首先,阐述了三种不同粒度的钨粉粉末(2.65μm、4.32μm、8.26μm)对钨铜合金性能的影响。实验表明,粉末粒度越细,其密度、硬度越高,但是导电性能较差,组织的不均匀度也随之增加。其中,对于W-30Cu(即W70钨铜)合金,密度和硬度以钨2.65μm粉粒时最高,分别为14.7g/cm3和HB222,但此时电导率较低,为22.6%IACS。
其次,对粒直径为2.65μm的钨粉进行了钨骨架制备的研究,考察了压力、烧结温度对骨架性能的影响,得出了制备钨骨架的最佳工艺条件：采用2.65μm的钨粉在410MPA压力下压制钨骨架,氢气氛下在1300℃温度下进行烧结。
然后,对粒径为2.65μm的钨粉制备的钨骨架进行了熔渗工艺的研究,分别考察了不同工艺因素温度、时间、气氛以及后处理对钨铜合金性能的影响。通过实验,得到熔渗的最佳工艺条件氢气氛下在1350℃熔渗钨骨架,熔渗时间为80MIN。熔渗后的样品在800℃下进行退火处理。
添加活化元素通常有利于合金的烧结及性能的提高。基于此,本论文讨论了添加微量的CO粉及Ni粉对钨铜合金制备及其性能的影响。结果表明,添加微量的、能显著提高钨铜合金的密度、硬度,但大大降低了合金的电导率,因此,添加Co、Ni不利于高性能钨铜电极的制备。
通过上述研究及反复实验,最后确定了制备高性能钨铜合金(W-25Cu)的最佳工艺制度:
采用粒径为2.65μm的钨粉和微量的诱导铜粉,在1300℃烧结制备高性能的钨骨架。然后,在氢气氛下,对钨骨架进行熔渗,熔渗温度为1350℃,熔渗时间为,熔渗后在800℃下进行退火处理,便可获得性能较好的钨铜复合材料。
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