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  • 简介:采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30h后W的平均晶粒尺寸为41nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。

  • 标签: 热机械合金化 纳米晶 W-Cu复合粉末 球磨时间
  • 简介:IntroductionTungsten-copperalloypowdersareusedinmanyfieldsonaccountofthehighelectricandthermalconductivitiesofcopperandhighmeltingpointoftungsten.W-Cupowders,aspreparedconventionallybymeansofinfiltration,hasthedisadvantageofinhomogeneityinmicrostructure,andaredifficulttoworkwithaftersintering.

  • 标签: 微观结构 特征 钨-铜合金粉末 活性 高能球磨 机械磨碎法
  • 简介:MechanicallyactivatedW-Cupowdersweresinteredbyasparkplasmasinteringsystem(SPS)inordertodevelopanewprocessandimprovethepropertiesofthealloy.Propertiessuchasdensityandhardnessweremeasured.ThemicrostructuresofthesinteredW-CualloysampleswereobservedbySEM(scanningelectronmicroscope).Theresultsshowthatsparkplasmasinteringcanobviouslylowerthesinteringtemperatureandincreasethedensityofthealloy.Thisprocesscanalsoimprovethehardnessofthealloy.SPSisaneffectivemethodtoobtainW-Cupowderswithhighdensityandsuperiorphysicalproperties.

  • 标签: 钨铜合金 粉末冶金 机械活化 火花等离子体烧结
  • 简介:W-Cu梯度功能材料的高W含量侧具有低热膨胀率、高强度和耐热流冲蚀等特点,高Cu含量的另一侧具有高导热性能,而中间过渡层可使内部热应力获得良好的缓和;该材料作为热沉材料、面向等离子体材料以及触头材料等的应用具有非常大的发展潜力,其研究受到广泛的重视。本文作者对W-Cu梯度材料的研究进展进行综合评述,介绍了W-Cu梯度功能材料的设计、制备及评价方法;根据其工作环境,着重对W-Cu梯度功能材料的致密性,热膨胀,热导率,热损蚀和热冲击等性能进行评价,并对W-Cu梯度功能材料的进一步发展作了展望。

  • 标签: W-CU FGMS 设计 制备 评价
  • 简介:以溶胶-喷雾干燥-热还原制备的纳米晶W-Cu复合粉末为原料,通过球磨改性、叠层压制和一步液相烧结分别制备3种两层梯度复合细晶W-Cu材料(W-10Cu/W-30Cu,W-20Cu/W-30CuW-30Cu/W-50Cu),对其致密度、组织成分特征及界面结合性能进行研究与分析。结果表明:3种梯度材料各均质层都达到高致密(相对密度〉98%);梯度材料具有明显的梯度组织,界面结合完好,Cu相呈连续网状结构,包裹在均匀分布的细小W晶粒周围;成分呈阶梯式变化,各层成分因Cu相的迁移和流失与初始设计值有一定的偏差;材料力学性能呈现梯度性,界面显微硬度处在两层显微硬度之间,结合强度高于各自富Cu层的拉伸强度,表明纳米复合W-Cu功能梯度材料各成分层之间有着优良的结合性。

  • 标签: 纳米W-Cu 梯度材料 致密性 成分变化 界面结合性 结合强度
  • 简介:采用多坯料挤压法制备封接层、中间过渡层和散热层分别为W/Cu20、W/Cu33和W/Cu50的近全致密均厚结构W-Cu梯度热沉材料,梯度层厚度均为0.5mm,并对工艺过程、致密性能和显微结构进行研究。结果表明:采用多坯料挤压法制备W-Cu梯度预制块时压力仅为0.6KN,经10h自然干燥后,预制块外观平整,无开裂;在350℃脱脂1h、然后在烧结温度1060℃、压力85MPa条件下,保温3h可以获得各层相对密度分别为98.3%、99.3%、99.9%的近全致密的W-Cu均厚结构梯度热沉材料;各层间界面位置清晰,层间为冶金结合界面;各层中Cu相呈网状分布,W颗粒镶嵌于网络结构中。

