随着科学技术的发展和人类环保意识的提高，近年来，人们研究了多种新型电极材料来代替钍钨电极。在60年代，苏联就开始新型材料的研制。中国在1973年，研制出了W-CeO₂电极材料。80年代后期，日本推出了系列的单元稀土电极，包括W-Y₂O₃、W-CeO₂和W-La₂O₃等。而复合稀土电极是在90年代推出的，通过添加多种稀土氧化物制得的复合电极具有优良的焊接性能。

HWCYL20钨电极的成分主要有0.4wt%La₂O₃,0.4wt%CeO₂和1.2wtY₂O₃和氧化钨。将三种稀土硝酸盐溶液与蓝钨粉末混合，干燥还原后，制得三元稀土钨粉末。再通过压制、烧结、锤锻、退火、拉丝和磨削制得不同直径的HWCYL20电极。

通过分析三元稀土钨粉末的SEM照片发现，粉末的Fisher粒度大约为1.7um，粒度较小，这主要是因为稀土元素有利于抑制钨晶粒长大。钨电极经过烧结后，稀土氧化物颗粒作为第二相均匀分布在钨基体中。稀土氧化物颗粒尺寸为1~2um。经过焊接后，电极中稀土氧化物颗粒尺寸没有发生明显的变化。

对比Ø1.6mm的HWCYL20电极和钍钨电极焊接性能发现，HWCYL20电极经过焊接测试后其尖端附近表面枝晶突起，损害了电极的起弧和焊接性能。在高倍镜下发现电极尖端表面形成了凹陷。而钍钨电极的尖端变钝，严重影响了电极的起弧性能，烧损严重。另外，HWCYL20电极的电子逸出功是2.76eV，烧损量是钍钨电极的50%。由此可知，HWCYL20电极具有较好的焊接性能。

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与热等静压HIP（Hot Isostatic Pressing）工艺相对的还有冷等静压CIP（Cold Isostatic Pressing）工艺，其一般是在常温下对密封于塑性模具中的物料的各个方向同时进行均匀施压，多用于粉末状的金属或非金属材料的成型，为后续的烧结提供预压坯。钨铜合金是由W和Cu两种互不相溶且理化性能差别较大的金属组成的假合金，用常规方法难以制备，必须通过粉末冶金PM工艺才能制取。根据传压液体的不同，冷等静压包括湿袋法以及干袋法等静压以及软模压制。常规模压法由于粉末与粉末间、粉末与模冲和模壁间存在一定的摩擦力，使得压制过程中力的分布和传递发生一定的改变，也同时造成了压坯各部分密度和强度分布不均；相比之下，冷等静压工艺成型压力更为均匀，其能保证在较低的压力下压坯具有均匀的密度和完整的形状，且模具损耗小、成型效率高。

此外，需要注意的是在冷等静压的过程中控制加压速度也是影响压坯密度的重要因素。其不仅影响到粉末颗粒之间的摩擦状态和加工硬化程度，还会影响气体逸出的情况。若加压速度过快，气体不易逸出，留在坯料里的气体相对较多，在后续烧结过程中就会相应地留下难以消除的孔隙或气孔。除此之外，加压速度过快会使得粉末内部聚集较大的内应力，卸压后导致压坯发生弹性后效。因此，在压制过程中降低加压速度、适当延长保压时间可使压力传递充分，粉体间的空气有充分的时间逸出，利于压坯密度分布和有效避免了弹性后效。

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钨铜材料由钨和铜两种金属构成，其具有钨和铜金属的所有优点，如高强度、高硬度、优良的耐磨耐蚀性、耐电弧烧蚀能力、抗熔焊性、良好的导电导热性等，被广泛运用于一些高压开关、真空开关电触头、电火花加工电极、电阻焊电极以及等离子电镀电极等领域。另外，在微电子领域，如大规模集成电路和大功率微波器件作为基片、嵌块、连接件和散热元件，钨铜材料可以有效减少因散热不足和线膨胀系数差异所产生应力的现象，延长了电子元件的使用寿命。

