成形压力与粉末粒径对钨铜复合材料烧结性能的影响

第２１卷第４期２０１４年８月塑性工程学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＬＡＳＴＩＣＩＴＹＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ畅２１　Ｎｏ畅４Ａｕｇ畅　２０１４ｄｏｉ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１００７‐２０１２畅２０１４畅０４畅００１钨合金粉末和烧结材料的热等静压工艺技术倡（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京　１００１９１）　郎利辉　续秋玉　张东星布国亮　王　刚　姚　松摘　要：针对９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅ材料研究钨重合金（ＷＨＡ）粉末和烧结材料的热等静压（ｈｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇ，ＨＩＰ）强化工艺，在不同的工艺下进行热等静压实验。

结果表明，经热等静压强化处理后，９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅ试验件进一步致密化，相对密度和硬度显著提高，分散度明显减小，且其延性保持在较高水平；提高温度和压力都能在一定程度上提高材料的强度及延伸率和断面收缩率，但温度的提高对强化的影响更明显。

对两种工艺进行对比，发现钨合金粉末材料的直接热等静压成形试件的性能指标远小于烧结棒材，可通过提高温度得到一定程度的提高，但最优温度压力参数还需探索。

关键词：９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅ；钨合金粉末；烧结材料；热等静压；温度中图分类号：ＴＦ１２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７‐２０１２（２０１４）０４‐０００１‐０６ＨｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇｏｆＷ‐Ｎｉ‐ＦｅｈｅａｖｙａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒａｎｄｓｉｎｔｅｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌＬＡＮＧＬｉ‐ｈｕｉ　ＸＵＱｉｕ‐ｙｕ　ＺＨＡＮＧＤｏｎｇ‐ｘｉｎｇ　ＢＵＧｕｏ‐ｌｉａｎｇ　ＷＡＮＧＧａｎｇ　ＹＡＯＳｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９１　Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｗｏｒｋｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｏｆ９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅｈｅａｖｙａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒａｎｄｓｉｎｔｅｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌｂｙｈｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇ（ＨＩＰ）．ＴｈｅＨＩＰｔｅｓｔｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｇｒｏｕｐｓａｎｄｆｏｕｒｈｅａｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ａｆｔｅｒｔｈｅＨＩＰ，ｔｈｅ９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅｓａｍｐｌｅｓｇｅｔｆｕｒｔｈｅｒｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｅｒｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓ，ａｎｄｌｏｗｅｒｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ，ａｌｓｏｔｈｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙｋｅｅｐｓａｈｉｇｈｅｒｌｅｖｅｌ．Ｉｔａｌｓｏｓｈｏｗｓｔｈａｔｒａｉｓｉｎｇｂｏｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ｐｅｒ‐ｃｅｎｔａｇｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｒｅａｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｂｕｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｔｗｏｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷ‐ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒｖｉａｄｉｒｅｃｔｌｙｈｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇａｒｅｎｏｔａｓｇｏｏｄａｓｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｓｉｎｔｅｒｅｄｂａｒ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓ‐ｓｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｌｓｏｎｅｅｄｔｏｂｅｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：９３Ｗ‐Ｎｉ‐Ｆｅ；Ｗ‐ｂａｓｅｄａｌｌｏｙ；ｓｉｎｔｅｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ；ｈｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇ（ＨＩＰ）；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ倡国家科技重大专项资助项目（２００９ＺＸ０４００５‐０４１）。

目录引言 (1)一. 钨铜合金概况 (2)1.1钨铜合金的性能及应用 (2)1.2 钨铜合金的制备 (3)1.2.1 熔渗法 (3)1.2.2 活化液相烧结法 (5)1.2.3金属注射成型（MIM） (7)1.2.4 热压烧结法 (7)1.2.5 超细混合粉末的直接烧结 (8)二. 包覆粉及研究进展 (9)2.1包覆粉的制备方法 (10)2.1.1机械化学改性法 (10)2.1.2溶胶-凝胶法 (11)2.1.3 均相沉淀法 (11)2. 1.4物理气相沉积法 (12)2. 1.5化学镀法 (13)三.钨铜板材的研究进展 (14)3.1普通轧制 (14)3.2金属粉末轧制 (14)3.3其他制板技术 (15)四.流延技术及应用 (16)4.1.流延法 (16)4.2.溶液流延法 (17)参考文献 (19)引言钨铜合金由于自身的诸多优良特性，目前己广泛应用于大容量真空断路器和微电子领域。

