纤维结构wcu触头材料制备工艺及性能的研究

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1、西安建筑科技大学硕士论文纤维结构W／Cu触头材料制备工艺及性能的研究专业：材料学硕士生：王临茹指导教师：许云华教筱摘要W／Cu复合材料，是以铜、钨元素为主组成的一种两相结构假合金，因而，钨、0铜组成的复合材料不但具有钨的高的熔点、高的密度、低的热膨胀系数和高的强度；而且具有铜的好导热、导电性及室温塑性。因而，被用作电接触材料和电极材料。伴随着真空开关和电子器件的不断开发，80年代后期，W／Cu复合材料作为真空开关的触头材料、大规模集成电路和大功率微波器件的基片以及连接件和散热件等的封装材料和热沉材料得到

2、广泛应用。应用于真空开关的触头材料及电子器件，要求W／Cu复合材料致密度高、漏气率低，导热、导电性好；但是，传统方法生产的W／Cu复合材料基本上采用粉末冶金方法制备。因此，对钨、铜粉末质量要求较高，然而，在目前技术条件下，生产的钨、铜粉末含气量及含杂质量较高，其制品性能受到很大限制，例如：其材料致密度低(粉末冶金方法在制备该材料在烧结时易于产生膨胀，难以烧结致密，最高密度一般仅为92妒95％)、含气量高及导热导电性能低等。难以满足真空开关触头材料的及现代微电子工业的要求。针对目前触头材料研究中的局限和不

3、足，我们科研小组开发研究一种耘的W／Cu复合材料的制各工艺——即钨纤维强化W／Cu复合材料，以适应真空开关触头材料及现代微电子工业的要求。研究中获得的主要结论如下：1．首次采用钨纤维强化铜基体制备工艺制各W／Cu触头材料，实现了纤维结构W／Cu触头材料的实验室实验。我们采用熔渗工艺进行成型烧结，材料的相对密度大于99％。与粉末冶金触头材料的最高相对密度92％一95％相比，前者明显高于后者。2．在相同的条件下，利用氩弧焊枪对纤维结构的W／Cu触头材料的表面、粉末冶金w／Cu触头材料的表面分别进行烧蚀试验，

4、对其烧蚀形貌进行分析，纤维结构的W／Cu触头材料烧蚀性能明显优于粉末冶金触头材料，而且直径小的纤维结构W／Cu触头材料烧蚀性能好于大直径的触头材料，小直径的具有分散电弧作用。关键词：w／Cu触头材料制备工艺电弧烧蚀性能电导率西安建筑科技大学硕士论文ManufacturingandPreparationtechniquesandpropertystudyoffiber-structuredW／CucontactmaterialsMajor：MaterialMaster：WangLinm1_．1tor：Pr

5、of．XuYunhuaAbstractBeingapseudo·two—phasealloycomposedofCuandWelements，W／Cucompositeshavenotonlyhi曲meltingpoint，hi出density,lowthermalcoefficientofexpansionandhighstrength，butalsobetterelectricconduction，beuerheatconductionandplasticityunderroomtemperatur

6、e．ThusW／Cucompositesareappliedextensivelyaselectricalcontactmaterialsandelectrodematedals．Inthelate1980s，W／Cualloywasusedwidely，suchascontactmaterialsofvacuumcircuitbreaker,substratesoflarge—scaleIC(integratecircuit)andhigh-powermicrowaveapparatus，sealan

7、dpackagematerialsandjointpartsandradiatorapparatus．ItisrequiredthatW／Cucompositeswhichareused船contactmaterialsofvacuumcircuitbreakerandelectronappliancesshouldpossessthepmpertiesofhigh—density,lowgas—leaking，betterelectricconductionandheatconduction．晡，ll

8、ileconventionalW／CUalloyaremanufacturedinthepowermetallurgytechniquewhichrequirehighqualityoftungstenpowerandcopperpower．Asforthepresenttechnology，theproducedtungstenpowerandcopperpowercontainhiighamountofgas，whichlimitele