熔滲法制備鎢銅功能梯度材料

熔滲法又叫熔浸法，指用熔點比制品熔點低的金屬或合金在熔融狀態(tài)下充填未燒結(jié)的或燒結(jié)的制品內(nèi)的孔隙的工藝方法。即先將鎢粉壓制成坯后在預(yù)定溫度下燒制成具有一定密度和強度的多孔鎢基骨架，然后將金屬銅放在還原氣氛或真空中燒結(jié)（燒結(jié)的溫度需高于銅熔點溫度），如此一來就可得到鎢銅復(fù)合材料。用熔滲法制備鎢銅梯度功能材料又可分成三種方法：
1、常規(guī)熔滲法
將預(yù)設(shè)的不同粒度的鎢粉分層裝入，然后對其進行壓制、燒結(jié)、熔滲銅即可獲得組成比例不同的鎢銅梯度材料。再經(jīng)電化學(xué)腐蝕已燒結(jié)完成的多孔鎢坯，沿著腐蝕方向即可形成孔隙率呈梯度變化的鎢坯，最后熔滲銅，從而獲得成分組成呈連續(xù)變化的鎢銅功能梯度材料。常規(guī)熔滲法由于燒結(jié)收縮率的不同，因此制得的鎢銅功能梯度材料部件的成分分布及形狀難以得到精確控制。
2、水煮溶劑造孔法
水煮溶劑造孔法就是將鎢、銅按照不同的質(zhì)量比配比，然后稱取鎢粉將其與造孔劑混勻，逐層堆疊5層，再再鋼模中加壓成生坯，放在真空爐中保溫2小時以此脫除有機物造孔劑。由于目前普遍采用有機物為鎢骨架造孔劑，其分解后會產(chǎn)生氣體使鎢坯膨脹和破裂。若孔隙分布不均，則熔滲銅后會出現(xiàn)富銅區(qū)和貧銅區(qū)。因此脫除有機物造孔劑是必要的，它在水煮時會溶解，從而得到孔隙度呈梯度變化、細小均勻的鎢骨架，之后再快速滲銅、即可獲得較為致密且呈5層梯度結(jié)構(gòu)變化的鎢銅梯度功能材料。
3、熔滲-焊接法
由于鎢、銅巨大的熔點差，這使得制備鎢銅功能梯度材料的常用方法諸如鎢骨架滲銅法、焊接法都很難一次性制得完整的鎢銅功能梯度材料。而研究人員發(fā)現(xiàn)，將這兩種方法結(jié)合，可以成功地制備出性能良好的鎢銅功能梯度材料。主要分為三個步驟：（1）制備梯度鎢骨架；（2）滲銅；（3）熱壓焊接。使用該方法制備鎢銅功能梯度材料對造孔劑含量的要求較為嚴格，若過量會使鎢骨架出現(xiàn)嚴重的發(fā)泡變形；若不足量，鎢骨架的孔隙率就得不到保證。