Kopparindustrin Kunskap: Produktionsprocess av volfram-kopparlegering
Produktionsprocess av volfram kopparlegering:
1. Infiltrationsmetod för volframkopparsmälta
Smältinfiltrationsmetoden är att pressa volframpulver till ett ämne, försintra vid en viss temperatur för att förbereda ett poröst volframmatrisskelett med en viss densitet och styrka, och sedan smälta metallkopparn med en lägre smältpunkt och infiltrera den i volframskelett för att erhålla ett tätare volframkopparmaterial. Dess mekanism är huvudsakligen att när metallvätskefasen väter den porösa matrisen, flyter metallvätskan längs partikelgapet under inverkan av kapillärkraft för att fylla porerna i det porösa volframskelettet, och därigenom erhålla ett tätare material. Denna metod kan förbättra segheten hos volframkopparmaterial. Högdensitetsvolframkopparkompositmaterialet framställt med smältinfiltrationsmetoden har god termisk och elektrisk ledningsförmåga, men det är svårt för volframskelettet att göra alla porer sammankopplade och konsekventa i storlek, och det är också svårt att säkerställa enhetligheten av kopparfördelning i produkten efter smältinfiltration, vilket är skyldigt att påverka materialegenskaperna. Med utvecklingen av nästan nätformningsteknik för pulverplastisering och de ökande kraven från modern vetenskap och teknik för komplexiteten hos delar och komponenter, har beredningen av volframskelett utvecklats från en enda traditionell pulvermetallurgiformning till extruderingsformning och injektionsformning. Till exempel använde RM German och andra i USA formsprutningsteknik för att förbereda volframskelett och uppnådde goda resultat. De försintrade det förberedda volframskelettet vid 900 grader och smältinfiltrerade vid 1500 grader i 90 ~ 120 minuter. Den erhållna legeringen hade utmärkta prestanda. Eftersom volfram-kopparkompositmaterialet framställt med denna metod har utmärkta prestanda, är det det mest använda. Denna metod har emellertid också stora brister, vilket specifikt manifesteras i behovet av bearbetning efter infiltration för att avlägsna överskott av metallkoppar, vilket ökar kostnaderna för efterföljande bearbetning, minskar utbytet och inte är lämpligt att använda i delar med komplexa former. .
2. Högtemperatur vätskefassintring av volframkoppar
Högtemperatursintring i flytande fas är en processmetod för framställning av volfram-kopparkompositmaterial genom att blanda volframpulver och kopparpulver i en viss proportion, pressning och sintring i flytande fas. Den traditionella metoden utför vanligtvis högtemperatursintring i vätskefas vid en temperatur över 300 grader över smältpunkten för koppar för att göra den tät. Kännetecknet är att tillverkningsprocessen är enkel, men det finns nackdelar som hög sintringstemperatur, lång sintringstid, stor mängd kopparförångning, dålig sintringsprestanda och låg sintringsdensitet (endast 90~95 av den teoretiska densiteten), vilket kan inte uppfylla användningskraven. För att förbättra materialets densitet behöver därför relevanta efterbearbetningssteg såsom återpressning, varmpressning, varmkalcinering etc. läggas till efter sintring i vätskefas, men detta ökar processens komplexitet och begränsar processen. dess tillämpning. Volframkopparmaterialet framställt genom den explosiva komprimeringsmetoden av AKBhalla18 et al. har en bra sintringseffekt vid hög temperatur i flytande fas. Dessutom fann man i sintringsprocessen i högtemperaturvätskefas att partikelstorleken hos volfram och kopparpulver också påverkar sintringsdensiteten hos volframkopparkompositer. Ju finare pulvret är, desto högre erhållen sintringsdensitet.
3. Ultrafint/nano-storlek volfram kopparpulver och enstegs sintringsmetod nästan full förtätning
Ultrafint/nanopulver har en rad utmärkta egenskaper: såsom fina pulverkorn, stor specifik yta, stor kontaktyta mellan pulver, stor ytaktivitet, stor sintringsdrivkraft, låg sintringstemperatur, snabb förtätning, hög densitet och bra prestanda utan lägga till valfri aktivator. Därför har volfram-kopparkompositmaterialet framställt med ultrafint pulver mycket hög densitet, hög termisk och elektrisk ledningsförmåga, mycket fin och enhetlig mikrostruktur och har ojämförliga fördelar jämfört med volfram-kopparkompositmaterialet framställt med konventionella metoder. Det finns många metoder för att framställa ultrafina/nano volfram-kopparkompositpulver, såsom mekanisk legering (MA), sol-gel-metod (Sol-Ge1), mekanisk-termokemisk processsyntesmetod (mekanisk-termokemisk process), etc.
4. Volfram-kopparaktiverad vätskefassintring
Aktiverad vätskefassintring är en metod för att lägga till en spårmängd ({{0}}.1-0.5) av ett tredje metallelement som Pd, Ni, Co, Fe, etc. till volfram-kopparmaterial för att främja volframfasen som är olöslig i koppar att lösas upp i kopparfasen och bilda en 7-fas som innehåller dessa metallelement under sintringsprocessen i vätskefas. Jämfört med sintringsmetoden i vätskefas vid hög temperatur, minskar denna metod inte bara sintringstemperaturen och förkortar sintringstiden, utan förbättrar också sintringsdensiteten avsevärt. JL Johnsonll et al. studerade aktiveringseffekten av övergångselement Pd, Ni, Co och Fe på sintring av volframkopparmaterial. Studien visade att Co och Fe har den bästa aktiveringseffekten, vilket avsevärt kan förbättra tätheten hos volframkopparmaterial. Aktiveringseffekten av Ni och Pd i W-Cu är inte uppenbar, vilket är värre än i rent volframpulver. Anledningen är att Ni, Pd och Cu bildar en oändlig fast lösning och inte kan spela en aktiveringseffekt, medan Co, Fe och Cu endast bildar en begränsad fast lösning. Under sintringsprocessen kommer den andra fasen som bildas av spårämnen att fällas ut vid korngränsen och bilda intermetalliska föreningar, vilket främjar förtätningen av volfram. JL Johnson och RMGerman et al.s studie av W-lOCu-systemet visade också att när Co-halten är 0,35, är materialets prestanda efter sintring vid 1300 grader under 1 timme mycket bra. Aktiveringsförbättrad sintring i vätskefas kan göra det möjligt för volframkopparmaterial att erhålla högre relativ densitet, hårdhet, böjhållfasthet och andra egenskaper. Det är dock värt att notera att tillsatsen av aktivatorer kommer att påverka den elektriska och termiska ledningsförmågan hos faskoppar med hög ledningsförmåga, vilket avsevärt minskar materialets termiska och elektriska ledningsförmåga, vilket är ogynnsamt för mikroelektroniska material som kräver hög elektrisk och termisk ledningsförmåga. . Därför är de material som framställs med denna metod endast lämpliga för tillfällen där elektrisk och termisk ledningsförmåga inte krävs.
Alla känner till kvaliteterna av volframkopparlegeringar. Låt oss prata om identifieringsmetoden för volframkopparlegeringar: Om du känner till volframkopparinnehållet kan du beräkna det baserat på densiteten, vilket är en grov identifiering. Den mest vetenskapliga verifieringen är att göra röntgendiffraktionsanalys, som exakt kan se de element som finns i materialet.
