一、核心特性
1、物理性能
密度:12.5–15.2 g/cm³(随钨含量增加而升高,如WD10080牌号达15.2 g/cm³)。
导电性:导电率27%–50% IACS(铜含量越高,导电性越优,如WD10055达49% IACS)。
耐高温性:软化温度1800–3000℃,铜蒸发吸热形成“发汗冷却”效应,降低表面温度。
机械性能:硬度70–100 HRB(如WD10080),抗拉强度350–450 MPa。
2、化学与工艺特性
热膨胀系数低(6.5–7.5×10⁻⁶/℃),匹配陶瓷/半导体材料。
抗电弧烧蚀:高温下铜相挥发吸收电弧能量,保护钨骨架结构。
加工性:支持车削、铣削、线切割等机械加工,但高钨含量(>70%)时脆性增加。
二、制造工艺
1、粉末冶金法(主流工艺)
混粉:按比例混合钨粉(1–10μm)与铜粉。
压制成型:在200–400 MPa压力下冷压成坯。
烧结熔渗:氢气/真空环境中1200–1300℃烧结,铜液相填充钨骨架孔隙。
轧制成板:热轧(800–900℃)或冷轧后多次退火消除应力。
2、熔渗法
先制备多孔钨骨架,再熔融铜渗透填充,适用于复杂构件。
三、主要应用领域
1、高压电器
开关触头:利用耐电弧特性,用于真空灭弧室、断路器,减少烧蚀损耗。
2、航天军工
高温构件:火箭喷管喉衬、尾舵,耐受3000℃以上燃气流冲刷。
3、电加工与模具
电极材料:电火花加工电极,损耗率低,表面加工精度高。
高温模具:注塑/压铸模具镶件,抗热疲劳性能优异。
4、电子封装
热沉基板:低膨胀系数匹配半导体材料,散热效率高。