流延法制取钨铜合金

钨铜合金复合材料综合了W和Cu两种元素的优点，具有热膨胀系数低，导性好、导热性好以及良好的抗电弧烧蚀性能，在机械加工、电气工程以及电子信息领域被广泛用作电接触材料、电极材料以及电子封装材料。

当前制备钨铜板或片的方法主要有金属粉末轧制、等离子喷涂-轧制、元素粉末法和物理气相沉积法等。而在制备过程中，这些方法还存在一定的局限性和缺点，金属粉末轧制由于挤入角的难以控制往往不易获得理想的轧制件；等离子喷涂-轧制所制备的合金板材存在氧化物，组织均匀性有待提高；元素粉末法制备工艺容易引入高的杂质含量以及缺陷密度难以实现完全致密化；物理气相沉积产出比较低难以实现工业化的批量生产。

流延片材生产工艺是指树脂经挤出机熔融塑化，通过狭缝机头模口挤出，使熔料紧贴在冷却辊筒上，经过拉伸、切边、卷取等工序制成的片材。用流延法制备钨铜片或板的方法，选取铜包钨复合粉体为原料制备流延浆料，然后将流延浆料依次经过流延成型、排胶烧结、压制、熔渗烧结、表面处理，即可得到钨铜片或板。

1、流延浆料的制备过程如下：向铜包钨复合粉体中依次加入溶剂、分散剂粘结剂和增塑剂，在磁力搅拌器中搅拌1～2h，转速控制在300～600r/min，得到流延浆料。

2、流延成型的具体操作过程如下：将流延浆料倒入流延机的料槽中，控制刮刀高度为1.5～2mm，流延速度为30～60cm/min进行流延，然后阴干后得到流延板坯。

3、排胶烧结的具体操作过程如下：将流延板坯置于石英方舟或石墨舟内在保护气氛或真空烧结炉内进行排胶烧结，先在排胶温度为500℃～600℃下保温0.5～1小时，然后缓慢升温至1300℃～1400℃烧结1～2小时，随后在保护气氛下或真空中随炉冷却至室温取出。

4、压制的具体操作过程如下：将经过排胶并预烧结的流延片或板坯放入钢制模具中或平板上，在压力机上进行简单压制，压制压力控制在300～600MPa，保压1～1.5min，得到压制坯片或板。

5、熔渗烧结的具体操作过程如下：将压制得到的压制坯片或板置于石英方舟或石墨舟内在保护气氛或真空烧结炉内，同时在压制坯片或板上表面放置铜料，该铜料质量为铜包钨复合粉体中铜含量与所制备的钨铜片或板中铜含量的差量的150%，控制温度在1300～1400℃，保温1～1.5小时进行熔渗烧结，随后在保护气氛下或真空中随炉冷却至室温。

6、表面处理的具体操作过程如下：将经过熔渗烧结的压制坯片或板在机械加工设备或研磨机上去除表面的浮铜，然后进行抛光或研磨即可。

选择铜包钨复合粉体作为原料，可以解决粉体烧结成型过程中普遍存在的铜相偏聚问题，使铜均匀的呈网络状分布在钨基体周围，从根本上避免传统粉末冶金工艺中混料均匀性难以控制的难题，为后续的溶渗烧结乃至最终钨铜板材组织均匀性打下坚实的基础。

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