隨著科學技術的發展和人類環保意識的提高，近年來，人們研究了多種新型電極材料來代替釷鎢電極。在60年代，蘇聯就開始新型材料的研製。中國在1973年，研製出了W-CeO₂電極材料。80年代後期，日本推出了系列的單元稀土電極，包括W-Y₂O₃、W-CeO₂和W-La₂O₃等。而複合稀土電極是在90年代推出的，通過添加多種稀土氧化物制得的複合電極具有優良的焊接性能。

HWCYL20鎢電極的成分主要有0.4wt%La₂O₃,0.4wt%CeO₂和1.2wtY₂O₃和氧化鎢。將三種稀土硝酸鹽溶液與藍鎢粉末混合，乾燥還原後，制得三元稀土鎢粉末。再通過壓制、燒結、錘鍛、退火、拉絲和磨削制得不同直徑的HWCYL20電極。

通過分析三元稀土鎢粉末的SEM照片發現，粉末的Fisher粒度大約為1.7um，粒度較小，這主要是因為稀土元素有利於抑制鎢晶粒長大。鎢電極經過燒結後，稀土氧化物顆粒作為第二相均勻分佈在鎢基體中。稀土氧化物顆粒尺寸為1~2um。經過焊接後，電極中稀土氧化物顆粒尺寸沒有發生明顯的變化。

對比Ø1.6mm的HWCYL20電極和釷鎢電極焊接性能發現，HWCYL20電極經過焊接測試後其尖端附近表面枝晶突起，損害了電極的起弧和焊接性能。在高倍鏡下發現電極尖端表面形成了凹陷。而釷鎢電極的尖端變鈍，嚴重影響了電極的起弧性能，燒損嚴重。另外，HWCYL20電極的電子逸出功是2.76eV，燒損量是釷鎢電極的50%。由此可知，HWCYL20電極具有較好的焊接性能。

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與熱等靜壓HIP（Hot Isostatic Pressing）工藝相對的還有冷等靜壓CIP（Cold Isostatic Pressing）工藝，其一般是在常溫下對密封於塑性模具中的物料的各個方向同時進行均勻施壓，多用於粉末狀的金屬或非金屬材料的成型，為後續的燒結提供預壓坯。鎢銅合金是由W和Cu兩種互不相溶且理化性能差別較大的金屬組成的假合金，用常規方法難以製備，必須通過粉末冶金PM工藝才能制取。根據傳壓液體的不同，冷等靜壓包括濕袋法以及幹袋法等靜壓以及軟模壓制。常規模壓法由於粉末與粉末間、粉末與模沖和模壁間存在一定的摩擦力，使得壓制過程中力的分佈和傳遞發生一定的改變，也同時造成了壓坯各部分密度和強度分佈不均；相比之下，冷等靜壓工藝成型壓力更為均勻，其能保證在較低的壓力下壓坯具有均勻的密度和完整的形狀，且模具損耗小、成型效率高。

此外，需要注意的是在冷等靜壓的過程中控制加壓速度也是影響壓坯密度的重要因素。其不僅影響到粉末顆粒之間的摩擦狀態和加工硬化程度，還會影響氣體逸出的情況。若加壓速度過快，氣體不易逸出，留在坯料裏的氣體相對較多，在後續燒結過程中就會相應地留下難以消除的孔隙或氣孔。除此之外，加壓速度過快會使得粉末內部聚集較大的內應力，卸壓後導致壓坯發生彈性後效。因此，在壓制過程中降低加壓速度、適當延長保壓時間可使壓力傳遞充分，粉體間的空氣有充分的時間逸出，利於壓坯密度分佈和有效避免了彈性後效。

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鎢銅材料由鎢和銅兩種金屬構成，其具有鎢和銅金屬的所有優點，如高強度、高硬度、優良的耐磨耐蝕性、耐電弧燒蝕能力、抗熔焊性、良好的導電導熱性等，被廣泛運用於一些高壓開關、真空開關電觸頭、電火花加工電極、電阻焊電極以及等離子電鍍電極等領域。另外，在微電子領域，如大型積體電路和大功率微波器件作為基片、嵌塊、連接件和散熱元件，鎢銅材料可以有效減少因散熱不足和線膨脹係數差異所產生應力的現象，延長了電子元件的使用壽命。

