鎢銀復合材料因鎢與銀熔點差異大、互溶性極低，無法采用傳統熔鑄法，主要依靠粉末冶金技術制備，傳統粉末冶金法與熔滲法是主流的鎢銀復合材料制備工藝。此外，機械合金化和增材制造等先進工藝也在發(fā)展中，旨在實現更優(yōu)的微觀結構或復雜形狀成形。
1.鎢銀復合材料的傳統粉末冶金制備工藝
鎢銀復合材料的傳統粉末冶金制備工藝成熟度高，適合銀含量處于中等水平的復合材料生產，該工藝主要包含以下幾個關鍵步驟。
首先是要選擇與準備原料粉末。需要選用高純度的鎢粉和銀粉，并對它們的粒度及顆粒形狀進行嚴格控制，這些粉末的基本特性會直接影響燒結后材料的組織均勻性和最終性能。
接下來進行均勻混料。按設計比例將鎢粉與銀粉進行充分機械混合，確保兩種粉末在混合料中實現空間上的均勻分布，避免出現明顯的局部成分偏析。
下一步是壓制成型。將混合均勻的粉末裝入模具，通過冷壓施加數百兆帕的壓力，壓制成具有一定強度的多孔坯體。
隨后進行液相燒結。將坯體置于氫氣保護或真空環(huán)境中燒結，燒結溫度一般控制在1000~1300℃之間，即高于銀的熔點但低于鎢的熔點的溫度，在此溫度下，銀熔化形成液相，依靠毛細作用填充到鎢顆粒之間的空隙中，同時，鎢顆粒之間發(fā)生固相燒結，骨架得到強化，最終使材料達到較高的致密度。
燒結完成后，根據具體使用要求，通常還需要進行后續(xù)精整加工，包括機加工、軋制、磨削、線切割或電火花加工等工序，以滿足尺寸精度和表面質量的需求。
鎢銀復合材料的傳統粉末冶金制備工藝
2.鎢銀復合材料的熔滲制備工藝
鎢銀復合材料的熔滲制備工藝適合用于高鎢含量、高致密度構件的生產，是目前高性能電觸頭的主要制備方法。它的工藝流程大致可以分為以下幾步。
第一步是預制鎢骨架。將高純鎢粉按設計比例裝入模具進行壓制成型，然后在低于銀熔點的溫度下進行預燒結，使鎢顆粒之間形成一定的結合強度，同時保留連通的孔隙結構，得到孔隙連通且具有剛性的多孔鎢骨架。
第二步是熔滲致密化。將預制好的鎢骨架與按計量準備的銀坯疊放在一起，置于氫氣保護或真空環(huán)境中加熱至銀熔點以上。液態(tài)銀在毛細管力的作用下自發(fā)滲入鎢骨架的孔隙中，最終使材料實現近全致密，致密度通?？梢赃_到98%以上。
最后一步是冷卻與精加工。熔滲完成后，需要控制冷卻速度以減小材料內部應力。隨后根據使用要求進行必要的機械加工，如車削、銑削、磨削或電火花加工等，將材料加工至最終所需的形狀和尺寸精度。
鎢銀復合材料的熔滲制備工藝
3.鎢銀復合材料的其他先進制備工藝
除了傳統粉末冶金和熔滲方法外，目前還有一些新型鎢銀復合材料的制備工藝正在發(fā)展，主要目的是優(yōu)化鎢銀復合材料的微觀結構，或者實現復雜形狀零件的成形。其中比較有代表性的方法有兩種。
一種是機械合金化。這種方法是將鎢粉和銀粉一同放入高能球磨機中進行長時間研磨，在強烈的機械撞擊和擠壓下，粉末顆粒不斷被壓扁、焊合、再破碎，最終使鎢和銀在固態(tài)下就實現原子級別的密切混合，形成一種顆粒極細、分布極其均勻的復合粉末。這種粉末的結構與傳統方法得到的有所不同，為后續(xù)的燒結處理奠定了基礎。
另一種方法是增材制造技術，也稱為3D打印在鎢銀復合材料中的應用。這種方法通常先采用粘結劑噴射等工藝，直接用鎢粉打印出具有復雜三維形狀的多孔骨架，然后再通過熔滲工藝，將銀熔體導入到這個骨架的孔隙中。這種結合方式為一次性整體制造形狀復雜的鎢銀復合零部件開辟了一條新的技術路徑。
