納米結構鎢銅複合材料發展與應用

相比於常規結晶材料，納米結構鎢銅複合材料具有不同的特異性能，如更高的緻密度、更高的強度、更好的氣密性以及更為優良的導電導熱性能，因而受到了國內外相關材料研究人員的廣泛關注。經過不同工藝制得的鎢銅納米複合粉體，粉末粒度極大地細化，分散度大大提高，這都將有效地改善W-Cu系統的燒結特性，從而有利於鎢銅複合材料獲得接近完全的緻密度。

目前納米結構鎢銅複合材料的研究重點主要在製備工藝和燒結特性兩個方面。製備工藝上，國內外研究較多是機械合金化法（Mechanical Alloying）、機械-熱化學法（Mechanical Thermo-chemical Process）、噴霧乾燥法（Spray Drying Method）、溶膠-凝膠法（Sol-Gel）等工藝。有研究表明鎢銅氧化物共還原粉在高度彌散狀態下，僅依靠毛細管作用就能引起顆粒重排，從而實現完全緻密化。採用噴霧乾燥燃燒結合後續還原處理製備的納米結構鎢銅複合粉體，在銅含量在20%-40%時，通過1250℃保溫1h的燒結可以獲得緻密度98%以上；採用機械-熱化學法與液相燒結結合的方法在沒有燒結活化劑情況下，制得了平均顆粒尺寸1μm的鎢顆粒；採用機械合金化法，在較低溫度下（1100℃）液相燒結可有效強化粉體的燒結性能，這是由於鎢銅假合金中同種顆粒W-W之間的相互作用以及不同顆粒間W-Cu的相互作用。其次，從燒結特性上看，由於納米粉末的晶粒較為細小（一般粒徑不大於100nm），比表面積較大，表面活性較強，粉末之間的接觸面積也較大，燒結驅動力大，因而所需燒結溫度較低且緻密化速度快。

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