Познавање индустрије бакра: Процес производње легуре волфрам-бакар
Процес производње легуре волфрам бакра:
1. Метода инфилтрације топљења волфрамовог бакра
Метода инфилтрације топљења је пресовање праха од волфрама у гредицу, претходно синтеровање на одређеној температури да би се припремио порозни скелет волфрамове матрице одређене густине и чврстоће, а затим топљење металног бакра са нижом тачком топљења и инфилтрирање у волфрам скелет да би се добио гушћи материјал од волфрам бакра. Његов механизам је углавном да када метална течна фаза навлажи порозну матрицу, метална течност тече дуж отвора честица под дејством капиларне силе да би испунила поре порозног волфрамовог скелета, чиме се добија гушћи материјал. Ова метода може побољшати жилавост материјала од волфрам бакра. Композитни материјал од бакра од волфрама високе густине припремљен методом инфилтрације талине има добру топлотну и електричну проводљивост, али је тешко за волфрам костур да повеже све поре и да буде конзистентне величине, а такође је тешко обезбедити уједначеност дистрибуција бакра у производу након инфилтрације растопа, што ће сигурно утицати на својства материјала. Са развојем технологије пластифицирања праха близу мреже и све већих захтева савремене науке и технологије за сложеност делова и компоненти, припрема волфрамових скелета се развила од једног традиционалног обликовања металургије праха до формирања екструзијом и ињектирања. На пример, РМ Герман и други у Сједињеним Државама користили су технологију бризгања за припрему волфрамових скелета и постигли добре резултате. Они су претходно синтеровали унапред припремљени скелет од волфрама на 900 степени и инфилтрирали топљење на 1500 степени током 90 ~ 120 минута. Добијена легура је имала одличне перформансе. Пошто волфрам-бакар композитни материјал припремљен овом методом има одличне перформансе, он је најшире коришћен. Међутим, ова метода има и велике недостатке, што се посебно манифестује у потреби за машинском обрадом након инфилтрације ради уклањања вишка металног бакра, што повећава цену накнадне обраде, смањује принос и није погодно за употребу у деловима сложених облика. .
2. Високотемпературно течно фазно синтеровање волфрамовог бакра
Високотемпературно течно фазно синтеровање је процесна метода за припрему волфрам-бакар композитних материјала мешањем волфрамовог праха и бакарног праха у одређеној пропорцији, пресовањем и синтеровањем у течној фази. Традиционална метода обично врши високотемпературно синтеровање течне фазе на температури изнад 300 степени изнад тачке топљења бакра да би се учинила густом. Карактеристика је да је производни процес једноставан, али постоје недостаци као што су висока температура синтеровања, дуго време синтеровања, велика количина испарења бакра, лоше перформансе синтеровања и ниска густина синтеровања (само 90~95 од теоријске густине), што не може испунити услове коришћења. Због тога, да би се побољшала густина материјала, релевантни кораци накнадне обраде као што су поновно пресовање, топло пресовање, топло калцинисање, итд. треба да се додају након синтеровања у течној фази, али то повећава сложеност процеса и ограничава његову примену. Материјал од волфрам бакра припремљен методом експлозивног сабијања од стране АКБхалла18 ет ал. има добар ефекат синтеровања течне фазе на високој температури. Поред тога, у процесу синтеровања течне фазе на високој температури утврђено је да величина честица волфрама и бакарног праха такође утиче на густину синтеровања волфрам-бакарних композита. Што је прах финији, то је већа густина синтеровања.
3. Ултрафина/нано-величина волфрам бакар у праху и метода скоро пуне згушњавања синтеровања у једном кораку
Ултрафини/нано прах има низ одличних карактеристика: као што су фина зрна праха, велика специфична површина, велика контактна површина између прахова, велика површинска активност, велика покретачка сила синтеровања, ниска температура синтеровања, брзо згушњавање, висока густина и добре перформансе без додавање било ког активатора. Дакле, композитни материјал волфрам-бакар припремљен ултрафиним прахом има веома високу густину, високу топлотну и електричну проводљивост, веома фину и уједначену микроструктуру и има неупоредиве предности у односу на композитни материјал волфрам-бакар припремљен конвенционалним методама. Постоји много метода за припрему ултрафино/нано волфрам-бакар композитних прахова, као што су механичко легирање (МА), сол-гел метода (Сол-Ге1), механичко-термохемијски процес синтезе (Мецхано-Тхермоцхемицал Процесс) итд.
4. Волфрам-бакар активирана течна фаза синтеровања
Синтеровање у активној течној фази је метода додавања количине у траговима ({{0}}.1-0.5) трећег металног елемента као што су Пд, Ни, Цо, Фе, итд. волфрам-бакарни материјал за промоцију фазе волфрама која је нерастворљива у бакру да се раствори у бакарној фази и формира 7-фазу која садржи ове металне елементе током процеса синтеровања течне фазе. У поређењу са високотемпературном методом синтеровања течне фазе, ова метода не само да смањује температуру синтеровања и скраћује време синтеровања, већ и значајно побољшава густину синтеровања. ЈЛ Јохнсонл1 ет ал. проучавао је активациони ефекат прелазних елемената Пд, Ни, Цо и Фе на синтеровање волфрам бакарних материјала. Студија је показала да Цо и Фе имају најбољи ефекат активације, што може значајно побољшати густину волфрам бакарних материјала. Ефекат активације Ни и Пд у В-Цу није очигледан, што је горе од оног у чистом волфрамовом праху. Разлог је тај што Ни, Пд и Цу формирају бесконачан чврсти раствор и не могу имати активациони ефекат, док Цо, Фе и Цу формирају само ограничен чврсти раствор. Током процеса синтеровања, друга фаза формирана од елемената у траговима ће преципитирати на граници зрна и формирати интерметална једињења, што промовише згушњавање волфрама. Студија ЈЛ Јохнсона и РМГермана ет ал. о систему В-лОЦу такође је показала да када је садржај Цо 0,35, перформансе материјала након синтеровања на 1300 степени током 1 х су веома добре. Синтеровање течне фазе побољшано активацијом може омогућити материјалима од волфрам бакра да добију већу релативну густину, тврдоћу, чврстоћу на савијање и друга својства. Међутим, вреди напоменути да ће додавање активатора утицати на електричну и топлотну проводљивост фазног бакра високе проводљивости, чиме се значајно смањује топлотна и електрична проводљивост материјала, што је неповољно за микроелектронске материјале који захтевају високу електричну и топлотну проводљивост. . Због тога су материјали припремљени овом методом погодни само за случајеве у којима није потребна електрична и топлотна проводљивост.
Сви знају разреде легура волфрамовог бакра. Хајде да разговарамо о методи идентификације легура волфрам бакра: Ако знате садржај волфрам бакра, можете га израчунати на основу густине, што је груба идентификација. Најнаучнија провера је анализа дифракције рендгенских зрака, која може прецизно видети елементе садржане у материјалу.
