鎢銅合金(jīn)(Tungsten copλ•per alloy)主要(yào)應用(yòng÷®&)

　　　鎢銅合金(jīn)綜合了(le)金(jīn)屬鎢和(hπ​₹é)銅的(de)優點，其中鎢熔點高(gāo)(>£鎢熔點為(wèi)3410℃，鐵(tiě®‍σ)的(de)熔點1534℃)，密度大(dà)(鎢密度為(wèi)©>∑ 19.34g/cm3，鐵(tiě)的(de)密度為(wèi)7.8g/cm3♦φ>₹) ；銅導電(diàn)導熱(rè)性能(néng)優越，鎢銅合金(jīn)(∏$成分(fēn)一(yī)般範圍為(wèi)WCu7~<↕WCu50)微(wēi)觀組織均勻、耐高(gāo)溫、強度高(gāo)、耐≈©₹電(diàn)弧燒蝕、密度大(dà)；導電(d♥↑iàn)、導熱(rè)性能(néng)适中∏ σ£，廣泛應用(yòng)于軍用(yòng)耐高(​​‍gāo)溫材料、高(gāo)壓開(kāi)關用(yòn₽♥ g)電(diàn)工(gōng)合金(jīn)、電(diàn)加工(gōng)©÷電(diàn)極、微(wēi)電(diàn÷'∏♠)子(zǐ)材料，做(zuò)為(wèi)零部&↔件(jiàn)和(hé)元器(qì)件(jiàn)廣泛♠$應用(yòng)于航天、航空(kōng)、電(diàn)子(zǐ)、電(di÷¶àn)力、冶金(jīn)、機(jī)械、體(t±ε>☆ǐ)育器(qì)材等行(xíng)業(yè)。
表1 　金(jīn)屬鎢和(hé)銅的(de)物(w"≤✔ù)理(lǐ)性能(néng)
性能(néng) 密度
g/cm3 熱(rè)膨脹
系數(shù)
10-6/℃ 熱(rè)導率
w/(m·k) 熱(rè)容
J/(kg·℃) 彈性
模量
GPa 泊松密度
熔點
℃ 強度
MPa
鎢 19. 32 4. 5 174 136 411 0. 28 3410 550
銅 8. 93 16. 6 403 385 145 0. 34 1083 120
　　　中國(guó)航天四院和(hé)北(běi)京鋼鐵∞↕♥≤(tiě)研究總院共同承擔的(de)航天用(yòn∑ ×g)鎢滲銅項目獲國(guó)家(jiā)✘™∑發明(míng)二等獎，陝西(xī)中天火(huǒ)箭技(jì≥<)術(shù)有(yǒu)限責任公司(隸屬于航天四院)利用(yòng)其$απ特有(yǒu)的(de)熔滲技(jì)術(sh$®®ù)開(kāi)發的(de)高(gāo)壓開(kāi)∞$關電(diàn)工(gōng)合金(jī♠‍εn)鎢銅、钼銅、銅鎢碳化(huà)鎢，國(guó)內↓×> (nèi)市(shì)場(chǎng)占有(yǒu)率首先，£÷≥ 其中鎢銅約占70%。
1軍用(yòng)耐高(gāo)溫材料     &®☆nbsp;鎢銅合金(jīn)在航天航空(kōng)中用(✔σ§♥yòng)作(zuò)導彈、火(huǒ)箭發動機(jī)的(φ§≠de)噴管、燃氣舵、空(kōng)氣舵、鼻錐，→→‌¥主要(yào)要(yào)求是(shì)要(yà•>o)求耐高(gāo)溫(3000K~5000K)、‌$&耐高(gāo)溫氣流沖刷能(néng)力，主要(yào)利用(yòng)☆₹∞銅在高(gāo)溫下(xià)揮發形成的(de)''發汗制(zhì)冷(lěng)作(zuò)用♣ ε(yòng)(銅熔點1083℃)，降低(dī '<↑)鎢銅表面溫度，保證在高(gāo)溫極端條件(jiàn)下★✘↓∞(xià)使用(yòng)。
表2 高(gāo)溫鎢銅材料性能(néng)
牌号 銅含量 鎢骨架
相(xiàng)對(duì)密度 材料密度
g/cm3 相(xiàng)對(duì)
密度 抗拉強度MPa 斷裂韌性
MPa m0.5
室溫 800℃
WCu10 8～12% 77～82% 16.5~17.5 ≥97 ≥300 ≥150 15～18
WCu7 6～9% 82～86% 17~18 ≥97 ≥300 ≥150 13～15
2高(gāo)壓開(kāi)關用(yòn♦•​•g)電(diàn)工(gōng)合金(jīn)
　　　鎢銅合金(jīn)在高(gāo)壓開(kāi)關128kV SF×"↑ 6斷路(lù)器(qì)WCu/CuCr中，以及高(gā≠δ↓↔o)壓真空(kōng)負荷開(kāi)關(12kV♦ ≥ 40.5KV 1000A)，避雷器(qì)中得(de)到(Ω®☆‌dào)廣泛應用(yòng)，高(gāo)壓真空(kōng)開(kāi)™ ≤關體(tǐ)積小(xiǎo)，易于維護，使用(yòng)範圍廣，能('γ↑néng)在潮濕、易燃易爆以及腐蝕的(de)環境中使用(yòng"♣♣✘)。主要(yào)性能(néng)要(yào)求是(shì)耐電(dià‌♠≤n)弧燒蝕、抗熔焊、截止電(diàn)流α‌<÷小(xiǎo)、含氣量少(shǎo)、熱(rè)電(diࣀλφn)子(zǐ)發射能(néng)力低(dī)等。除常規宏觀性×≈♥能(néng)要(yào)求外(wài)，還(hái)要(yào)求氣孔率，✔↕微(wēi)觀組織性能(néng)，故要(yào)采取特殊工(gōng)藝，↑↑需真空(kōng)脫氣、真空(kōng)熔滲等複雜(zá)工(gōng)藝。∑→
