什么是钨铜电极?
钨铜合金电极是以高纯度钨粉和铜粉为主要成分的复合金属材料,通过压制、高温烧结等工艺制成,兼具钨的高熔点、高硬度与铜的导电性、延展性,具有耐高温、低热膨胀和抗电弧烧蚀等特性。钨铜电极常用于高温、高电弧、高热冲击等极端工作环境,如大功率半导体器件、放电加工(EDM)、高压放电器件、航天电极组件等。
由于两种金属的熔点和物理性能差异较大,它们不能通过简单熔合制成合金,而是通过粉末冶金工艺制造。
这一工艺包括:
1、混合钨粉和铜粉;
2、压制成型;
3、高温烧结及熔渗。
钨铜电极的主要性能和优势
钨铜合金的典型性能参数(GB/T 8320-2017)
钨铜电极的性能优势
1、高熔点:钨的熔点高达3410℃,在极端温度下仍能保持结构稳定;
2、良好的导热性:铜成分使热量迅速散发,能够降低热集中造成的损耗;
3、高电导率:确保放电过程稳定性,显著提高能量利用效率;
4、抗电弧烧蚀:特别适用于等离子放电环境,使用寿命明显高于传统电极;
5、低热膨胀系数:热稳定性好,不易变形,特别适用于精密设备。
钨铜电极的主要应用领域
凭借其优越性能,钨铜电极被广泛应用于以下领域:
1、电火花加工(EDM):
电火花加工通过电极与工件间的高频脉冲放电,逐步蚀除材料,特别适用于淬火钢、高速钢、硬质合金等传统机械加工难以应对的材料。与早期用的铜或石墨电极相比,钨铜电极具有更强的稳定性,更快的散热速度,更好的导电导热性,更优异的耐高温和耐电弧烧蚀性能等优点,适合应用于电火花中。
2、高压电器:
高压真空放电管在工作场所,在几秒钟的时间接触材料零度数千摄氏度,而钨铜的抗烧蚀性能,高韧性,良好的导电导热性能给放电管提供必要的稳定条件。如断路器、电弧接触器等,钨铜可承受电弧冲击,保持稳定导通性能。
3、航天与军工:
在航天器鼻锥、空气舵等高温部件中,钨铜能够抵御高速气流冲刷,同时保持结构强度以应对热应力。在导弹喷口、卫星部件中,钨铜能承受极端温度与冲击。
4、电子与半导体:
钨铜在电子与半导体领域主要用于电子封装与热管理,其低热膨胀和高热导性能使其适合用做微电子器件散热基板,底板或者垫片等,有效解决大功率器件的散热难题,降低热应力导致的器件失效风险。