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鎢銅
鎖定
- 中文名
- 鎢銅
- 外文名
- Tungsten Copper
- 別 名
- 金屬發汗材料
- 含銅量
- 10%~50%
- 製 取
- 粉末冶金法
- 用 途
- 電極、高温模具等
- 熔 點
- 3000 ℃
鎢銅簡介
鎢銅物理性能
鎢銅合金綜合了金屬鎢和銅的優點,其中鎢熔點高(鎢熔點為3410℃,銅的熔點1080℃),密度大(鎢密度為19.25g/cm,銅的密度為8.92/cm3) ;銅導電導熱性能優越,鎢銅合金(成分一般範圍為WCu7~WCu50)微觀組織均勻、耐高温、強度高、耐電弧燒蝕、密度大;導電、導熱性能適中,廣泛應用於軍用耐高温材料、高壓開關用電工合金、電加工電極、微電子材料,做為零部件和元器件廣泛應用於航天、航空、電子、電力、冶金、機械、體育器材等行業。
性能 | 密度g/cm | 熱膨脹係數10-6/℃ | 熱導率w/(m·k) | 熱容J/(kg·℃) | 泊松密度 | 熔點℃ | 強度MPa | |
鎢 | 19. 25 | 4. 5 | 174 | 136 | 411 | 0. 28 | 3410 | 550 |
銅 | 8. 92 | 16. 6 | 403 | 385 | 145 | 0. 34 | 1083 | 120 |
軍用耐高温材料
鎢銅合金在航天航空中用作導彈、火箭發動機的噴管、燃氣舵、空氣舵、鼻錐,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温氣流沖刷能力,主要利用銅在高温下揮發形成的發汗製冷作用(銅熔點1083℃),降低鎢銅表面温度,保證在高温極端條件下使用。
牌 號 | 銅 Cu | 鎢 W | 雜質總和 | 密度 g/cm3(20 ℃) | %IACS | 溶化温度 (℃) | 抗彎強度Mpa | 硬 度 |
CuW70 | 28-32 | 餘量 | < 0.5 | 13.8-14 | ≥ 42 | ≥ 700 | ≥ 667 | ≥ 184 |
高温鎢銅性能
牌號 | 銅含量 | 鎢骨架 相對密度 | g/cm | 相對 密度 | 抗拉強度MPa | MPa m | |
室温 | 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 |
鎢銅特點
1.電阻焊電極:綜合了鎢和銅的優點,耐高温、耐電弧燒蝕、強度高、比重大、導電、導熱性好,易於切削加工,並具有發汗冷卻等特性,由於具有鎢的高硬度、高熔點、抗粘附的特點,經常用來做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、對焊電極。
精確的電極形狀,優良的加工性能,能保證被加工件的精確度大大提高。
鎢銅分類
鎢銅電工材料
(1)電接觸材料。這是最重要的一類電工材料,它們具有高的抗電弧燒蝕性能和抗熔焊性能,用於各種高、低壓開關電器和某些儀表中作為電觸頭、電觸點和電極。電觸頭是鎢銅材料應用量最大的一類,特別是含銅量在20%~40%的鎢銅材料應用量最大,主要用作中、高電壓和中、大電流的開關電器中,如輸電網的保護斷路器觸頭和其他觸頭、觸點。含15%~20%Cu的鎢銅觸頭可用在電壓高達50萬V或更高的斷路器上。
(2)電加工材料。指用在電阻焊、電鉚接、電鐓鍛、電火花加工技術中的電極和模具材料。電火花加工要求電極或模具材料具有較好的導電性和抗電弧燒蝕性,以保證加工精度,所以多采用鎢銅材料。電阻焊也多采用鎢銅材料。電鉚接和電鐓鍛在某些場合下也採用鎢銅材料。
鎢銅瞬時高温材料
瞬時高温材料是一種既重要又特殊的鎢銅材料,可在接近鎢熔點和稍超過鎢熔點的温度下使用,工作時間很短,幾秒至200秒便完成使命,所以叫瞬時高温材料。這類材料主要用來製造航天器的高温部件,如火箭噴管、制導導彈飛行方向的燃氣舵、導彈端頭(頭錐、鼻錐)和其他構件。抗燒蝕性和抗熱震性是瞬時高温材料的最主要使用性能,因為固體燃料的燃氣温度一般高達2700~3300℃,燃氣流中含有大量的固體粒子,對噴管、燃氣舵等部件有嚴重的沖刷和燒蝕作用;而且這些部件是在急劇温升的條件下(幾秒鐘升至工作温度)工作的,因此對部件產生激烈的熱震破壞作用。對端頭而言,當飛行器飛入太空再進入大氣層時,由於速度快而受到粒子云的激烈摩擦產生高温和侵蝕。鎢銅材料是能夠滿足上述要求的較好材料。
隨着碳一碳(C—C)纖維複合材料的研製成功和發展,因它具有質輕和抗熱震性好的優點,火箭噴管喉襯越來越多地用它來製造。但其抗燒蝕性遠不如鎢銅材料,對那些要求抗燒蝕性高的噴管喉襯、燃氣舵和其他部件仍需用鎢基材料製造。
鎢銅破甲材料
鎢銅材料可用作破甲材料,即一種所謂“藥型罩”材料。用鎢銅材料(常用W-30Cu材料)製成杯形或漏斗形的罩,倒裝於彈藥簡的前端,靠火藥的温度和壓力使罩變形成射流而穿甲。這種藥型罩最早用紫銅製造,並大量應用。為了增大罩的單位質量從而提高破甲能力,後來研製單位質量比紫銅大的鎢鍘材料藥型罩,在理想的情況下,它比紫銅罩的破甲能力提高30%左右。
鎢銅用途
銅鎢合金綜合銅和鎢的優點,高強度/ 高比重 /耐高温/ 耐電弧燒蝕 / 導電導熱性能好 / 加工性能好,ANK 鎢銅合金採用高品質鎢粉及無氧銅粉,應用等靜壓成型 - (高温燒結) - 滲銅,保證產品純度及準確配比,組織細密,性能優異。本司銅鎢系國內優質鎢銅合金材料,極適合應用於高硬度材料及薄片電極放電加工,電加工產品表面光潔度高,精度高,損耗低,有效節約電極材料提高放電加工速度並改善模具精度。另可用作點焊 /碰焊電極。鎢銅與模具鋼焊接成一體,在電極的使用上非常方便。
銅鎢合金主要應用於:
1.電極材料:應用於高硬度材料及溥片電極放電加工,電加工產品表面光潔度高,精度高,損耗低,有效節約。
2.觸點材料: 高中壓開關或斷路器的弧觸頭和真空觸頭,線路板焊接和電器接觸點。