W-Cu合金兼具W和Cu的优良特性，具有强度高、硬度高、导热导电性能好、热膨胀系数低等优点，常作为电接触材料、热沉积材料、电火花加工材料和高温结构材料而被广泛的应用于航空航天、军事工业、电器仪表工业等领域。然而，由于W(3380℃)和Cu(1083℃)互不相溶且二者熔点相差较大，常用粉末冶金的方法来制备W-Cu合金。以超细及纳米粉体为原料，采用细晶烧结技术可以制备出高致密W-Cu合金，因此近年来纳米W-Cu粉体制备成为研究热点。　　本文采用水热法-共还原法原位合成纳米W-Cu复合粉末，采用粉末冷等静压成型-真空烧结-低温包套热挤压联合制备工艺，抑制了高温液相烧结过程中出现的晶粒长大，制备出了高致密度细晶W-Cu合金。研究了新型细晶W-Cu合金物理、力学性能与电接触行为，探讨了微观组织与性能变化对合金电接触性能的影响。主要结论如下:　　以Na2WO4·2H2O和Cu(NO3)2·3H2O为原料，采用水热-焙烧工艺制备前驱体粉末，研究了浓度和 pH值改变对合金元素回收率的影响。结果表明，在溶液浓度为0.6 mol/L且pH值为5.5时，W和Cu的回收率可以达到99％以上。水热产物以糯米状的CuWO4·2H2O为主，粒度细小均匀，介于15～20 nm。水热产物500℃焙烧2h后转变为多边形的 CuWO4焙烧粉末，粉末粒径细小均匀，介于为30～60nm。　　焙烧产物在800℃氢气气氛下还原90min后得到纳米W-Cu复合粉末。相比一段还原，两段还原得到的W-Cu粉末粒度更小，分散性更好，颗粒尺寸介于100～200nm。同时还发现，还原过程中先被还原出来的Cu相，在W相的还原过程中不仅起到催化作用，使得氧化钨的还原温度降低，而且在W相还原过程中可以起到异相形核和钉扎作用，细化晶粒。两段还原W-Cu复合粉末形态更好。　　纳米W-Cu复合粉末烧结工艺研究表明，经冷等静压和真空烧结后其相对致密度仅为88.56%，烧结体中存在较多空隙，W、Cu结合不致密。采用包套热挤压工艺可以提高其致密度和物理性能，挤压温度和挤压比影响最大。随着挤压温度的升高，合金致密度先增大后减小；增大挤压比能够提高 W-Cu合金的致密度和物理性能。挤压比λ=11.11，1090℃热挤压条件下，合金综合性能最优。此时，合金晶粒细小，可以形成完整的Cu网络结构组织；其致密度达到99.45%，硬度达到273HB，电导率达到52.3%IACS，抗拉强度达到282MPa。同时发现，挤压过程中，W颗粒没有发生明显的变形，主要是Cu相发生塑性变形。与横截面组织相比，纵截面的组织更加均匀、致密、细小。挤压棒热处理可使合金微观组织位错密度降低，加工硬化得到回复，致密度和导电率有所提高，硬度有所减小。　　细晶W-Cu合金电接触行为研究发现：当接触电压＞36V时，阴阳两极间出现了材料转移方向的变化，由阴极失重变为阳极失重。发生材料转移时，主要是阳极表面的Cu相转移到阴极表面，使得阳极表面出现凹坑，阴极表面形成凸起，并在触头表面形成W区、富Cu区等，同时生成孔洞、裂纹和珊瑚状结构等多种特征电弧侵蚀形貌。电弧侵蚀后，触头表面由Cu、W和WO3三相组成。　　在电弧侵蚀过程中，燃弧时间和燃弧能量均随电压和电流的增大而增大，分断过程燃弧能量和燃弧时间均小于闭合过程燃弧能量和时间。分断过程中，燃弧能量和燃弧时间随操作次数的变化波动较小，闭合过程中，燃弧能量和燃弧时间随操作次数的增加变化波动较大。随着电压、电流和操作次数的增加，接触电阻变化较小，表现出良好的电接触性能。