鎢銀複合材料是一種通過粉末冶金工藝製成的兩相假合金，兼具鎢的高熔點(diǎn)、高硬度與銀的高導(dǎo)電導(dǎo)熱性，它的性能可以通過調(diào)整鎢銀比例精確調(diào)控，具有優(yōu)異的耐電弧侵蝕性、較高的強(qiáng)度硬度以及抗冷焊特性。鎢銀複合材料的主要製備工藝包括主流的熔滲法以及適用於複雜形狀的混合燒結(jié)法。憑藉這些特性，該材料被廣泛應(yīng)用於電接觸材料、電加工電極、航空航天部件及熱管理材料等高端領(lǐng)域。
1.鎢銀複合材料的主要特性
鎢銀複合材料最突出的優(yōu)勢(shì)之一就是優(yōu)異的耐電弧侵蝕性能。這一特性主要得益于鎢的高熔點(diǎn)和良好的熱穩(wěn)定性，在電弧高溫作用下不易熔化、蒸發(fā)或變形，所以它特別適合用在高頻開關(guān)和大電流分?jǐn)嗟热菀桩a(chǎn)生電弧的場(chǎng)合。
鎢銀複合材料在電學(xué)和熱學(xué)性能方面表現(xiàn)良好。銀相在材料中形成連續(xù)的導(dǎo)電和導(dǎo)熱網(wǎng)路，使其具有優(yōu)異的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。
機(jī)械性能上，鎢銀複合材料具有較高的強(qiáng)度和硬度。鎢骨架作為主要承載結(jié)構(gòu)，提供了足夠的力學(xué)支撐，使材料在受力時(shí)耐磨、抗變形，並保持結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定。
鎢銀複合材料的綜合性能可以通過調(diào)整鎢銀比例來靈活調(diào)控。常見牌號(hào)有W70Ag30、W80Ag20等。一般來說，鎢含量越高，硬度和耐電弧能力越強(qiáng)，但導(dǎo)電性會(huì)稍有下降，反之，銀所占比例高一些時(shí)，材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱性會(huì)更好，而強(qiáng)度和硬度會(huì)相應(yīng)降低。
銀相的加入還賦予材料良好的抗冷焊特性。銀在表面提供一定的潤(rùn)滑效果，能有效防止電接觸部件在壓力作用下發(fā)生金屬粘連，從而提高電接觸的可靠性，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
鎢銀複合材料的主要特性
2.鎢銀複合材料的製備工藝
鎢銀複合材料的製備工藝主要採用熔滲法和混合燒結(jié)法兩種方式。
熔滲法是目前最常用的方法。首先將鎢粉壓制成型並進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，形成具有連通孔隙的鎢骨架，然後在保護(hù)氣氛中加熱至銀的熔點(diǎn)以上，使熔融的銀液依靠毛細(xì)作用滲入鎢骨架的孔隙，從而得到組織均勻、緻密度高的複合材料。這種方法製備的鎢銀複合材料綜合性能較為優(yōu)異。
另一種方法是混合燒結(jié)法。該方法將鎢粉和銀粉按所需比例混合後直接壓制成型，然後在氫氣或真空環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)。當(dāng)溫度達(dá)到銀熔點(diǎn)以上但低於鎢熔點(diǎn)時(shí)，銀粉熔化並包裹鎢顆粒，通過液相燒結(jié)促進(jìn)坯體緻密化。這一工藝過程相對(duì)簡(jiǎn)單，特別適合用於銀含量較高或形狀複雜的零件製備。
3.鎢銀複合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域
鎢銀複合材料憑藉其獨(dú)特的性能組合，主要應(yīng)用於以下幾個(gè)領(lǐng)域。
在電氣工程領(lǐng)域，鎢銀複合材料常被用作電接觸材料，例如中高壓斷路器、繼電器以及焊接設(shè)備的觸點(diǎn)這些要求材料既能承受電弧的強(qiáng)烈燒蝕，又需保持良好的導(dǎo)電性能的場(chǎng)合。
在製造領(lǐng)域，它是電火花加工電極的理想材料。針對(duì)模具鋼、硬質(zhì)合金等高硬度工件，使用鎢銀複合材料製成的電極時(shí)自身損耗較小，有利於實(shí)現(xiàn)高精度和複雜形狀的加工。
航空航太和國防方面，鎢銀複合材料能承受極端的高溫與高能環(huán)境，常用於製造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管喉襯、動(dòng)能穿甲彈彈芯等關(guān)鍵部件。
鎢銀複合材料還是一種高效的熱管理材料。憑藉較高的導(dǎo)熱率和可調(diào)控的熱膨脹係數(shù)，鎢銀複合材料可製成電子器件的散熱基板或襯底，有效匯出熱量，同時(shí)與晶片等元件實(shí)現(xiàn)良好的熱匹配，從而提高散熱系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
