活化烧结制备钨铜合金的组织及性能研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jasmineonbridges
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
<正> 地方时、区时的计算,是中学地理教材的一个难点,也是高考试题中经常涉及的内容。许多中学生遇到这种类型的计算,感到很棘手,常常陷入迷宫。要想准确地计算出地方时、区
会计电算化内部会计控制作为会计信息的获取、指挥、控制的关键点,成为医院财务管理工作的重中之重。健全和完善电算化内部会计控制,对医院经营管理和保障电算化的安全、正常
某公司肉鸡养殖场传染性法氏囊病(IBD)等病毒性疾病时有发生,为了控制该病等的发生,本研究通过检测肉鸡IBD,AI母源抗体及疫苗免疫后抗体的消长变化,重新制定了免疫程序,并对其效果进
<正>一、开展活动教学促进学生学习兴趣提升从教育心理学的角度来说,兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征,是可以推动人们求知的一种内在力量。从由学生学习
近几年来,随着国家大力发展红色旅游,倡导学习和缅怀红色革命精神,红色旅游越来越受到游客的青睐。借红色旅游重温革命圣地、追忆历史、缅怀革命先辈成为很多游客的选择。因
临床技能训练是医学教育过程中的重要环节,是基础理论与临床实践相结合的桥梁,是培养合格临床医师的关键。随着社会的进步及患者自我保护意识的增强,传统的临床技能训练教学
课堂教学干变万化,一个小现象往往可以折射出多种问题。在信息技术课章教学中,透过看似平常的情境,我们不难发现隐藏其巾的问题。把握好信息技术课堂教学,要谨防下面四种现象引发
鉴于水库工程管理运用的重要性,提出管运洪水的新概念,并和设计洪水做了全面对比,指出二者异同。在此基础上提出了评判管运洪水是否合理的两个通用准则:条件合乎要求和防洪安
转向信号灯简称转向灯,用来指示汽车的转弯方向,以告知其它车辆和行人.同时,捷达轿车转向灯还装有危急报警装置,在遇到特殊情况时,接通危急报警开关,可使前、后、左、右4个转
研究背景小肠是人体消化食物和吸收营养的主要场所,是胃肠道中最长的一段肌性管道,它蜿蜒曲折,互相重叠,成人小肠长约5-7米,可分为十二指肠、空肠和回肠。小肠的特殊解剖结构