí)間,而且使得燒結(jié)密度大大提高。
4.纖維替代粒子法。用具有一定方向性的纖維替代難熔金屬粉末顆粒所制做的復(fù)合材料不僅導(dǎo)電、電熱性能高,且能控制難熔金屬在高溫下的氧化飛濺,具有較高的耐蝕性。
5.電弧熔煉法。電弧熔煉法是選用傳統(tǒng)粉末冶金法將所要求的鎢銅合金做成電極,再在自耗電弧爐內(nèi)進(jìn)行熔化,從而制得晶粒細(xì)小,密度偏析小、致密度高以及抗蝕性好的鎢銅合金。
6.固定結(jié)構(gòu)法。對(duì)于鎢銅合金,在深索其不同生產(chǎn)工藝的同時(shí),也從改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,試圖向形成固體結(jié)構(gòu)的技術(shù)方向發(fā)展。即根據(jù)不同的服役條件,設(shè)計(jì)成專用的元器件,從而保證質(zhì)量和使用要求。如當(dāng)前使用的中空型電觸頭,由于觸頭體存在一空心區(qū),觸頭在接觸電弧時(shí),散熱快、燒損小、壽命較長(zhǎng)。