簡述鎢銅工藝及應(yīng)用
鎢銅合金(MoCu alloy)是鎢和銅的合金，鎢和鎢均為難熔合金(鎢熔點(diǎn)3410℃，鎢熔點(diǎn)2615℃)，元素周期表中同為VIB族，化學(xué)性質(zhì)極為相近，鎢銅和鎢銅應(yīng)用范圍很大一部分重合，兩者相差較大的是密度(鎢的密度為19.3g/cm3，鎢的密度為10.2 g/cm3)，故鎢銅適合做高比重材料，高比重材料多以鎢做主要成分，而鎢銅質(zhì)量輕，經(jīng)常作為航天、航空儀表的配件。鎢銅已規(guī)模應(yīng)用的有高壓真空開關(guān)用電工合金、微電子封裝熱沉材料、線切割電極絲，以及儀器儀表元器件。
鎢銅主要應(yīng)用有：
1高壓真空開關(guān)用電觸頭材料
在高壓真空開關(guān)用電觸頭材料行業(yè)中，國內(nèi)用鎢銅、鎢銅材料頂替銀鎢等銀合金電觸頭材料，鎢銅在真空負(fù)荷開關(guān)中得到大范圍的應(yīng)用，部分真空滅弧室選用鎢銅(12KV，630A)作為真空接觸器觸頭材料，現(xiàn)已得到廣泛的認(rèn)可。鎢銅由于適當(dāng)?shù)恼婵諟缁》謹(jǐn)嗄芰Α⒘己玫哪碗妷簭?qiáng)度以及抗熔焊能力，其市場容量在不斷的擴(kuò)大，陜西中天火箭技術(shù)有限責(zé)任公司在2004年已成為國內(nèi)較大的高壓真空開關(guān)用鎢銅生產(chǎn)商。
2微電子材料
鎢銅和鎢銅一樣，均具有低的膨脹特性(鎢的熱膨脹系數(shù)5.0x10-6/℃，鎢的熱膨脹系數(shù)4.5x10-6/℃)，又具有銅的高導(dǎo)熱特性，其熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱導(dǎo)電性能可通過成分調(diào)節(jié)。根據(jù)需要，兩者均廣泛用作集成電路、散熱器、熱沉材料。
鎢銅的制備工藝，與鎢銅類似，目前主要有兩種工藝：燒結(jié)熔滲法和粉末冶金法。
1燒結(jié)熔滲法
直接將鎢粉壓制成形，在高溫惰性氣氛中燒結(jié)成多孔鎢坯，然后在真空或惰性氣氛條件下高溫滲入銅液，若較終氣孔率控制在3%以內(nèi)，后繼還須真空除氣。通過燒結(jié)鎢坯空隙度可調(diào)節(jié)滲入的銅含量，對(duì)于銅含量大于30%以上的鎢銅，如MoCu50，鎢坯不能形成致密骨架，用混入微量銅進(jìn)行壓制燒結(jié)熔滲。
此種方法優(yōu)點(diǎn)是骨架良好，組織均勻，耐電弧，抗熔焊，缺點(diǎn)是成本偏高。
2粉末冶金法
按所需的成分混好鎢粉和銅粉，然后壓制成形，直接燒結(jié)成產(chǎn)品。也可用氧化鎢和氧化銅的混合粉還原得到的鎢銅粉壓制燒結(jié)，這種工藝組織更致密均勻。銅含量高的鎢銅可復(fù)壓提高密度，銅含量低的鎢銅需超細(xì)粉末或機(jī)械活化提高其燒結(jié)性。
由于原材料中含有氧，所以要在還原氣氛中還原，一般工業(yè)用氫氣，在鎢銅中生產(chǎn)的H2O難以擴(kuò)散到空氣中，所以產(chǎn)品缺陷較多，氣孔率偏高，微觀組織部分偏析，在真空開關(guān)中，要求電觸頭在真空條件下電弧燒蝕時(shí)極低的放氣特性，故一般不選用該工藝。該種工藝主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單。
