钨铜合金之直接烧结法：

1.将钨和铜的氧化物或盐类混合进行简单的球磨细化，从而获得超细或纳米晶钨铜化合物混合粉。

2.熔烧后在氢气中还原得到超细或纳米晶钨铜混合粉末。

3.再经压制成型、烧结取得细致、组织均匀和高致密的钨铜合金。

钨和铜两者物理性质相差悬殊并且互不固溶。因此，在正常情况下既使钨铜合金直接烧结后的温度超过铜的熔点，出现液相的情况下，也不可能得到高致密的钨铜产品。

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钨铜合金之热压烧结法是压制和烧结两道工序同时进行，并在较低的压力下迅速取得冷压烧结所达不到的密度。

钨铜合金的致密度在保温度于1000-1300℃的范围内随温度的升高而增大。烧结最佳保温时间是5-6小时，此时试样孔隙率低、致密度更高，晶粒长大充分且液相扩散均匀。

通过采用热压烧结法完成近全致密的钨铜功能梯度热沉材料的结果表明，该方法制备的钨铜合金梯度层分界清晰、各层组织致密，成分保持为最初的设计。

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钨铜合金之金属注射成形技术：因为钨铜合金烧结后机械加工相对困难，强度与硬度较高，烧结后机械加工相对困难，所以只能采用粉末冶金方法生产零件。长径比较大的产品，压制的过程中会导致烧结后出现变形和尺寸偏差。采用金属注射成形技术，不仅因为喂料均匀流动填充模腔，而且也可以直接一次成形形状复杂的零部件

其基本工艺过程是：

1.选择符合成形要求的金属粉末和粘结剂。

2.在一定温度下将粉末和粘结剂混合成均匀的注射成形喂料，制粒后在注射成形机上注射成形。

3.获得的成形坯经过脱脂处理、烧结致密化成为最终产品。

致密度达到99%铜含量为10%、15%、20%的钨铜合金是采用金属注射成形技术制备了而成。运用混合钨铜粉末直接注射成形，经过脱脂处理后得到所需的相对完善的致密钨铜合金。但是由于该工艺复杂且成本较高，工艺中又引入了大量的粘结剂，如果这些粘结剂在后续的烧结工艺中没有完全脱脂，会极大地影响材料的各项性能。

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钨铜合金之活化液相烧结法：

由于高温液相烧结法不能获得接近理论密度的钨铜合金，采用烧结后再处理的生产成本高，工艺复杂程度也随之上升。在纯钨的活化固态烧结理论的基础上，产生了在钨铜合金制备过程中采用加入微量活化元素来提高烧结活性的方法。

与高温液相烧结法相比，采用该方法降低了烧结温度，烧结致密度进一步的提高，同时也缩短了烧结时间。但由于活化烧结工艺尚不完善，仍有待于进一步深入的进行理论研究和工艺探讨。

钨铜合金的活化液相烧结法是指采用化学活化钨铜粉体进行活化液相烧结的方法，能起到活化作用的元素包括Fe, Co, Ni等。

活化烧结从方法上可分为两种：一种是提高粉末活性，另一种是靠外界因素活化烧结过程提高粉末活性如气氛中添加活化剂。

钨铜合金液相烧结过程可分为固相烧结和液相烧结两部分。由于混合粉末之间的化学势驱动，大部分固相扩散致密化发生在加热过程。液相形成后，致密化过程主要依赖颗粒重排和溶解沉淀机制，以及颗粒形状的球和颗粒堆积。由于固相钨在液相铜中只有极小的溶解度，所以这个系统很难实现致密化。

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钨铜合金的物理性能：钨铜合金综合了金属钨和铜的优点，其中钨熔点高(钨熔点为3410℃，铜的熔点1080℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm，铜的密度为8.89/cm3)；铜导电导热性能优越，钨铜合金的导电、导热性适中，但微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀且密度较大。

钨铜合金 （钨W=70 铜Cu=30 ）

硬度≥184HV

密度=13.8-14g/cm3

电导率%IACS≥42

抗拉强度≥66Mpa

软化温度℃≥700

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钨铜合金由难熔的钨和导电性较高的铜组成，因为钨和铜的熔点相差甚大，二者完全不相溶，所以传统的方法制造的钨铜合金过程困难，为了达到粉末的合金化高能球磨过程中产生了多种应变、缺陷及纳米级的微结构，钨铜合金粉末的混合物在机械合金化中也经历了重复变形、冷焊、粉碎的过程。

