碳化钨铜复合材料表面覆铜法

碳化钨铜粉末冶金复合材料是由高熔点、高硬度的碳化钨和高导电、高导热率的铜所构成的假合金，因其具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性和高强度、高硬度等优点，目前被广泛地用作电触头材料，电阻焊、电火花加工和等离子电极材料，电热合金和高密度合金，以及计算机中央处理系统、大规模集成电路的引线框架，固态微波管等电子器件的热沉基片。

目前，制备碳化钨铜普通采用熔渗法，将碳化钨粉或者添加混合有少量铜粉的碳化钨粉制成压坯，并将熔渗金属铜与碳化钨压坯叠置在一起，然后在还原气氛或真空中，在高于铜熔点的温度下烧结。在烧结过程中，依靠毛细管作用，使熔融的铜渗入碳化钨骨架。烧结和熔渗可分开进行，也可合为一个工序，但预先烧结骨架再熔渗的方式可获得较高强度的骨架，使该复合材料更耐电弧烧损，熔渗密度一般为理论密度的98%~99%。

虽然理论密度为98%~99%，但是在实际生产中，往往因为各种原因而状况多多。近来，以熔渗工艺为基础，有学者提出一种表面覆铜法，可以将碳化钨铜复合材料的熔渗密度提升99%以上的相对密度甚至全致密，其过程如下：

（1）混合碳化钨粉：将平均粒径为0.05μｍ，0.2μｍ，1μｍ,3μｍ，8μｍ的碳化钨粉按照重量百分比为1:2:3:3:1的比例混合均匀，将混合好的碳化钨粉和铜混合，再加入一定量的成型剂经喷雾干燥制粒；

（2）碳化钨骨架压制：在模具中压制成形，压制压力150~400MPa，得到具有各种特定形状的碳化钨骨架压坯；

（3）将无氧铜冲压成需求重量的铜排作为烧结熔渗剂；

（4）将骨架压坯和烧结熔渗剂叠放在一起，放在与其外圆配合的石墨模中，在真空炉中升温到1250℃进行烧结，保温时间为1h，烧结得到碳化钨铜合金，并且在合金表面留有0.3~5mm厚度的铜层，烧结与覆铜一次完成。

通过熔渗烧结，碳化钨铜合金表面附着一定厚度的铜层来提高碳化钨铜合金的焊接性能，整个制备工艺简单可控制，成本降低，合金整体可以得到99%以上的相对密度甚至全致密的效果，其性能更好，可适用于条件更严苛的环境。

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