Tabla de contenido
Capítulo 1: Introducción
1.1 Definición de electrodo de cobre y tungsteno
1.2 Características básicas del electrodo de cobre y tungsteno
1.3 Historia del desarrollo del electrodo de cobre y tungsteno
Capítulo 2: Fundamentos del material de los electrodos de cobre y tungsteno
2.1 Características del tungsteno
2.2 Características del cobre
2.3 Mecanismo compuesto de tungsteno y cobre
2.3.1 Compatibilidad física de los electrodos de cobre y tungsteno
2.3.1.1 Compatibilidad estructural
2.3.1.2 Compatibilidad térmica
2.3.2 Sinergia de rendimiento de los electrodos de cobre y tungsteno
2.3.2.1 Sinergia de conductividad eléctrica y térmica
2.3.2.2 Sinergia entre la resistencia a altas temperaturas y la estabilidad estructural
2.4 Requisitos clave de materia prima para electrodos de cobre y tungsteno
2.4.1 Requisitos del polvo de tungsteno
2.4.2 Requisitos del polvo de cobre
2.4.3 Normas de pretratamiento de materias primas
Capítulo 3: Propiedades físicas y químicas de los electrodos de cobre y tungsteno
3.1 Propiedades físicas de los electrodos de cobre y tungsteno
3.1.1 Densidad del electrodo de cobre y tungsteno
3.1.1.1 Método de cálculo de densidad
3.1.1.2 Relación entre densidad y composición
3.1.1.3 Impacto de la densidad en las aplicaciones
3.1.2 Propiedades térmicas de los electrodos de cobre y tungsteno
3.1.2.1 Conductividad térmica
3.1.2.2 Coeficiente de expansión térmica
3.1.2.3 Resistencia a altas temperaturas
3.2 Rendimiento funcional del electrodo de cobre y tungsteno
3.2.1 Propiedades conductoras de los electrodos de cobre y tungsteno
3.2.1.1 Conductividad
3.2.1.2 Resistividad
3.2.1.3 Capacidad de transporte de corriente
3.2.2 Resistencia a la erosión por arco de los electrodos de cobre y tungsteno
3.2.2.1 Mecanismo de erosión por arco
3.2.2.2 Evaluación de la resistencia a la ablación
3.2.2.3 Factores que afectan la resistencia a la ablación
3.3 Otras propiedades del electrodo de cobre y tungsteno
3.3.1 Dureza del electrodo de cobre y tungsteno
3.3.2 Resistencia del electrodo de cobre y tungsteno
3.3.3 Tenacidad del electrodo de cobre y tungsteno
3.3.4 Resistencia al desgaste del electrodo de cobre y tungsteno
3.3.5 Resistencia a la corrosión de los electrodos de cobre y tungsteno
3.3.6 Propiedades antisoldadura y antiadherencia de los electrodos de cobre-tungsteno
3.4 CTIA GROUP LTD Electrodo de cobre y tungsteno MSDS
Capítulo 4: Clasificación de los electrodos de cobre y tungsteno
4.1 Clasificación dominante de la relación de composición del electrodo de cobre y tungsteno
4.1.1 Electrodos con alto contenido de tungsteno (80%-95% tungsteno)
4.1.2 Electrodos con contenido medio de tungsteno (50%-80% tungsteno)
4.1.3 Electrodos con bajo contenido de tungsteno (20%-50% tungsteno)
4.2 Clasificación de electrodos de cobre y tungsteno según escenarios de aplicación
4.2.1 Electrodos para EDM
4.2.2 Electrodos para aparatos eléctricos de alto voltaje
4.2.3 Electrodos en el campo de soldadura
4.2.4 Electrodos especiales para aplicaciones aeroespaciales y militares
4.3 Clasificación de las características morfológicas y estructurales de los electrodos de cobre-tungsteno
4.3.1 Electrodos de bloque
4.3.2 Electrodo de varilla
4.3.3 Electrodo de lámina
4.3.4 Electrodos de formas especiales
4.4 Clasificación basada en el rendimiento de los electrodos de cobre y tungsteno
4.4.1 Electrodos altamente conductores
4.4.2 Electrodos resistentes a la erosión por arco
4.4.3 Electrodos de alta resistencia
4.4.4 Electrodos de alta resistencia al calor
4.5 Clasificación de electrodos de cobre-tungsteno por microestructura
4.5.1 Electrodos uniformemente dispersos
4.5.2 Electrodos rellenos de esqueleto
4.5.3 Electrodo de distribución de gradiente
4.6 Clasificación de electrodos de cobre y tungsteno según su forma física macroscópica
4.6.1 Electrodo denso
4.6.2 Electrodos porosos
4.6.3 Electrodos de recubrimiento compuesto
Capítulo 5: Proceso de preparación del electrodo de cobre y tungsteno
5.1 Proceso de infiltración