机械合金化法是通过高能球磨，使合金化的粉末和欲活化在多次的摩擦中被发现，从而产生严重的塑性变形，冷焊形成具有片层状结构的复合粉末，经过加工硬化复合粉末破碎，破碎的粉末展现出新鲜的院子表面易于发生焊合，粉末经过不断的发生新的冷焊、再焊接、碎裂等过程，组织结构不断被细化，最终获得原子级混合实现合金化的目的。与此同时，晶粒在机械合金化的过程中被细化，晶粒的尺寸达到一定程度时，粉末烧结的表面积增加且温度随之下降，从而获得高均匀分布的钨铜合金粉体，并有利于促进粉末的合金化。

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钨铜合金九种不同的型号有着不同的化学成分，九种型号中CuW50的铜含量相对较高，而CuW90的铜含量最低，以下所有型号的杂质在≤0.5的范围内，钨含量在所有型号中都呈现均匀分布的状态。

钨铜合金的化学成分：

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钨铜合金之熔渗法：原理主要是在毛细管力作用下，金属液相湿润多孔基体时，金属液沿颗粒间隙流动，从而填充多孔W骨架孔隙，以此获得较致密的材料。采用该方法可以改善钨铜合金的韧性。

熔渗法分为高温烧结钨骨架后渗铜和低温烧结部分混和粉后渗铜两种方法。高温烧结钨骨架后渗铜是把钨粉压制成形，而后在高温的氢气中烧结形成骨架，再在真空或保护气氛中高于铜熔点的温度下烧结钨坯。在毛细管作用下，使熔融的铜渗入钨骨架。从而研制出相对密度大于99.2%的钨铜合金。烧结钨骨架适宜于制取低铜含量的真空钨铜合金。该方法可以获得较高强度的骨架，使该材料更耐电弧烧损。钨粉还原较充分，低熔点的杂质较难还原的低价氧化物也可以通过挥发和热分解除去。目前，此方法被运用在一些大中型高压断路器和真空开关用钨铜基触头生产中。

总的来说，熔渗烧结时，液相铜仅以钨骨架孔隙的毛细管作用渗入，致密化速度慢且程度低。此方法存在一些难以克服的问题，例如不能用来制造Cu含量低的和形状复杂的钨铜元件。由于对烧结条件要求苛刻，在产业化应用时，这种方法有很大的局限性。

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钨铜合金电极：钨铜合金电极是一种具有良好的导电性、热膨胀小、高温不软化、高强度、高密度和高硬度，由高纯度钨粉与纯度高塑性好的高导电性铜粉结合而成的复合金属材料。可分为电阻焊电极，电火花加工电极，高压放电管电极。

电阻焊电极：因为具有钨的高硬度、高熔点，抗粘附的特点，经常用来做有一定耐磨性，抗高温的凸焊、对焊电极。综合了钨和铜耐高温、耐电弧烧蚀、强度高，比重大，导电导热性好，易于切削加工，并具有发汗冷却等特性的良好性能。

高压放电管电极：高压真空放电管在工作时，触头材料会在零点几秒钟的时间内温度升高几千摄氏度，而钨铜较高的抗烧蚀性能、高韧性、良好的导电导热性能所以为放电管的稳定工作提供了必要的条件。

电火花电极：针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，钨铜具有高的电腐蚀速度，低的损耗率，精准的电极形状，优良的加工性能，不同于普通电极损耗大且速度慢。所以能保证全面提高被加工件的精确度。

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钨铜合金的化学共淀法采用化学共淀法制备钨铜复合氧化物粉末，用氢还原获得纳米级钨铜复合粉末，通过烧结与成形得到超细弥散分布的钨铜合金。

钨铜合金化学共淀法结合氢还原工艺制备的钨铜纳米复合粉末的钨颗粒呈多边形、粒度为30-50nm，制造出来的钨铜复合粉具有较高的烧结活性，热导率达到223.1W/m.K，相比传统产品，其导电性、硬度和抗弯强度都大幅度的提高。

钨铜合金化学共淀法所采用的原材料为钨酸铵、浓HNO3与无水硝酸铜。首先将浓HNO3在搅拌时加入硝酸铜中，然后将混合溶液加入（NH40)2WO4溶液中经由电磁搅拌器进行化学共淀反应，1小时后将混合溶液取出，将沉淀物放入马弗炉中以250℃焙烧2小时左右，从而获得复合氧化物粉末，之后在研钵中将复合粉末捣碎，钨铜复合粉末经由强排水透气管式炉低温还原而成。钨铜复合粉用钢模成形后得到生坯相对密度为40%-47%，最后在氢气炉中于1150-1250℃中烧结2小时，制成超细晶粒的钨铜合金。

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