由于钨和铜两种金属互不相溶，因而只能通过粉末冶金的方法进行制备。在此基础上还出现了许多新的制备工艺，如机械合金化法、氧化物还原法、热压梯度法、热化学法、注塑成型法、活化液相烧结法、电弧熔炼法、纤维强化法、热等静压法、复合粉末共还原法等。但是这些方法都在一定程度上存在一些缺陷。而热静液挤压是在四柱式液压机上完成的，模具采用三层预应力套组合凹模，同时采用外层加热圈和陶瓷加热管对模具进行预热。随着烧结温度升高，烧结坯相对密度增大，微量活化剂Ni加入有助于烧结坯相对密度的提高。温度的升高改善了铜液对固相钨的润湿性，有利于铜液充分铺展在钨晶粒表面上，降低颗粒重排过程的阻力，提高致密化速度；另外，随着温度的升高，铜液的粘度下降，有利于提高铜液在毛细管力作用下的流动速度，从而促进了致密化进程。

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真空电镀用钨加热子上架操作要点：

1.上架前先检查底油上油质量，不合格的需用#617天那水清洗再重新上油；
2.夹持要稳固,保证啤件在真空室内旋转时不会掉落甩出；
3.啤件的装挂位在电镀后会留痕迹，另外夹持力过大啤件可能变形，故可保留水口/浇道作为装挂位，在电镀后再其除去；
4.上架过程中不得触摸啤件要电镀的有效位置，以免留下指印污痕影响电镀效果；  
5.笼架保持清洁,要定期洗擦。 

 落架操作要点：

1.小心取下，不要刮花；
2.摆放整齐，隔层用干净纸垫好；  
3.胶盆要盖好，防灰尘。 

上面油 & 烘干固化

面油作用：在镀膜上加一层涂料保护(透明)膜以消除针孔使镀层加固，提高镀层的耐磨性和接触性,另外一个作用是使染色工序成为可能。
操作注意：上面油要特别注意上油均匀到位且不聚油，一般需用海绵类物渗吸去表面多余面油。

 染色 & 烘干 

染金色---使镀膜外观呈珼镀金色的效果。烘干/固化条件：温度60-65℃，时间30min。
1. 配染色液：一般用300份水配1份色粉。
2.保持染色液70℃恒温，通入气流搅动令染色液均匀无沉淀；
3. 染色时间：3 ~ 12s，之后用清水清洗两次；
4. 出现色差时，从温度、时间及染色比例来调整；
5. 染色件外观要求：色对签办且色泽均一，无起点，不脱模光泽好，无刮花。烘干：温度70℃， 时间30 ~ 40min。

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理论上说，烧结体的晶粒度越小，材料的硬度也越高；而材料的断裂强度会随着硬度的增大而增大。为了提高硬质合金球齿WC-Co的硬度和强度，在烧结过程中必须通过优化烧结工艺以及添加适当的晶粒生长抑制剂来抑制晶粒的长大。硬质合金粉末烧结过程中常用的抑制剂有TaC、MoC、Cr3C2、VC、NbC等，其可以作为单一添加剂也可按一定比例组成复合型抑制剂。此外，还有研究人员将难熔金属碳化物加入到富Co基体中，并将所形成的固溶体作为抑制剂。其能显著降低基体熔点，在液相Co中形成稳定的金属/非金属原子团，而该原子团的存在会阻碍W、C原子从一个晶粒向另一个相邻晶粒的液相迁移，从而进一步降低WC晶粒的长大速率。

稀土元素也可作为晶粒长大抑制剂，其也能在烧结过程中抑制晶粒长大并提高硬质合金球齿的各项性能。与常用的抑制剂一样，稀土元素也有许多，如Y、La、Nd、Pr、Ce，其添加形式也可以是稀土金属、氧化物以及混合稀土。稀土元素的主要作用在于：1.性质较为活泼，对O、S、N、C等元素亲和力较强，因而硬质合金球齿中的这些杂质元素形成稀土化合物质点并分布在晶界上。这也就有效地阻止了液态Co中的扩散溶解和WC相之间的晶界迁移，抑制了WC晶粒的不均匀长大；2.净化晶界以及去除杂质，稀土元素与杂质元素结合形成球形化合物，对粘结相起到弥散强化作用。在以上两种机制下，对硬质合金球齿的硬度、抗弯强度有显著的强化作用。与此同时，稀土元素还能有效降低硬质合金球齿的烧结温度，较好解决了控制晶粒长大和烧结致密化之间的矛盾。

