加工工艺
钨铜或钼铜混合粉末经过压制成型后,在1300-1500°液相烧结。此法制备的材料均匀性不好、存在较多闭空隙,致密度通常低于98%,但通过添加少量镍的活化烧结法、机械合金化法或者氧化物供还原法制备超细、纳米粉末能提高烧结活性,从而提高钨铜、钼铜合金的致密度。但镍活化烧结会使材料的导电、导热性能显著降低,机械合金化引入杂质也会降低材料传导性能;氧化物共还原法制备粉末,工艺过程繁琐,生产效率低下,难以批量生产。
高温材料
钨铜材料在高温(3100℃或者更高)使用时,其两相组织中所含有的铜将发生汽化而吸收大量的热量,从而显著降低钨铜器件表面的温度,保证了钨铜材料在高温下的应用。因此,钨铜材料的一个重要的用途是作为火箭、导dan等高温高速气流烧蚀、冲刷的高温器件,如燃气舵、喷管、喉衬、鼻锥等。另外,还可以用作坦克穿甲弹的药型罩、增程炮的尾喷管、电磁炮的轨道材料。
研究结果和意义
日本核融合科学研究所的研究院Masayuki Tokitani及其研究团队研制出一种直接连接钨和铜合金的技术,虽然有点困难。他们将连接材料用作缓冲,从而减少了中间材料的使用。利用这一技术,他们成功制备出在反应堆条件(~15 MW/m2)下都具有优异热转移容量的小型偏滤器。
该偏滤器必须能够承受得住极强的热流冲击,甚至在焊接热处理阶段,因为在这一阶段,这个元器件会被加热至900℃,再冷却至室温。所以,装甲材料和热沉材料连接界面上就会产生热应力。这种热应力应被尽可能快地除去。这一次,为了同时满足种种需求,研究团队的成员使用BNi-6 (Ni-11%P)、氧化物弥散强化铜合金(ODS-Cu)和GlidCop? (Cu-0.3wt%Al2O3)作为填充材料,以达到最you焊接条件。