两种钨铜复合粉末热压烧结及塑性变形性能研究.doc

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。