铜钨合金热负荷实验
这表明连接层有韧性,焊接产生的热膨胀在这一区域被吸收殆尽。这种施加应力的释放功能具有强大的优势,能有效去除反应堆条件下工作的偏滤器中的随机热膨胀。另外,焊接失败的样品中绿色虚线表示不同铜合金和焊接材料。在这些失败了的焊接样品中,连接层脆性太大,仅在1/4所需张力的情况下就发生断裂。W/BNi-6/GlidCop?小型偏滤器的成功制备要归因于先进的焊接技术。对这一偏滤器,他们在NIFS下利用ACT2电子束装置,在反应堆相关条件下进行了热负荷实验。650℃的温度远低于BNi-6的熔点(875℃)和钨的再结晶温度(~1500℃)。为什么它具有如此优良的热转移容量呢?原因在于,既然要不加中间材料地直接结合,就应当将装甲层到散热器的热阻减至最xiao。
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。
钨铜复合材料应用十分广泛,其中主要集中在以下方面:
电触头材料
电触头材料亦称触点或接点,是高、低压电器的关键元件,担负着接通和分断电流的作用,直接影响着开关、电器的可靠性和使用寿命。钨铜合金触头在燃弧过程中,表层低熔点的铜首先熔化,由于毛细管作用被吸附在钨骨架毛细管孔中,在电弧高温作用下蒸发并带走大量热量,使钨骨架冷却,从而使触头具有良好的开断性能。钨骨架由于熔点很高,在电弧中的烧蚀极小,即使局部温度过高也不会发生熔焊,从而保证了开关性能的稳定性、可靠性和长寿命。而且钨含量越高,抗烧损的性能越好,但电导率低,具体的使用要进行具体的选择。目前,电触头用钨铜材料除了常规的高压电器开关外,其主要的发展是:一是超高压用的钨铜电触头,即由50万伏为主向75万伏甚至200万伏以上发展;二是中等电压用的真空钨铜材料。