國內(nèi)鎢及鎢合金的研發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀（課堂PPT）

1、目前，世界難熔材料的研究已由傳統(tǒng)的”高純、超細(xì)、均勻“演變?yōu)椤奔{米、復(fù)合設(shè)計(jì)和集成制造“。通過這些先進(jìn)技術(shù)，難熔鎢合金材料不但可以保留自身諸如高熔點(diǎn)、耐腐蝕等優(yōu)良性能，而且可大幅度提高綜合力學(xué)性能。目前，難熔金屬的研究與應(yīng)用相對其它金屬材料還有一定距離，因此，通過技術(shù)改造根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊?，對各種鎢合金材料的加工工藝進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。鎢及鎢合金具有高密度、高強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)、抗腐蝕性和良好的機(jī)械加工等綜合性能已在航空航天、軍事裝備、電子、化工等許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。其主要的應(yīng)用范圍包括：（）用于切削、焊接和噴涂方面的碳化物，如碳化鎢。（）用于電子工業(yè)中

2、大量的燈絲和電子管的陰極，高溫電阻爐的加熱元件，如目前研究較多的耐震鎢絲、復(fù)合稀土鎢電極等。（）用于高溫領(lǐng)域，以至軍事上制作的穿甲彈、藥型罩等。提高鎢及鎢合金材料塑性、降低其塑脆轉(zhuǎn)班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早變溫度進(jìn)一步改善其高溫?zé)釓?qiáng)性能一直是鎢合金領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)持久的研究熱點(diǎn)。因此，鎢研究與開發(fā)的主要內(nèi)容是材料的塑脆轉(zhuǎn)變行為、高溫強(qiáng)度特性、焊接和復(fù)合化、制取工藝的最佳化。圍繞這些內(nèi)容所進(jìn)行的技術(shù)研究和開發(fā)有：凈化、細(xì)化、強(qiáng)韌化和復(fù)合化。我國鎢的凈化大都從氧化物純化開始，通過溶劑萃取、離子交換和多次再結(jié)晶工藝，提高的化學(xué)純度，目前能生產(chǎn)純度大于和雜質(zhì)總含量小于的，鎢粉純度

3、大于。細(xì)化研究方面，研究最多的是納米鎢粉和納米晶鎢基合金復(fù)合粉末，其制備方法有機(jī)械合金化、噴霧干燥法、溶膠凝膠法、冷凝干燥法、氣相沉積法、反應(yīng)噴射法、真空等離子體噴射沉積法、機(jī)械熱化學(xué)合成法等，常用的方法為前三種，主要應(yīng)用在高密度鎢合金、鎢基復(fù)合材料（如：）、硬質(zhì)合金等方面。對于鎢復(fù)合化的研究主要有結(jié)構(gòu)復(fù)合、強(qiáng)化機(jī)制復(fù)合和組織復(fù)合（梯度復(fù)合），目前研究較班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早多的主要是用作電極、觸點(diǎn)材料、半導(dǎo)體部件的復(fù)合材料。該材料的成型方法主要是等靜壓成型（），新改進(jìn)的工藝方法有： ）纖維強(qiáng)化法；（）特定結(jié)構(gòu)法；（）電弧熔煉法；（）金屬注射成型法；（）快速定向

4、凝固法。耐震鎢絲的特性與發(fā)展趨勢根據(jù)國外資料和國內(nèi)應(yīng)用研究的結(jié)果表明，所有耐震鎢絲均以摻雜鎢為基礎(chǔ)，再添加微量的或少量的等元素，以獲得更好的高溫延性，增強(qiáng)鎢絲的耐震性能。因此，研制耐震鎢絲必須首先重點(diǎn)圍繞摻雜這一主題進(jìn)行系統(tǒng)的最優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)同步增強(qiáng)鎢絲高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力和高溫再結(jié)晶后常溫強(qiáng)度的目標(biāo)，從而獲得具有較好耐震性能的鎢絲；另一方面在優(yōu)質(zhì)摻雜鎢絲的基礎(chǔ)上復(fù)合添加具有固溶強(qiáng)化效應(yīng)的鈷或錸，以提高其再結(jié)晶后的室溫延性。納米鎢合金材料的研究與應(yīng)用納米鎢合金制備方法有機(jī)械合金化、噴霧干燥法、溶膠凝膠法、干燥法、氣相沉積法、反班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早應(yīng)噴射法、真空

