W-10Cu復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、鎢銅復(fù)合材料具有高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、良好的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性和較高的強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于高壓開(kāi)關(guān)觸頭材料,特別是真空開(kāi)關(guān)電觸頭材料。然而當(dāng)前制備的鎢銅復(fù)合材料普遍存在材料密度、強(qiáng)度偏低,電導(dǎo)率不高等問(wèn)題,阻礙了鎢銅復(fù)合材料在電器開(kāi)關(guān)中的應(yīng)用。為了解決這些問(wèn)題,本研究通過(guò)以超細(xì)鎢粉和不同粒徑配比的鎢粉為原料,設(shè)計(jì)骨架燒結(jié)和熔滲工藝,制備了高性能的W-10Cu復(fù)合材料。
　　 本論文研究了超細(xì)鎢粉的制備工藝,W-10Cu復(fù)合

2、材料的制備工藝及其性能。為了進(jìn)一步提高材料的密度,論文還研究了鎢粉的不同粒徑配比對(duì)材料性能的影響。研究結(jié)果表明:
　　 (1)偏鎢酸銨(AMT)經(jīng)噴霧干燥后粉末顆粒具有球殼狀結(jié)構(gòu)。將此粉末在450℃煅燒后再在750℃進(jìn)行一步氫還原,獲得了粒徑為0.4μm,平均晶粒大小僅為33nm的超細(xì)鎢粉。
　　 (2)以超細(xì)鎢粉為原料,制備了相對(duì)密度為80.26％的鎢骨架。將骨架在1300℃熔滲120min制備了密度為16.79g/c

3、m3(相對(duì)密度為97.14％)、硬度為31HRC,電導(dǎo)率為39.7％IACS的W-10Cu復(fù)合材料。
　　 (3)骨架的收縮率隨燒結(jié)溫度的升高而增加。高溫?zé)Y(jié)骨架,使其產(chǎn)生一定的收縮,從而使孔隙度滿足滲銅10wt％的要求。材料密度隨熔滲時(shí)間的增加而增加。硬度和電導(dǎo)率隨熔滲時(shí)間的增加先升高后降低。制備W-10Cu復(fù)合材料的合理工藝為:熔滲溫度1300℃,熔滲時(shí)間120min。
　　 (4)兩種粒徑配比鎢粉制備的W-10Cu

4、復(fù)合材料,隨著粒徑比的增加,材料的密度、硬度和電導(dǎo)率也隨之提高。三種粒徑配比鎢粉制備的材料密度、硬度值隨著粒徑比的增加反而降低,電導(dǎo)率隨著粒徑比的增加而增大。四種粒徑配比鎢粉制備的W-10Cu復(fù)合材料的性能變化規(guī)律與三種粒徑配比制備的材料性能變化規(guī)律一致。按粒徑比為3:1配比的粉末壓坯在1350℃燒結(jié),保溫時(shí)間90min后,鎢骨架相對(duì)密度達(dá)到80.5％。骨架在1300℃熔滲120min后,W-10Cu復(fù)合材料的相對(duì)密度達(dá)到98.9％,洛