上世纪30年代中期，伦敦镭协会的Melennan和Smithells 最早进行了钨铜合金的研制。

这类合金在国防、航空航天、电子信息和机械加工等领域中具有十分广泛的用途，在国民经济中占有重要的地位。

钨基合金受到了世界各国的高度重视，已成为材料科学界较为活跃的研究领域之一。

钨具有高的熔点、高的密度、低的热膨胀系数和高的强度，铜具有很好的导热、导电性。

由W和Cu组成的W-Cu合金兼具W和Cu的优点，即具有高的密度、良好的导热性和导电性、低的热膨胀系数。

随着微电子信息技术的发展，电子器件的小型化和高功率化，器件的发热和散热是其必须面对的一个重要问题。

W-Cu合金的高导热性可以满足大功率器件散热需要，尤为重要的是，其热膨胀系数(CTE)和导热导电性能可以通过调整材料的成分而加以设计，可以与微电子器件中不同半导体材料进行很好匹配连接，从而避免热应力所引起的热疲劳破坏。

因此在大规模集成电路和大功率微波器件中，钨铜合金薄板作为电子封装基板、连接件、散热片和微电子壳体用材可以有效减少因散热不足和热膨胀系数差异导致的应力问题，延长电子元件的使用寿命，具有广阔的应用前景。

钨铜合金制备工艺分析王玲玲;方林霞;刘雪;吴志伟;崔庆荣【摘要】钨铜复合材料因具有优异的电、热性能,被广泛地应用在电子器件及军事用途中。

本文重点介绍了熔渗法、活化液相烧结、化学共沉淀法、爆炸粉末压实法等钨铜复合材料制备工艺,并对新型纳米结构、梯度结构、多种形状、高铜型钨铜合金的制备工艺进行了分析。

%W- Cu composites was widely used due to its excellent electric and thermal properties. Several kinds of new W -Cu composites and preparing methods were emphatically described.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)004【总页数】3页(P10-11,33)【关键词】钨铜;制备工艺;新型钨铜【作者】王玲玲;方林霞;刘雪;吴志伟;崔庆荣【作者单位】信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000;信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000;信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000;信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000;济宁技术学院,山东济宁272013【正文语种】中文【中图分类】TG146.411;TG146.11W－Cu复合材料是由高硬度、高熔点的钨和高导电、导热的铜所构成的假合金，因此同时具有钨和铜的优良特性，具体表现在耐电弧侵蚀性、抗熔焊性和高强度、高硬度等，被广泛用作电火花加工、电触头材料、电阻焊、等离子电极材料，在计算机中央处理系统、大规模集成电路作为引线框架具有不凡的作用，作为固态微波管等电子器件的热沉基片其价值不可替代，在军事上也有非常重要的用途。

钨铜两种金属的熔点相差很大，钨的熔点为3410℃，远高于铜的沸点且钨铜不互溶，因此钨铜复合材料只能采用粉末冶金方法制备。

从提高材料的致密度等性能出发，国内外学者对钨铜材料的制备工艺进行了大量研究，主要的制备方法如下:1.1 熔渗法熔渗法，也叫熔浸法，是利用毛细管力的作用，将熔点较低的金属液润湿填充一定密度和强度的多孔基体骨架，金属液沿颗粒间隙流动填充多孔W骨架孔隙，从而获得较致密的材料，采用此方法制备的W－Cu韧性可以大大提高。

DOI ：10.3969/j.issn.1009-0622.2019.04.008粉末粒度对超粗晶硬质合金性能影响的研究汤昌仁1，2，梁瑜1，2，郭永忠1，2，陈玉柏1，2，杨树忠3（1.江西钨业控股集团有限公司，江西南昌330096；2.江西江钨硬质合金有限公司，江西靖安330699；3.赣州有色冶金研究所，江西赣州341000）摘要：超粗晶结构硬质合金拥有良好的耐磨性、韧性和抗热冲击、抗热疲劳性能，广泛应用于石油钻齿、凿岩钎具、截煤机齿、路面冷铣刨机齿、盾构刀具等地矿工具。

