Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Лист вольфрамовый W-Cu50 — псевдосплав для высокотемпературных узлов
Лист вольфрамовый W-Cu50 — это композиционный материал на основе вольфрамового каркаса, пропитанного медью, с содержанием меди 50 2 % по массе. В отличие от монолитного вольфрама, псевдосплав W-Cu50 сочетает высокую температуру плавления тугоплавкой составляющей с теплопроводностью и электропроводностью медной фазы. Материал производится методами порошковой металлургии: прессование заготовок, спекание при 1150–1250 C и последующая пропитка расплавленной медью в восстановительной атмосфере. Структура представляет собой равномерное распределение медной фазы в вольфрамовом скелете, что обеспечивает стабильность свойств по толщине листа.
Технические характеристики листа W-Cu50
Плотность псевдосплава W-Cu50 находится в диапазоне 12,3–12,8 г/см, что ниже плотности чистого вольфрама (19,3 г/см), но существенно выше меди (8,9 г/см). Твердость по Бринеллю составляет 140–180 HB, электропроводность — 45–55 % IACS. Теплопроводность материала достигает 300–350 Вт/(мК), что позволяет эффективно отводить тепло от зон контакта. Коэффициент линейного термического расширения (КТР) — 8,5–9,5 10 К, что близко к КТР кремния и карбида кремния, что важно при монтаже силовых полупроводниковых приборов.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Типичное применение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 12,3–12,8 г/см | Гидростатическое взвешивание | Теплоотводы | Зависит от содержания Cu |
| Твердость | 140–180 HB | ГОСТ 9012 | Электроды | После пропитки |
| Электропроводность | 45–55 % IACS | Вихретоковый метод | Контакты | Выше, чем у чистого W |
| Теплопроводность | 300–350 Вт/(мК) | Лазерный всплеск | Оснастка СВЧ-приборов | При 20 C |
| КТР | 8,5–9,5 10 К | Дилатометрия | Подложки IGBT | Согласован с SiC |
Применение листов W-Cu50
Листы W-Cu50 востребованы в электротехнической и электронной промышленности, где требуется сочетание эрозионной стойкости и высокой электропроводности. Основные области использования:
- Электроды контактной сварки — точечная, шовная и стыковая сварка оцинкованной стали и алюминиевых сплавов; стойкость к привариванию выше, чем у медных электродов.
- Теплоотводы и основания силовых модулей — IGBT-транзисторы, тиристоры, диодные сборки; согласование КТР с керамическими подложками из AlN и AlO.
- Электрические контакты высоковольтных выключателей и разъединителей — работа в масляных и элегазовых средах при коммутации токов до 20 кА.
- Оснастка для вакуумной металлизации и напыления — держатели подложек, экраны, тигли, работающие при температурах до 600 C в вакууме.
- Электроды электроэрозионной обработки — формообразование твердосплавного инструмента и штампов; износ электрода ниже, чем у медных аналогов.
Особенности обработки и эксплуатации
Листы W-Cu50 поставляются в горячекатаном или холоднокатаном состоянии с толщиной 0,5–20 мм. Материал поддается механической обработке резанием — точению, фрезерованию, сверлению — с использованием твердосплавного инструмента. При шлифовании применяются алмазные круги на металлической связке. Допустима лазерная резка и электроэрозионная вырезка для получения деталей сложной конфигурации. Сварка псевдосплава ограничена из-за разницы температур плавления компонентов; соединение выполняется пайкой серебряными припоями или механическим креплением.
При эксплуатации в вакуумных системах важно учитывать выделение меди при температурах выше 800 C, что ограничивает применение W-Cu50 в высоковакуумных установках с нагревом. Для работы при температурах свыше 600 C рекомендуется использовать псевдосплавы с меньшим содержанием меди, например W-Cu30 или W-Cu20. Листы W-Cu50 не предназначены для длительной работы в окислительной атмосфере при температурах выше 300 C из-за окисления медной фазы.
Вопросы и ответы
Чем лист W-Cu50 отличается от листа из чистого вольфрама?
W-Cu50 имеет значительно более высокую электропроводность (45–55 % IACS против 30 % у чистого W) и теплопроводность, но уступает по твердости и температуре эксплуатации. Плотность ниже — 12,3–12,8 г/см против 19,3 г/см, что облегчает конструкцию узлов.
Какая максимальная рабочая температура для листа W-Cu50?
В вакууме или инертной атмосфере материал сохраняет механические свойства до 600 C. При температуре выше 800 C начинается интенсивное испарение меди, что приводит к изменению состава и потере герметичности в вакуумных системах.
Какой толщины листы W-Cu50 доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает листы толщиной от 0,5 до 20 мм. Максимальные размеры листа — 300 300 мм для толщины до 5 мм и 200 200 мм для больших толщин. Возможна поставка полос и дисков по индивидуальным чертежам.
Применяется ли W-Cu50 в контактной сварке алюминия?
Да, электроды из W-Cu50 эффективны при точечной сварке алюминиевых сплавов и оцинкованной стали. Материал обеспечивает низкое переходное сопротивление и устойчивость к образованию нагара, что увеличивает ресурс электродов в 3–5 раз по сравнению с медными.