鎢粉粒度對鎢銅電極硬度和電導率的影響

鎢粉（W）粒度對鎢銅合金電極的各項綜合性能都有不同程度的影響，如硬度（Hardness）、密度（Density）、導電率（Electrical Conductivity）以及顯微組織結構（Micro-structure）等。這裏我們著重介紹鎢粉粒度對鎢銅合金電極硬度和電導率的影響。

同樣以鎢銅合金電極W-30Cu為例，下圖為鎢粉粒度（W）對鎢銅合金電極W-30Cu硬度以及電導率的影響：

從圖中我們我們不難看出兩條折線的變化規律，其中一條為W-30Cu鎢銅合金電極布氏硬度隨鎢粉粒度的變化曲線，而另一條則是W-30Cu鎢銅合金電極的電導率隨鎢粉粒度變化的曲線。隨著鎢粉粒徑由2.9μm增大到11-13μm時，電導率呈上升的趨勢，而相反硬度則逐漸下降。影響鎢銅合金電極硬度的因素不僅僅是密度，還包括晶粒度。鎢W為鎢銅電極中的硬質相，鎢晶粒度越細則使得材料的硬度越高。此外，在鎢銅合金電極W-30Cu完全緻密的條件下，鎢粉越細，合金中鎢晶粒的尺寸越小，相應的硬質相鎢和粘結相銅形成的網路結構的結合強度也隨之越高。相反，鎢粉粒徑若過大，軟質相銅則更易發生聚集，因而鎢銅合金電極W-30Cu硬度也就越低。從圖中可以看出鎢粉粒徑從2.9μm增大至11-13μm，硬度約從190HB下降至178HB。

而影響鎢銅合金電極電導率的因素也有很多，如雜質、化學成分組成、孔隙度以及一些微觀結構（包括組織結構中的晶粒度、W-W的連通性、晶界的結合強度，高導熱銅相的分佈連續性）等等。鎢粉粒度在很大程度上影響了鎢銅合金電極的孔隙度和微觀結構，從而進一步影響了其電導率。這是由於一方面鎢銅合金不能完全緻密化，材料中無法避免地會出現少量的孔隙，這些孔隙無論是單獨存在或是彼此相連都會對鎢銅合金電導率產生極大的影響；另一方面，鎢粉晶粒度越細，在壓制的過程中越容易發生不均勻的情況，這就使得燒結後鎢骨架中的通道容易發生堵塞或閉合，導致材料中產生銅Cu富集區域或孔隙缺陷，從而使得銅液熔滲不足或不能有效補縮，降低了熔滲後銅網路結構的完整性，最終降低了電導率。隨著鎢粉粒徑的增大，鎢銅合金中的晶粒分佈相對更加均勻，閉孔隙的出現也相對減少，銅Cu的連通性也更好，而電導率也就逐漸上升。

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