鎢銅的(de)熔點相(x&♣iàng)差很(hěn)大(dà)，鎢的(de)熔點為(wèi)↓•3410℃，遠(yuǎn)高(gāo)于銅的(de)沸點且鎢銅不(bù)互溶 ♦，因此鎢銅複合材料隻能(néng)采用(yòng)¶÷±•粉末冶金(jīn)方法制(zhì)備。從(cóng)提高(gāo)σγ≠♠材料的(de)緻密度等性能(néng)出發，國(guó)內(nèi)外(w↑€∏ài)學者對(duì)鎢銅材料的(de)制(zhì)備工(™λ≠gōng)藝進行(xíng)了(le)大(dà↓ )量研究，形成了(le)多(duō)種燒結方法，下(xi✔★→à)面将對(duì)其基本情況進行(xíng)¶✘≥•介紹。
1、熔滲法
熔滲ε↔φ↔法是(shì)将鎢粉壓制(zhì)成坯塊，¶↕在一(yī)定溫度下(xià)預燒制(zhì)備成具×₩™有(yǒu)一(yī)定密度和(hé)強度的(d≈&σ e)多(duō)孔鎢基體(tǐ)骨架，然後将熔點較低(dī)的(de<☆)金(jīn)屬銅熔化(huà)滲入到(dà γo)鎢骨架中，從(cóng)而得(de)到(dào)較緻密鎢銅§§材料的(de)方法。其機(jī)理(lǐ) &σ主要(yào)是(shì)當金(jīn)屬液相(xià∏™ng)潤濕多(duō)孔基體(tǐ)時(shí)，金(jīn)屬液在毛細管$•ε力作(zuò)用(yòng)下(xià)沿顆粒間(jiān)隙®<•→流動填充多(duō)孔鎢骨架孔隙，從(cóng)πγγ而獲得(de)較緻密的(de)材料。采用(yòng)該方法可(kě)Ω¥∏以改善鎢銅材料的(de)韌性。采用(yòng)熔滲法所制(zh×₩ì)備的(de)高(gāo)緻密度鎢銅複合材料，其導熱(rè)和(hé) ♣§≤導電(diàn)性能(néng)良好(hǎo)，÷ 但(dàn)因鎢骨架很(hěn)難做(zuò)到(dào)♠∞→孔隙全部連通(tōng)及大(dà)小(xiǎo)一(yī)緻，且熔滲"♥≥後的(de)産品也(yě)很(hěn)難保證銅分(fēn)布的(de)均₩勻性，從(cóng)而勢必影(yǐng)響™βλ到(dào)材料性能(néng)。随著(zhe)粉末增塑近(jìn¥✔)淨成形技(jì)術(shù)的(de)發展和(hé)現(xiàn)代↕ε¶✘科(kē)學技(jì)術(shù)對(duì)零部件(jiàn)形™✘←狀複雜(zá)程度要(yào)求的(de)提高(επgāo)，鎢骨架的(de)制(zhì)備已由單一™≤ (yī)的(de)傳統粉末冶金(jīn)模壓成形向擠壓成形和(hé)注射成形∏≈★方向發展。如(rú)美(měi)國(guó)的(de)R M German₹≤等人(rén)采用(yòng)注射成形技(jì)術(shù)制(zhì§γ•←)備鎢骨架，獲得(de)了(le)較好(hǎo)的(de)效果，他(tā)們•将預先制(zhì)備的(de)鎢骨架經900℃預燒，α¥在1500℃熔滲9O～120min，所獲得(de)的(de)合金(jīn♠✘)性能(néng)優良。由于該方法所制(zhì)備鎢 ∑λ銅複合材料的(de)性能(néng)優良，因 £ Ω此應用(yòng)較為(wèi)廣泛。然而，采用(Ωφyòng)該方法也(yě)有(yǒu)很(h©₹← ěn)大(dà)的(de)不(bù)足，具體(tǐ)σ¥★表現(xiàn)在熔滲後需要(yào)進行(xíng)機(jī)加工 ↕✘♠(gōng)以去(qù)除多(duō)餘的(de)金(jīn)屬<'銅，增加了(le)後序機(jī)加工(gōng<λ)費(fèi)用(yòng)，降低(dī)了(le)成品率，而且也(yě)不(γ¶bù)利于在形狀複雜(zá)零部件(ji>$Ω àn)中采用(yòng)。
