鎢銅排是一種由鎢(W)和銅(Cu)組成的高性能復(fù)合材料,兼具兩種金屬的優(yōu)異特性。其典型配比范圍在10-50%銅含量之間,通過粉末冶金工藝制成,具有特殊的物理化學性能組合。這種材料既保持了鎢的高熔點(3410℃)、高硬度和低熱膨脹系數(shù),又融入了銅優(yōu)異的導(dǎo)電性(58MS/m)和導(dǎo)熱性(401W/m·K)特點。
在工業(yè)應(yīng)用中,鎢銅排展現(xiàn)出獨特的性能平衡。需要重點關(guān)注其高溫穩(wěn)定性,特別是當工作溫度接近銅熔點時(1083℃),銅相會率先熔化形成液相,通過"發(fā)汗冷卻"機制帶走熱量。這種自冷卻特性使其成為理想的電極材料,廣泛應(yīng)用于電阻焊、電火花加工等領(lǐng)域。同時其熱膨脹系數(shù)(5.5-7.5×10??/℃)與常見半導(dǎo)體材料匹配良好。
制造工藝對鎢銅排性能有決定性影響。一般采用燒結(jié)-熔滲法,先將鎢粉壓制成形并預(yù)燒結(jié)形成多孔骨架,再通過毛細作用滲入熔融銅。關(guān)鍵參數(shù)包括鎢粉粒度(通常1-10μm)、燒結(jié)溫度(1300-1500℃)和銅液溫度(1150-1250℃)。高性能產(chǎn)品要求達到理論密度的98%以上,且銅相分布均勻。
從應(yīng)用場景來看,鎢銅排在電力電子領(lǐng)域優(yōu)勢顯著。作為真空開關(guān)觸頭材料時,其優(yōu)異的抗電弧侵蝕性能(耐電弧燒蝕溫度達3000℃)可大幅延長器件壽命。在大功率半導(dǎo)體模塊中,用作散熱基板的熱膨脹系數(shù)與硅芯片(4.2×10??/℃)接近,能有效降低熱應(yīng)力。軍工領(lǐng)域則利用其高密度(15-17g/cm3)特性制作配重件和穿甲彈芯。
市場常見的鎢銅排規(guī)格涵蓋不同比例型號,如W70Cu30、W55Cu45等。厚度通常為0.5-10mm,寬度20-500mm,特殊應(yīng)用可定制更大尺寸。表面處理包括拋光(Ra≤0.8μm)、鍍鎳(厚度5-15μm)等多種方案,以適應(yīng)不同連接和防腐需求。性能測試主要關(guān)注導(dǎo)電率(30-45%IACS)、硬度(HV 200-280)和抗彎強度(600-800MPa)等關(guān)鍵指標。