鎢銅復合材料（鎢銅合金）的應(yīng)用前景

含鎢量為50%~90%（質(zhì)量分數(shù)）的鎢銅復合材料綜合了鎢和銅的諸多優(yōu)點，具有高的強度與硬度，良好的導電與導熱性，低的熱膨脹系數(shù)，良好的耐電弧侵蝕性，耐高溫氧化性及抗熔焊性等特點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)、航天航空、電子信息和機械加工等領(lǐng)域。隨著鎢銅復合材料的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)定和提高，鎢銅復合材料越來越顯示出廣闊的應(yīng)用前景，在某些領(lǐng)域甚至有不可替代的作用。

鎢的熔點為3318°C，銅的熔點為1083°C。當使用溫度超過鎢銅復合材料熔點（約3000°C），銅會發(fā)生熔化，因蒸發(fā)而吸收大量的熱量，大大降低了部件的表面溫度，并為復合材料中的鎢骨架提供良好的冷卻作用，保證了部件的正常工作，從而使復合材料能承受一般材料無法承受的高溫。因此，鎢銅復合材料具有很好的耐高溫性能和發(fā)汗冷卻作用，可用于特殊需要的高溫應(yīng)用的部件，如航天設(shè)備中接觸高溫燃氣的高溫材料。美國從20世紀60年代就開始將其用來制造電磁炮的導軌、火箭導彈上的喉管喉襯及燃氣舵等高溫下應(yīng)用的部件。可以預見，高溫用鎢銅復合材料在軍事國防領(lǐng)域就會獲得越來越多的新用途。

自鎢銅復合材料問世以來，它就被用來制作各類高壓電器開關(guān)的電觸頭，成為高壓電器開關(guān)中不可或缺的關(guān)鍵材料。研究發(fā)現(xiàn)鎢銅復合材料用作電加工電極材料具有特殊的優(yōu)勢。電加工電極材料是電火花加工中的關(guān)鍵材料，很大程度上決定了加工的穩(wěn)定性，加工精度，加工面的粗糙度及精細加工能力。在電火花加工工藝開始發(fā)展的較長時期內(nèi)，電加工電極一般由銅及銅合金制成。雖然其價格便宜，使用方便，但是因為不耐電火花燒蝕，以致電極消耗大，加工精度不高，有時還需要進行多次加工。而采用鎢銅復合材料制成的電加工電極，不僅提高了被加工模具和部件的精度，而且減少了電極的損失，提高了加工效率，甚至一次即可以完成產(chǎn)品的粗加工和精加工。因此，隨著模具精度和許多難加工材料部件用量的不斷增多以及電火花加工工藝的日益成熟，鎢銅復合材料電加工電極日趨普遍。

鎢銅復合材料的熱膨脹系數(shù)及導熱系數(shù)可以通過調(diào)整鎢和銅元素的比例來改變。將鎢銅復合材料用作電子電路中的嵌塊，連接件和散熱元件，可以實現(xiàn)同時保證與硅片、砷化鎵及陶瓷材料具有相匹配的熱膨脹系數(shù)，從而避免熱應(yīng)力所引起的熱疲勞破壞，因此，隨著大規(guī)模集成電路和大功率電子器件的發(fā)展，鎢銅復合材料作為升級換代的材料已開始大規(guī)模地用作電子封裝和熱沉材料。

鎢銅復合材料還有許多新的應(yīng)用方向，如可以作為重載荷滑動軸承的加強筋，高速轉(zhuǎn)動和直線運動的固體密封件，各種儀器儀表中要求無磁、低膨脹、高彈性模量、防輻射屏蔽等特殊要求的零部件，聚合反應(yīng)堆中承受和傳遞大熱流的裝置材料等。