5.1.1 Prefabricación de esqueleto de tungsteno
5.1.1.1 Moldeo de polvo de tungsteno
5.1.1.2 Sinterización de esqueleto de tungsteno
5.1.1.3 Control de poros del esqueleto de tungsteno
5.1.2 Control de infiltración
5.1.2.1 Preparación del material de cobre
5.1.2.2 Control de temperatura de infiltración
5.1.2.3 Control del tiempo de infiltración
5.2 Tecnología de posprocesamiento
5.2.1 Corte
5.2.2 Molienda
5.2.3 Tratamiento de superficies
Control de precisión dimensional
Capítulo 6: Escenarios de aplicación de los electrodos de cobre y tungsteno
6.1 Aplicación del electrodo de cobre y tungsteno en la electroerosión
6.1.1 Aplicación en el procesamiento de moldes
6.1.2 Aplicación en el procesamiento de materiales difíciles de procesar
6.1.3 Ventajas de la aplicación en EDM
6.2 Aplicación de electrodos de cobre y tungsteno en aparatos eléctricos de alto voltaje
6.2.1 Aplicación en interruptores de alto voltaje
6.2.2 Aplicación en pararrayos
6.2.3 Ventajas de aplicación en aparatos eléctricos de alto voltaje
6.3 Aplicación de electrodos de cobre y tungsteno en soldadura y soldadura fuerte
6.3.1 Aplicaciones en soldadura por resistencia
6.3.2 Aplicación en soldadura fuerte
6.3.3 Ventajas de aplicación en el campo de la soldadura
6.4 Aplicación de electrodos de cobre y tungsteno en las industrias aeroespacial y militar
6.4.1 Aplicación en componentes relacionados con motores de cohetes
6.4.2 Aplicación en componentes de orientación
6.4.3 Ventajas de aplicación en la industria aeroespacial y militar
Capítulo 7: Control de calidad y estándares de prueba para electrodos de cobre y tungsteno
7.1 Detección de indicadores clave del electrodo de cobre y tungsteno
7.1.1 Prueba de propiedades físicas del electrodo de cobre y tungsteno
7.1.1.1 Métodos y normas de prueba de densidad
7.1.1.2 Métodos y normas de prueba de rendimiento térmico
7.1.1.3 Métodos y normas de prueba de conductividad
7.1.2 Propiedades químicas de los electrodos de cobre y tungsteno
7.1.2.1 Método de análisis de composición
7.1.2.2 Método de prueba de resistencia a la corrosión
7.1.2.3 Normas de prueba del contenido de impurezas
7.1.3 Propiedades mecánicas de los electrodos de cobre y tungsteno
7.1.3.1 Métodos y normas de prueba de dureza
7.1.3.2 Métodos y normas de pruebas de resistencia
7.1.3.3 Métodos y normas de prueba de tenacidad
7.2 Inspección de la microestructura del electrodo de cobre y tungsteno
7.2.1 Análisis metalográfico
7.2.1.1 Preparación de muestras metalográficas
7.2.1.2 Criterios de evaluación de la uniformidad de la distribución de fases
7.2.1.3 Detección del tamaño de grano
7.2.2 Detección de defectos en electrodos de cobre y tungsteno
7.2.2.1 Método de detección de porosidad y rango admisible
7.2.2.2 Métodos y criterios de detección de grietas
7.2.2.3 Métodos de detección de inclusiones y estándares de control
7.3 Estándares de la industria para electrodos de cobre y tungsteno
7.3.1 Normas nacionales pertinentes
7.3.1.1 Disposiciones pertinentes de las normas chinas
7.3.1.2 Requisitos estándar de la industria
7.3.2 Normas internacionales pertinentes
7.3.2.1 Normas internacionales para electrodos de cobre y tungsteno
7.3.2.2 Estándares de electrodos de cobre y tungsteno en Europa, América, Japón, Corea del Sur y otros países
Capítulo 8: Tendencias del mercado y la tecnología de electrodos de cobre y tungsteno
8.1 Análisis de la cadena industrial de electrodos de cobre y tungsteno
8.1.1 Suministro de materia prima aguas arriba
8.1.2 Fabricación intermedia
8.1.3 Mercado de aplicaciones descendentes
8.2 Dirección técnica del electrodo de cobre y tungsteno
8.2.1 Optimización del proceso de preparación
8.2.2 Ruta de mejora del rendimiento
8.2.3 Exploración de expansión de aplicaciones
Apéndice:
Glosario de electrodos de cobre y tungsteno
Referencias
Capítulo 1: Introducción
1.1 Definición de electrodo de cobre y tungsteno
