Table des Matières
Chapitre 1 Présentation Générale de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
1.1 Définition et Classification de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
1.1.1 Gamme de Composition du Système Ternaire
1.1.2 Classification par Densité et Association avec les Applications
1.2 Histoire du Développement de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
1.2.1 Origine et Recherches Préliminaires
1.2.2 Période Motivée par les Applications Militaires
1.2.3 Application à Grande Échelle dans l’Industrie Électronique Moderne
Chapitre 2 Microstructure de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
2.1 Caractéristiques Microstructurales de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
2.1.1 Distribution des Particules de Tungstène
2.1.2 Distribution de la Phase Liante Ni-Cu
2.1.3 Mécanisme de Formation du Col de Frittage
2.2 Microstructure et Caractéristiques d’Interface de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
2.2.1 Résistance de Liaison à l’Interface Tungstène-Phase Liante
2.2.2 Effets des Éléments Traces sur l’Interface
2.3 Évolution Microstructurale de l’Alliage W-Ni-Cu
2.3.1 Loi de Croissance des Grains pendant le Frittage
2.3.2 Régulation de la Microstructure par Traitement Thermique
Chapitre 3 Propriétés Physiques et Chimiques de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
3.1 Propriétés Mécaniques de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
3.1.1 Résistance à la Traction à Température Ambiente
3.1.2 Allongement
3.1.3 Résistance à Haute Température
3.1.4 Ténacité aux Chocs
3.2 Propriétés Thermiques et Électriques de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
3.2.1 Conductivité Thermique
3.2.2 Conductivité Électrique
3.2.3 Coefficient de Dilatation Thermique
3.2.4 Performance de Dissipation de la Chaleur
3.3 Stabilité Chimique de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
3.3.1 Résistance à la Corrosion
3.3.2 Propriétés Antioxydantes
3.4 Fiche de Sécurité des Matières Dangereuses (MSDS) de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre de CTIA GROUP LTD
Chapitre 4 Essais de Performance et Normes de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
4.1 Méthode d’Analyse de la Composition de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
4.1.1 Technologie d’Analyse Spectrale
4.1.2 Détection des Éléments Impurs
4.2 Méthode d’Essai de Performance de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
4.2.1 Essai de Densité et de Compacité
4.2.2 Essai de Résistance à la Traction et de Résistance au Dépassement de Limite d’Élasticité
4.2.3 Essai de Ductilité
4.2.4 Essai de Ténacité
4.2.5 Essai de Performance Thermique
4.2.6 Essai de Performance Électrique
4.2.7 Essai de Performance Chimique
4.3 Système de Normes de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
4.3.1 Norme Nationale Chinoise pour l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
4.3.2 Normes Internationales pour les Alliages Tungstène-Nickel-Cuivre
4.3.3 Normes des Alliages Tungstène-Nickel-Cuivre en Europe, Amérique, Japon, Corée du Sud et Autres Pays du Monde
Chapitre 5 Technologie de Préparation de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
5.1 Prétraitement des Matériaux Bruts
5.1.1 Sphéroidisation de la Poudre de Tungstène et Contrôle de la Taille des Particules
5.1.2 Traitement de Surface de la Poudre de Nickel-Cuivre
5.2 Procédé de Métallurgie des Poudres
5.2.1 Paramètres du Procédé de Mélange de Poudres
5.2.2 Technologie de Pressage
5.2.3 Procédé de Frittage en Phase Liquide
5.3 Technologie de Préparation Avancée
5.3.1 Moulage par Injection Métallique
5.3.2 Technologie de Pressage Isostatique à Chaud
5.4 Post-Traitement et Traitement
5.4.1 Usinage de Précision
5.4.2 Procédé de Traitement de Surface
Chapitre 6 Application de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre dans le Domaine de l’Information Électronique
6.1 Emballage de Puces et Dissipation de la Chaleur
6.1.1 Substrat de Dissipation de la Chaleur pour Dispositifs à Haute Puissance
6.1.2 Radiateur à Contrepoids pour Module RF 5G
6.2 Équipements à Micro-ondes et Radars
6.2.3 Ensemble de Poids d’Antenne
6.2.4 Composants de Blindage Radar
6.3 Systèmes Microélectromécaniques
6.3.1 Contrepoids de Capteur Inertiel
6.3.2 Composants de Micro-équilibrage
Chapitre 7 Application de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre dans le Domaine de l’Énergie et de l’Industrie
7.1 Domaine des Véhicules à Énergie Nouvelle
7.1.1 Poids du Rotor du Moteur
7.1.2 Substrat de Dissipation de la Chaleur pour Pack de Batteries
7.2 Solutions de Refroidissement Industriel
7.2.1 Base de Refroidissement de Serveur
