Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Фольга W-Cu50: вольфрам-медный композит для терморегулирования электроники
Фольга W-Cu50 — двухфазный композиционный материал на основе вольфрама и меди с массовой долей компонентов 50/50. Сочетает тугоплавкость вольфрамового каркаса с высокой теплопроводностью медной фазы. Технически корректное обозначение — WCu50 (W-50Cu), материал не является сплавом в классическом смысле: это псевдосплав, получаемый методами порошковой металлургии, пропитки или инфильтрации.
Состав и структура
Структура фольги W-Cu50 — взаимопроникающие сетки вольфрама и меди без взаимной растворимости компонентов. Именно биконтинуальная морфология обеспечивает одновременно жёсткость и теплопередачу. Плотность — 11,85–12,15 г/см. Пористость не превышает 0,5–1,0 %. Толщина фольги — от 0,05 до 1,0 мм, ширина полосы — до 200 мм.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 11,85–12,15 | гидростатическое взвешивание | 20 C | г/см |
| Теплопроводность | 180–210 | лазерная вспышка | 25 C | Вт/(мК) |
| КТР | 8,3–9,5 | дилатометрия | 20–300 C | 10/К |
| Твёрдость | 220–260 | HV, нагрузка 1 кг | 20 C | HV |
| Электропроводность | 42–48 | вихретоковый | 20 C | % IACS |
| Предел прочности | 600–750 | растяжение | 20 C | МПа |
Технология получения
Фольгу W-Cu50 изготавливают холодной прокаткой спечённых или инфильтрированных заготовок с промежуточными отжигами при 900–1050 C в водороде или вакууме. Альтернативный маршрут — прокатка смеси порошков с последующим жидкофазным спеканием. Финальная термообработка снимает наклёп и стабилизирует геометрию полосы. Остаточное содержание кислорода — не более 0,05 %.
Области применения
- Термокомпенсаторы и теплоотводящие подложки для мощных СВЧ-транзисторов и диодов Ганна.
- Металлизация керамических плат AlN и BeO в силовой электронике.
- Экраны и поглотители СВЧ-излучения в радиолокационных трактах.
- Электроды для электроэрозионной обработки (ЭЭО) пресс-форм.
- Коммутационные пластины вакуумных выключателей и контактов.
- Оснастка для горячего прессования алмазного инструмента.
Технологические особенности
Фольга W-Cu50 обрабатывается механически (фрезерование, резка лазером, электроэрозия), паяется твёрдыми припоями на основе Ag-Cu и активно-металлическими припоями. Сварка плавлением затруднена из-за разницы температур плавления фаз. При эксплуатации в условиях термоциклирования –60…+200 C сохраняется целостность биметаллических соединений с керамикой.
Вопросы и ответы
Чем фольга W-Cu50 отличается от чистой медной фольги?
КТР снижен до 8,3–9,510/К против 1710/К у меди, что обеспечивает согласование с керамикой AlN и BeO при сохранении теплопроводности 180–210 Вт/(мК).
Какая минимальная толщина фольги W-Cu50 доступна?
Промышленно освоена прокатка до 0,05 мм; при меньшей толщине возрастает риск расслоения фаз и снижения плотности ниже 11,5 г/см.
Какой припой применяется для пайки W-Cu50?
Применяются эвтектика Ag-Cu (780 C) и активные припои CuSil-ABA с титаном для бесфлюсовой пайки к керамике в вакууме.
Допустима ли эксплуатация во влажной среде?
Да, при отсутствии прямого контакта с агрессивными электролитами; медная фаза склонна к окислению, поэтому рекомендуется никелевое покрытие 3–5 мкм.