文章对比研究了预磨细颗粒WC 活化粉和纳米WC 活化粉的添加对低压烧结制备的超粗晶硬质合金结构与性能的影响，采用金相显微镜和电子万能试验机等检测方法对其进行组织结构及力学性能的表征，使用扫描电镜对试样条断口进行形貌分析。

研究了球磨时间、预磨粉末粒度对超粗晶硬质合金晶粒度、抗弯强度等性能的影响。

试验结果表明，相比添加细颗粒WC 粉，添加纳米WC 粉制备的超粗晶硬质合金的平均晶粒度增加更为明显。

随球磨时间增加，合金组织均匀性提高，抗弯强度升高。

添加5%（质量分数，下同）预磨纳米WC ，球磨18h 制备的超粗晶硬质合金晶粒度达6.8μm ，抗弯强度2640MPa ，具有最佳综合力学性能。

关键词：超粗晶硬质合金；纳米WC ；球磨时间；粉末粒度；抗弯强度中图分类号：TF123.3+1文献标识码：A收稿日期：2019-05-17资助项目：国家重点研发计划项目（2017YFB0305900）作者简介：汤昌仁（1982-），男，江西于都人，工程师，主要从事硬质合金生产的技术研究工作。

超粗晶结构硬质合金拥有良好的耐磨性、韧性和抗热冲击、抗热疲劳性能，目前WC 晶粒度为5～10μm 的超粗晶硬质合金广泛应用于石油钻齿、凿岩钎具、截煤机齿、路面冷铣刨机齿、盾构刀具等地矿工具，它能够显著提高地矿工具使用寿命和开采效率[1-5]。

超粗晶硬质合金的常规制备方法是将超粗颗粒WC 粉末进行喷射分散和分级筛分，然后对WC 进行钴涂覆，不经球磨，直接加成型剂，然后压制、烧结成硬质合金。

粉末冶金工艺对制备工艺材料性能的影响粉末冶金工艺是当下制造行业中不可缺少的技术之一，在制造行业中发挥着举足轻重的作用。

粉末冶金工艺也是材料制备过程中重要的技术，对于制备工艺材料性能也有很大的影响，对于材料的导热性、耐磨性、热电性等都有影响。

另外，粉末冶金工艺具有独特的机械和物理性能，是传统工艺不具备的。

同时，粉末冶金技术也是少有的不需切削工艺的技术。

1 粉末冶金技术概述粉末冶金技术是现在工业生产和材料制备过程中非常重要的技术。

粉末冶金是制取金属粉末的工艺或者是以金属粉末为原材料，对金属粉末进行烧结、成形等工艺，制造出金属材料或者符合性材料的技术。

在技术工艺流程上，粉末冶金技术与陶瓷生产技术有些相像，两种技术都属于粉末烧结成形技术。

所以，现在的粉末冶金技术有时也可以应用到陶瓷材料的制备过程中。

粉末冶金技术与传统工艺相比更少的使用材料，从而降低了材料工艺的生产成本，对于现在的新材料的制备和加工而言有非常关键的作用。

目前，工业生产对新材料有了新的要求，所以粉末冶金技术被应用于更多的领域。

例如，交通建设、机械制造、航空航天制造、兵器生产、生物领域以及新能源领域。

显然，在工业生产中，粉末冶金技术已经占有了重要的位置。

2 粉末冶金技术的特点与传统制备工艺相比，粉末冶金技术具有更节能，更省钱等优势，对于制备材料的各种性能也有不同程度的影响，具有传统的熔铸工艺和切削工艺不具备的特点。

1）应用粉末冶金金属进行合成材料时，可以有效的避免合金过程出现偏聚现象。

还可以有效的消除合金制造过程中出现的粗大、不均匀的组织结构。

因为粉末冶金技术具有这样的特点，所以在制备高性能稀土材料、稀土发过材料和新型技术材料的过程中都要应用粉末冶金技术，从而提升生产材料的整体性能。

2）粉末冶金技术能够使制备材料具有更好的导电性能以及物理性能，所以被更多的应用于制备非品、纳米晶体和微品等高性能非平衡材料的过程。

3）粉末冶金技术的应用，在材料制备过程中可以让多种材料有效的复合，并且材料复合后还能够保持多种原材料的独有特性，使复合材料的性能更具多元性，讓制备出的复合材料能够被更加广泛的影响，提升了复合材料的实用性。