7.2.2 Substrat d’Emballage de Semi-conducteurs de Puissance
Chapitre 8 Application de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre dans le Domaine de la Défense et de l’Industrie Militaire
8.1 Équipements de Contre-Mesures Électroniques
8.1.1 Ensemble de Poids de Contre-Mesures
8.1.2 Composants de Décoyage Radar
8.2 Système de Munitions
8.2.1 Contrepoids de Tête de Projectile
8.2.2 Composants d’Équilibrage de Tête de Missile
8.3 Blindage et Équipements de Protection
8.3.1 Renforcements de Plaques de Blindage Léger
8.3.2 Revêtements de Protection de Véhicules Blindés
8.4 Armes Spatiales
8.4.1 Composants de Tuyère de Moteur à Fusée
8.4.2 Contrepoids de Contrôle d’Attitude de Navette Spatiale
Chapitre 9 Application de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre dans le Domaine Médical
9.1 Équipements de Radiothérapie
9.1.1 Ensemble de Blindage de Radiothérapie
9.1.2 Composants de Collimateur de Rayonnement
9.2 Équipements d’Imagerie Diagnostique
9.2.1 Pièces de Protection de Détecteur CT
9.2.2 Contrepoids d’Équipements IRM
9.3 Instruments Chirurgicaux
9.3.1 Composants de Positionnement de Navigation Chirurgicale à Haute Précision
9.3.2 Composants Guide de Dispositifs d’Intervention Minimale Invasive
9.4 Dispositifs d’Assistance à la Réadaptation
9.4.1 Composants de Poids d’Artificiales d’Articulation
9.4.2 Pièces de Règlage d’Équilibrage pour Équipements de Réadaptation
Chapitre 10 Comparaison entre l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre et Autres Matériaux
10.1 Analyse des Matériaux Concurrents de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
10.1.1 Comparaison avec l’Alliage Tungstène-Nickel-Fer
10.1.2 Comparaison avec l’Alliage Cuivre-Tungstène
10.2 Recherche et Développement de Technologies de Pointe pour l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
10.2.1 Alliages Nanostructurés
10.2.2 Matériaux Gradués Fonctionnels
10.3 Technologie de Fabrication Verte de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
10.3.1 Procédé de Préparation Écologique
10.3.2 Technologie de Recyclage des Déchets
Chapitre 11 Problèmes Courants et Solutions de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
11.1 Procédé de Préparation de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
11.1.1 Solutions aux Défauts de Frittage
11.1.2 Contrôle de l’Uniformité de la Composition
11.2 Analyse des Défaillances d’Application de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
11.2.1 Solutions aux Défaillances par Cycles Thermiques
11.2.2 Protection contre la Corrosion Environnementale
Annexe :
Terminologie de l’Alliage Tungstène-Nickel-Cuivre
Références
Chapitre 1 Présentation de l’alliage tungstène-nickel-cuivre
L’alliage tungstène-nickel-cuivre est un alliage haute densité dont le tungstène est le composant principal et le nickel et le cuivre constituent la phase de liaison. Il est largement utilisé dans les secteurs aérospatial, médical, des instruments de précision et militaire grâce à sa densité élevée (16,5-18,5 g/cm³), ses excellentes propriétés mécaniques (résistance à la traction de 700 à 900 MPa, allongement de 5 à 15 %), son amagnétisme et sa bonne résistance à la corrosion. Comparé à l’alliage tungstène-nickel-fer, l’alliage tungstène-nickel-cuivre présente des propriétés amagnétiques grâce à l’ajout de cuivre, ce qui lui confère une excellente performance dans les environnements sensibles aux champs électromagnétiques tout en conservant une densité et une usinabilité élevées.
1.1 Définition et classification de l’alliage tungstène-nickel-cuivre
L’alliage tungstène-nickel-cuivre est un alliage à base de tungstène haute densité, élaboré par métallurgie des poudres. Il est principalement composé de tungstène (généralement 85 à 97 % en masse), avec du nickel et du cuivre comme phases de liaison, ce qui lui confère une densité élevée, une résistance élevée et de bonnes propriétés de mise en œuvre. Ses principales caractéristiques sont son amagnétisme, une excellente conductivité thermique (120 à 150 W/ m· K ) et un faible coefficient de dilatation thermique (4,5 à 6,0 × 10⁻⁶ / °C), ce qui lui confère une excellente performance dans les applications nécessitant des contrepoids haute densité ou des protections contre les radiations. Les alliages tungstène-nickel-cuivre peuvent être classés en différents types selon leur teneur en tungstène, leur rapport nickel-cuivre et leurs exigences de performance. Ils sont généralement classés par densité ou par domaine d’application. Nous analysons ci-dessous en détail la composition de son système ternaire et la corrélation entre la classification par densité et son application.
