钨铜活化液相烧结法

钨铜活化液相烧结法 钨铜条图片

活化液相烧结即是在钨铜材料中加入第三种金属元素,液相烧结过程与钨和铜生成中间相或固溶,使钨和铜发生烧结作用。

钨铜的活化液相烧结是指在钨铜中加入钴、镍、铁、钯等第三种活化金属元素来促进与改善钨铜烧结过程的特殊方法。通过溶解Ni、Pd等元素,能提升钨在铜液相中的溶解度,使铜对钨的浸润性得到明显改善,相对致密度得到提高。通过添加Co或者Fe,能够促进固相钨颗粒之间的烧结,使钨铜相对致密度、断裂强度和硬度会出现快速增加。

活化液相烧结法制备钨铜典型工艺如下:

钨粉+铜粉+镍、钴或铁粉等添加剂—庚烷中球磨(24h)—>烘干过筛—>压制成形—1250~1400℃(H2、1h)—>烧结

或:钨粉—庚烷中球磨(24h)—>烘干过筛——>+铜的盐溶液和镍、钴或铁粉等添加剂的盐溶液—搅拌蒸发(95℃)—>破碎

—800℃还原(H2、2h)—>压制成形—1250~1400℃(H2、1h)—>烧结

在钨铜材料中加入钴或铁作为添加剂,钴和铁可以与钨形成中间相Co7W6及Fe2W,并且在液态铜中有一定的溶解度,钴和铁可在钨颗粒的边缘形成一个扩散能力很强的边界层,这样就可起到增强钨铜材料的烧结;而加入镍,主要是因为镍可以完全溶于液态铜中,在钨中有一定的溶解度,随着烧结温度的增加,镍在钨中的溶解度可以增加一些,但幅度不大,所以镍的作用就不如钴和铁。

活化剂的加入会影响钨铜的热导、电导性能,这对导热导电性能要求很高的电子材料来说是极为不利的,所以该方法一般只应用于对热导性能要求不高的钨铜的制备。

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