钨铜锌合金材料制备方案

钨铜复合材料兼有钨的高密度、低热膨胀系数，又有铜的高导电导热性，其导热、导电性能及热膨胀系数可以通过调整钨铜组 分含量加以设计，因此广泛应用于微波器件、集成电路封装材料、电接触材料以及军事工业等领域。

由于钨与铜既不固溶又不形成化合物，很难用常规烧结方法一次性制得高致密的钨铜合金。因此一般采用熔渗法进行制造，钨铜材料虽然兼有钨和铜的优点，但也有其相应的缺点。由于纯铜的强度较低，一般低于200MPa，导致无论采用溶渗法还是粉末冶金烧结法制备的钨铜复合材料强度以及韧性难以达到使用要求。

为解决钨铜复合材料强度低、硬度低的问题，克服钨铜复合材料强度和硬度低的缺点，有研究人员设计了一种兼具钨和铜优点且具有较高强度、高硬度的钨铜锌合金复合材料及其制备方案，其过程如下：

步骤一，选用平均粒径为2～4μm的钨粉、铜粉和锌粉，利用“V”型混料器混合24h后 利用氢气进行还原，得到纯度在95％以上的三种金属粉末的混合物。

步骤二，将混合好的粉末放入石墨模具中，在放电等离子烧结设备中进行真空烧结。烧 结工艺采用烧结温度800℃，升温速率为50℃/min，保温时间5min进行固相烧结。

步骤三，将烧结制备得到的钨铜锌合金材料继续在放电等离子烧结设备中进行热处理， 热处理温度采用600℃，保温时间为3h，然后随炉冷却至室温，即得到调控粘结相组成的钨‑ 铜锌合金材料。

方案的要点在于利用黄铜取代纯铜作为钨铜复合材料中的粘结相，黄铜和钨互相包覆、贯通，其中钨的含量为60％～80％，其余为黄铜，并且利用放电等离子烧结设备对材料进行电脉冲热处理，控制钨铜锌合金材料内部黄铜粘结相的相结构来调整材料强韧性，从而达到较理想的效果。

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