钨铜复合材料是由钨和铜两种互不固溶的金属构成的假合金,它结合了钨的高熔点、高硬度、低的膨胀系数和铜的高导电。钨和铜组成的合金,常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金 方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。钨铜合金有较广泛的用途,主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺,是钨和铜的一种合金。 1.电阻焊电极:综合了钨和铜的优点,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好,易于切削加工,并具有发汗冷却等 特性,由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点,经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。 2.电火花电极:针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率, 精确的电极形状,优良的加工性能,能保证被加工件的精确度大大提高。 3.高压放电管电极:高压真空放电管在工作时,触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀性能、高 韧性,良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。 4.电子封装材料:既有钨的低膨胀特性,又具有铜的高导热特性,其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变, 从而给材料的使用提供了便利。
物理性能
钨铜合金综合了金属钨和铜的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铁的熔点1534℃),密度大(钨密度为19.34g/cm,铁的密度为7.8g/cm3) ;铜导电导热性能优越,钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。表1 金属钨和铜的物理性能
性能 |
密度 g/cm |
热膨胀 系数 10-6/℃ |
热导率 w/(m·k) |
热容 J/(kg·℃) |
弹性 模量 GPa |
泊松密度 |
熔点 ℃ |
强度 MPa |
钨 |
19. 32 |
4. 5 |
174 |
136 |
411 |
0. 28 |
3410 |
550 |
铜 |
8. 93 |
16. 6 |
403 |
385 |
145 |
0. 34 |
1083 |
120 |
军用耐高温材料 钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力,主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃),降低钨铜表面温度,保证在高温极端条件下使用。 表2 高温钨铜材料性能
牌号 |
铜含量 |
钨骨架 相对密度 |
材料密度 g/cm |
相对 密度 |
抗拉强度MPa |
断裂韧性 MPa m |
||
室温 |
800℃ |
|||||||
WCu10 |
8~12% |
77~82% |
16.5~17.5 |
≥97 |
≥300 |
≥150 |
15~18 |
|
WCu7 |
6~9% |
82~86% |
17~18 |
≥97 |
≥300 |
≥150 |
13~15 |
钨铜 钨和铜组成的合金,常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。钨铜合金有较广泛的用途,主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。 产品特性及用途 :铜钨合金综合铜和钨的优点,高强度 / 高比重 / 耐高温 / 耐电弧烧蚀 / 导电导热性能好 / 加工性能好,ANK 钨铜合金采用高品质钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型 - (高温烧结) - 渗铜,保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异。本司铜钨系国内优质钨铜合金材料,极适合应用于高硬度材料及薄片电极放电加工,电加工产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有效节约电极材料提高放电加工速度并改善模具精度。另可用作点焊 /碰焊电极 规格:按客户要求裁料 .
牌 号 |
铜 Cu |
钨 W |
杂质总和 |
密度 g/cm3(20 ℃) |
电导率 %IACS |
溶化温度 (℃) |
抗弯强度Mpa |
硬 度 |
CuW70 |
28-32 |
余量 |
< 0.5 |
13.8-14 |
≥ 42 |
≥ 700 |
≥ 667 |
≥ 184 |
牌号 |
Cu%(WT) |
W%(WT) |
RWMA |
|
|
|
导热系数 |
热膨胀系数 |
CuW55 |
45±2 |
Balance |
10 |
12.30g/cm3 |
49%IACS |
125HB |
~260(W/mK) |
~11.7(10-6/K) |
CuW60 |
40±2 |
Balance |
|
12.75g/cm3 |
47%IACS |
140HB |
|
|
CuW65 |
35±2 |
Balance |
|
3.30g/cm3 |
44%IACS |
155HB |
|
|
CuW70 |
30±2 |
Balance |
|
13.80g/cm3 |
42%IACS |
175HB |
~240(W/mK) |
~9.7(10-6/K) |
CuW75 |
25±2 |
Balance |
11 |
14.50g/cm3 |
38%IACS |
195HB |
200~230 (W/mK) |
9.0~9.5 (10-6/K) |
CuW80 |
20±2 |
Balance |
12 |
15.15g/cm3 |
34%IACS |
220HB |
190~210(W/mK) |
8.0~8.5 (10-6/K) |
CuW85 |
15±2 |
Balance |
|
15.90g/cm3 |
30%IACS |
240HB |
180~200(W/mK) |
7.0~7.5(10-6/K) |