  • 标签: 多坯料挤压 梯度功能材料 W-Cu合金 相对密度
  • 简介:以水热共还原法制备纳米W-30%Cu复合粉末,通过真空烧结和包套热挤压制备超细晶W-Cu复合材料,并进行后续热处理。采用X射线衍射、高分辨率透射电镜、扫描电镜等观察和分析W-30%Cu复合粉体和合金的成分及组织形貌,研究热挤压及后续退火处理对材料致密度、电导率和硬度等性能的影响。结果表明:水热产物为纳米级(10~15nm)规则的类球形结构,经煅烧及共还原后得到的W-30%Cu复合粉末粒度细小,呈特殊的W包覆Cu结构,颗粒分布均匀;复合粉末在1050℃真空烧结后相对密度只有91.5%,经热挤压后致密度提高到97.07%,布氏硬度达到223,组织细密,W相和Cu相分布均匀,钨颗粒细小(1~3μm),形成典型的钨骨架和铜网络结构。经过后续的退火处理,钨铜分布更均匀,钨粒径进一步减小,材料的致密度和电导率都更高,分别为98.82%和43.31%IACS,形成良好的综合性能指标匹配。

  • 标签: 水热共还原 真空烧结 超细晶钨铜复合材料 包套热挤压 热处理 致密化
  • 简介:采用粉末冶金法分别制备了相同O含量不同Ni含量的CuW合金,通过金相显微镜、XRD、涡流导电仪等对合金材料的显微组织、导电率、硬度、密度等进行了检测。结果表明,在相同O含量情况下.随着Ni含量的增加,CuW合金上的孪晶有所减少,各相的集聚程度逐渐增加,这更加说明了Ni有利于改进CuW合金的组织性能;Ni的添加对CuW合金的性能影响较大,随着Ni含量的增加,CuW合金的电导率由40S/m迅速下降到5S/m,而硬度由35HB逐渐上升至68HB,同时烧结后的CuW合金的密度也由7.1g/cm3逐渐上升至8.0g/cm3。

  • 标签: Cu—W合金 添加元素 硬度 导电率 影响
  • 简介:Inordertotransfertheheatfromthearmortothecoolant,tungstenhastobeconnectedwithacopperheatsink.Thejointtechnologyisthemostcriticalissueformanufacturingplasmafacingcomponents.Consequently,thereliabilityofthejointsshouldbeverifiedbyagreatnumberofhigh-heat-flux(HHF)teststosimulatetherealloadconditions.W/CubrazedjointtechnologywithsliverfreefillermetalCuMnNihasbeendevelopedatSouthwesternInstituteofPhysics(SWIP).Screeningandthermalfatiguetestsofonesmall-scaleflattileW/CuCrZrmockupwereperformedona60kWelectron-beamMaterialtestingscenario(EMS-60)constructedrecentlyatSWIP.Themodulesuccessfullysurvivedscreeningtestwiththeabsorbedpowerdensity(Pabs)of2MW/m2to10MW/m2andthefollowing1000cyclesatPabsof7.2MW/m2withouthotspotsandoverheatingzonesduringthewholetestcampaign.MetallurgyandSEMobservationsdidnotfindanycracksatbothsidesandtheinterface,indicatingagoodbondingofWandCuCrZralloy.Inaddition,finiteelementsimulationsbyANSYS12.0underexperimentalloadconditionswereperformedandcomparedwithexperimentalresults.

  • 标签: 铜散热器 钎焊技术 高热流密度 样机 热疲劳试验 铬锆铜合金
  • 简介:Cu-W-Ni-C与Ag-ZnO10触头材料的性能进行了对比和研究.在相对密度相同时,CuW-Ni-C材料的电阻率与Ag-ZnO10材料的电阻率接近,而硬度高于Ag-ZnO10材料的硬度.温升和通断能力试验结果表明:Cu-W-Ni-C材料在电力机车电器上完全可替代Ag-ZnO10材料.

  • 标签: 触头 Cu-W-Ni-C材料 Ag-ZnO10材料
  • 简介:Inthisstudy,tungsten(W)wascoatedonacopper(Cu)substratebyusingdouble-glowdischargetechniqueusingapureWpanelasthetargetandargon(Ar)asthedischargeandsputteringgas.ThecrystalstructureoftheWcoatingwasexaminedbyX-raydiffraction(XRD).Scanningelectronmicroscopy(SEM)wasperformedwithcross-sectionimagestoinvestigatethepenetrationdepthofWintotheCubody.Additionally,thepropertiesofwearabilityresistance,corrosionresistanceandmechanicalstrengthoftheWcoatedCumatrixwerealsomeasured.Itisconcludedthatindouble-glowplasma,WcoatedCucanbefacilelyprepared.ItisnoticedthatthetreatmenttemperatureheavilydominatesthepropertiesoftheW-Cucomposite.

