鎢銅材料(tungsten-copper? composite)

　　以鎢和銅兩種元素組成的材料。鎢與銅不形成固溶體，也不形成金屬間化合物，而是以各自金屬組元獨立、均勻的存在。因此，開始稱之謂“假合金”，后來也歸入“復合材料”中。具有鎢骨架(骨架密度一般為70％～86％理論密度)的鎢銅材料，在高溫作用下，由于銅熔化、蒸發吸收了材料表面的熱量，對鎢基體有冷卻效果，就像人體發汗降低體溫一樣，是一種金屬發汗材料。鎢具有高熔點、高強度和高硬度，銅具有良好導電性、導熱性和韌性，鎢銅材料綜合了鎢和銅的性能，具有很高的使用價值。

　　簡史????????

　　20世紀30年代，德國首先用粉末冶金法制成鎢銅假合金，用作高壓電器開關觸頭，代替純銅觸頭性能有很大改善。中國于50年代制造和應用鎢銅(銅鎢)觸頭。60年代中至80年代末，中同研究了鎢銅材料的抗固體燃氣燒蝕性和熱震性，研制出用于固體燃料火箭的噴管、燃氣舵和其他部件。

　　品種、性能和用途????????

　　鎢銅材料具有較高的高溫強度、硬度，良好的導電性、導熱性和其他物理性能，可作為電工材料、瞬時高溫材料、破甲材料以及一些特殊用途的材料。各種鎢銅材料的性能和用途見表。

　　電工材料??????

　　主要分為電接觸材料和電加工材料。

　　(1)電接觸材料。這是最重要的一類電工材料，它們具有高的抗電弧燒蝕性能和抗熔焊性能，用于各種高、低壓開關電器和某些儀表中作為電觸頭、電觸點和電極。電觸頭是鎢銅材料應用量最大的一類，特別是含銅量在20％～40％的鎢銅材料應用量最大，主要用作中、高電壓和中、大電流的開關電器中，如輸電網的保護斷路器觸頭和其他觸頭、觸點。含15％～20％Cu的鎢銅觸頭可用在電壓高達50萬V或更高的斷路器上。

　　(2)電加工材料。指用在電阻焊、電鉚接、電鐓鍛、電火花加工技術中的電極和模具材料。電火花加工要求電極或模具材料具有較好的導電性和抗電弧燒蝕性，以保證加工精度，所以多采用鎢銅材料。電阻焊也多采用鎢銅材料。電鉚接和電鐓鍛在某些場合下也采用鎢銅材料。

　　瞬時高溫材料????????

　　一種既重要又特殊的鎢銅材料，可在接近鎢熔點和稍超過鎢熔點的溫度下使用，工作時間很短，幾秒至200秒便完成使命，所以叫瞬時高溫材料。這類材料主要用來制造航天器的高溫部件，如火箭噴管、制導導彈飛行方向的燃氣舵、導彈端頭(頭錐、鼻錐)和其他構件。抗燒蝕性和抗熱震性是瞬時高溫材料的最主要使用性能，因為固體燃料的燃氣溫度一般高達2700～3300℃，燃氣流中含有大量的固體粒子，對噴管、燃氣舵等部件有嚴重的沖刷和燒蝕作用；而且這些部件是在急劇溫升的條件下(幾秒鐘升至工作溫度)工作的，因此對部件產生激烈的熱震破壞作用。對端頭而言，當飛行器飛入太空再進入大氣層時，由于速度快而受到粒子云的激烈摩擦產生高溫和侵蝕。鎢銅材料是能夠滿足上述要求的較好材料。

　　隨著碳一碳(C—C)纖維復合材料的研制成功和發展，因它具有質輕和抗熱震性好的優點，火箭噴管喉襯越來越多地用它來制造。但其抗燒蝕性遠不如鎢銅材料，對那些要求抗燒蝕性高的噴管喉襯、燃氣舵和其他部件仍需用鎢基材料制造。

　　破甲材料?????????

　　鎢銅材料可用作破甲材料，即一種所謂“藥型罩”材料。用鎢銅材料(常用W-30Cu材料)制成杯形或漏斗形的罩，倒裝于彈藥簡的前端，靠火藥的溫度和壓力使罩變形成射流而穿甲。這種藥型罩最早用紫銅制造，并大量應用。為了增大罩的單位質量從而提高破甲能力，后來研制單位質量比紫銅大的鎢鍘材料藥型罩，在理想的情況下，它比紫銅罩的破甲能力提高30％左右。如何制得材質均勻、能形成連續射流的鎢銅藥型罩是關鍵，目前大多數處在研制階段。

　　制取工藝??????????

　　鎢熔點(34()(]C)與銅熔點(1083(、)相差很大，并且鎢與銅不發生合金化，無法用熔煉法制造鎢銅材料。這種材料用粉末冶金法制造，主要有混粉燒結法和熔滲法兩種工藝。混粉燒結法是將鎢粉和銅粉按所需比例混合、壓制、燒結、復壓制得產品，一般用于制造含鎢量較低(一般低于60％)的產品。熔滲法，也叫熔浸法，是將鎢粉壓坯(或加有少量銅粉的鎢粉壓坯)預燒結成多孔鎢體(骨架)，然后放在銅液中浸滲；或壓坯不經預燒結而是燒結和熔滲合為一道工序在高于銅的熔點溫度下進行熔滲。借助毛細力作用，熔融銅便滲透到鎢體的孔隙中而制得產品。對熔滲法，優先選用平均粒度為4～10ηm(費氏粒度)、粒度分布曲線形狀類似高斯正態函數曲線f(x)=1／(2π)1/2．exp(-x2/2)的鎢粉來制造(式中x為鎢粉粒度)。

　　中國鎢銅和鎢銀材料的國家標準有GB832087銅鎢觸頭和銀鎢觸頭技術條件。