钨铜合金(W-Cu)因其优异的导电性、耐高温性和抗电弧侵蚀性,广泛应用于电气、电子、军工及高温领域。选择合适的钨铜制品需综合考虑成分比例、制备工艺、性能指标及使用环境等因素。
1. 钨铜制品根据导电与耐高温需求确定钨铜比例
高导电需求(如电极、散热元件):选择铜含量较高的WCu20-WCu40(铜占比20%-40%),电导率可达35%-45%IACS,同时保持较好的导热性(160-220W/(m·K))。
高耐温抗电弧需求(如高压开关触点):选用高钨含量WCu70-WCu90(钨占比70%-90%),熔点>3000℃,抗电弧烧蚀性能优异,适用于大电流(>10kA)开关设备。
2. 钨铜制品根据加工方式选择制备工艺
传统粉末冶金+熔渗法:适用于高致密度(>98%)要求的部件,如火箭喷管、电真空器件,但成本较高。
热压烧结:适用于复杂形状零件,如异形电极,但孔隙率略高(2%-5%)。
3D打印(SLM/LPBF):适用于定制化精密结构,如微电子散热器,可实现多孔梯度设计,但材料纯度要求高。
3. 考虑使用环境与特殊性能需求
真空环境(如航天器件):选择低气隙材料(WCu50),避免放气污染,并确保高纯度(O₂含量<50ppm)。
高摩擦磨损工况(如电刷、受电弓):采用纳米结构W-Cu复合材料(添加TiC或La₂O₃),耐磨性提升50%以上。