1.1.1 Gamme de composition du système ternaire
L’ alliage tungstène-nickel-cuivre est principalement composé de tungstène (W), de nickel (Ni) et de cuivre (Cu ). Le rapport de ces trois éléments influence directement la densité, les propriétés mécaniques et les caractéristiques d’application de l’alliage. Le tungstène, élément de forte densité (19,25 g/cm³), est le principal composant de l’alliage, représentant généralement 85 à 97 % de la fraction massique. Le nickel et le cuivre, en tant que phases de liaison, comblent les espaces entre les particules de tungstène, améliorent la ténacité et les propriétés de mise en œuvre de l’alliage, et réduisent sa dureté (dureté Vickers 250-350 HV), le rendant plus facile à mettre en œuvre que le tungstène pur (dureté > 400 HV). La composition typique de l’alliage tungstène-nickel-cuivre est : 85 à 97 % de tungstène, 2 à 10 % de nickel et 1 à 8 % de cuivre. Le rapport spécifique est ajusté en fonction des exigences de l’application.
En production réelle, la teneur en tungstène détermine la densité et la résistance de l’alliage. Par exemple, le 90W-7Ni-3Cu (90 % tungstène, 7 % nickel, 3 % cuivre) est une formule courante avec une densité d’environ 17,0 g/cm³ et une résistance à la traction d’environ 750-850 MPa, ce qui convient aux contrepoids aérospatiaux. En augmentant la teneur en tungstène à 95W-3,5Ni-1,5Cu, on atteint une densité de 18,0 g/cm³ et une résistance de 800-900 MPa, ce qui est idéal pour la protection contre les radiations médicales. Le nickel améliore la ténacité et la résistance à la corrosion, et sa résistance à l’oxydation (formant une couche protectrice de NiO ) permet à l’alliage de bien fonctionner en environnements humides ou chimiques. L’ajout de cuivre améliore non seulement la ténacité, mais rend également l’alliage amagnétique (le cuivre est un matériau paramagnétique), ce qui le rend supérieur aux alliages tungstène-nickel-fer dans les environnements électromagnétiquement sensibles (comme les équipements d’IRM ). La conductivité thermique du cuivre (environ 400 W/ m· K ) améliore également la conductivité thermique de l’alliage, ce qui lui confère un avantage dans les situations où une dissipation rapide de la chaleur est requise (comme les blocs d’équilibrage des machines de photolithographie).
Le choix du ratio de composition doit concilier performance et coût. Plus la teneur en tungstène est élevée, plus la densité et la résistance sont élevées, mais la difficulté de mise en œuvre augmente et la raréfaction des ressources en tungstène entraîne une hausse des coûts. Le ratio nickel/cuivre doit être contrôlé avec précision. Une teneur trop élevée en nickel peut augmenter le risque de sensibilisation (les applications médicales doivent satisfaire aux tests de biocompatibilité ISO 10993), tandis qu’une teneur trop élevée en cuivre peut réduire la résistance. En production, l’alliage est préparé par métallurgie des poudres. Le nickel et le cuivre forment une phase liquide lors du frittage, ce qui favorise la liaison des particules de tungstène et permet d’atteindre une densité supérieure à 99,5 %. Le contrôle qualité utilise la spectroscopie de fluorescence X (XRF) ou la spectroscopie d’émission atomique à plasma inductif (ICP-AES) pour analyser la composition et garantir une précision de ± 0,5 % pour le tungstène, ± 0,2 % pour le nickel et ± 0,2 % pour le cuivre. L’analyse de la microstructure (MEB-EDS) vérifie en outre la répartition uniforme des particules de tungstène et l’intégrité de la phase de liaison afin d’éviter la formation de pores ou d’inclusions susceptibles d’altérer les performances. L’ajustement de la composition (par exemple, en augmentant la teneur en nickel à 8 % pour améliorer la ténacité) peut répondre aux exigences spécifiques d’applications, telles que les contrepoids d’instruments de précision ou les pièces de blindage militaire.
READ MORE:Qu’est-ce que l’alliage tungstène-nickel-cuivre
===================================================================
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com|
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
