В идеале относительная плотность сплава должна составлять 100 %, однако в реальном производственном процессе этого значения трудно достичь из-за влияния различных факторов. Поэтому идеальным сплавом W-Cu считается медно-вольфрамовый сплав с относительной плотностью не менее 97%. Итак, какие факторы будут влиять на относительную плотность сплавов?
Прежде всего, следует упомянуть сырье. Содержание кислорода в вольфрамовом порошке является ключевым фактором. Когда вольфрамовый порошок содержит слишком много оксидов, эти оксиды будут препятствовать прочному соединению между металлическими элементами, поскольку смачиваемость между металлическими элементами и оксидами плохая. Это означает, что контроль содержания кислорода в порошке является ключевым шагом для улучшения плотности сплава.
Во-вторых, оксид поверхности также является фактором, который нельзя игнорировать. В процессе прессования поверхностный оксид затрудняет пластическую деформацию порошка из-за его высокого модуля упругости, что, в свою очередь, приводит к снижению относительной плотности формуемой заготовки. Аналогичным образом, в процессе спекания недостаточно восстановленный порошок будет выделять водяной пар, что также вредно для уплотнения продукта.
Кроме того, чистота и содержание кислорода оказывают прямое влияние на смачиваемость вольфрамового порошка. Вольфрамовый порошок высокой чистоты с низким содержанием кислорода может обеспечить хорошую смачиваемость, тем самым обеспечивая хороший эффект инфильтрации меди. Когда содержание кислорода в вольфрамовом порошке увеличивается, угол смачивания между вольфрамом и медной жидкостью увеличивается, и смачиваемость ухудшается.
Наконец, важным фактором, влияющим на качество, также является размер частиц вольфрамового порошка. Вольфрамовый порошок с частицами разного размера будет иметь различный мостиковый эффект и контактные поверхности в процессе прессования, что напрямую влияет на давление, необходимое для прессования до одинаковой плотности. Вообще говоря, более крупные частицы порошка вольфрама легче достигают необходимой плотности при прессовании. Это связано с тем, что крупные частицы обладают более сильным связующим эффектом и могут лучше передавать давление прессования, тем самым обеспечивая более плотное соединение частиц. Напротив, пористость мелкопористого вольфрамового порошка относительно невелика, а это означает, что мелкий порошок имеет большую свободную энергию во время спекания, что более способствует спеканию. Следовательно, мелкий порошок более способствует уплотнению вольфрам-медного сплава.
