Pengetahuan Industri Tembaga: Proses Pengeluaran Aloi Tungsten-Tembaga
Proses pengeluaran aloi tembaga tungsten:
1. Tungsten tembaga mencairkan kaedah penyusupan
Kaedah penyusupan cair adalah dengan menekan serbuk tungsten ke dalam bilet, pra-sinter pada suhu tertentu untuk menyediakan rangka matriks tungsten berliang dengan ketumpatan dan kekuatan tertentu, dan kemudian mencairkan tembaga logam dengan takat lebur yang lebih rendah dan menyusupkannya ke dalam rangka tungsten untuk mendapatkan bahan tembaga tungsten yang lebih tumpat. Mekanismenya adalah terutamanya apabila fasa cecair logam membasahi matriks berliang, cecair logam mengalir di sepanjang jurang zarah di bawah tindakan daya kapilari untuk mengisi liang rangka tungsten berliang, dengan itu memperoleh bahan yang lebih padat. Kaedah ini boleh meningkatkan keliatan bahan tembaga tungsten. Bahan komposit tembaga tungsten berketumpatan tinggi yang disediakan oleh kaedah penyusupan cair mempunyai kekonduksian haba dan elektrik yang baik, tetapi sukar bagi rangka tungsten untuk membuat semua liang bersambung dan konsisten dalam saiz, dan juga sukar untuk memastikan keseragaman pengedaran tembaga dalam produk selepas penyusupan cair, yang pasti menjejaskan sifat bahan. Dengan perkembangan teknologi pemplastikan serbuk hampir-net membentuk dan keperluan sains dan teknologi moden yang semakin meningkat untuk kerumitan bahagian dan komponen, penyediaan rangka tungsten telah dibangunkan daripada pembentukan acuan metalurgi serbuk tradisional tunggal kepada pembentukan penyemperitan dan pembentukan suntikan. Sebagai contoh, RM German dan lain-lain di Amerika Syarikat menggunakan teknologi pengacuan suntikan untuk menyediakan rangka tungsten dan mencapai hasil yang baik. Mereka pra-sinter rangka tungsten pra-disediakan pada 900 darjah dan cair-disusup pada 1500 darjah selama 90~120min. Aloi yang diperolehi mempunyai prestasi yang sangat baik. Oleh kerana bahan komposit tungsten-kuprum yang disediakan oleh kaedah ini mempunyai prestasi yang sangat baik, ia adalah yang paling banyak digunakan. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga mempunyai kelemahan yang besar, yang secara khusus ditunjukkan dalam keperluan untuk pemesinan selepas penyusupan untuk mengeluarkan tembaga logam yang berlebihan, yang meningkatkan kos pemesinan berikutnya, mengurangkan kadar hasil, dan tidak kondusif untuk digunakan dalam bahagian dengan bentuk yang kompleks. .
2. Pensinteran fasa cecair suhu tinggi tembaga tungsten
Pensinteran fasa cecair suhu tinggi ialah kaedah proses untuk menyediakan bahan komposit tungsten-kuprum dengan mencampurkan serbuk tungsten dan serbuk kuprum dalam perkadaran tertentu, menekan, dan pensinteran fasa cecair. Kaedah tradisional biasanya melakukan pensinteran fasa cecair suhu tinggi pada suhu melebihi 300 darjah di atas takat lebur kuprum untuk menjadikannya padat. Ciri-cirinya ialah proses pengeluaran adalah mudah, tetapi terdapat kelemahan seperti suhu pensinteran yang tinggi, masa pensinteran yang lama, jumlah volatilisasi tembaga yang besar, prestasi pensinteran yang lemah, dan ketumpatan pensinteran yang rendah (hanya 90 ~ 95 daripada ketumpatan teori), yang tidak dapat memenuhi keperluan penggunaan. Oleh itu, untuk meningkatkan ketumpatan bahan, langkah pasca pemprosesan yang berkaitan seperti menekan semula, menekan panas, pengkalsinan panas, dll. perlu ditambah selepas pensinteran fasa cecair, tetapi ini meningkatkan kerumitan proses dan had. aplikasinya. Bahan tembaga tungsten yang disediakan dengan kaedah pemadatan letupan oleh AKBhalla18 et al. mempunyai kesan pensinteran fasa cecair suhu tinggi yang baik. Di samping itu, didapati dalam proses pensinteran fasa cecair suhu tinggi bahawa saiz zarah serbuk tungsten dan kuprum juga mempengaruhi ketumpatan pensinteran komposit tembaga tungsten. Semakin halus serbuk, semakin tinggi ketumpatan pensinteran yang diperolehi.
