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W-Cu复合材料结合了钨的高强度、高硬度、低膨胀系数和铜的高导热、高导电等特性,由于其综合性能良好,被广泛用于电子器件、军事工业、航空航天等领域。传统粉末冶金方法和熔渗工艺难以获得形状复杂、微观组织均匀的W-Cu材料,无法满足现代科技开发高性能复杂零部件的要求,而金属注射成形技术相对于传统工艺在制备小尺寸复杂零件方面有着技术和成本的优势。虽然W与Cu互不相溶、致密化困难等自身性质一定程度上限制了注射成形法生产W-Cu复合材料,但是选择合适的注射成形工艺参数和粘结剂成分可以得到尺寸和性能符合要求的W-Cu产品。本文采用石蜡基粘结剂体系通过注射成形制备了W-20wt%Cu复合材料,重点从工艺参数优化和粘结剂优化两个方面对W-Cu复合材料注射成形工艺进行了研究,分析了注射成形各个工序对注射样品尺寸及性能的影响机理,探究了注射成形最佳的工艺参数,在原有蜡基粘结剂成分基础上进行了优化设计。本文首先采用66PW-15EVA-15HDPE-4SA粘结剂体系与W-Cu粉末混合制备了粉末装载量为58vt%的喂料,注射成形后采用溶剂脱脂+热脱脂的方法除去注射生坯中的粘结剂,最后烧结得到了W-20Cu复合材料。从喂料制备、注射成形、溶剂脱脂、热脱脂、烧结五个方面研究了注射工艺参数对注射样品尺寸及力学性能的影响规律。研究表明,注射工艺参数对注射过程的缺陷控制、注射生坯的抗弯强度以及坯体的保形性具有重要的影响,在注射温度为165℃、注射压力为110bar、注射速度为40%的条件下,可以获得具有较高强度且无缺陷的W-Cu注射生坯。在溶剂脱脂的过程中,随着溶剂脱脂的温度升高、时间增加及粉末装载量降低,溶剂脱脂率增加。另外对于溶剂脱脂机理进行了分析,计算了不同温度下的溶剂脱脂动力学常数,对于生产中溶剂脱脂工艺设计提供了理论参考。通过粘结剂和喂料的TG-DSC曲线分析粘结剂在热脱脂过程中的失重情况,制定热脱脂工艺得到无缺陷且有一定强度的热脱脂生坯,热脱脂生坯的力学性能随着热脱脂最高温度的升高而提高,在950℃热脱脂生坯抗弯强度可以达到83.87MPa。在1100~1300℃温度范围内,W-Cu烧结样品的致密度随着烧结温度的升高而增加,在氢气气氛下于1300℃烧结2h,W-Cu烧结样品的致密度达到最高为94.74%。在使用原有石蜡基粘结剂制备W-Cu复合材料的基础上,为了改善粘结剂中蜡基体的性能,本文通过向石蜡中加入一定量的微晶蜡进行调配成蜡基体,在原来的注射工艺参数下制备了W-20Cu复合材料。研究表明,加入不同含量的微晶蜡可以增大W-Cu注射喂料的注射温度区间,获得具有较好强度的注射生坯。含有微晶蜡的W-Cu注射生坯在溶剂脱脂和热脱脂后仍有较高的抗弯强度,可能是由于微晶蜡作为石蜡基体时,可以与粘结剂更加均匀的混合,从而脱脂后在脱脂生坯中形成较为均匀的孔隙通道,有利于粉末颗粒间更为均匀的接触。其中当粘结剂中加入质量分数为20%的微晶蜡时,W-Cu注射生坯的溶剂脱脂速率最快,烧结样品致密度最高为95.02%,具有良好的抗弯强度和保形性。