Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1: Einführung
1.1 Definition der Wolfram-Kupfer-Elektrode
1.2 Grundlegende Eigenschaften der Wolfram-Kupfer-Elektrode
1.3 Entwicklungsgeschichte der Wolfram-Kupfer-Elektrode
Kapitel 2: Materialgrundlagen von Wolfram-Kupfer-Elektroden
2.1 Eigenschaften von Wolfram
2.2 Eigenschaften von Kupfer
2.3 Wolfram-Kupfer-Verbundmechanismus
2.3.1 Physikalische Verträglichkeit von Wolfram-Kupfer-Elektroden
2.3.1.1 Strukturelle Kompatibilität
2.3.1.2 Thermische Verträglichkeit
2.3.2 Leistungssynergie von Wolfram-Kupfer-Elektroden
2.3.2.1 Synergie von elektrischer und thermischer Leitfähigkeit
2.3.2.2 Synergie zwischen Hochtemperaturbeständigkeit und Strukturstabilität
2.4 Wichtige Rohstoffanforderungen für Wolfram-Kupfer-Elektroden
2.4.1 Anforderungen an Wolframpulver
2.4.2 Anforderungen an Kupferpulver
2.4.3 Standards für die Vorbehandlung von Rohstoffen
Kapitel 3: Physikalische und chemische Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.1 Physikalische Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.1.1 Dichte der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.1.1.1 Dichteberechnungsmethode
3.1.1.2 Zusammenhang zwischen Dichte und Zusammensetzung
3.1.1.3 Einfluss der Dichte auf Anwendungen
3.1.2 Thermische Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.1.2.1 Wärmeleitfähigkeit
3.1.2.2 Wärmeausdehnungskoeffizient
3.1.2.3 Hohe Temperaturbeständigkeit
3.2 Funktionale Leistung der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.2.1 Leitfähigkeitseigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.2.1.1 Leitfähigkeit
3.2.1.2 Spezifischer Widerstand
3.2.1.3 Strombelastbarkeit
3.2.2 Lichtbogenerosionsbeständigkeit von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.2.2.1 Lichtbogenerosionsmechanismus
3.2.2.2 Bewertung der Ablationsresistenz
3.2.2.3 Faktoren, die die Ablationsresistenz beeinflussen
3.3 Weitere Eigenschaften der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.3.1 Härte der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.3.2 Festigkeit der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.3.3 Zähigkeit der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.3.4 Verschleißfestigkeit der Wolfram-Kupfer-Elektrode
3.3.5 Korrosionsbeständigkeit von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.3.6 Anti-Schweiß- und Anti-Haft-Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
3.4 CTIA GROUP LTD Kupfer-Wolfram-Elektrode MSDS
Kapitel 4: Klassifizierung von Wolfram-Kupfer-Elektroden
4.1 Zusammensetzungsverhältnis Dominante Klassifizierung Wolfram-Kupfer-Elektrode
4.1.1 Elektroden mit hohem Wolframgehalt (80 %–95 % Wolfram)
4.1.2 Elektroden mit mittlerem Wolframgehalt (50–80 % Wolfram)
4.1.3 Elektroden mit niedrigem Wolframgehalt (20–50 % Wolfram)
4.2 Anwendungsszenarioorientierte Klassifizierung von Wolfram-Kupfer-Elektroden
4.2.1 Elektroden für die Funkenerosion
4.2.2 Elektroden für Hochspannungsgeräte
4.2.3 Elektroden im Schweißfeld
4.2.4 Spezialelektroden für Luft- und Raumfahrt sowie militärische Anwendungen
4.3 Klassifizierung der morphologischen und strukturellen Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
4.3.1 Blockelektroden
4.3.2 Stabelektrode
4.3.3 Blechelektrode
4.3.4 Speziell geformte Elektroden
4.4 Leistungsorientierte Klassifizierung von Wolfram-Kupfer-Elektroden
4.4.1 Hochleitfähige Elektroden
4.4.2 Lichtbogenerosionsbeständige Elektroden
4.4.3 Hochfeste Elektroden
4.4.4 Hochhitzebeständige Elektroden
4.5 Klassifizierung von Wolfram-Kupfer-Elektroden nach Mikrostruktur
4.5.1 Gleichmäßig verteilte Elektroden
4.5.2 Skelettgefüllte Elektroden
4.5.3 Gradientenverteilungselektrode
4.6 Klassifizierung von Wolfram-Kupfer-Elektroden nach makroskopischer physikalischer Form
4.6.1 Dichte Elektrode
4.6.2 Poröse Elektroden
4.6.3 Verbundbeschichtungselektroden