  • 标签: 辉光离子 钨涂层 电铜 W-CU复合材料 扫描电子显微镜 表征
  • 简介:采用传统的湿化学差示分光光度分析方法,研究了广泛用于军工、高压开关、电火花电极、电子封装的新型材料钨铜合金中钨含量的定量分析方法。由于该材料的耐腐蚀性,试样溶解是关键,实验表明采用盐酸+硝酸(9+1)、硫酸+磷酸(1+3)混合酸低温加热溶解,测定时加入草酸胺掩蔽铜的干扰,用硫氰酸胺显色。以Cu30W70为例用40%的钨为参比,配制一系列标准溶液制作工作曲线,钨含量在5-10μg/mL内服从比耳定律,方法的相对标准偏差(RSD)为1.6%,加标回收率为101.6%,适用于含钨45%以上的钨铜合金中钨的测定。

  • 标签: 分析化学 钨量测定 硫氰酸胺差示分光光度法 钨铜合金
  • 简介:W-25Cualloysweremicrowavesinteredina2.45GHzmultimodeapplicator.Thedensification,microstructureandtheirdependenceonsinteringmodeandFeadditionwereinvestigatedindetail.Owingtothevolumetricheatingintrinsicinmicrowaveprocessing,amicrostructurewithlargerWgrainsizeincenterregionswasobservedasagainstlargergrainsizeinedgeregionsforconventionalsintering.Microwavesinteringdemonstratesitsintrinsicadvantagessuchasrapidheatingrate,densificationenhancementandmicrostructuralhomogeneity;butitundesirablypromotesWgraingrowth.Undermicrowavesintering,theroleofFeadditiononcompactconsolidationisnotsosubstantialasunderconventionalsintering.MoreoverFedegradesthemicrostructuralquality,generatingworseuniformityandcoarserWgrains.

  • 标签: 微波烧结 微观结构 合金 晶粒尺寸 加热处理
  • 简介:介绍一种金属/合金的生产方法,用于恒电流和恒电位条件下由混合硫化物(Cu2S,NiS)生产Cu-Ni合金,称为直接电化学还原(DER)。研究槽电压和槽电流等工艺参数对还原得到的化合物组成的影响,以生产工业所需的CuNi10,CuNi20和CuNi30等合金。在1200°C下采用循环伏安法(CV)考察Cu2S和NiS在CaCl2熔体中的电化学行为。根据CV研究结果,Cu2S的阴极还原是一步完成的,即Cu2S?Cu;NiS的阴极还原则分两步进行,即NiS?Ni3S2?Ni。恒电流研究表明,在10A电流下电解15min,可制备出最高硫含量为320×10-6的高纯CuNi10合金。扫描电子显微镜以及能量色散X射线能谱和光学发射光谱(OES)测试结果表明,在2.5V电压下直接电化学还原15min,可制备出杂质含量低(即硫含量小于60×10-6)的所选成分的Cu-Ni合金

  • 标签: 熔盐电解 电还原 铜提取 硫化铜 硫化镍 CU-NI合金
  • 简介:摘要:利用金相显微镜、电子万能材料实验机对Al-Cu-Mg-Ag合金的微观组织与力学性能进行了测试。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶界上的第二相先固溶于基体,又逐渐从基体中析出,合金的晶粒先增大后减小;合金的强度先急剧增加,后趋于平缓,塑性先减小后趋于稳定。

  • 标签: Al-Cu-Mg-Ag合金 时效工艺 微观组织 力学性能
  • 简介:Adirectelectrolesscopper(Cu)coatingontungstenpowdersmethodrequiringnosurfacetreatmentorstabilizingagentandusingglyoxylicacid(C2H2O3)asareducingagentwasreported.TheeffectsofcoppersulfateconcentrationandthepHoftheplatingsolutiononthepropertiesofthepreparedW@Cucompositepowderswereassessed.ThecontentofCuinthecompositepowderswascontrolledbyadjustingtheconcentrationofcoppersulfateintheelectrolessplatingsolution.Auniform,dense,andconsistentCucoatingwasobtainedundertheestablishedoptimumconditions(flowrateofC2H2O3=5.01mL/min,solutionpH=12.25andreactiontemperature45.35℃)byusingcentralcompositedesignmethod.Inaddition,thecrystallineCucoatingwasevenlydispersedwithintheW@CucompositepowdersandCuelementinthecoatingexistedasCu0.TheformationmechanismfortheW@Cucompositepowdersbyelectrolessplatingintheabsenceofsurfacetreatmentandstabilizingagentwasalsoproposed.

