随着上世纪中期航天技术、原子能技术等发展，难熔金属越来越展现出其战略意义。不过，在难熔金属的研制方面，我国却长期受制于西方国家。因此，攻克难熔金属研制难关，越来越显示出其重要价值。北京市难熔金属材料工程技术研究中心（以下简称“工程中心”）正式成立。近十年来，该中心不断探索，屡屡攻克技术难关，以“高”难技术，在国际上为中国举起了一面大国旗帜。
1 .钨复合材料
电子封装处理覆盖钨 - 铜、钼 - 铜合金材料。在过去的一年中 , 无线电通讯业是微电子技术领域中发展最快的行业之一 , 尽管近期发展速度有所减缓。用砷化镓( GaAs) 制备的高频集成电路可在高达100GHz(将来可达到300GHz) 频率下工作并产生大量热。这种高频集成电路必须安置在具备高机械强度、高热导性和低热膨胀性的屏蔽箱中以适应于 GaAs。用金属注射成形法将钨或钼假合金制成网状并镀上铜、镍或金可达到上述要求。将粉末在滚磨机或碾磨机上进行研磨混合处理 , 而且 ,也使用了 H1C1斯达克公司研制的微均质钼 - 铜、钨 - 铜粉末进行试验。试验结果表明 , 钼 - 铜和钨 - 铜是集成电路箱的理想选材 ,其精密度及物理、化学性能都非常合适 ,且在不添加任何合金元素的情况下也几乎能达到完全致密。
这种金属及金属复合材料在烧结后含有一种几乎完全呈球形的邻接钨粒子 , 且都夹附在液相烧结的 Fe/ Ni/ W韧性基体内。烧结合金经工业上的冷加工处理 (10 %～20 %) 后进行冲击试验 ,其试验结果与显微结构、硬度、晶粒度和邻接系数有关。
2 精细钨的显微结构
研究实验所的某些研究人员检测了钨显微结构在严重的塑性形变情况下的细化过程。重点对高强度、超细粒、纤维状钨合金材料进行了大量的研究。他们运用等距道角压方法 ( ECA) , 即通过两个交叉的等距道角度重复压制一根工业用烧结、旋锻态纯钨坯条 (呈圆形或方形截面) , 通常使用 90°角交叉中的剪切形变量约等于1. 15 的实际应变量 , 一根坯条一般需经 8 道以上工序的 ECA压制。在前几道工序 , 坯条显微结构就已急剧变细 , 并减至1μm左右大小 , 比用同样方法加工铜、铝或镍生成结构增大3～5 倍。随着坯条在各工序内的旋转度变化而产生显著效果 ,通常钨的最大旋转度为 180°。由于钨的延展性低 ,其交错角最大只能增至 110°,同时使每道工序的塑变量减至 0. 8 ,经8 道工序后 ,累计的塑变量可达 6. 4。因为钨的有效塑性加工温度通常在 1400 ℃以上 ,所以这种方法十分有效。
3 粉末加工技术
以色列技术学院的研究人员推介了一种适应于生产超细复合金属粉末的新工艺。主要介绍了用卤化铵盐生产细晶和亚微晶金属粉末与复合金属粉末的加工过程。应用这种方法也可生产出细或超细 W、Mo、Co、Ni、Cu、Fe 和其他金属及合金粉末。用湿法冶金技术取代高温合成方法制取上述金属粉末可大大地节省能源和降低成本。该方法主要分三步进行:
首先是金属 (如氯化物、氮化物等) 溶解 ; 然后转化为一种中间络合物 (如氟化铵) ; 最后再于封闭式反应器中热分解而一次性直接制取金属粉末。反应器压力低于 1. 5 ×105Pa ,副产物可循环处理 ,只有氮从反应器排到大气中。例如 ,可用二元氟化铵钴 (NH4) 2CoF4 生产钴粉。加热至 370 ℃以上温度时亦可分解成氟化钴 :(NH4) 2CoF4 = CoF2 + 2NH3 + 2HF加热至530 ℃以上温度时 , 氢与铵分离亦使氟化钴还原成钴 ,于是便得出下列反应式:(3NH4) 2CoF4 = 3Co + 4NH4F + 8HF + N2在 600 ℃温度下反应器内生成 1. 2μm粒度的钴粉。其他一些金属的热化学还原温度为300 ℃ (铜) 和 800 ℃ (钨) 之间不等。虽然钴的纯度达到 99. 95 % ,但其在空气中长时间存放时既不自燃也无明显氧化现象。待存放两个月后再用能量 —弥散 x射线分析法测定其粒子表层的氧含量无任何变化。目前使用这种方法已经生产出的多种金属粉末包括Co - Ni、Ni - Cu、W - Cu 和 W - Ni - Cu 合金粉末。初始盐类成分越复杂 ,分解就越容易 ,且分解所需温度也越低。
参考文献：
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2 黎宪宽 陈力 蔡宏中 魏巧灵 胡昌义 化学气相沉积技术及在难熔金属材料中的应用 稀有金属材料与工程2010年S1期
3 李佗 杨军红 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定TC1合金中Al、Mn 现代科学仪器2012年03期
4 杨万利 史忠旗 张永辉 肖志超 乔冠军 金志浩 铝/锌浸液部件用非铁基耐熔蚀材料及其耐熔蚀机制研究进展 耐火材料2015年04期
