鉬銅合金國內(nèi)外發(fā)展簡況

    上個世紀(jì)60年代,原蘇聯(lián)學(xué)者曾對鉬銅材料作為一定膨脹系數(shù)的定膨脹合金進(jìn)行過研究,研究合金中銅含量對材料膨脹系數(shù)的影響。70年代,國內(nèi)曾對鉬銅材料作為高導(dǎo)熱定膨脹的半導(dǎo)體功率管的基片進(jìn)行過研制,它的導(dǎo)熱系數(shù)高于純鉬和純鋁,而膨脹系數(shù)又低于無氧銅,其膨脹系數(shù)與陶瓷、硅等材料匹配性好。80年代,通過在鉬銅中加入少量的鎳及其它元素,用作與陶瓷封接的無磁封接金屬材料和弦振式壓力傳感器中起溫度補償作用的無磁定膨脹材料。但是,由于當(dāng)時各方面條件的限制,這些工作沒有得到很好的推廣,應(yīng)用對象比較單一狹窄,用量很小。80年代后期,國外將鉬銅材料作為真空開關(guān)管及開關(guān)電器中的電觸頭進(jìn)行生產(chǎn)和應(yīng)用,同時開發(fā)作為大規(guī)模集成電路等微電子器件中的熱沉材料。德國和奧地利有關(guān)公司生產(chǎn)的電觸頭用熱沉材料的鉬銅合金的組成得到了極佳的性能。90年代后,國內(nèi)通過技術(shù)引進(jìn),也生產(chǎn)采用鉬銅觸頭的真空開關(guān)管,以及研究熱沉材料用的鉬銅合金。

鉬銅材料的特性

    一種材料的特性是決定該材料在什么領(lǐng)域可能得到應(yīng)用的重要依據(jù),因此,在討論鉬銅材料的開發(fā)與應(yīng)用時,必須認(rèn)識和了解鉬銅材料的特性。

    鉬銅材料和鎢鉬材料一樣在組織上是由兩種互不相溶的金屬相所組成的假合金。因此,這種材料應(yīng)該兼有組成金屬兩者的特性,而且可以取長補短,獲得良好的綜合性能。鎢鉬材料已較為普遍地用作電加工電極和航天高溫材料等,其性能已為人所知,所以在論述鉬銅材料時,參照鎢鉬材料的特性進(jìn)行討論。

高電導(dǎo)熱導(dǎo)性

    鎢和鉬是金屬中除金、銀、銅等高導(dǎo)金屬外,電導(dǎo)和熱導(dǎo)性比較好的元素,因此,進(jìn)一步加入高電導(dǎo)熱導(dǎo)金屬銅的鎢銅和鉬銅材料,具有更高的電導(dǎo)熱導(dǎo)性。            

低的可調(diào)節(jié)的熱膨脹系數(shù)

銅的熱膨脹系數(shù)較高,而鎢、鉬的熱膨脹系數(shù)很低,因此,可以根據(jù)不同的成分組合制成所需要的較低的熱膨脹系數(shù),從而使它們可以與其它材料的熱膨脹系數(shù)匹配組合,避免因熱膨脹系數(shù)差別過大而引起的熱應(yīng)力破壞。

特殊的高溫性能

    鎢和鉬系高熔點金屬(難熔金屬),其熔點分別為3400℃和2615℃,而銅的熔點僅為1083℃。鎢鉬和鉬銅材料在常溫和中溫時,既有較好的強度,又有一定的塑性，因此可以作為特殊用途的高溫材料,已由應(yīng)用在如耐火藥燃燒溫度的噴管喉襯,高溫電弧作用下的電觸頭等。

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