钨铜合金电极致密化过程所存在的问题

在常规熔渗、烧结条件下钨和铜两种金属之间是互不相溶且浸润性很低，这也就使得两种粉末致密化过程受到了一定的阻碍，使得其难以达到较高的致密化程度和所期望的组织结构。而仅仅靠提高压力和烧结温度，虽然在一定程度上能够提高产品最终密度，但是在工艺条件和综合性能保证方面带来了不少的问题，总的来说有以下几个方面：

1.致密化程度及速度

致密化问题实际上是致密化程度、速度以及条件所存在的问题。在实际的应用中，一般采用相对密度来表示其致密化程度，其普遍要求相对密度应大于98%。此外，寻求一种合理的致密化条件来提高致密化速度亦是研究的一个方向。就金属粉末烧结机理来说，要达到高致密化程度所需具备的基本条件：其一，固相可部分溶解在液相之中；其二，固相与液相接触角应为零；其三，单靠颗粒重排的液相不应超过烧结体积的35%。

对于钨铜合金电极中钨铜W-Cu体系在常规熔渗和烧结条件下，两相相互浸润性较差，钨在液相铜中几乎不溶解（10^-5atm%，在1200℃下），在液相烧结致密化过程中无法发生溶解沉淀和颗粒圆化等物质迁移机制，仅依靠在也想作用下进行的颗粒重排左永。因此，致密化速度相对较为缓慢，致密化程度也相对较低。常规的熔渗烧结和简单的液相烧结无法满足98%相对密度的要求。

通过增加成型压力来提高生坯密度，可达到提高最终密度的目的，但仅在一定压力范围内有效且作用有限，不适当地提高压力已引起压坯分层和模具损耗等问题。另一种方法就是升高烧结温度直到1400-1500℃，密度可明显提高，但显然对烧结条件要求太过苛刻，并且在高温下尺寸变形严重，液相铜过分溢出使成分发生偏移。所以通过缩短粉末颗粒间物质输送距离来提高系统烧结活性，才是最有可能提高致密化程度和速度以及简化致密化所需条件的最有效方法。

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