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鎢銅合金的加工方法和應用與流程
更新時間:2019-6-28 15:03:15 瀏覽次數: 【加入收藏】

本發明屬于合金材料技術領域,特別涉及一種鎢銅合金及其加工方法和應用。

鎢銅合金

背景技術:

鎢銅假合金兼具鎢和銅的耐高溫、高硬度、低膨脹系數、高導熱導電性能、良好的塑性等特點,因此被廣泛應用于電子封裝、熱沉等領域中。

現有的鎢銅合金的制備方法包括:多孔鎢為骨架滲入液態銅、熱壓縮鎢-銅復合粉末,還包括液相燒結再壓縮、爆炸壓縮等各種技術。

但是,由于鎢-銅體系中不同組分之間互溶性非常小,因此,即使在1083℃以上存在液態銅時,鎢-銅假合金也難以實現完全增密化。當前,鎢-銅復合粉的制備方法主要有高溫熱還原法和機械合金化法。

高溫熱還原法是先將鎢酸胺鹽(或氧化鎢)反應生成鎢酸銅(CuWO3)和三氧化鎢(WO3)的鎢-銅復合氧化物粉末,經球磨或霧化細化后,將該合金粉末在300~500℃范圍下用氫氣還原,制得一種鎢相包覆銅相的鎢-銅復合粉。由于鎢-銅相呈亞微米級分布,粉末的燒結能力大大改善,但仍然難以達到全致密的燒結密度,需要添加其他添加劑如Cr、Co等與銅、鎢都具有親和性的金屬,以進一步提高燒結能力。但是,該添加劑在燒結后,由于固溶在銅基體內,大大降低了鎢銅合金的導電、導熱等物理性能。

機械合金化法是將鎢和銅按一定比例混合,通過機械球磨制得鎢-銅復合粉。但是,由于鎢和銅的粒子大小、比重以及硬度等方面的不同,采用機械合金化法很難制得鎢和銅均勻分布的鎢-銅復合粉,且復合粉中鎢和銅的比例難以精確控制。同時,在球磨過程中,由于研磨罐或球的磨損而混入的Fe、Co、Cr等雜質會大大降低鎢銅合金的導電、導熱等物理性能。

技術實現要素:

針對目前鎢銅合金存在的合金燒結能力低,并且常規燒結助劑雖然能夠提高燒結能力,但合金導熱、導電性能降低等問題,本發明實施例提供一種鎢銅合金及其加工方法。

為了實現上述發明目的,本發明的技術方案如下:

一種鎢銅合金,所述鎢銅合金包括質量百分含量如下的組分:

銅 4~50%;

鎢 50~85%;

銀 0.05~15%。

以及,所述鎢銅合金的加工方法,至少包括以下步驟:

按照如上所述的鎢銅合金的配方稱取各原料組分;

將稱取的所述原料組分進行混合煅燒處理,獲得含銀的鎢酸銅粉末;

將所述鎢酸銅粉末進行球磨處理,獲得含銀的納米或亞微米級鎢銅復合粉末;

將所述鎢酸銅粉末進行還原處理,獲得亞微米級鎢銅銀復合粉末;

將所述鎢銅銀復合粉末進行壓制成型和燒結處理。

本發明上述實施例提供的鎢銅合金,通過向鎢、銅組分中加入銀元素,銀在鎢相和銅相中彌補了鎢、銅顆粒間的缺陷,消除合金空隙,提高了合金的致密度,使得合金表現出良好的燒結能力,并且能夠維持鎢銅合金的導熱性能不低于210℃、導電率不低于30%IACS。





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