複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

鎢銅

鎖定
鎢銅是指鎢和銅組成的合金,常用合金的含銅量為10%~50%。合金粉末冶金方法制取,具有很好的導電導熱性,較好的高温強度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的銅被液化蒸發,大量吸收熱量,降低材料表面温度。所以這類材料也稱為金屬發汗材料
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

鎢銅合金有較廣泛的用途,主要是用來製造抗電弧燒蝕的高壓電器開關的觸頭和火箭噴管喉襯、尾舵等高温構件,也用作電加工的電極、高温模具以及其他要求導電導熱性能和高温使用的場合。
鎢銅選用精細鎢、銅粉末,經一流浸透燒結工藝精製而成,可承受近2000度高温和高應力,具有高熔點、高硬度、抗燒損和良好抗粘附性電蝕產品表面光潔度高,精度極高,損耗低。
鎢銅廣泛用作高壓,超液壓開關和斷路器的觸頭,保護環,用於電熱墩粗砧塊材料,自動埋弧焊導電咀等離子切割機噴嘴,電焊機對焊機的焊頭,滾焊輪,封氣卯電極和點火花電極,點焊,碰焊材料等 [1] 

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
熱導率w/(m·k)
熱容J/(kg·℃)
泊松密度
熔點℃
強度MPa
19. 25
4. 5
174
136
411
0. 28
3410
550
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
Cu
W
雜質總和
密度
g/cm3(20 ℃)
%IACS
溶化温度
(℃)
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
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

鎢銅 鎢銅
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。
2.電火花電極:針對鎢鋼、耐高温超硬合金製作的模具需電蝕時,普通電極損耗大,速度慢。而鎢銅高的電腐蝕速度,低的損耗率,
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。
3.高壓放電管電極:高壓真空放電管在工作時,觸頭材料會在零點幾秒的的時間內温度升高幾千攝氏度。而鎢銅高的抗燒蝕性能、高  韌性,良好的導電、導熱性能給放電管穩定的工作提供必要的條件。
4.電子封裝材料:既有鎢的低膨脹特性,又具有銅的高導熱特性,其熱膨脹係數和導電導熱性可以通過調整材料的成分而加以改變。

鎢銅分類

鎢銅電工材料

鎢銅合金電工材料:主要分為電接觸材料電加工材料。
(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

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。
3.焊接材料:埋弧焊機,氣體保護焊機焊咀,無線電電阻廠(生產炭膜電阻,金屬鍍膜電阻)電阻對焊機碰焊材料(銅鎢合金焊接圓盤) 。
4.導衞材料:各種線材軋鋼,用於導向保護作用材料 [1] 
參考資料
  • 1.    呂大銘. 鎢銅複合材料研究的新進展[J]. 中國鎢業, 2000, 15(6):27-31.