粉末成形压力机中粉末颗粒形态表征研究随着材料科学和工程技术的不断发展，粉末冶金技术作为一种重要的制造工艺，被广泛应用于金属和陶瓷等领域。

粉末成形压力机作为粉末冶金技术中的重要设备，对于粉末颗粒的形态表征具有重要意义。

本文将探讨粉末成形压力机中粉末颗粒形态表征的研究进展。

粉末冶金技术是一种通过对金属或非金属粉末进行成形、烧结和后处理等工艺，制备各类零件和材料的方法。

而粉末成形压力机则是实现粉末成形的关键设备，通过施加压力将粉末加工为所需形状。

在这个过程中，粉末颗粒的形态是影响最终制品性能的重要因素之一。

粉末颗粒形态的表征主要包括粉末颗粒的形状、大小、分布以及表面特性等。

其中，粉末颗粒形状是一个关键参数，它决定了材料的堆密度、流动性以及成形过程中的变形行为。

目前常用的粉末颗粒形状表征方法有光学显微镜观察、扫描电子显微镜观察和X射线衍射等。

光学显微镜观察是一种常用的粉末颗粒形状表征方法，通过显微镜对粉末颗粒的形态进行观察和分析。

这种方法简单易行，可以直观地获取粉末颗粒的外形信息。

然而，由于粉末颗粒的形态往往具有多样性和复杂性，仅凭光学显微镜观察难以得到准确的结果。

扫描电子显微镜观察是一种高分辨率的粉末颗粒形态表征方法。

通过电子束对粉末颗粒进行扫描，可以得到精确的形貌信息。

此外，扫描电子显微镜还可以通过能谱分析等技术，获取粉末颗粒的组成和表面性质等信息。

然而，扫描电子显微镜观察需要样品的制备和真空环境，操作较为繁琐，成本较高。

X射线衍射是一种常用的粉末颗粒晶体结构表征方法。

通过射线与晶体相互作用所产生的衍射现象，可以得到粉末颗粒的晶体结构和晶粒尺寸等信息。

这种方法具有非破坏性、快速、准确的特点，对于粉末颗粒形态的研究具有重要意义。

然而，X射线衍射也存在一些限制，例如只能测量晶体结构的信息，对于非晶态材料和非晶态粉末的研究有一定的局限性。

此外，粉末颗粒的大小和分布也是粉末颗粒形态的重要指标。

通过粒度分析仪等设备，可以快速测量粉末颗粒的平均粒径、粒径分布以及粒径形状等参数。

1前言大批量生产的工业氧化铝质陶瓷多是微米级尺度，烧结活性低，烧结难度高。

目前普遍烧结氧化铝陶瓷的工艺是液相烧结技术。

液相烧结能够明显的降低陶瓷的烧结温度，并能够拓宽陶瓷的烧成温度范围[1-3]。

陶瓷液相烧结机制得到长久研究和普遍认同[3-5]。

目前液相烧结过程主要分为颗粒重排、固相溶解沉淀、骨架形成的三个特征阶段，贯穿陶瓷的烧结的初期、中期和后期。

在烧结初期，液相开始逐步出现，液相的表面张力、毛细管力以及液相的润湿和流动会引起陶瓷生坯的固相颗粒重新排列组合，对致密化的影响很关键。

固相溶解沉淀阶段，也指的是重结晶阶段，小粒度固相颗粒以及固相颗粒棱角缺陷地方具备的活性高，优先溶解进入到液相中，或重结晶、或沉淀在大固相颗粒表面。

骨架形成阶段是同步贯穿在烧结中后期。

除了利用液相烧结的技术优势，在工业量产氧化铝杨海涛1,2,夏维煌1,冯斌1,张军恒1,李俊国2,沈强2（1.广东佛山市陶瓷研究所控股集团股份有限公司金刚研究院，佛山，528000；2.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室，武汉，430070）工业氧化铝陶瓷处于微米级尺度并且多采用液相烧结机制实现低温致密化烧结。

