添加Fe元素活化烧结对W-Cu复合材料组织及性能的影响

利用过渡金属作为烧结助剂是一种有效提升W-Cu复合材料性能的方法。本研究采用液相添加结合氢还原法制备了涂覆Fe的改性W粉,并通过行星球磨和液相烧结法制备W-Cu复合材料。采用SEM、EDS、XRD、维氏硬度计、电子密度仪及电导率测试分析了烧结温度及Fe含量对W-Cu复合材料组织及物理力学性能的影响。实验结果表明,随着烧结温度的升高,W-Cu复合材料中W和Cu相的均匀性得到改善,材料性能显著提升。当烧结温度达到1400℃时,W-Cu复合材料的物理力学性能最佳,但Cu相开始显著挥发。在1300℃活化烧结条件下,Fe含量的增加使得W-Cu复合材料的硬度和相对密度增加,Fe含量为1.2%时硬度和相对密度分别达到239 HV、99.1%;电导率呈现先升后降的趋势,Fe含量为0.6%时达到最佳值(41.4%IACS)。因此,Fe的添加有助于W-Cu复合材料的液相烧结致密化,显著优化其组织结构及物理力学性能,但过量添加则会对电导率产生不利影响。在实际应用中,Fe含量应控制在0.6%左右较为合适。

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本文档关键词:活化,添加,元素,烧结,复合材料