5、等離子體噴射沉積法、機(jī)械熱化學(xué)合成法等，常用的方法為前三種，主要應(yīng)用在高密度鎢合金、鎢基復(fù)合材料（如：）、硬質(zhì)合金等方面。等離子體活化燒結(jié)工藝采用納米粉末可以使燒結(jié)溫度降低約以上。晶粒尺寸為的鎢粉經(jīng)燒結(jié)致密后可以得到 以下的晶粒。目前，正在研究熱壓、氣壓和熱等靜壓燒結(jié)，在進(jìn)一步控制晶粒長大方面起到了較好的效果。國內(nèi)外學(xué)者從納米鎢合金粉末的制備到燒結(jié)技術(shù)等方面的研究都已做了一些較深入的研究。尤其在國內(nèi)，對納米粉末制備過程中的機(jī)理、納米粉末的物理化學(xué)特性、納米粉末的近凈形成形、納米粉末的燒結(jié)到納米鎢合金粉末在燒結(jié)過程中的晶粒長大控制等方面都做了較詳細(xì)的研究，并取得了一些突破性進(jìn)展。鎢基復(fù)合材料的研

6、究現(xiàn)狀當(dāng)前，主要是采用第二相彌散強(qiáng)化的鎢基復(fù)合材料，國外的研究表明第二相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早是小于。近年來我國為適應(yīng)航天工業(yè)發(fā)展和高溫材料測試的要求，需要在高溫下使用高強(qiáng)度模具及夾具材料，為此研究和發(fā)展了高體積分?jǐn)?shù)（、）以和第二相顆粒強(qiáng)化的新型鎢基超高溫復(fù)合材料。由于碳化物顆粒熔點(diǎn)高和密度小（如的熔點(diǎn)為，密度僅），大量碳化物顆粒的加入使鎢基復(fù)合材料密度減小，這對航天部件非常有利。我國自行開發(fā)的和復(fù)合材料的最大室溫抗彎強(qiáng)度和斷裂韌度分別達(dá)到、?和、?。這兩類鎢基復(fù)合材料都具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，其高溫抗彎強(qiáng)度隨溫度的升高不但不降低反而增大，克服了一

7、般難熔鎢基合金的強(qiáng)度隨溫度升高而明顯降低的缺點(diǎn)，在以下抗彎強(qiáng)度達(dá)到室溫時(shí)的倍。鎢銅復(fù)合材料鎢銅基粉末冶金復(fù)合材料是班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早由高熔點(diǎn)、高硬度的鎢和高導(dǎo)電、導(dǎo)熱率的銅所構(gòu)成的假合金。因其具有良好的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性和高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛地用作電觸頭材料，電阻焊、電火花加工和等離子電極材料，電熱合金和高密度合金，特殊用途的軍工材料（如火箭噴嘴、飛機(jī)喉襯），以及計(jì)算機(jī)中央處理系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路的引線框架，固態(tài)微波管等電子器件的熱沉基片。其成型方法主要是等靜壓成型（），新改進(jìn)的工藝方法有：纖維強(qiáng)化法；特定結(jié)構(gòu)法；電弧熔煉法；金屬注射成型法；

8、快速定向凝固法。具有特殊微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)鎢銅復(fù)合材料納米結(jié)構(gòu)鎢銅復(fù)合材料具有接近完全致密的相對密度，能滿足材料高強(qiáng)度、高氣密性的要求；近成形技術(shù)的采用則使納米結(jié)構(gòu)鎢銅復(fù)合材料不僅組織結(jié)構(gòu)均勻、致密度高且易于獲取高精度、凈成形的復(fù)雜產(chǎn)品。目前，單純金屬鎢和銅的超細(xì)、彌散混合粉制造難度大，但化學(xué)合成法如金屬氧化粉班，把殺魚的事給忘了。晚上臨睡前我還一再交代他：明天早末共還原法、化學(xué)蒸發(fā)凝聚法、化學(xué)機(jī)械法等卻極易制得超細(xì)、彌散、均勻、高純的復(fù)合粉，進(jìn)而獲取納米晶鎢銅復(fù)合材料。、梯度結(jié)構(gòu)鎢銅復(fù)合材料用分層裝粉法，裝入小粒度的粉末，經(jīng)冷壓、燒結(jié)、電蝕后獲得具有梯度孔隙率的鎢坯，隨后熔滲銅可制得具有組成連續(xù)變化的鎢銅梯度材料。此外，采用等離子噴涂也可制備各種組分的鎢銅梯度功能材料。采用粉末冶金方法先制取兩種成分完全不同的鎢銅坯體，把含銅量較高、熱導(dǎo)率較大的坯體嵌入到含量較少的另一坯體中，可獲得低膨脹系數(shù)和高導(dǎo)熱性良好匹配的梯度功能材料。在此基礎(chǔ)上發(fā)明了一種新型鎢銅（鉬銅）梯度結(jié)構(gòu)功能材料，該種梯度結(jié)構(gòu)材料由以（）為主的金屬部分和以為主的陶瓷部分構(gòu)成，這兩部分的良好結(jié)合使其具有優(yōu)異的綜合性能，特別是其高導(dǎo)熱率、低膨脹系數(shù)能滿足大功率器件對散熱裝置的使用要求。在藥型罩中的研究藥型罩具有破碎性好、侵蝕