本文以工业Al 2O3陶瓷微粉和CaO-MgO-SiO 2三元低共熔液相为考察对象，探究了生坯成型压力对微米级氧化铝陶瓷的液相致密化烧结的影响。

结果发现，成型压力在微米级氧化铝陶瓷液相烧结初期有明显的促进作用，这源自于其对烧结初期毛细管力的增强和固液相接触面积的增加。

而成型压力在液相烧结中后期的贡献有限，这主要是液相烧结后期的液相量能够充足产生使得固液相接触面积变化不大。

这意味着成型压力可提高烧结效率，但并不影响最终烧结质量。

氧化铝；液相烧结；成型压力；生坯密度国家自然科学基金(51872217);广东省重点领域研发计划项目(2020B010181001);广东佛山市陶瓷研究所控股集团股份有限公司博士后流动站立项建设经费资助。

(1989-),男,博士,工程师,研究方向:陶瓷基复合材料,Email:***********************;沈强(1970-),男,博士,教授,研究方向:梯度功能复合材料,E⁃mail:************New Material Technology新材料技术. All Rights Reserved.陶瓷中，人们也认识到成型压力的重要性，尤其是冷等静压成型技术[6]和大压力机械压机的普遍应用。

钨粉颗粒粒度形貌优化及其近终成形随着科学技术和工业生产的进步，高性能钨合金材料在航空、航天、船舶、核能、电子、矿业等领域中的应用越来越广泛。

本文探究了钨粉颗粒粒度形貌对于其近终成形性能的影响，并通过试验得到了最优的钨粉颗粒粒度形貌。

试验中，利用简易随机抽样法，选取不同直径的钨粉颗粒，通过粉末表征，得到不同粒径的钨粉颗粒的形貌和密度，并通过简易折弯力测试、气孔率测试和水面张力测试等多种方法验证了钨粉颗粒的是否满足使用要求。

最终试验结果表明，当钨粉颗粒粒径为20 ~ 80 μm，橄榄形和卵圆形的比例为8:2时，其近终成形性能最优。

关键词：钨粉颗粒；粒度形貌；近终成形性能；优化；多种试验方法钨合金材料是一种高性能的金属材料，在航空、航天、船舶、核能、电子、矿业等领域中广泛应用。

钨粉颗粒是钨合金材料的重要组成部分。

作为材料的原料，在材料制备过程中，钨粉颗粒的粒径和形貌一般直接影响材料的力学性能、寿命和稳定性。

因此，对钨粉颗粒粒度形貌的优化探究具有重要意义。

本文接受了多种试验方法探究了钨粉颗粒粒度形貌对于其近终成形性能的影响。

起首，通过简易随机抽样法，选取了不同直径的钨粉颗粒，通过扫描电镜等表征手段，得到了不同粒径的钨粉颗粒的形貌和密度。

然后，通过简易折弯力测试、气孔率测试和水面张力测试等多种方法验证了钨粉颗粒的近终成形性能是否满足使用要求。

最终试验结果表明，当钨粉颗粒粒径为20 ~ 80 μm，橄榄形和卵圆形的比例为8:2时，其近终成形性能最优。

通过本文的探究，发现钨粉颗粒粒径和形貌对于其近终成形性能有着分外重要的影响。

因此，在制备钨合金材料时，应该对钨粉颗粒的粒径和形貌进行优化，以提高材料的力学性能、寿命和稳定性，以满足现代工业生产中的需求除了粒径和形貌之外，钨粉颗粒的气孔率和密度也是影响其近终成形性能的关键因素之一。

