鎢銅電極中棒狀鎢晶粒成因分析——粉末形貌

在微波熔滲法中所製備的鎢銅合金電極相比於常規燒結熔滲的樣品最大的特點就是顯微結構組織中棒狀鎢晶粒更為明顯。而具有棒狀鎢晶粒的鎢銅合金電極在硬度上以及各項綜合性能上相比常規熔滲樣品都有一個較為顯著的提升。這是由於棒狀鎢晶粒的存在在一定程度上起到了纖維增強的作用，纖維強化金屬基複合材料不僅具有較好的橫向力學性能，且導電導熱性能優良，在高溫的情況下難熔金屬的氧化飛濺能得到有效的控制，具有較好的耐磨耐蝕性。近幾年來，隨著國內複合材料工業的飛速發展，纖維增強複合材料也逐漸在各個領域發揮出重要作用，如高壓容器、艦艇、導彈、人造衛星、飛機等。因此，研究微波熔滲法製備鎢銅合金電極中棒狀鎢顆粒的成型機理也成為了相關研究人員和學者的一個新的研究熱點，製備出排列規則且能定向生長的鎢晶粒不僅僅對科研和生產有重大的突破性意義，而且這也將是對生產強化合金方法的一個新嘗試。

通過多次試驗以及對資料和SEM照片的分析，研究人員總結出了四個棒狀鎢晶粒的可能成因，並對其加以分析和探討，分別是粉末形貌的影響、微波熔滲時鎢顆粒發生重排和合併所引起的、熔滲後晶粒溶解析出長大而引起以及熔滲後晶粒長大引起。這裏我們著重探討粉末形貌對其的影響。從理論上說，粉末顆粒的形貌直接影響粉末的流動性以及壓制性能，同時也會對燒結體的顯微組織強度有一定的影響。從結構上分析，鎢粉是典型的立方體結構晶粒，因而微波熔滲後的棒狀鎢晶粒不可能是由於鎢粉原料形貌引起的。再從熔滲前鎢骨架壓坯形貌的SEM照片上分析，其存在有大量的孔隙，而並無棒狀鎢顆粒的存在。此外，對於同一批粉末，在同樣的製備條件（溫度、壓強等）下，常規熔滲的鎢銅合金電極樣品表現出截然不同的晶粒生長方式，並無明顯的棒狀鎢晶粒出現，這也進一步證明了棒狀鎢晶粒的形成與粉末形貌並無直接聯繫，而是與微波燒結中微波場的作用存在一定的聯繫。

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