合金の相対密度は 100% であることが理想ですが、実際の製造工程ではさまざまな要因の影響によりこの値を達成することは困難です。 したがって、相対密度が 97% 以上の銅タングステン合金が理想的な W-Cu 合金と考えられます。 それでは、合金の相対密度に影響を与える要因は何でしょうか?
まず第一に、原材料について触れなければなりません。 タングステン粉末中の酸素含有量が重要な要素です。 タングステン粉中に酸化物が多すぎると、金属元素と酸化物との濡れ性が悪く、酸化物が金属元素間の強固な結合を妨げる。 これは、粉末中の酸素含有量の制御が合金の密度を向上させるための重要なステップであることを意味します。
次に、表面酸化も無視できない要因です。 プレス成形プロセス中、粉末の弾性率が高いため、表面酸化物により塑性変形が起こりにくくなり、成形されたブランクの相対密度が低下します。 同様に、焼結プロセス中に、粉末の還元が不十分だと水蒸気が発生し、これも製品の緻密化に悪影響を及ぼします。
さらに、純度と酸素含有量はタングステン粉末の濡れ性に直接影響します。 高純度、低酸素含有タングステン粉末は良好な濡れ性を提供し、それによって良好な銅浸透効果を保証します。 タングステン粉末の酸素含有量が増加すると、タングステンと銅の液体との濡れ角が増加し、濡れ性が悪化します。
最後に、タングステン粉末の粒径も重要な影響因子です。 粒子サイズが異なるタングステン粉末は、プレスプロセス中に異なる架橋効果と接触面を持ち、同じ密度にプレスするために必要な圧力に直接影響します。 一般に、タングステン粉末粒子が粗いほど、プレス時に必要な密度に到達しやすくなります。 これは、粒子が粗大なほど架橋効果が強く、プレス圧力がよりよく伝わり、粒子がより緊密に結合するためです。 対照的に、微細な多孔質タングステン粉末の気孔率は比較的小さく、これは、微細な粉末が焼結中により大きな自由エネルギーを有し、焼結をより促進することを意味する。 したがって、微粉末はタングステン - 銅合金の緻密化にさらに役立ちます。