  • 标签: 复合粉末 电镀铜 化学镀 制备 滴水 表面处理
  • 简介:铝电解用连接导杆是连接阳极和电源的关键部件,在高温电解条件下起承载阳极的作用和承担大电流导通的任务,其原材料必须是导电的、有一定强度和高致密度的。该文采用粉末冶金方法制备Cu-Ni-Fe-Co合金材料,研究烧结温度对其密度及力学性能的影响,进而确定制备高致密度导杆合金材料的最佳烧结工艺。结果表明:该合金的相对密度随烧结温度的提高而提高,当烧结温度为1250℃时能获得综合性能较好、相对密度为95.2%、晶粒尺寸为20-30μm的Cu-Ni-Fe-Co合金材料,其性能完全满足制作铝电解连接导杆的要求。

  • 标签: 粉末冶金 Cu基连杆 烧结 致密化
  • 简介:采用喷雾干燥-氢气还原法制备出W-20wt%Cu超细复合粉末,并对由该复合粉末所制得的压坯进行了高温烧结,利用SEM、XRD等分析手段对复合粉末的特性和烧结体的组织进行了表征和观察。实验结果表明,由该方法制备的W-20wt%Cu超细复合粉末颗粒细小,平均粒径在200nm左右;喷雾干燥后的氧化物复合粉末在还原后产生了新的合金相(Cu0.4W0.6),还原后的复合粉末由Cu0.4W0.6相和Cu相组成,而且两相的晶粒度达到纳米级,其中Cu0.4W0.6相的晶粒约为33nm,Cu相的晶粒约为63nm;复合粉末具有很高的烧结特性,经高温烧结后合金致密度达到98%以上,而且金相组织分布均匀。

  • 标签: 喷雾干燥 钨铜 超细复合粉末 Cu0.4W0.6
  • 简介:商用Cu-Mg合金吊弦在西南路段隧道内频繁出现断裂。采用扫描电镜分析、能谱分析、断口金相检查、显微硬度检测等分析方法发现,断裂以吊弦线外侧为源,断面呈现沿晶脆性断裂及腐蚀特征,覆盖大量氯化物,且在断面形成多条垂直于扩展方向的二次沿晶裂纹。金相检查显示吊弦线纵向组织呈纤维状,加工变形量大;硬度检查显示加工硬化明显;环境监测发现隧道潮湿,空气流动性差,含有一定量的Cl^-。结合失效机理,降低吊弦残余应力,表面进行喷漆防护,可有效防止类似故障的再次发生。

  • 标签: Cu-Mg合金 吊弦 应力腐蚀 断裂失效 预防措施
  • 简介:以FeMn合金粉末的形式在铁基合金粉末中添加Mn元素,退火后得到Fe-Cu-Mn部分预合金粉末,采用模壁润滑温压工艺制备Fe-Cu-Mn-C合金,通过对合金密度与硬度的测定以及形貌观察,研究Fe-Cu-Mn-C粉末的压制与烧结行为,以及Mn含量对合金密度和力学性能的影响。结果表明,通过退火处理实现部分预合金扩散而得到的Fe-Cu-Mn粉末具有很好的压制性能,Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度达到7.37g/cm3,烧结密度为7.33g/cm3;添加适量Mn能有效提升铁基合金的力学性能,其中Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C合金的性能最佳,抗拉强度达到715MPa;随Mn含量增加,合金的孔隙增多、密度下降,导致强度和硬度下降。合金的局部氧化对性能产生一定的负面影响。Mn含量对合金组织影响不大,Fe-2Cu-Mn-0.9C合金呈现混合显微组织,由铁素体、珠光体和少量贝氏体构成。Mn的蒸发与凝聚是Fe-Cu-Mn-C的烧结机制。

  • 标签: Fe-Cu—Mn 粉末冶金 组织 力学性能