钨触点
钨是属于有色金属,也是重要的战略金属,钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔.威廉.舍耶尔发现白钨矿,并提取出新的元素酸-钨酸,1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸,同年,用碳还原三氧化钨第1次得到了钨粉,并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大。钨做电触点或接触子材料使用,耐电弧烧蚀;耐熔着性好;由电热作用引起的金属表面蒸发,转移、消耗少;遮断电流能力强;并具有良好的耐磨损,动击性能。比较其它金属或合金材料价格低廉,因此钨触点和钨圆片广泛应用于工业、农业、科技和国防各个领域。
钨铜合金的整体连接技术
材料牛注
长期以来,钨和铜合金的整体连接技术就制约着核聚变反应中偏滤器装置的发展。怎样在不添加中间材料的情况下将二者合二为一一直是令科学家们头疼的问题。近期,日本东京的科学家成功研制出解决这一难题的技术,让我们一睹为快。
(a)三点弯曲试验中BNi-6连接层的变形原理图。连接层发生局部变形。(b)红实线代表的是钢化连接层的应力应变曲线。(1)点为明显屈服点。绿色虚线代表的是不同铜合金和焊接材料制备的样品在焊接失败时的形态。
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。