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化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜，它们是最先在世界上制备的光学薄膜。后来，人们在化学溶液和蒸汽中镀制各种光学薄膜。50年代，除大块窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空镀膜取代。 真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今工业能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。1935年，有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜片上。真空电镀用钨加热子在蒸发镀膜的过程中需要注意以下几点。

1.在发热钨丝上缠上铝片。如上次电镀中熔铝呈球状包覆于钨丝上则不可再用，需拆出换过钨丝。
2.将上好笼架的啤件（通过小车）推入真空室内，保持电极紧密接触，嵌入离合器定位牢固应能旋转。
3.顺序用机械泵，罗茨泵及扩散泵抽气，当真空度指针达到5×10-4TORR时可开始蒸镀操作。
4.蒸镀过程：钨丝升温到650℃，铝熔融在钨丝上，继续升高到近1000℃，熔化铝被蒸发逸出铝原子以直线运动凝结在它相碰的表面上，真空室内被镀制品不断在旋转 （跟笼架）使被镀表面镀上均匀膜层。
5.平均镀膜生产周期约30分钟左右。
6.设备的详细操作使用参见附页数据。

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因其具有优良的导电导热性能，铜与铜合金在电机、电器等领域有着较为广泛的运用。由于用单一的纯铜（紫铜）所制备的电触头硬度较低，且在受热的情况下容易发生软化（铜熔点较低），尤其是在一些高压、高载荷开关触头无法确保工作的稳定进行。因此，为了保证电器触头工作的可靠性以及耐久性，研究人员发现在纯铜电极上镀上一层钨铜合金，能有效改善触头的各项综合性能，如密度、强度、抗烧蚀性、抗热震性、散热性以及使用寿命都得到了不同程度的改善。

如今工业上常用的连接铜与铜合金的方法有很多，如真空钎焊、真空扩散焊、真空电子束焊、电阻焊、惰性气体保护焊以及摩擦焊等等。这里我们主要介绍真空钎焊和真空扩散焊两种工艺。真空钎焊一般在空气炉和真空炉中进行，将钎料和钎剂按顺序夹在钨铜和纯铜之间，加热至780℃，保温20min，冷却出炉；而扩散焊在真空扩散炉中进行，需要注意的是对真空度、焊接压力、焊接温度以及保温时间的控制。从显微组织上看，真空扩散焊的触头，纯铜与钨铜结合度良好，界面过渡相对平滑。而通过钎焊的钎料与基材结合良好，而液态钎料与钨铜合金之间的作用没有纯铜的强烈。从电阻率上看，真空钎焊触头的电阻率最低，接近于钨铜母材的电阻率，若在空气中进行钎焊，触头容易产生氧化、杂质以及气孔等焊接缺陷，均匀性也难以得到有效保证，因而电阻率较高。

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钨铜管是利用高纯度且具有高硬度、高强度以及优良耐磨性的W粉以及高纯紫铜粉的可塑性、优良导电导热性的优点，经过静压成型、高温烧结以及熔渗铜的工艺得到的高性能复合材料。其断弧性能良好，导电导热性能优良，高温下不发生软化，金属移除率较高，加工模具表面光洁度较高，使用寿命较长，在高压放电管以及一些耐高温部件中有着较为广泛的运用。但是，也正是因为钨铜合金耐磨、耐高温的特点使得其较难加工，再加上其壁厚通常较薄，强度和刚度都较弱，容易发生破碎。

传统的小孔加工方法是先对内孔进行精镗，使之达到表面粗糙度的要求；再用标准铰刀（六齿）进行进给。但是采用这种方法加工后的工件尺寸和形状精度难以达到图纸要求，且一些工件发生了胀裂，废品率高达50%-60%。这是由于：
1.车削内孔时车刀刀杆较细，刚性较差，容易使得刀发生振动难以达到铰削所需要的尺寸，加工难度大且进度缓慢；
2.铰孔在半封闭空间中进行，切屑较难排出，容易发生堆积并擦伤内孔表面，有些细微的切屑粘在刀刃上还会与孔壁摩擦增加了表面粗糙度；较大颗粒的切屑甚至会严重烧蚀加工表面；
3.切屑堵塞在刀槽中增加了切削温度和切削力，也加速了刀具的磨损；
4.铰削余量较大，铰削力过大或切屑的堆积容易造成铰削力突变，当超过材料的强度极限时就发生了工件的胀裂。

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