钨铜复合粉末注射成型

从传统的粉末冶金工艺中粉末注射成型的技术得到启示，钨铜复合粉末注射成型技术是在注射钨骨架的基础上形成的，这种方法打破了常规熔渗法所生产的钨铜复合材料的局限性。金属注射成型技术（Metal Injection Molding，MIM）是一种适合于生产制造各种形状复杂或不规则的制品工艺，最先是由塑料注射成型行业中引申出来的。近年来，通过大幅度提高固体粒子的含量并在烧结过程中完全除去粘结剂使型坯致密化，从而得到高强度、耐磨耐蚀性良好的金属制品。其基本工艺步骤是选取符合金属注射成型基本要求（包括粉末形状、粒度及其组成、比表面等）的金属粉末以及相应的粘结剂（是MIM技术的核心，具有增强流动性以及维持坯块形状的功能），在一定的温度下采用适当的方法将粉末与粘结剂均匀混合喂料，制粒后进行注射成型，所获得的成型坯经过脱脂处理后烧结致密化称为成品。

而钨铜复合材料因其高强度、高密度、高熔点、良好的化学稳定性以及导电导热性是一种良好的热沉材料，起不仅仅在一些航空军工领域和电极电触头方面有着广泛的运用，在一些对气密性要求较高的电子封装材料中也是一种很好的选择。封装材料的主要功能包括机械支撑、信号传递、散热、密封、保护产品等，所以要求材料具有一定的机械强度、良好的导电导热能力、化学稳定性、与产品材料的线膨胀系数相匹配、便于生产等。传统基材已经难以满足不断上升的电路工作温度以及保证长时间的稳态运行，这会在一定程度上影响电子元件的可靠性。因此，钨铜材料在微电子封装领域越来越受到人们的重视，而封装材料因电子元器件尺寸较小，结构复杂等原因，难以通过常规的烧结压制的工艺方法进行大批量生产，这就使得钨铜粉末注射成型技术得到了进一步的发展。

有相关研究人员将含铜质量分数分别为10%-20%的三种钨铜材料进行粉末注射成型，经烧结熔渗后所获得的致密、细晶的钨铜复合材料，致密度都达到了99%以上，横向断裂强度达到了1500MPa。有学者也做了钨铜W-30Cu纳米复合粉末T型模的注射成型参数，及成型后脱粘结剂的过程，得到了表面质量良好、形状规整的型坯、粘结剂脱出率达到了99%以上，通过直接烧结的方式可得到相对密度高于96%的钨铜复合材料部件。但是，该工艺会由于钨（W）粉末装载量的不同或者在混料过程中吸入空气并聚集导致材料处于应力状态，一定量的缺陷如大的不规则形状裂纹或孔洞在脱脂的过程中产生，容易导致熔渗中铜池和闭孔隙形成。

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