流延法制取鎢銅合金

鎢銅合金複合材料綜合了W和Cu兩種元素的優點，具有熱膨脹係數低，導性好、導熱性好以及良好的抗電弧燒蝕性能，在機械加工、電氣工程以及電子資訊領域被廣泛用作電接觸材料、電極材料以及電子封裝材料。

當前製備鎢銅板或片的方法主要有金屬粉末軋製、等離子噴塗-軋製、元素粉末法和物理氣相沉積法等。而在製備過程中，這些方法還存在一定的局限性和缺點，金屬粉末軋製由於擠入角的難以控制往往不易獲得理想的軋製件；等離子噴塗-軋製所製備的合金板材存在氧化物，組織均勻性有待提高；元素粉末法製備工藝容易引入高的雜質含量以及缺陷密度難以實現完全緻密化；物理氣相沉積產出比較低難以實現工業化的批量生產。

流延片材生產工藝是指樹脂經擠出機熔融塑化，通過狹縫機頭模口擠出，使熔料緊貼在冷卻輥筒上，經過拉伸、切邊、卷取等工序製成的片材。用流延法製備鎢銅片或板的方法，選取銅包鎢複合粉體為原料製備流延漿料，然後將流延漿料依次經過流延成型、排膠燒結、壓制、熔滲燒結、表面處理，即可得到鎢銅片或板。

1、流延漿料的製備過程如下：向銅包鎢複合粉體中依次加入溶劑、分散劑粘結劑和增塑劑，在磁力攪拌器中攪拌1～2h，轉速控制在300～600r/min，得到流延漿料。

2、流延成型的具體操作過程如下：將流延漿料倒入流延機的料槽中，控制刮刀高度為1.5～2mm，流延速度為30～60cm/min進行流延，然後陰乾後得到流延板坯。

3、排膠燒結的具體操作過程如下：將流延板坯置於石英方舟或石墨舟內在保護氣氛或真空燒結爐內進行排膠燒結，先在排膠溫度為500℃～600℃下保溫0.5～1小時，然後緩慢升溫至1300℃～1400℃燒結1～2小時，隨後在保護氣氛下或真空中隨爐冷卻至室溫取出。

4、壓制的具體操作過程如下：將經過排膠並預燒結的流延片或板坯放入鋼制模具中或平板上，在壓力機上進行簡單壓制，壓制壓力控制在300～600MPa，保壓1～1.5min，得到壓制坯片或板。

5、熔滲燒結的具體操作過程如下：將壓制得到的壓制坯片或板置於石英方舟或石墨舟內在保護氣氛或真空燒結爐內，同時在壓制坯片或板上表面放置銅料，該銅料品質為銅包鎢複合粉體中銅含量與所製備的鎢銅片或板中銅含量的差量的150%，控制溫度在1300～1400℃，保溫1～1.5小時進行熔滲燒結，隨後在保護氣氛下或真空中隨爐冷卻至室溫。

6、表面處理的具體操作過程如下：將經過熔滲燒結的壓制坯片或板在機械加工設備或研磨機上去除表面的浮銅，然後進行拋光或研磨即可。

選擇銅包鎢複合粉體作為原料，可以解決粉體燒結成型過程中普遍存在的銅相偏聚問題，使銅均勻的呈網路狀分佈在鎢基體周圍，從根本上避免傳統粉末冶金工藝中混料均勻性難以控制的難題，為後續的溶滲燒結乃至最終鎢銅板材組織均勻性打下堅實的基礎。

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