钨粉粒度对钨铜电极硬度和电导率的影响

钨粉（W）粒度对钨铜合金电极的各项综合性能都有不同程度的影响，如硬度（Hardness）、密度（Density）、导电率（Electrical Conductivity）以及显微组织结构（Micro-structure）等。这里我们着重介绍钨粉粒度对钨铜合金电极硬度和电导率的影响。

同样以钨铜合金电极W-30Cu为例，下图为钨粉粒度（W）对钨铜合金电极W-30Cu硬度以及电导率的影响：

从图中我们我们不难看出两条折线的变化规律，其中一条为W-30Cu钨铜合金电极布氏硬度随钨粉粒度的变化曲线，而另一条则是W-30Cu钨铜合金电极的电导率随钨粉粒度变化的曲线。随着钨粉粒径由2.9μm增大到11-13μm时，电导率呈上升的趋势，而相反硬度则逐渐下降。影响钨铜合金电极硬度的因素不仅仅是密度，还包括晶粒度。钨W为钨铜电极中的硬质相，钨晶粒度越细则使得材料的硬度越高。此外，在钨铜合金电极W-30Cu完全致密的条件下，钨粉越细，合金中钨晶粒的尺寸越小，相应的硬质相钨和粘结相铜形成的网络结构的结合强度也随之越高。相反，钨粉粒径若过大，软质相铜则更易发生聚集，因而钨铜合金电极W-30Cu硬度也就越低。从图中可以看出钨粉粒径从2.9μm增大至11-13μm，硬度约从190HB下降至178HB。

而影响钨铜合金电极电导率的因素也有很多，如杂质、化学成分组成、孔隙度以及一些微观结构（包括组织结构中的晶粒度、W-W的连通性、晶界的结合强度，高导热铜相的分布连续性）等等。钨粉粒度在很大程度上影响了钨铜合金电极的孔隙度和微观结构，从而进一步影响了其电导率。这是由于一方面钨铜合金不能完全致密化，材料中无法避免地会出现少量的孔隙，这些孔隙无论是单独存在或是彼此相连都会对钨铜合金电导率产生极大的影响；另一方面，钨粉晶粒度越细，在压制的过程中越容易发生不均匀的情况，这就使得烧结后钨骨架中的通道容易发生堵塞或闭合，导致材料中产生铜Cu富集区域或孔隙缺陷，从而使得铜液熔渗不足或不能有效补缩，降低了熔渗后铜网络结构的完整性，最终降低了电导率。随着钨粉粒径的增大，钨铜合金中的晶粒分布相对更加均匀，闭孔隙的出现也相对减少，铜Cu的连通性也更好，而电导率也就逐渐上升。