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钨铜合金结合了钨铜两种组分的优点,既具有钨的耐高温、高强度、高密度、耐电弧腐蚀等特性,又具有铜的高导电导热性、优良塑性等优异性能,被广泛应用在电触头材料、电子封装材料、破甲材料以及核聚变材料等领域中。但钨铜合金因其两组分的互不相溶性,钨铜界面润湿性差,烧结过程中难以致密,很难得到理想的微观结构和性能。因而改善钨铜界面的润湿性来提高其烧结性能成为亟待解决的问题。本课题通过加入微量活化元素的方法实现钨铜复合粉末的活化烧结,结合活化烧结和放电等离子体烧结工艺来改善钨铜合金的烧结性,实现其均匀致密的组织结构和优异的综合性能。本文主要采用了化学镀方法和机械合金化方法添加第三相活化元素,制取钨铜复合粉末。对不同粉末制备工艺、不同活化元素种类下合金的结构性能进行了对比研究分析。通过化学镀方法和SPS烧结技术制备了不同成分的W-Ni-Cu合金。化学镀后的钨粉呈现球形状,表面镀层完整,氧含量较低。对采用化学镀法制备的钨铜复合粉末进行SPS烧结工艺的研究,发现烧结温度在1030℃时合金的致密度和力学性能最高。化学镀法制备的W-Ni-Cu合金具备初步的网络结构,W/Ni/Cu-15Cu合金的拉伸强度为379 MPa,相比1700℃下SPS烧结制备的纯钨和未添加Ni元素的钨铜合金,其合金强度分别提高了1.5倍和4倍。通过机械合金化法和SPS烧结技术制备了不同成分的W-Ni-Cu合金。其中Cu(Ni)机械合金化制备的合金呈现铜网-钨岛的较为致密的网络结构微观形貌,其W-W连接度较低。W(Ni)机械合金化制备的合金中钨铜两相分布不均,存在较多无钨或者无铜的“空白区”。机械合金化方法制备的钨铜合金其力学性能和致密度高于化学镀方法制备的合金,其中Cu(Ni)系列合金拉伸强度达到488 MPa,延伸率3.30%,相比纯钨分别提升2.21倍和0.83倍。但Ni元素的加入极大程度地影响了合金的导热性和导电性,合金热扩散系数和电导率远低于纯钨。采用机械合金化法和SPS烧结技术制备了W-Cr-Cu合金,相比Ni元素,Cr作为活化元素时其对钨铜合金烧结性能的改善作用更为明显。Cr元素对合金的力学性能提升更大,对合金导热性能和导电性能的负面影响更小。机械合金化法制备的W-Cr-Cu合金的力学性能和导热、导电性能均优于W-Ni-Cu合金。Cu(Cr)机械合金化制备的合金界面结合良好,网络结构连续,拉伸强度达到669 MPa,延伸率达到3.85%,相比纯钨分别提升了3.4倍和1.13倍,相比W-Ni-Cu分别提升了0.37倍和0.17倍。其热扩散系数达到64.05 mm~2/s,相比纯钨提高了50%。在拉伸断裂时,Cu(Cr)系列合金的主要是钨铜界面断裂和钨颗粒的解理断裂。Cr元素的加入提高了钨铜的界面强度,并且使合金组织更均匀,W-W连接度降低,从而减少了断裂时钨颗粒的颗粒脱粘和钨铜界面的脱粘,增加了钨颗粒的解理断裂,从而提高了合金的力学性能。