由於鎢和銅兩種金屬互不相溶，因而只能通過粉末冶金的方法進行製備。在此基礎上還出現了許多新的製備工藝，如機械合金化法、氧化物還原法、熱壓梯度法、熱化學法、注塑成型法、活化液相燒結法、電弧熔煉法、纖維強化法、熱等靜壓法、複合粉末共還原法等。但是這些方法都在一定程度上存在一些缺陷。而熱靜液擠壓是在四柱式液壓機上完成的，模具採用三層預應力套組合凹模，同時採用外層加熱圈和陶瓷加熱管對模具進行預熱。隨著燒結溫度升高，燒結坯相對密度增大，微量活化劑Ni加入有助於燒結坯相對密度的提高。溫度的升高改善了銅液對固相鎢的潤濕性，有利於銅液充分鋪展在鎢晶粒表面上，降低顆粒重排過程的阻力，提高緻密化速度；另外，隨著溫度的升高，銅液的粘度下降，有利於提高銅液在毛細管力作用下的流動速度，從而促進了緻密化進程。

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真空電鍍用鎢加熱子上架操作要點：

1.上架前先檢查底油上油品質，不合格的需用#617天那水清洗再重新上油；2.夾持要穩固,保證啤件在真空室內旋轉時不會掉落甩出； 3.啤件的裝掛位在電鍍後會留痕跡，另外夾持力過大啤件可能變形，故可保留水口/澆道作為裝掛位，在電鍍後再其除去；4.上架過程中不得觸摸啤件要電鍍的有效位置，以免留下指印污痕影響電鍍效果；   5.籠架保持清潔,要定期洗擦。 

 落架操作要點：

1.小心取下，不要刮花； 2.擺放整齊，隔層用乾淨紙墊好；  3.膠盆要蓋好，防灰塵。 

上面油 & 烘乾固化

面油作用：在鍍膜上加一層塗料保護(透明)膜以消除針孔使鍍層加固，提高鍍層的耐磨性和接觸性,另外一個作用是使染色工序成為可能。
操作注意：上面油要特別注意上油均勻到位且不聚油，一般需用海綿類物滲吸去表面多餘面油。

 染色 & 烘乾 

染金色---使鍍膜外觀呈珼鍍金色的效果。烘乾/固化條件：溫度60-65℃，時間30min。 1. 配染色液：一般用300份水配1份色粉。 2.保持染色液70℃恒溫，通入氣流攪動令染色液均勻無沉澱； 3. 染色時間：3 ~ 12s，之後用清水清洗兩次； 4. 出現色差時，從溫度、時間及染色比例來調整； 5. 染色件外觀要求：色對簽辦且色澤均一，無起點，不脫模光澤好，無刮花。烘乾：溫度70℃， 時間30 ~ 40min。

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理論上說，燒結體的晶粒度越小，材料的硬度也越高；而材料的斷裂強度會隨著硬度的增大而增大。為了提高硬質合金球齒WC-Co的硬度和強度，在燒結過程中必須通過優化燒結工藝以及添加適當的晶粒生長抑制劑來抑制晶粒的長大。硬質合金粉末燒結過程中常用的抑制劑有TaC、MoC、Cr3C2、VC、NbC等，其可以作為單一添加劑也可按一定比例組成複合型抑制劑。此外，還有研究人員將難熔金屬碳化物加入到富Co基體中，並將所形成的固溶體作為抑制劑。其能顯著降低基體熔點，在液相Co中形成穩定的金屬/非金屬原子團，而該原子團的存在會阻礙W、C原子從一個晶粒向另一個相鄰晶粒的液相遷移，從而進一步降低WC晶粒的長大速率。

稀土元素也可作為晶粒長大抑制劑，其也能在燒結過程中抑制晶粒長大並提高硬質合金球齒的各項性能。與常用的抑制劑一樣，稀土元素也有許多，如Y、La、Nd、Pr、Ce，其添加形式也可以是稀土金屬、氧化物以及混合稀土。稀土元素的主要作用在於：1.性質較為活潑，對O、S、N、C等元素親和力較強，因而硬質合金球齒中的這些雜質元素形成稀土化合物質點並分佈在晶界上。這也就有效地阻止了液態Co中的擴散溶解和WC相之間的晶界遷移，抑制了WC晶粒的不均勻長大；2.淨化晶界以及去除雜質，稀土元素與雜質元素結合形成球形化合物，對粘結相起到彌散強化作用。在以上兩種機制下，對硬質合金球齒的硬度、抗彎強度有顯著的強化作用。與此同時，稀土元素還能有效降低硬質合金球齒的燒結溫度，較好解決了控制晶粒長大和燒結緻密化之間的矛盾。

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化學鍍膜最早用於在光學元件表面製備保護膜。隨後，1817年，Fraunhofe在德國用濃硫酸或硝酸侵蝕玻璃，偶然第一次獲得減反射膜，1835年以前有人用化學濕選法澱積了銀鏡膜，它們是最先在世界上製備的光學薄膜。後來，人們在化學溶液和蒸汽中鍍制各種光學薄膜。50年代，除大塊窗玻璃增透膜的一些應用外，化學溶液鍍膜法逐步被真空鍍膜取代。 真空蒸發和濺射這兩種真空物理鍍膜工藝，是迄今工業能夠製備光學薄膜的兩種最主要的工藝。1935年，有人研製出真空蒸發澱積的單層減反射膜。但它的最先應用是1945年以後鍍制在眼鏡片上。真空電鍍用鎢加熱子在蒸發鍍膜的過程中需要注意以下幾點。

