国内钨及钨合金的研发及应用现状

1、目前，世界难熔材料的研究已由传统的”高 纯、超细、均匀“演变为”纳米、复合设计和集 成制造“。通过这些先进技术，难熔钨合金材料 不但可以保留自身诸如高熔点、耐腐蚀等优良性 能，而且可大幅度提高综合力学性能。目前，难 熔金属的研究与应用相对其它金属材料还有一 定距离，因此，通过技术改造根据不同应用领域 对材料性能的要求，对各种钨合金材料的加工工 艺进行进一步的优化和改进是当前研究的重点。,钨及钨合金具有高密度、高强度、低热膨胀,系数、抗腐蚀性和良好的机械加工等综合性能已 在航空航天、军事装备、电子、化工等许多领域 中得到了广泛应用。,其主要的应用范围包括：（）用于切削、 焊接和喷涂方面的碳化物，

2、如碳化钨。（）用 于电子工业中大量的灯丝和电子管的阴极，高温 电阻炉的加热元件，如目前研究较多的耐震钨 丝、复合稀土钨电极等。（）用于高温领域， 以至军事上制作的穿甲弹、药型罩等。,提高钨及钨合金材料塑性、降低其塑脆转,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早,变温度进一步改善其高温热强性能一直是钨合 金领域内一个持久的研究热点。因此，钨研究与 开发的主要内容是材料的塑脆转变行为、高温 强度特性、焊接和复合化、制取工艺的最佳化。 围绕这些内容所进行的技术研究和开发有：净 化、细化、强韧化和复合化。,我国钨的净化大都从氧化物纯化开始，通过 溶剂萃取、离子交换和多次再结晶工艺，提高

3、的化学纯度，目前能生产纯度大于 和杂质总含量小于的,，钨粉纯度大于。,细化研究方面，研究最多的是纳米钨粉和纳 米晶钨基合金复合粉末，其制备方法有机械合金 化、喷雾干燥法、溶胶凝胶法、冷凝干燥法、 气相沉积法、反应喷射法、真空等离子体喷射沉 积法、机械热化学合成法等，常用的方法为前 三种，主要应用在高密度钨合金、钨基复合材料 （如：）、硬质合金等方面。,对于钨复合化的研究主要有结构复合、强化 机制复合和组织复合（梯度复合），目前研究较,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早,多的主要是用作电极、触点材料、半导体部件的 复合材料。该材料的成型方法主要是等 静压成型（），新改进的工艺

4、方法有： ） 纤维强化法；（）特定结构法；（）电弧熔炼 法；（）金属注射成型法；（）快速定向凝固 法。,耐震钨丝的特性与发展趋势,根据国外资料和国内应用研究的结果表明， 所有耐震钨丝均以掺杂钨为基础，再添加微量的 或少量的等元素，以获得更好的高温延,性，增强钨丝的耐震性能。因此，研制耐震钨丝 必须首先重点围绕掺杂这一主题进行系统的最 优化控制，实现同步增强钨丝高温强度、抗蠕变 能力和高温再结晶后常温强度的目标，从而获得 具有较好耐震性能的钨丝；另一方面在优质掺杂 钨丝的基础上复合添加具有固溶强化效应的钴 或铼，以提高其再结晶后的室温延性。,纳米钨合金材料的研究与应用,纳米钨合金制备方法有机械合

5、金化、喷雾干 燥法、溶胶凝胶法、干燥法、气相沉积法、反,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早,应喷射法、真空等离子体喷射沉积法、机械热 化学合成法等，常用的方法为前三种，主要应用 在高密度钨合金、钨基复合材料（如：）、 硬质合金等方面。,等离子体活化烧结工艺采用纳米粉末可以 使烧结温度降低约以上。晶粒尺寸为,的钨粉经烧结致密后可以得到 ,以下的晶粒。目前，正在研究热压、气压和热等 静压烧结，在进一步控制晶粒长大方面起到了较 好的效果。,国内外学者从纳米钨合金粉末的制备到烧 结技术等方面的研究都已做了一些较深入的研 究。尤其在国内，对纳米粉末制备过程中的机理、 纳米粉末的物理化

