粉末粒度对钨铜复合材料烧结致密度的影响

钨铜复合材料不仅具有钨的优点，如高硬度、高强度、低热膨胀系数以及优良的耐磨耐蚀性，还具有铜良好的可塑性以及优良的导电导热性，在电子工业、耐高温器件等领域有着较为广泛的运用。但是由于钨和铜二者的熔点和理化性质相差较大且互不相溶，这使得钨铜复合材料的制备工艺较为单一，通常使用粉末冶金工艺，这也使得其应用范围受到了一定的限制。因此，我们通过分析粉末粒度对钨铜复合材料烧结致密度的影响，优化烧结工艺，使材料的性能得到进一步的提升。

以质量比为85%的钨铜复合材料制备为例，将粒径不大于1.0μm的纳米晶铜粉与粒径不大于0.8μm的纳米晶钨粉按质量比85:15在行星球磨机中进行球磨混合，球磨介质为无水乙醇。球磨后在真空手套箱中充氩气保护取粉并干燥；干燥后进行压制并进行真空烧结。通过SEM图像观察，随着球磨时间的增加，粉末颗粒尺寸降低，粉末的混合均匀程度和机械合金化颗粒数量有了明显的增加。钨颗粒虽然硬度大但是边缘尖锐部分不断受到磨损，外形变得更加规则而逐渐球化；铜颗粒则不断在磨球、罐体与钨颗粒间发生撞击、研磨和撕裂，粒度越来越小。这样一来就使得颗粒间相互吸引力较大，重排更迅速。此外粉末粒度小，比表面积大，表面活性和晶格活性也同时增大，这都有助于烧结过程的进行，使得钨铜复合材料的致密度更高，组织结构更好。

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