टंगस्टन कॉपर मिश्रित सामग्री पर शोध के बारे में
टंगस्टन-कॉपर मिश्रित सामग्री में उच्च विद्युत और तापीय चालकता, कम विस्तार गुणांक, अच्छी उच्च तापमान शक्ति और आर्क एब्लेशन प्रतिरोध होता है, और इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, मैकेनिकल प्रसंस्करण, इलेक्ट्रॉनिक सूचना और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यह पेपर टंगस्टन-कॉपर मिश्रित सामग्रियों की पारंपरिक प्रक्रिया और नई तैयारी तकनीक का परिचय देता है, विद्युत स्विच, इलेक्ट्रोड, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और सैन्य उद्योग के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोगों की समीक्षा करता है, और इसकी तैयारी तकनीक और अनुप्रयोग विकास की संभावनाएं रखता है।
प्रस्तावना
टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री के अनुसंधान और विकास का पता 1930 के दशक से लगाया जा सकता है। इसके अच्छे वोल्टेज प्रतिरोध और विद्युत पृथक्करण के प्रतिरोध के कारण, इसका व्यापक रूप से उच्च-वोल्टेज विद्युत स्विच जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया गया था। 1960 के दशक में, टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री को धीरे-धीरे प्रतिरोध वेल्डिंग इलेक्ट्रोड और एयरोस्पेस उच्च तापमान प्रतिरोधी घटकों जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोग मिला। तब से, तैयारी प्रौद्योगिकी के क्रमिक सुधार और अनुप्रयोग क्षेत्रों के निरंतर विस्तार के साथ, टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री का विकास और अनुप्रयोग धीरे-धीरे परिपक्व हो गया है। 1990 के दशक में, इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग और हीट सिंक सामग्री के रूप में, इनका उपयोग बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट और उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में किया जाने लगा। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और अन्य क्षेत्रों पर व्यापक ध्यान दिया गया है। 21वीं सदी में प्रवेश करते हुए, टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री का उपयोग सैन्य और उच्च तकनीक क्षेत्रों में कवच-भेदी गोला-बारूद कवर सामग्री, मिसाइल नोजल सामग्री और लक्ष्य सामग्री के रूप में किया गया है [1]।
टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री उच्च गलनांक, उच्च घनत्व और कम विस्तार गुणांक वाले टंगस्टन और उच्च विद्युत और तापीय चालकता वाले तांबे से बनी होती है। इसमें दोनों के बेहतर गुण हैं और इलेक्ट्रॉनिक्स, विद्युत उपकरण, मशीनरी और एयरोस्पेस जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है [2 ~ 4], कई उच्च-तकनीकी क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। हालाँकि, टंगस्टन और तांबे के पिघलने बिंदु के बीच एक बड़ा अंतर है और वे एक दूसरे के साथ असंगत हैं। पाउडर धातु विज्ञान द्वारा तैयार की गई टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री का घनत्व अधिक नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर सामग्री की अपर्याप्त विद्युत चालकता, तापीय चालकता और यांत्रिक गुण होते हैं। औद्योगिक विकास द्वारा सामने रखी गई नई आवश्यकताओं को लगातार पूरा करने के लिए, टंगस्टन-कॉपर मिश्रित सामग्रियों की तैयारी तकनीक और अनुप्रयोग विकास ने जटिल विकास प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला का अनुभव किया है।
1. टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री की तैयारी तकनीक
1.1 घुसपैठ विधि
घुसपैठ की विधि टंगस्टन पाउडर या टंगस्टन पाउडर के मिश्रण और थोड़ी मात्रा में तांबे के पाउडर को एक बिलेट में दबाना है, और एक निश्चित तापमान पर पूर्व-सिंटरिंग के माध्यम से एक छिद्रपूर्ण टंगस्टन कंकाल तैयार करना है, और फिर धातु तांबे को पिघलाना और केशिका बल का उपयोग करना है इसे टंगस्टन कणों के बीच अंतराल के साथ प्रवाहित करना। टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री प्राप्त करने के लिए कंकाल को धीरे-धीरे भरा जाता है [5]। चूंकि टंगस्टन कंकाल की छिद्र कनेक्टिविटी और आकार की स्थिरता को नियंत्रित करना मुश्किल है, इसलिए घुसपैठ के बाद तांबे के चरण का एक समान वितरण सुनिश्चित करना मुश्किल है, और घुसपैठ के बाद तांबे से समृद्ध त्वचा को बाद में संसाधित किया जाना चाहिए, जो इसके लिए अनुकूल नहीं है। जटिल आकृतियों वाले भागों का निर्माण [6-8]। हालाँकि, टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री तैयार करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पारंपरिक विधियों में से एक के रूप में, समाधान घुसपैठ विधि द्वारा तैयार की गई सामग्रियों में उच्च घनत्व, अच्छा सिंटरिंग प्रदर्शन और आदर्श विद्युत और तापीय चालकता के फायदे हैं।
1. 2 उच्च तापमान तरल चरण सिंटरिंग विधि
उच्च तापमान तरल चरण सिंटरिंग विधि टंगस्टन पाउडर और तांबे के पाउडर के एक निश्चित अनुपात को मिश्रित करती है और आकार देती है, और टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री प्राप्त करने के लिए तांबे के पिघलने बिंदु से ऊपर के तापमान पर उन्हें सिंटर करती है। तरल तांबे और टंगस्टन की खराब सतह की अस्थिरता के कारण, इस प्रक्रिया का उपयोग करके तैयार टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री की सिंटरिंग घनत्व प्रक्रिया मुख्य रूप से कण पुनर्व्यवस्था होती है, जो अंतिम सामग्री की सिंटरिंग घनत्व को प्रभावित करती है। हालाँकि, टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री की पारंपरिक तैयारी विधियों में से एक के रूप में, उच्च तापमान वाले तरल चरण सिंटरिंग विधि में सरल उत्पादन प्रक्रिया, आसान संचालन और नियंत्रण [9, 10] के फायदे हैं।
1. 3 सक्रिय तरल चरण सिंटरिंग विधि
सक्रिय तरल चरण सिंटरिंग विधि उच्च तापमान वाले तरल चरण सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान पीडी, नी, सीओ, फ़े और अन्य सक्रियण तत्वों की ट्रेस मात्रा को जोड़ने को संदर्भित करती है ताकि सिंटरिंग प्रभाव में सुधार करने और टंगस्टन-कॉपर मिश्रित प्राप्त करने के लिए टंगस्टन-तांबा मिश्रित सामग्री तैयार की जा सके। सामग्री. चूंकि सक्रियण तत्वों को जोड़ने से सामग्री की विद्युत और तापीय चालकता अलग-अलग डिग्री तक प्रभावित होगी, इसलिए यह थर्मल, विद्युत नियंत्रण और अन्य सामग्रियों में इसके अनुप्रयोग के लिए अनुकूल नहीं है।