Kapitel 5: Herstellungsprozess der Wolframkupferelektrode
5.1 Infiltrationsprozess
5.1.1 Wolframskelett-Vorfertigung
5.1.1.1 Wolframpulverformen
5.1.1.2 Wolfram-Skelett-Sintern
5.1.1.3 Wolfram-Skelettporenkontrolle
5.1.2 Infiltrationskontrolle
5.1.2.1 Kupfermaterialvorbereitung
5.1.2.2 Infiltrationstemperaturregelung
5.1.2.3 Infiltrationszeitsteuerung
5.2 Nachbearbeitungstechnologie
5.2.1 Schneiden
5.2.2 Schleifen
5.2.3 Oberflächenbehandlung
5.2.4 Maßgenauigkeitskontrolle
Kapitel 6: Anwendungsszenarien von Wolframkupferelektroden
6.1 Anwendung von Wolfram-Kupfer-Elektroden in der Funkenerosion
6.1.1 Anwendung in der Formenbearbeitung
6.1.2 Anwendung bei der Verarbeitung schwer zu verarbeitender Materialien
6.1.3 Vorteile der Anwendung in der Funkenerosion
6.2 Anwendung von Wolfram-Kupfer-Elektroden in Hochspannungsgeräten
6.2.1 Anwendung in Hochspannungsschaltern
6.2.2 Anwendung in Blitzableitern
6.2.3 Anwendungsvorteile in elektrischen Hochspannungsgeräten
6.3 Anwendung von Wolfram-Kupfer-Elektroden beim Schweißen und Löten
6.3.1 Anwendungen beim Widerstandsschweißen
6.3.2 Anwendung beim Löten
6.3.3 Anwendungsvorteile im Schweißbereich
6.4 Anwendung von Wolfram-Kupfer-Elektroden in der Luft- und Raumfahrt sowie der Militärindustrie
6.4.1 Anwendung in Raketentriebwerkskomponenten
6.4.2 Anwendung in Leitkomponenten
6.4.3 Anwendungsvorteile in der Luft- und Raumfahrt sowie der Militärindustrie
Kapitel 7: Qualitätskontroll- und Prüfnormen für Wolframkupferelektroden
7.1 Erkennung wichtiger Indikatoren der Wolfram-Kupfer-Elektrode
7.1.1 Prüfung der physikalischen Eigenschaften einer Wolfram-Kupfer-Elektrode
7.1.1.1 Dichteprüfverfahren und -normen
7.1.1.2 Prüfmethoden und Normen für die thermische Leistung
7.1.1.3 Leitfähigkeitsprüfmethoden und -standards
7.1.2 Chemische Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
7.1.2.1 Methode zur Zusammensetzungsanalyse
7.1.2.2 Prüfverfahren für die Korrosionsbeständigkeit
7.1.2.3 Prüfnormen für den Verunreinigungsgehalt
7.1.3 Mechanische Eigenschaften von Wolfram-Kupfer-Elektroden
7.1.3.1 Härteprüfverfahren und -normen
7.1.3.2 Festigkeitsprüfverfahren und -normen
7.1.3.3 Zähigkeitsprüfverfahren und -normen
7.2 Mikrostrukturprüfung der Wolfram-Kupfer-Elektrode
7.2.1 Metallographische Analyse
7.2.1.1 Metallographische Probenpräparation
7.2.1.2 Bewertungskriterien für die Gleichmäßigkeit der Phasenverteilung
7.2.1.3 Korngrößenerkennung
7.2.2 Defekterkennung an Wolfram-Kupfer-Elektroden
7.2.2.1 Porositätserkennungsmethode und zulässiger Bereich
7.2.2.2 Methoden und Kriterien zur Risserkennung
7.2.2.3 Methoden zur Einschlusserkennung und Kontrollstandards
7.3 Industriestandards für Wolfram-Kupfer-Elektroden
7.3.1 Relevante nationale Normen
7.3.1.1 Relevante Bestimmungen chinesischer Normen
7.3.1.2 Industriestandardanforderungen
7.3.2 Relevante internationale Normen
7.3.2.1 Internationale Normen für Wolfram-Kupfer-Elektroden
7.3.2.2 Wolfram-Kupfer-Elektrodennormen in Europa, Amerika, Japan, Südkorea und anderen Ländern
Kapitel 8: Markt- und Technologietrends für Wolframkupferelektroden
8.1 Analyse der Industriekette von Wolfram-Kupfer-Elektroden
8.1.1 Vorgelagerte Rohstoffversorgung
8.1.2 Midstream-Produktion
8.1.3 Downstream-Anwendungsmarkt
8.2 Technische Richtung der Wolfram-Kupfer-Elektrode
8.2.1 Optimierung des Aufbereitungsprozesses
8.2.2 Pfad zur Leistungsverbesserung
8.2.3 Erkundung der Anwendungserweiterung
Anhang:
Glossar zu Wolframkupferelektroden
Verweise
Kapitel 1: Einführung
1.1 Definition der Wolfram-Kupfer-Elektrode