2、高(gāo)溫液相(xiàng)燒® 結
高(gāo)溫液相(xiàng ¥)燒結是(shì)将鎢粉和(hé)銅粉按一(♣¥λyī)定比例混合、壓制(zhì)、液相(xiànε☆∏'g)燒結而制(zhì)得(de)鎢銅複合材料的(de)工(gōn♥∑₹g)藝方法。傳統作(zuò)法通(tōng)常在高(gāo)于銅熔點30✔±&0℃以上(shàng)進行(xíng)高♣₹€(gāo)溫液相(xiàng)燒結使其緻密化(huà)，特點是(shì)生(s₩×↕πhēng)産工(gōng)序簡單，但(dàn)存在燒結溫度高(™ gāo)，燒結時(shí)間(jiān)長(cháng)、銅大(dσ≠à)量揮發、燒結性能(néng)較差、燒結≥Ω密度較低(dī)(隻為(wèi)理(lǐ)論密度的(de)90～95)等缺點，™→不(bù)能(néng)滿足使用(yòng)要(yào)求。因此，為(wèi¥λ€®)了(le)提高(gāo)材料密度，在液相(xiàng)燒結之後需增加相(x♣÷iàng)關後處理(lǐ)工(gōng)序如(rú₹÷✘)複壓、熱(rè)壓、熱(rè)煅等，然Ω€而卻增加了(le)工(gōng)藝的(de)複∑>雜(zá)性，應用(yòng)受到(dào)限制(zhì)。A K Bhalα"©±lal8 等人(rén)采用(yòng)爆炸壓實法制(zhì)備的 ®≥σ(de)鎢銅材料，具有(yǒu)較好(hǎo)高(gāo&€ )溫液相(xiàng)燒結效果。另外(wài)，在高(gāo)溫液相∑≈α(xiàng)燒結過程中發現(xiàn)，鎢、銅粉末的(de)粒度大(d∏★←à)小(xiǎo)也(yě)影(yǐng)響鎢銅複©ε合材料的(de)燒結緻密度，粉末越細，獲得(de)φ₽的(de)燒結緻密度越高(gāo)。
3、粉末的(de)超細／納米化(h≥λ±εuà)及一(yī)步燒結近(jìn)全緻密法
超細／納米粉末具有(yǒu)一(yī)σ系列優良的(de)特點：如(rú)粉末的(de)晶粒細小(xiǎo)，&♦×<比表面積大(dà)，粉末之間(jiān)的(de)接觸界面 ✔±大(dà)，表面活性大(dà)，燒結驅動力大(dà)，在不('≥☆bù)需要(yào)添加任何活化(huà≥§☆Ω)劑的(de)情況下(xià)，燒結溫度低(dī)、緻密化(hu¶δà)快(kuài)，而且緻密度高(gāo)，±★∏δ性能(néng)好(hǎo)。因此用(yòng)超細粉末制(zh×®€ì)備的(de)鎢銅複合材料具有(yǒu)非常高(₽•≥₽gāo)的(de)緻密度、高(gāo)的(de)導熱(β★rè)導電(diàn)性能(néng)、非常細小(xiǎo)且均勻的(d•≥e)顯微(wēi)組織結構，具有(yǒu)傳統常規方法所制(zhì★ ≥)備鎢銅複合材料無可(kě)比拟的(de)優點。超細／納米鎢銅複合粉£末的(de)制(zhì)備方法有(yǒu)多(duō)種，如(rú♣φε✔)機(jī)械合金(jīn)化(huà)(MA)↓★，溶膠一(yī)凝膠法(Sol—Ge1)，機(jī)械一€≤(yī)熱(rè)化(huà)學工(gōng)藝合成法(Mecha"✘no—ThermochemicalProce ★ss)等。
