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钨铜合金
钨铜合金的特性
钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%～50%。合金用粉末冶金方法制取，具有很好的导电导热性，较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下，如3000℃以上，合金中的铜被液化蒸发，大量吸收热量，降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。 钨铜合金有较广泛的用途，主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜或钼铜混合粉末经过压制成型后，在1300-1500°液相烧结。此法制备的材料均匀性不好、存在较多闭空隙，致密度通常低于98%，但通过添加少量镍的活化烧结法、机械合金化法或者氧化物供还原法制备超细、纳米粉末能提高烧结活性，从而提高钨铜、钼铜合金的致密度。但镍活化烧结会使材料的导电、导热性能显著降低，机械合金化引入杂质也会降低材料传导性能；氧化物共还原法制备粉末，工艺过程繁琐，生产效率低下，难以批量生产。钨、钼骨架熔渗法：先将钨粉或钼粉压制成型，并烧结成具有一定孔隙度的钨、钼骨架，然后熔渗铜。此法适用于低铜含量的钨铜、钼铜产品。钨铜与钼铜相比，具有质量小，加工容易，线膨胀系数、导热系数及一些主要力学性能与钨铜相当等优点。虽耐热性能不及钨铜，但比目前一些耐热材料要好，因此应用前景较好。因钼铜的润湿性比钨铜的差，尤其是制备低铜含量的钼铜时，熔渗后材料的致密度偏低，导致材料的气密性、导电性、导热性满足不了要求，其应用受到限制。
合金牌号 比重 热导率 热膨胀系数 推荐厂家
WCu7 17.5 150 5.5 北京索通钨钼
WCu10 17.0 160 6.2 北京索通钨钼
WCu15 16.2 170 6.9 北京索通钨钼
WCu20 15.4 180 7.4 北京索通钨钼
WCu25 14.7 200 8.0 北京索通钨钼
WCu30 14.1 220 8.8 北京索通钨钼
钨铜合金棒表面经过车削加工，不得有孔洞、裂纹、分层或夹杂等缺陷，钨铜合金棒的缺陷及允许偏差符合下表 直径 长度
尺寸范围 允许偏差 尺寸范围 允许偏差
10<Φ≤25 +/-0.5 100<Φ≤200 +/-5
钨铜合金综合了金属钨和铜的优点，其中钨熔点高(钨熔点为3410℃，铜的熔点1080℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm3，铜的密度为8.89 g/cm3) ；铜导电导热性能优越，钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大；导电、导热性能适中，广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料，做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。 一、军用耐高温材料 钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥，主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力，主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃)，降低钨铜表面温度，保证在高温极端条件下使用。 二、高压开关用电工合金 钨铜合金在高压开关128kV SF6断路器WCu/CuCr中，以及高压真空负荷开关(12kV 40.5KV 1000A)，避雷器中得到广泛应用，高压真空开关体积小，易于维护，使用范围广，能在潮湿、易燃易爆以及腐蚀的环境中使用。主要性能要求是耐电弧烧蚀、抗熔焊、截止电流小、含气量少、热电子发射能力低等。除常规宏观性能要求外，还要求气孔率，微观组织性能，故要采取特殊工艺，需真空脱气、真空熔渗等复杂工艺。 三、电加工电极 电火花加工电极早期采用铜或石墨电极，便宜但不耐烧蚀，现在基本上已被钨铜电极顶替。钨铜电极的优点是耐高温、高温强度高、耐电弧烧蚀，并且导电导热性能好，散热快。应用集中在电火花电极、电阻焊电极和高压放电管电极。 电加工电极特点是品种规格繁多，批量小而总量多。作为电加工电极的钨铜材料应具有尽可能高的致密度和组织的均匀性，特别是细长的棒状、管状以及异型电极。 四、微电子材料 钨铜电子封装和热沉材料，既具有钨的低膨胀特性，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导热导电性能可以通过调整钨铜的成分而加以改变，因而给钨铜提供了更广的应用范围。由于钨铜材料具有很高的耐热性和良好的导热导电性，同时又与硅片、砷化镓及陶瓷材料相匹配的热膨胀系数，故在半导体材料中得到广泛的应用。适用于与大功率器件封装材料、热沉材料、散热元件、陶瓷以及砷化镓基座等。
钨铜合金综合铜和钨的优点,高强度、高比重、耐高温、耐电弧烧蚀、导电电热性能好、加工性能好。采用高品质钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型(高温烧结-渗铜),保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异. 断弧性能好，导电性好,导热性好,热膨胀小。