Un electrodo de tungsteno-cobre es un electrodo compuesto hecho de tungsteno (W) y cobre (Cu ) mediante pulvimetalurgia o infiltración al vacío. Su definición abarca su composición, método de preparación y propiedades funcionales en aplicaciones específicas. Los electrodos de tungsteno-cobre suelen utilizar tungsteno como material de esqueleto principal y cobre como relleno. Los dos metales se combinan en proporciones variables (p. ej., WCu 70/30, WCu 80/20), lo que da como resultado un material con un alto punto de fusión, resistencia a altas temperaturas y excelente conductividad eléctrica. El alto punto de fusión del tungsteno de 3422 °C le da al electrodo una estabilidad térmica excepcional y resistencia a la erosión por arco, mientras que el cobre, con un punto de fusión de 1083 °C, posee una alta conductividad eléctrica y térmica, lo que garantiza una transferencia de corriente eficiente y una rápida disipación del calor. Las propiedades de este material compuesto lo hacen ampliamente utilizado en aplicaciones como el mecanizado por descarga eléctrica (EDM), la soldadura por resistencia y los contactos eléctricos. La definición de un electrodo de tungsteno-cobre también abarca su microestructura. Los electrodos se forman mezclando polvos de tungsteno y cobre a través de pulvimetalurgia, prensado y sinterización, o infiltrando cobre líquido en el esqueleto poroso de tungsteno a través de infiltración al vacío, lo que da como resultado una distribución de fase uniforme y una baja porosidad.
En aplicaciones prácticas, la definición de electrodos de tungsteno-cobre se expande aún más para abarcar sus propiedades funcionales, como su uso como electrodos de herramienta en el mecanizado por electrochispa (EDM) para eliminar material de la pieza de trabajo, o como electrodos en soldadura por resistencia, soportando altas corrientes y presiones. La relación y el proceso de preparación se pueden adaptar a necesidades específicas. Por ejemplo, los electrodos con un alto contenido de tungsteno son más adecuados para el desgaste y la resistencia al arco, mientras que los electrodos con un alto contenido de cobre optimizan la conductividad eléctrica. La definición de electrodos de tungsteno-cobre también abarca sus diferencias con los electrodos tradicionales de un solo metal. La ventaja de los materiales compuestos radica en sus propiedades equilibradas de tungsteno y cobre, superando las limitaciones de los materiales únicos, como el bajo punto de fusión del cobre puro o la baja conductividad eléctrica del tungsteno puro. En los últimos años, con los avances en la tecnología de fabricación, la definición de electrodos de tungsteno-cobre se ha expandido gradualmente a los campos de la fabricación aditiva y la nanotecnología, explorando microestructuras más refinadas y aplicaciones novedosas.
1.2 Características básicas del electrodo de cobre y tungsteno
de tungsteno -cobre se caracterizan por sus propiedades físicas, mecánicas y eléctricas únicas como material compuesto, lo que los hace especialmente adecuados para diversas aplicaciones. En primer lugar, la conductividad eléctrica es una característica fundamental de los electrodos de tungsteno-cobre. La alta conductividad eléctrica de la fase de cobre (aproximadamente 5,8 × 10^7 S/m) proporciona una ruta de transmisión de corriente eficiente. Si bien el tungsteno tiene una conductividad eléctrica menor (aproximadamente 1,8 × 10^7 S/m), al optimizar la distribución del cobre, la conductividad eléctrica de los electrodos de tungsteno-cobre puede alcanzar entre el 80 % y el 90 % de la de los electrodos de cobre tradicionales, cumpliendo así con los requisitos de la electroerosión y la soldadura. La conductividad térmica es otra característica clave. La combinación de la conductividad térmica del cobre y la conductividad térmica moderada del tungsteno (aproximadamente 174 W/ m· K ) da como resultado una aleación con una conductividad térmica entre 180-220 W/ m· K , lo que permite una rápida disipación del calor generado durante el mecanizado o la soldadura, evitando el sobrecalentamiento localizado.
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