钨铜接头的新制造方法

面向等离子体部件的设计和制备是热核聚变反应装置制造中的一个关键技术。钨及其合金材料由于具有高熔点、低蒸气压和低溅射腐蚀率等优点，被认为是理想的面向等离子体材料。钨基面向等离子体材料需要与高导热的热沉材料连接以达到冷却的目的，而铜及钢是理想的热沉候选材，因此，钨与铜的连接具有实际研究意义。下面将为大家介绍的是钨铜接头的新制造方法。

一种钨铜接头的特征在于，所述钨/铜的连接层具有“三明治”式三层结构，包括：用来与钨连接的Cu-TiH2层、用来与铜连接的Ag-Cu合金层、用来与所述Cu-TiH2层和Ag-Cu合金层分别连接的位于中间的Cu层。具体步骤如下：

1）将Cu粉和TiH2粉混合，加入酒精研磨，直到酒精完全挥发，再加入丙三醇调和，得Cu-TiH2膏状焊料。

2）在铜块上依次放置Ag-Cu合金箔、Cu箔，再在Cu箔上涂覆步骤1）得到的Cu-TiH2膏状焊料，最后盖上钨块，将整体放入模具中，钎焊，得到钨铜接头。

该生产技术的注意事项如下：

（1）所述钨/铜接头中的铜为纯铜或CuCrZr合金。

（2）所述TiH2粉与Cu粉的质量比为1:4~5。

（3）所述Ag-Cu合金箔中，Ag的质量百分数为72%，Cu的质量百分数为28%，合金箔厚度为100μπι；所述Cu箔厚度为100μπι。

（4）所述的Ag-Cu合金箔、Cu箔、钨块的待连接端面、铜或钢块的待连接端面均经过打磨（目的是去除表面的氧化物）和超声清洗处理。

（5）所述钎焊的条件为1kPa下，升温至880~920°C幷保温1min；所述模具为石墨模具。

该技术的主要优点是：1）制备方法简单，易于操作，原料成本低廉；2）所制得的钨铜接头均匀致密，接头界面结合良好，无裂纹及孔隙等缺陷等；3）所制得的钨铜接头连接强度较高，其中剪切强度可达95MPa以上。

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