4、活化(huà)液相(xià"$ng)燒結
活化(hu₩"&÷à)液相(xiàng)燒結是(shì)采用(yòng)在鎢銅材料中加∑∑↑入微(wēi)量(0．1 ～0．5 )Pd、Nσ•¥i、Co、Fe等第三種金(jīn)屬元素的(de)方法，促使不(bù)£σ溶解于銅的(de)鎢相(xiàng)溶解于銅相(≠σxiàng)中，而在液相(xiàng)燒結過§λ程中形成含有(yǒu)這(zhè)些(xiē)金(jīn)屬元素πα的(de)7相(xiàng)。與高(gāo)溫液相(xiàngφ★)燒結法相(xiàng)比，該方法不(bù)僅降低(dī)了 ✔π(le)燒結溫度，縮短(duǎn)了(le)燒結時(≠♥shí)間(jiān)，而且燒結緻密度大(dà)大(dà)提高βφ♣(gāo)。J LJohnsonl1 等人(rén)研究了(le)采用≠↕©(yòng)過渡族元素Pd、Ni、Co、Fe對(duì)鎢銅材λ$☆ε料燒結的(de)活化(huà)效果。研究表明(mín☆←¶♦g)Co、Fe的(de)活化(huà)效果較好(h₩&≈<ǎo)，可(kě)明(míng)顯提高(gāo)鎢銅材料的(de)緻密度，N&∞•i、Pd在W—Cu中的(de)活化(huà)效果不(bù)明(m"ε<íng)顯，比其在純鎢粉中的(de)活化(huà)效果要(yào)差，其原因為→γ(wèi)Ni、Pd與Cu形成無限固溶體(tǐ)，不(bù)能(÷÷∞✔néng)起到(dào)活化(huà)效果，而Co、Fe與Cα€u隻形成有(yǒu)限固溶體(tǐ)，在燒結過程中微(₩±♦wēi)量元素形成的(de)第二相(xiàng)會(huì)在 ÷δ÷晶界中析出，并形成金(jīn)屬間(jiān)化(γ§huà)合物(wù)，促使鎢的(de)緻密化(huà)。J L♦>δ♠ Johnson和(hé)R M German等人(rén)↓☆對(duì)W—lOCu系的(de)研究還(hái)表明(míng)，當Co♠¶₩含量為(wèi)0．35時(shí)，于1300℃燒結1 πh後的(de)材料性能(néng)很(hěn)好→εβ(hǎo)。活化(huà)強化(huà)液相(xi→✔₹àng)燒結可(kě)使鎢銅材料獲得(de)較高(gāo)的(de)相(x€♥&≥iàng)對(duì)密度、硬度、抗彎強度等₩φΩ™性能(néng)。但(dàn)值得(de)注意的(de)是(shì)，↑ 活化(huà)劑的(de)加入會(huì)影(yǐ¥<ng)響高(gāo)導電(diàn)相(xiàng)銅的(de)導電(dià☆✘ n)和(hé)導熱(rè)性能(néng)，從(≈¶cóng)而顯著降低(dī)了(le)材料的(de)導熱(rè)導電(dià♦< n)性能(néng)，這(zhè)對(duì)要¶✔$₹(yào)求高(gāo)導電(diàn)導熱(rè)性的(de)微(wē₹ φ↕i)電(diàn)子(zǐ)材料來(lái≤$)說(shuō)是(shì)不(bù)利的(de)。因此該方±'法所制(zhì)備的(de)材料隻适用(yòng)于導電(diàn)、導δδ$熱(rè)性能(néng)要(yào)求不(bù)高(gāo)的(de) ☆ 場(chǎng)合。
