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1、鎢銅合金作為電極材料要求具有良好的致密性、耐磨耐腐蝕性和良好的導(dǎo)電性。本文探討了細(xì)顆粒鎢粉制備高性能鎢銅電極的工藝技術(shù)路線,包括研究粉末粒度、高性能鎢骨架的制備、合理的熔滲工藝、添加金屬元素對(duì)性能的影響等四個(gè)部分。通過金相顯微技術(shù)、掃描電鏡分析等現(xiàn)代分析手段開展了大量的實(shí)驗(yàn)工作及理論分析,制備出了性能較高的鎢銅復(fù)合材料。 首先,研究了三種不同粒度的鎢粉粉末(2.65μm、4.32μm、8.26μm)對(duì)鎢銅合金性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明
2、,粉末粒度越細(xì),其密度、硬度越高,但是導(dǎo)電性能較差,組織的不均勻度也隨之增加。其中,對(duì)于W-30Cu合金,密度和硬度以鎢粉粒徑為2.65μm時(shí)最高,分別為14.70g/cm<'3>和HB222,但此時(shí)電導(dǎo)率較低,為22.6%IACS。 其次,對(duì)粒徑為2.65μm的鎢粉進(jìn)行了鎢骨架制備的研究,考察了壓力、燒結(jié)溫度對(duì)骨架性能的影響,得出了制備鎢骨架的最佳工藝條件:采用2.65μm的鎢粉在410MPa壓力下壓制鎢骨架,氫氣氛下在130
3、0℃溫度下進(jìn)行燒結(jié)。 然后,對(duì)粒徑為2.65μm的鎢粉制備的鎢骨架進(jìn)行了熔滲工藝的研究,分別考察了不同工藝因素(溫度、時(shí)間、氣氛以及后處理)對(duì)鎢銅合金性能的影響。通過實(shí)驗(yàn),得到熔滲的最佳工藝條件:氫氣氛下在1350℃熔滲鎢骨架,熔滲時(shí)間為80min。熔滲后的樣品在800℃下進(jìn)行退火處理。 添加活化元素通常有利于合金的燒結(jié)及性能的提高。基于此,本論文討論了添加微量的Co粉及Ni粉對(duì)鎢銅合金制備及其性能的影響。結(jié)果表明,添加
4、微量的Co、Ni能顯著提高鎢銅合金的密度、硬度,但大大降低了合金的電導(dǎo)率,因此,添加Co、Ni不利于高性能鎢銅電極的制備。 通過上述研究及反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后確定了制各高性能鎢銅合金(W-25Cu)的最佳工藝制度._采用粒徑為2.65μm的鎢粉和微量的誘導(dǎo)銅粉,在1300℃燒結(jié)制備高性能的鎢骨架。然后,在氫氣氛下,對(duì)鎢骨架進(jìn)行熔滲,熔滲溫度為1350℃,熔滲時(shí)間為80min,熔滲后在800℃下進(jìn)行退火處理,便可獲得性能較好的鎢銅復(fù)合材
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