1.在發熱鎢絲上纏上鋁片。如上次電鍍中熔鋁呈球狀包覆於鎢絲上則不可再用，需拆出換過鎢絲。
2.將上好籠架的啤件（通過小車）推入真空室內，保持電極緊密接觸，嵌入離合器定位牢固應能旋轉。
3.順序用機械泵，羅茨泵及擴散泵抽氣，當真空度指針達到5×10-4TORR時可開始蒸鍍操作。
4.蒸鍍過程：鎢絲升溫到650℃，鋁熔融在鎢絲上，繼續升高到近1000℃，熔化鋁被蒸發逸出鋁原子以直線運動凝結在它相碰的表面上，真空室內被鍍製品不斷在旋轉 （跟籠架）使被鍍表面鍍上均勻膜層。
5.平均鍍膜生產週期約30分鐘左右。
6.設備的詳細操作使用參見附頁數據。

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因其具有優良的導電導熱性能，銅與銅合金在電機、電器等領域有著較為廣泛的運用。由於用單一的純銅（紫銅）所製備的電觸頭硬度較低，且在受熱的情況下容易發生軟化（銅熔點較低），尤其是在一些高壓、高載荷開關觸頭無法確保工作的穩定進行。因此，為了保證電器觸頭工作的可靠性以及耐久性，研究人員發現在純銅電極上鍍上一層鎢銅合金，能有效改善觸頭的各項綜合性能，如密度、強度、抗燒蝕性、抗熱震性、散熱性以及使用壽命都得到了不同程度的改善。

如今工業上常用的連接銅與銅合金的方法有很多，如真空釺焊、真空擴散焊、真空電子束焊、電阻焊、惰性氣體保護焊以及摩擦焊等等。這裏我們主要介紹真空釺焊和真空擴散焊兩種工藝。真空釺焊一般在空氣爐和真空爐中進行，將釺料和釺劑按順序夾在鎢銅和純銅之間，加熱至780℃，保溫20min，冷卻出爐；而擴散焊在真空擴散爐中進行，需要注意的是對真空度、焊接壓力、焊接溫度以及保溫時間的控制。從顯微組織上看，真空擴散焊的觸頭，純銅與鎢銅結合度良好，介面過渡相對平滑。而通過釺焊的釺料與基材結合良好，而液態釺料與鎢銅合金之間的作用沒有純銅的強烈。從電阻率上看，真空釺焊觸頭的電阻率最低，接近於鎢銅母材的電阻率，若在空氣中進行釺焊，觸頭容易產生氧化、雜質以及氣孔等焊接缺陷，均勻性也難以得到有效保證，因而電阻率較高。

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鎢銅管是利用高純度且具有高硬度、高強度以及優良耐磨性的W粉以及高純紫銅粉的可塑性、優良導電導熱性的優點，經過靜壓成型、高溫燒結以及熔滲銅的工藝得到的高性能複合材料。其斷弧性能良好，導電導熱性能優良，高溫下不發生軟化，金屬移除率較高，加工模具表面光潔度較高，使用壽命較長，在高壓放電管以及一些耐高溫部件中有著較為廣泛的運用。但是，也正是因為鎢銅合金耐磨、耐高溫的特點使得其較難加工，再加上其壁厚通常較薄，強度和剛度都較弱，容易發生破碎。

傳統的小孔加工方法是先對內孔進行精鏜，使之達到表面粗糙度的要求；再用標準鉸刀（六齒）進行進給。但是採用這種方法加工後的工件尺寸和形狀精度難以達到圖紙要求，且一些工件發生了脹裂，廢品率高達50%-60%。這是由於：
1.車削內孔時車刀刀杆較細，剛性較差，容易使得刀發生振動難以達到鉸削所需要的尺寸，加工難度大且進度緩慢；
2.鉸孔在半封閉空間中進行，切屑較難排出，容易發生堆積並擦傷內孔表面，有些細微的切屑粘在刀刃上還會與孔壁摩擦增加了表面粗糙度；較大顆粒的切屑甚至會嚴重燒蝕加工表面；
3.切屑堵塞在刀槽中增加了切削溫度和切削力，也加速了刀具的磨損；
4.鉸削餘量較大，鉸削力過大或切屑的堆積容易造成鉸削力突變，當超過材料的強度極限時就發生了工件的脹裂。

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