表3  電(diàn)工(gōnσ♥g)合金(jīn)用(yòng)鎢銅性能(néng)要(yào)求
産品名稱 符号 銅 銀(yín) 雜(zá)質 鎢 密度 電(diàn)阻 電(diàn)導 硬度
HB 抗彎
強度
銅鎢50 CuW50 50±2 0.5 餘量 11.85 3.2 54 1128  
銅鎢55 CuW55 45±2 0.5 餘量 12.30 3.5 49 1226  
銅鎢60 CuW60 40±2 0.5 餘量 12.75 3.7 47 1373  
銅鎢65 CuW65 35±2 0.5 餘量 13.30 3.9 44 1520  
銅鎢70 CuW70 30±2 0.5 餘量 13.80 4.1 42 1716 790
銅鎢75 CuW75 25±2 0.5 餘量 14.50 4.5 38 1912 885
銅鎢80 CuW80 20±2 0.5 餘量 15.15 5.0 34 2158 980
銅鎢85 CuW85 15±2 0.5 餘量 15.90 5.7 30 2354 1080
銅鎢90 CuW90 10±2 0.5 餘量 16.75 6.5 27 2550 1160
3電(diàn)加工(gōng)電(diàn)極±£'∞       電(diàπ"n)火(huǒ)花(huā)加工(gōng)電(dià✘₩≥&n)極早期采用(yòng)銅或石墨電(diàn)極，便宜但(dàn)>♣£不(bù)耐燒蝕，現(xiàn)在基本上('¶σshàng)已被鎢銅電(diàn)極頂替。鎢銅電(diàn)極的(de)"→₽優點是(shì)耐高(gāo)溫、高(gāo)溫γ→強度高(gāo)、耐電(diàn)弧燒蝕，并且導電(diàn)導熱(rè)性™€±能(néng)好(hǎo)，散熱(rè)快(kuài)。♣↓₩₹應用(yòng)集中在電(diàn)火(huǒ)花(huā)電(dià£≠n)極、電(diàn)阻焊電(diàn)極和(hé)高(gāo)壓放(↓↔©fàng)電(diàn)管電(diàn)極。
電(diàn)加工(gōng)電(diàn)極特點  β是(shì)品種規格繁多(duō)，批量小(xiǎo)而總量多(du ↓ō)。作(zuò)為(wèi)電(diàn)§ε→加工(gōng)電(diàn)極的(de)鎢銅材料應具¶→≥有(yǒu)盡可(kě)能(néng)高(gāo)的(♣↔de)緻密度和(hé)組織的(de)均勻性，特别是(shì)細長(chγ‍áng)的(de)棒狀、管狀以及異型電(diàn)極。4微(w>∏₩↑ēi)電(diàn)子(zǐ)材料
　　　鎢銅電(diàn)子(zǐ)封裝和(hé)熱(rè)沉材料♠'，既具有(yǒu)鎢的(de)低(dī)膨脹特性，又(yòu)具有(☆ε&‍yǒu)銅的(de)高(gāo)導熱(rè)特性，其熱(rè)膨脹系數€δ'(shù)和(hé)導熱(rè)導電(diàn>§)性能(néng)可(kě)以通(tōng)過調整鎢銅的(de)成分€↕(fēn)而加以改變，因而給鎢銅提供了(le)更廣的(d♥×e)應用(yòng)範圍。由于鎢銅材料具有(yǒu)很(hě→≥ n)高(gāo)的(de)耐熱(rè)性和(hé)良好(hǎ♦™o)的(de)導熱(rè)導電(diàn)性，同時(shí)又(y★φòu)與矽片、砷化(huà)镓及陶瓷材料相(xiàng)匹♣₩配的(de)熱(rè)膨脹系數(shù)₽≥≈，故在半導體(tǐ)材料中得(de)到(dào)廣泛的(de)應用∞​★₹(yòng)。适用(yòng)于與大(dà)功率器≥Ωγ(qì)件(jiàn)封裝材料、熱(rè)沉材料±₹δ、散熱(rè)元件(jiàn)、陶瓷以及砷化(huà)镓基座等&δ。
表4 用(yòng)于封裝熱(rè)沉的(de)鎢銅材料的(™‌de)主要(yào)性能(néng)
熱(rè)導率
W/(m﹒k) 熱(rè)膨脹系數(shù)
10-6/K 密度
g/cm3 比熱(rè)導率
W/(m﹒k)
WCu 140~210 5.6~8.3 15~17 9~13
WCu10 140~170 5.6~6.5 17.0
WCu15 160~190 6.3~7.3 16.4
WCu20 180~210 7.6~9.1 15.6
MoCu 184~197 7.0~7.1 9.9~10.0 18~20
         ♣→→           &n§&bsp;     &nbs₽εp;         →≤""  (高(gāo)友(yǒu)誼 整理(lǐ)✘♣α20080215)