Belangrijkste toepassingen van wolfraam-koperlegeringen

Wolfraam-koperlegeringen combineren de voordelen van zowel wolfraam als koper. Wolfraam heeft een hoog smeltpunt (3410 graden, koper 1080 graden) en hoge dichtheid (19,34 g/cm³, koper 8,89 g/cm³); koper heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid. Wolfraam-koperlegeringen (meestal variërend van WCu7 tot WCu50) hebben een uniforme microstructuur, hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte, weerstand tegen boogerosie en hoge dichtheid. Ze bezitten ook een matige elektrische en thermische geleidbaarheid, waardoor ze veel worden gebruikt in militaire materialen voor hoge-temperaturen, elektrische legeringen voor-hoogspanningsschakelaars, EDM-elektroden en micro-elektronische materialen. Als componenten en onderdelen worden ze veel gebruikt in de ruimtevaart-, luchtvaart-, elektronica-, energie-, metallurgie-, machine- en sportartikelenindustrie.

Militaire materialen die tegen hoge-temperaturen bestand zijn: Wolfraam-koperlegeringen worden in de lucht- en ruimtevaart gebruikt voor straalpijpen voor raketten en raketmotoren, stuurvlakken van gasturbines, luchtroeren en neuskegels. De belangrijkste vereisten zijn hoge temperatuurbestendigheid (3000K~5000K) en weerstand tegen luchtstroomerosie bij hoge- temperaturen. Dit wordt voornamelijk bereikt door gebruik te maken van het koeleffect van de vervluchtiging van koper bij hoge temperaturen (kopersmeltpunt 1083 graden) om de oppervlaktetemperatuur van de wolfraam-koperlegering te verlagen, waardoor het gebruik ervan onder extreem hoge- temperatuuromstandigheden wordt gegarandeerd.

Legeringen voor hoogspanningsschakelaars: wolfraam-koperlegeringen worden veel gebruikt in 128 kV SF6-stroomonderbrekers (WCu/CuCr), hoog- vacuümbelastingsschakelaars (12 kV 40,5 KV 1000 A) en overspanningsafleiders. Hoogspanningsvacuümschakelaars zijn klein, gemakkelijk te onderhouden en hebben een breed scala aan toepassingen, die kunnen werken in vochtige, ontvlambare, explosieve en corrosieve omgevingen.

Elektroden voor het bewerken van elektrische ontladingen: Bij de vroege bewerkingselektroden voor elektrische ontlading werden koper- of grafietelektroden gebruikt, die goedkoop waren maar niet bestand tegen ablatie. Deze zijn grotendeels vervangen door wolfraam-koperelektroden. De voordelen van wolfraam-koperelektroden zijn onder meer hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte bij hoge- temperaturen, weerstand tegen boogerosie en goede elektrische en thermische geleidbaarheid met snelle warmteafvoer. De toepassingen zijn geconcentreerd in elektrische ontladingselektroden, weerstandslaselektroden en hoog-ontladingsbuiselektroden met hoge spanning.

In micro-elektronische materialen bezitten wolfraam-koperen elektronische verpakkingen en koellichaammaterialen zowel de lage uitzettingseigenschappen van wolfraam als de hoge thermische geleidbaarheid van koper. Hun thermische uitzettingscoëfficiënt en thermische en elektrische geleidbaarheid kunnen worden gewijzigd door de samenstelling van de wolfraam-koperlegering aan te passen, waardoor een breder scala aan toepassingen wordt geboden.