W-Cu 做为电极和电触头材料,被广泛应用在高压真空开关,断路器,等离子焊接电极,导弹引信等。近十几年国际上在电火花机床打千电极电普遍采片W-Cu做电极,在显示器等离喷涂电极上也普遍采用,在电子封装中特别是大规模积层电路基极板用 W-Cu 板越来越多。市场需求量国际上每年以 25%速度增长。
我国是钨资源大国,储量世界第一,目前我国钨铜产业仅能生产低端产品,产业规模均很小,技术落后,产品质量差,成本高。我国需求的中高档 W-Cu 制品主要依赖进口,价格昂贵,是我国 W-Cu 产品价格的 8~10 倍,特别是导弹引信 W-Cu进口价格在 *** 万元人民币/公斤,因此 W-Cu 材料称钨金。因此开展高档 W-Cu 材料产业化具有广泛的市场前景和丰厚的利润。
本项目是在二十几年研究基础上,发明的新的工艺方法具有生产效率高,成本低,生产高端 W-Cu 材料,主要性能指标均超过国际上最好水平,有很强的技术竞争优势。该技术采用 W与Cu粉末经大变形挤压致密,获得近致密体W-Cu电极材料。技术研究已十分成熟。本发明已获得国家发明专利授权。
本项技术制造的 W-Cu 材料技术成熟,生产效率高、成本低,性能打到国际上高档产品最好水平。起主要性能指标如下:
本成果通过对钨和铜组分的调整和工艺改进,可实现适用范围较广的高性能材料。
钨铜合金具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性;能在3000℃以上高温,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度,所以这类材料也称为金属发汗材料;广泛用于耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件航天、航空、电子、电力、 机械、体育器材等行业。
本项目负责人为王尔德教授,其研究领域为从事锻件质量分析,等温精密成型、液态模锻理论与工艺、粉末致密化理论与工艺研究。1.高比重钨合金热变形强化精密成型工艺的研究项目 2.铅包袱玻璃纤维丝材挤压工艺研究 3.纳米晶复合稀土永磁材料研究 4.大容量镁基纳米晶储氢材料储氢器传质传热的研究 5. 铝基长纤维复合材料的研究 6.亚微米晶镁合金薄板制造技术研究等方向。
王尔德教授于1999年至2001年担任哈尔滨工业大学(威海校区)校长,曾获航天总公司“劳动模范”、“航天奖”和“中国载人航天工程突出贡献者奖”。
王尔德教授教授围绕“塑性加工理论与工艺”、“粉末塑性致密化理论与工艺”等共形成264项成果。
其团队主要成员王迎教授,研究方向为纳米复相永磁材料的基础研究,共形成116项成果,承担基金项目1项,国内基础研究74项。承担国家自然科学基金“高温合金半固态组织演变规律及触变成形机制研究”。
其团队主要成员霍文灿教授,研究方向为轻质合金与半固态合金,成果包括铸造轻质合金半固态坯料的连续制备装置及制备方法、等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法及装置、半固态合金加工技术的新探索等。
评价单位:“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-11-20
综合评价
钨铜电极综合了金属钨和铜的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铜的熔点1083℃),密度大(钨密度为19.35g/cm3,铜的密度为8.9 g/cm3) ;铜导电导热性能优越,钨铜合金(成分一般范围为WCu6~WCu45)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。在制备钨铜电极材料时,熔渗法制备的材料致密度低、两相结合差;常规的烧结法获得的材料的密度低;采用热等静压方法生产的效率低、成本高、难以实现大批量生产的问题。该成果采用新的W和Cu粉末制备致密材料制备方法,解决了钨铜合金传统制备遇到的设备成本高、工艺过程复杂、能耗大、生产效率低及生产出的材料密度偏低等问题。
本成果经高温烧结后强度高,成品纯度高,组织均匀,性能优异,如果实现落地推广,可形成规模效应。
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