气孔率过高会导致材料的强度、韧性和耐蚀性下降，而密度过低会使材料容易产生气孔和夹杂物，影响其全面性能。

粉末冶金材料的力学性能与制造工艺分析粉末冶金是一种常见的制造工艺，通过将金属或非金属物质粉末进行混合、压制和烧结，可以制备出具有特定性能的材料。

这种工艺在工业领域中被广泛应用，因为它能够生产出具有优良力学性能的材料。

首先，让我们来谈一谈粉末冶金材料的力学性能。

粉末冶金材料具有许多优异的力学性能，例如高强度、耐磨性和耐腐蚀等。

这是因为在粉末冶金的过程中，原材料的微观结构可以得到有效的控制和调节。

通过调整原材料的颗粒大小和分布、添加适量的增强相等，可以显著改善材料的力学性能。

其次，我们来探讨粉末冶金材料制造工艺对其力学性能的影响。

粉末冶金的制造工艺包括粉末混合、压制和烧结三个关键步骤。

在粉末混合阶段，不同原材料的粉末被混合在一起，这有助于均匀分布增强相，提高材料的综合性能。

在压制阶段，通过施加一定的压力将粉末压缩成密实的坯体。

这个过程中，粉末颗粒之间的接触面积增大，颗粒之间的结合得以增强，从而提高了材料的力学性能。

在烧结阶段，粉末坯体经过高温处理，颗粒之间发生结合，形成致密的坯体。

这个过程中，颗粒之间的结合力增强，材料的强度和硬度得到提高。

然而，粉末冶金材料的制造工艺也存在一些问题。

首先是烧结过程中的收缩问题。

由于不同粉末颗粒之间的烧结行为不一致，会导致材料在烧结过程中发生不均匀收缩，从而引起变形和裂纹的产生。

其次是材料中的气孔问题。

由于粉末冶金材料的制造过程中需要施加压力，粉末颗粒之间会生成气体，而这些气体在烧结过程中无法完全排除，会导致材料中存在气孔，从而降低其力学性能。

为了解决上述问题，科学家和工程师们进行了广泛的研究。

一种方法是通过改进粉末冶金工艺，例如调整烧结温度和时间，优化压制参数等，以减小材料的收缩和气孔率。

另一种方法是引入新的辅助工艺，如热等静压和热等静塑等，通过控制烧结过程中的压力和温度分布，来改善材料的致密性和力学性能。

总结起来，粉末冶金材料具有优良的力学性能，这得益于其制造工艺的优化和改进。

钨铜复合材料烧结性能的影响因素
黄趾海;杨梨容;唐杰;蔡冬芹
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】本文从实验的角度出发，分析了杂质、粉末粒度、成型压力这几个方面对钨铜复合材料烧结性能的影响。

【总页数】2页(P9-10)
【作者】黄趾海;杨梨容;唐杰;蔡冬芹
【作者单位】绵阳师范学院,四川绵阳621000;绵阳师范学院,四川绵阳621000;绵阳师范学院,四川绵阳621000;绵阳师范学院,四川绵阳621000
【正文语种】中文
【中图分类】TF046.4
【相关文献】
1.钨铜复合材料用钨骨架的制备与压缩性能 [J], 杨广宇;刘楠;贾亮;许忠国;杨坤;刘海彦;汤慧萍
2.成形压力与粉末粒径对钨铜复合材料烧结性能的影响 [J], 冯威;栾道成;王正云;杨丽蓉
3.二硫化钨含量对铜-石墨-二硫化钨复合材料电滑动磨损性能的影响 [J], 钱刚;凤仪;陈阳明;莫飞;王雨晴;刘文宏
4.钨铜与纳米钨铜复合材料的发展现状 [J], 吴小刚;栾道成;杨林
5.二硫化钨含量对铜-石墨-二硫化钨复合材料电滑动磨损性能的影响 [J], 钱刚;凤仪;陈阳明;莫飞;王雨晴;刘文宏;
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两种钨铜复合粉末热压烧结及塑性变形性能研究钨铜复合材料具有优良的电学和力学性能，作为电触头、放电电极和电子封装材料被广泛应用于电工、电子领域。

为了拓展其产品种类和应用领域需要进一步提高材料的致密度和力学性能。

本文采用冷压制坯-真空热压烧结-包套热挤压的制备工艺流程，对比研究了由喷雾干燥法和机械合金化两种方法制备的W-Cu复合粉末的加工性能。

并对制备的W-90wt.%Cu复合材料进行了拉拔性能研究，获得了具有优异的导电和力学性能的不同尺寸钨铜丝材。

实验表明，采用普通模压和冷等静压相结合的方法将W-40wt.%Cu复合粉压制成较高致密度的冷压坯，再经低温真空热压烧结可获得组织成分均匀、综合物理性较高的钨铜烧结坯。

