[發明專利]一種不收縮鎢骨架的制造方法

在審

• 申請號: 202111487619.6
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114160787A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王博;王剛;賈立強;時旭;韓會秋;楊明川;肖春林
• 申請（專利權）人: 沈陽金昌藍宇新材料股份有限公司
• 主分類號: B22F1/10
• 分類號: B22F1/10;B22F3/11
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

一種不收縮鎢骨架的制造方法，通過在鎢粉中添加少量氧化物粉，然后在氫氣氣氛還原，使鎢顆粒之間形成燒結頸，繼而通過燒結形成鎢骨架。燒結頸由于在還原階段形成且燒結溫度低，因此鎢骨架不發生收縮；同時燒結頸中只有鎢或鉬原子，鎢骨架強度與普通高溫燒結法制備的鎢骨架相似。鎢粉的平均顆粒尺寸在3?20微米，顆粒尺寸為0.5?5微米的金屬氧化鎢粉。本發明的優點：降低了鎢骨架的燒結溫度，能耗低，且由于鎢骨架不收縮，可以精確控制后續滲入金屬含量，大大提高了熔滲產品化學成分及性能的一致性。不收縮鎢骨架為后續熔滲階段準確控制熔滲金屬含量帶來了極大方便。

技術領域

本發明涉及電觸頭或發汗材料領域，特別涉及一種不收縮鎢骨架的制造方法。

背景技術

高壓電觸頭或發汗材料的傳統制備方法是用熔滲法，即先制備出骨架，然后滲入金屬元素。鎢元素是一種高熔點(3410℃)的金屬元素，且導電、導熱性能好，鎢原料價格也相對便宜，因此高壓電觸頭和一些發汗材料常使用鎢元素制備骨架。

鎢骨架制備工藝一般是選用一定粒度鎢粉為原料，添加一些活化物質和成形劑，壓制成一定形狀的坯塊，然后在爐子中燒結制成。鎢骨架燒結溫度較高，在燒結過程中，鎢粉之間由于鎢原子擴散形成燒結頸，使鎢粉之間形成冶金結合，得到具有一定強度的鎢骨架。

由于燒結頸是由于鎢粉中鎢原子向頸部擴散形成，縮短了原鎢粉之間的中心距離，使坯塊尺寸發生收縮，即最終得到的鎢骨架外形尺寸小于原坯塊外形尺寸。由于燒結頸形成與許多因素有關，如壓坯壓力、燒結溫度、活化物質添加量等，鎢骨架最終尺寸難以控制。

因鎢骨架尺寸因難以控制，這導致即使用相同質量鎢粉，壓制出相同外形尺寸坯塊，但燒結后，由于收縮率不同，會得到不同外形尺寸的鎢骨架。不同尺寸的鎢骨架意味著能夠滲入金屬質量不同，這直接導致同一批熔滲產品化學成分不同，性能不一致，帶來的后果是產品質量不穩定。其他一些相關專利，如CN 102747239 B一種鎢骨架的銅鎢合金制造方法，CN 104362015 B一種銅鎢觸頭材料的制備方法等均會出現由于鎢骨架尺寸難以控制，造成化學成分不一致這類問題。CN103981389B一種低溫燒結鎢骨架制備鎢銅合金方法，雖然也添加藍鎢，一種鎢的氧化鎢，但該專利的主要目的是通過氫氣還原藍鎢產生的水蒸氣保證鎢骨架連通孔徑的形成，增加熔滲后合金的致密度。而且從該專利添加較多藍鎢的質量(5wt％-20wt％)可以合理推斷出，該方法得到的鎢骨架會發生明顯的體積收縮，與本專利的目的完全不同。

發明內容

本發明的目的是在于克服上述現有鎢骨架制造方法缺點，提供一種新型鎢骨架制造方法，即不收縮鎢骨架制造方法。本發明專利制造的鎢骨架由于在燒結過程中不發生明顯收縮，故坯塊尺寸與最終鎢骨架具有幾乎相同外形尺寸，即采用相同質量鎢粉，壓制成相同外形尺寸坯塊后，燒結出的鎢骨架具有基本相同外形尺寸。這將保證鎢骨架內有相同體積用于滲入金屬元素，比如銅，形成具有相同化學成分鎢銅合金，因此可顯著提高熔滲產品化學成分一致性和質量穩定性。為制造不收縮鎢骨架，本發明采用以下技術方案：

一種不收縮鎢骨架的制造方法，其特征在于：在鎢粉中添加金屬氧化物粉末，并加入成形劑，在混料機中均勻混合；然后將混合粉在模具內壓制成坯塊；接著在氣氛爐中脫膠，溫度在200-400℃之間；然后在氫氣氣氛中還原，還原溫度在700-900℃之間，形成不收縮鎢骨架，金屬氧化物粉末能是氧化鎢或是氧化鉬。

成形劑為石蠟、硬脂酸等物質，以溶解在溶劑油中形式添加；

混料機為常規球磨或無球混料機；

坯塊能使用普通壓機或冷等靜壓設備；

鎢粉中添加氧化物粉，金屬氧化物粉末能是氧化鎢或是氧化鉬，并在氫氣氣氛中進行還原，還原溫度在700-900℃之間。

鎢顆粒平均尺寸在3-20微米。

添加金屬氧化物粉量為鎢粉總質量的0.5-5％。