Eine Wolfram-Kupfer-Elektrode ist eine Verbundelektrode aus Wolfram (W) und Kupfer (Cu ), die durch Pulvermetallurgie oder Vakuuminfiltration hergestellt wird. Ihre Definition umfasst ihre Zusammensetzung, Herstellungsmethode und funktionalen Eigenschaften in bestimmten Anwendungen. Wolfram-Kupfer-Elektroden verwenden typischerweise Wolfram als primäres Gerüstmaterial und Kupfer als Füllstoff. Die beiden Metalle werden in unterschiedlichen Anteilen kombiniert (z. B. WCu 70/30, WCu 80/20), wodurch ein Material mit hohem Schmelzpunkt, hoher Temperaturbeständigkeit und ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit entsteht. Der hohe Schmelzpunkt von Wolfram von 3422 °C verleiht der Elektrode eine außergewöhnliche thermische Stabilität und Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion, während Kupfer mit einem Schmelzpunkt von 1083 °C eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit besitzt und so eine effiziente Stromübertragung und schnelle Wärmeableitung gewährleistet. Die Eigenschaften dieses Verbundmaterials führen zu einer breiten Anwendung in Anwendungen wie Funkenerosion (EDM), Widerstandsschweißen und elektrischen Kontakten. Die Definition einer Wolfram-Kupfer-Elektrode umfasst auch ihre Mikrostruktur. Die Elektroden werden durch Mischen von Wolfram- und Kupferpulvern mittels Pulvermetallurgie, Pressen und Sintern oder durch Infiltration von flüssigem Kupfer in das poröse Wolframskelett mittels Vakuuminfiltration hergestellt, was zu einer gleichmäßigen Phasenverteilung und geringer Porosität führt.
In praktischen Anwendungen wird die Definition von Wolfram-Kupfer-Elektroden noch weiter gefasst und umfasst auch ihre funktionalen Eigenschaften, wie z. B. ihre Verwendung als Werkzeugelektroden beim Funkenerosionsbearbeiten (EDM) zum Entfernen von Werkstückmaterial oder als Elektroden beim Widerstandsschweißen, die hohen Stromstärken und Drücken standhalten. Das Verhältnis und der Herstellungsprozess können an spezielle Anforderungen angepasst werden. Elektroden mit einem hohen Wolframgehalt beispielsweise sind besser für Verschleiß und Lichtbogenbeständigkeit geeignet, während Elektroden mit einem hohen Kupfergehalt die elektrische Leitfähigkeit optimieren. Die Definition von Wolfram-Kupfer-Elektroden umfasst auch ihre Unterschiede zu herkömmlichen Elektroden aus einem Metall. Der Vorteil von Verbundwerkstoffen liegt in ihren ausgewogenen Eigenschaften von Wolfram und Kupfer, wodurch die Einschränkungen einzelner Materialien, wie z. B. der niedrige Schmelzpunkt von reinem Kupfer oder die geringe elektrische Leitfähigkeit von reinem Wolfram, überwunden werden. In den letzten Jahren wurde die Definition von Wolfram-Kupfer-Elektroden mit den Fortschritten in der Fertigungstechnologie schrittweise auf die Bereiche der additiven Fertigung und der Nanotechnologie ausgeweitet, wodurch verfeinerte Mikrostrukturen und neuartige Anwendungen erforscht werden.
1.2 Grundlegende Eigenschaften der Wolfram-Kupfer-Elektrode
Wolfram -Kupfer-Elektroden zeichnen sich durch ihre einzigartigen physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften als Verbundwerkstoff aus, wodurch sie sich besonders für eine Vielzahl von Anwendungen eignen. Ihre elektrische Leitfähigkeit ist ein zentrales Merkmal von Wolfram-Kupfer- Elektroden. Die hohe elektrische Leitfähigkeit der Kupferphase (ca. 5,8 × 10^7 S/m) sorgt für eine effiziente Stromübertragung. Obwohl Wolfram eine geringere elektrische Leitfähigkeit (ca. 1,8 × 10^7 S/m) aufweist, kann die elektrische Leitfähigkeit von Wolfram-Kupfer-Elektroden durch Optimierung der Kupferverteilung 80–90 % der Leitfähigkeit herkömmlicher Kupferelektroden erreichen und erfüllt so die Anforderungen von Funkenerosion und Schweißen. Die Wärmeleitfähigkeit ist ein weiteres wichtiges Merkmal. Die Kombination aus der Wärmeleitfähigkeit von Kupfer und der mäßigen Wärmeleitfähigkeit von Wolfram (ca. 174 W/ m· K ) führt zu einer Legierung mit einer Wärmeleitfähigkeit zwischen 180 und 220 W/ m· K , die eine schnelle Ableitung der bei der Bearbeitung oder beim Schweißen entstehenden Wärme ermöglicht und so eine lokale Überhitzung verhindert.
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