本文详细介绍了不同烧结温度下坯料的致密化效果，并以物质扩散和塑性流动理论解释钨铜粉末的低温热压烧结性能，结果表明烧结致密度与粉末的粒度和活性有关，其中活性影响最大。

此外，不同粉末烧结坯的热挤压性能结果表明，由喷雾干燥法合成的粉末，经烧结挤压致密后所得材料的综合性能较高。

对钨铜材料的力学性能分析发现，运用损伤力学知识可以解释材料的弹性模量与加工硬化程度或致密度的变化关系，并给出了其使用条件。

最后，对于W-90wt.%Cu复合材料的合成工艺研究表明，采用先烧结再挤压法所得材料的性能要高于粉末直接包套热挤压法。

经过多道次大变形量热拉拔及多道次小变形量冷拉拔可得多种尺寸的钨铜丝材，而且其抗拉强度和导电率都相对较高。

分析认为，影响钨铜材料拉拔性能的最主要因素是铜相组织的连续性和均匀
性，因此低温烧结和热挤压相结合可获得拉拔性能较高的钨铜复合材料。

钨含量和颗粒形状对钨合金力学性能的影响冯海云;刘海燕;胡宏伟;赵向军;李广嘉;宋浦【摘要】采用MTS810材料疲劳实验系统,开展了不同粒径91钨合金材料的准静态单轴拉伸实验研究,获得了材料的应力应变曲线和静态力学性能参数.在此基础上,建立了能够反映钨合金材料宏微观特征的计算模型,数值计算了不同颗粒形状、不同钨含量合金材料在准静态拉伸载荷作用下的力学性能.得到了其整体的应力应变曲线以及钨合金屈服强度与钨合金微观参量之间的关系.并分析了钨合金材料的内部应力和应变场.结果表明:计算结果和实验结果吻合较好,随着钨含量的增加,钨合金的屈服强度增加,但其延伸率均降低;随着长径比的增加,钨合金的屈服强度有所增加,且随着长径比的增加,屈服强度的增加变得缓慢.为进一步钨合金材料性能的研究提供了重要的指导作用.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)024【总页数】7页(P1-7)【关键词】钨合金;力学性能;数值模拟【作者】冯海云;刘海燕;胡宏伟;赵向军;李广嘉;宋浦【作者单位】西安近代化学研究所,西安710065;北京理工大学,北京100081;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】O341;O343.3典型的钨合金是以钨粉为基体，并以少量的其他金属元素如镍和铁，有时候也用铜粉，为黏结相，在高温下烧结而成的一种两相合金材料。

由于其高密度、高强度、良好的塑性等一系列优良的性能，在兵器、航空航天、电子信息、能源、冶金、机械加工工业和核工业等领域中有着不可替代的作用，特别在国防军工中，钨合金已经成为了主要的动能武器弹芯和战斗部破片材料[1—3]，因此钨合金材料的力学性能一直备受国内外科研工作者的高度关注。

现在已经发展多种加载手段和测试技术，开展了大量钨合金材料的静动态实验研究，取得了丰硕的成果[4—10]。

热压烧结法制备钨铜复合材料 摘 要:铜钨复合材料是以铜、钨元素为主的一种两相结构假合金,广泛应用于电接触材料,电子封装和热沉材料。

本文中主要研究了采用轴向热压烧结来制备纳米W —15 %Cu 复合材料的方法,分析了工艺参数对该复合材料性能的影响及其影响机理。

实验为获得超细晶粒显微组织和优异均匀性纳米W —15 %Cu 复合材料提供了重要的实验基础和依据[1]。

Abstract : Tungsten2copper composites is a pseudo2two2phase alloy composed of Cu and W elements , Tungsten2copper is in general employed as elect ric cont ract s material , elect ronic seal material and heat2subside material. This article researches the techniques of the preparation of tungsten2copper nanocomposites using the method of sintering in high temperature and press , analyzes the influence of the process parameters on it s performance , and the influence mechanism for it's performance. The experiment offers some important gist and bases to get super2minute crystal microst ructure关键词:纳米钨铜;复合材料;W —Cu 合金;热压烧结法;致密度 .Key words :nanocomposite ;W2Cu alloy ;sinter ;densities热压烧结法将特长纤维切短(<3mm)，然后分散并与基体粉末混合，再用热压烧结的方法即可制得高性能的复合材料。