钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力,主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃),降低钨铜表面温度,在高温极端条件下使用。
瞬时高温材料是一种既重要又特殊的钨铜材料,可在接近钨熔点和稍超过钨熔点的温度下使用,工作时间很短,几秒至200秒便完成使命,所以叫瞬时高温材料。这类材料主要用来制造航天器的高温部件,如火箭喷管、制导导弹飞行方向的燃气舵、导弹端头(头锥、鼻锥)和其他构件。抗烧蚀性和抗热震性是瞬时高温材料的主要使用性能,因为固体燃料的燃气温度一般高达2700~3300℃,燃气流中含有大量的固体粒子,对喷管、燃气舵等部件有严重的冲刷和烧蚀作用。 而且这些部件是在急剧温升的条件下(几秒钟升至工作温度)工作的,因此对部件产生激烈的热震破坏作用。对端头而言,当飞入太空再进入大气层时,由于速度快而受到粒子云的激烈摩擦产生高温和侵蚀。钨铜材料是能够满足上述要求的较好材料。随着碳一碳(C—C)纤维复合材料的研制成功和发展,因它具有质轻和抗热震性好的优点,火箭喷管喉衬越来越多地用它来制造。但其抗烧蚀性远不如钨铜材料,对那些要求抗烧蚀性高的喷管喉衬、燃气舵和其他部件仍需用钨基材料制造。
钨铜合金具有耐高温,耐电弧烧蚀,高比重和高导电导热性能并且易于机械加工适用于焊接电极中使用。
钨铜复合材料是以钨、铜元素为主组成的一种两相结构假合金,是金属基复合材料.由于金属铜和钨物性差异较大,因此不能采用熔铸法进行生产,一般采用粉末合金技术进行生产。
钨铜合金有较广泛的用途,其中一大部分应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。其次也要用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜合金是钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,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。
钨铜合金其的物理化学性能被广泛应用于军事、、航天、航空、航海、电子器件、医疗器械等领域。但由于钨与铜的物理化学性质差异较大,不能采用熔炼和铸造一般采用粉末冶金技术生产。
钨铜合金的性能
由于钨和铜是两种不相容的金属,铜钨合金结合了钨和铜的优点,主要表现在体积膨胀系数小,耐磨耐蚀性好,导电导热性好,耐高温等优点。
钨铜合金的应用
1.钨铜电极 钨铜电极 具有良好的耐高温、耐电弧烧蚀、比重高、易加工等优点,适用于焊接电极。
2.钨铜合金棒 它是利用高纯钨粉的优良金属性能和高纯铜粉的可塑性和高导电性,经静压、高温烧结、渗铜工艺精制而成的复合材料。具有断弧性能好、高温不软化、高强度、高硬度等特点。
由于钨铜合金具有耐高温性和耐电烧蚀性能。在20 世纪 60 年代,一些较为的国家,利用钨铜合金制造电磁的导火、火箭导弹上的喉管衬等部件。另外,在电接触领域,触头材料的性能基本上决定了高压开关的发展趋势。钨铜合金材料具有的高导电性、耐电烧蚀性能和良好的开断性能,被广泛用作高压、压开关电器的触头材料。
钨铜合金优点: 高的抗烧蚀性能、高韧性,良好的导电、导热性能。机加工性能好。
交货状态:与铜、钢等支撑件联结好的各种形状的W-Cu触头; 半成品:未加工的各种熔渗、铸造材料;未加工的各种触头,焊接或铜焊在铜或钢等支撑件上;焊接或铜焊加工。
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