3. Serbuk kuprum tungsten ultrahalus/saiz nano dan kaedah pensinteran satu langkah hampir penuh
Serbuk ultrafine/nano mempunyai satu siri ciri yang sangat baik: seperti butiran serbuk halus, luas permukaan khusus yang besar, antara muka sentuhan yang besar antara serbuk, aktiviti permukaan yang besar, daya penggerak pensinteran yang besar, suhu pensinteran yang rendah, ketumpatan cepat, ketumpatan tinggi dan prestasi yang baik tanpa menambah sebarang pengaktif. Oleh itu, bahan komposit tungsten-kuprum yang disediakan dengan serbuk ultrafine mempunyai ketumpatan yang sangat tinggi, kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi, struktur mikro yang sangat halus dan seragam, dan mempunyai kelebihan yang tiada tandingan berbanding bahan komposit tungsten-kuprum yang disediakan melalui kaedah konvensional. Terdapat banyak kaedah untuk menyediakan serbuk komposit ultrafine/nano tungsten-kuprum, seperti pengaloian mekanikal (MA), kaedah sol-gel (Sol-Ge1), kaedah sintesis proses mekanikal-termokimia (Proses Mekano-Termokimia), dsb.
4. Pensinteran fasa cecair teraktif tungsten-kuprum
Pensinteran fasa cecair diaktifkan ialah kaedah menambah jumlah surih ({{0}}.1-0.5) unsur logam ketiga seperti Pd, Ni, Co, Fe, dll. pada bahan tungsten-kuprum untuk menggalakkan fasa tungsten yang tidak larut dalam tembaga untuk larut dalam fasa kuprum, dan membentuk 7-fasa yang mengandungi unsur logam ini semasa proses pensinteran fasa cecair. Berbanding dengan kaedah pensinteran fasa cecair suhu tinggi, kaedah ini bukan sahaja mengurangkan suhu pensinteran dan memendekkan masa pensinteran, tetapi juga meningkatkan ketumpatan pensinteran. JL Johnsonl1 et al. mengkaji kesan pengaktifan unsur peralihan Pd, Ni, Co, dan Fe ke atas pensinteran bahan kuprum tungsten. Kajian menunjukkan bahawa Co dan Fe mempunyai kesan pengaktifan terbaik, yang boleh meningkatkan ketumpatan bahan tembaga tungsten dengan ketara. Kesan pengaktifan Ni dan Pd dalam W-Cu tidak jelas, yang lebih buruk daripada serbuk tungsten tulen. Sebabnya ialah Ni, Pd dan Cu membentuk larutan pepejal tak terhingga dan tidak boleh memainkan kesan pengaktifan, manakala Co, Fe dan Cu hanya membentuk larutan pepejal terhad. Semasa proses pensinteran, fasa kedua yang dibentuk oleh unsur surih akan memendakan pada sempadan butiran dan membentuk sebatian antara logam, yang menggalakkan ketumpatan tungsten. Kajian JL Johnson dan RMGerman et al mengenai sistem W-lOCu juga menunjukkan bahawa apabila kandungan Co ialah 0.35, prestasi bahan selepas pensinteran pada 1300 darjah selama 1j adalah sangat baik. Pensinteran fasa cecair dipertingkatkan pengaktifan boleh membolehkan bahan tembaga tungsten memperoleh ketumpatan relatif, kekerasan, kekuatan lenturan dan sifat lain yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa penambahan pengaktif akan menjejaskan kekonduksian elektrik dan haba tembaga fasa kekonduksian tinggi, dengan itu mengurangkan kekonduksian haba dan elektrik bahan dengan ketara, yang tidak sesuai untuk bahan mikroelektronik yang memerlukan kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi. . Oleh itu, bahan yang disediakan melalui kaedah ini hanya sesuai untuk keadaan di mana kekonduksian elektrik dan haba tidak diperlukan.
Semua orang tahu gred aloi tembaga tungsten. Mari kita bercakap tentang kaedah pengenalan aloi tembaga tungsten: Jika anda mengetahui kandungan tembaga tungsten, anda boleh mengiranya berdasarkan kepadatan, yang merupakan pengenalan kasar. Pengesahan yang paling saintifik adalah untuk melakukan analisis pembelauan sinar-X, yang dapat melihat dengan tepat unsur-unsur yang terkandung dalam bahan.