6、学特性、纳米粉末的近净形成 形、纳米粉末的烧结到纳米钨合金粉末在烧结过 程中的晶粒长大控制等方面都做了较详细的研 究，并取得了一些突破性进展。,钨基复合材料的研究现状,当前，主要是采用第二相弥散强化的钨基复 合材料，国外的研究表明第二相的质量分数往往,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早,是小于。近年来我国为适应航天工业发展 和高温材料测试的要求，需要在 高温下使用高强度模具及夹具材料，为此研 究和发展了高体积分数（、 、）以和第二相颗粒强 化的新型钨基超高温复合材料。由于碳化物颗粒 熔点高和密度小（如的熔点为 ，密度仅），大量碳化 物颗粒的加入使钨基复合材料密度减小，这对航

7、 天部件非常有利。,我国自行开发的和 复合材料的最大室温抗弯强度和断裂韧度分 别达到、? 和、?。 这两类钨基复合材料都具有优异的高温力学性 能，其高温抗弯强度随温度的升高不但不降低反 而增大，克服了一般难熔钨基合金的强度随温度 升高而明显降低的缺点，在以下抗弯 强度达到室温时的倍。,钨铜复合材料钨铜基粉末冶金复合材料是,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临睡前我还一再交代他：明天早,由高熔点、高硬度的钨和高导电、导热率的铜所 构成的假合金。因其具有良好的耐电弧侵蚀性、 抗熔焊性和高强度、高硬度等优点，目前被广泛 地用作电触头材料，电阻焊、电火花加工和等离 子电极材料，电热合金和高密度合金，特殊用途

8、的军工材料（如火箭喷嘴、飞机喉衬），以及计 算机中央处理系统、大规模集成电路的引线框 架，固态微波管等电子器件的热沉基片。其成型 方法主要是等静压成型（），新改进的工 艺方法有：,纤维强化法；特定结构法；电弧熔炼法； 金属注射成型法；快速定向凝固法。,具有特殊微结构的复合材料,、纳米结构钨铜复合材料纳米结构钨铜复 合材料具有接近完全致密的相对密度，能满足材 料高强度、高气密性的要求；近成形技术 的采用则使纳米结构钨铜复合材料不仅组织结 构均匀、致密度高且易于获取高精度、净成形的 复杂产品。目前，单纯金属钨和铜的超细、弥散 混合粉制造难度大，但化学合成法如金属氧化粉,班，把杀鱼的事给忘了。晚上临

9、睡前我还一再交代他：明天早,末共还原法、化学蒸发凝聚法、化学机械法等却 极易制得超细、弥散、均匀、高纯的复合粉，进 而获取纳米晶钨铜复合材料。,、梯度结构钨铜复合材料用分层装粉法， 装入小粒度的粉末，经冷压、烧结、电蚀后获得 具有梯度孔隙率的钨坯，随后熔渗铜可制得具有 组成连续变化的钨铜梯度材料。此外，采用等离 子喷涂也可制备各种组分的钨铜梯度功能材料。 采用粉末冶金方法先制取两种成分完全不同的 钨铜坯体，把含铜量较高、热导率较大的坯体嵌,入到含量较少的另一坯体中，可获得低膨胀系数 和高导热性良好匹配的梯度功能材料。在此基础 上发明了一种新型钨铜（钼铜）梯度结构功能材 料，该种梯度结构材料由以（ ）为主的金属部分和以为主的陶 瓷部分构成，这两部分的良好结合使其具有优异 的综合性能，特别是其高导热率、低膨胀系数能 满足大功率器件对散热装置的使用要求。,在药型罩中的研究,药型罩具有破碎性好、侵蚀力