Ligas de cobre de tungstênio: materiais versáteis para aplicações de alta temperatura

As ligas de cobre de tungstênio encontram uso extensivo em uma variedade de indústrias, graças às suas propriedades excepcionais em ambientes de alta temperatura e à sua excelente condutividade térmica e elétrica. Essas ligas são empregadas como componentes e peças em aviação, eletrônica, geração de energia, metalurgia, máquinas, equipamentos esportivos e muito mais. Aqui, exploramos as diversas aplicações e vantagens das ligas de cobre de tungstênio em vários campos:

1. Materiais de alta temperatura

No aeroespacial, as ligas de cobre de tungstênio desempenham um papel crucial nas aplicações que exigem resistência a temperaturas extremamente altas (variando de 3000k a 5000k). Eles são usados ​​em componentes do motor, como tubos, aerofólios, bicos e cones de nariz. As ligas se destacam em condições duradouras de alta temperatura e são projetadas para suportar os efeitos erosivos do fluxo de ar de alta temperatura. A capacidade do cobre de dissipar o calor através da evaporação (com um ponto de fusão de 1083 ° C) ajuda a manter temperaturas mais baixas da superfície, garantindo uma operação segura em condições de alta temperatura.

2. ligas elétricas de alta tensão

As ligas de cobre de tungstênio são amplamente utilizadas em aplicações elétricas de alta tensão, incluindo disjuntores de 128kv SF6 (WCU/CUCR) e interruptores de carga de vácuo de alta tensão (12kV a 40,5kv), além de prendedores de surtos. Essas ligas são conhecidas por seu tamanho compacto, facilidade de manutenção e uso versátil, mesmo em ambientes desafiadores como arredores úmidos, inflamáveis ​​ou corrosivos. Os principais requisitos para essas aplicações incluem resistência à erosão do arco elétrico, propriedades anti-compensação, corrente de corte baixo, baixo teor de gás e emissão mínima de elétrons termiônicos. Processos especiais, incluindo desgaseificação a vácuo e infiltração de vácuo, são frequentemente empregados para atender a esses requisitos exigentes.

3. Eletrodos de usinagem de descarga elétrica

Os eletrodos de cobre de tungstênio substituíram amplamente eletrodos de cobre ou grafite na usinagem de descarga elétrica (EDM). Embora os eletrodos de cobre e grafite sejam econômicos, eles tendem a usar e erosão. Os eletrodos de cobre de tungstênio oferecem várias vantagens, incluindo resistência de alta temperatura, alta resistência à tração a temperaturas elevadas, resistência à erosão do arco elétrico e excelente condutividade térmica e elétrica. Essas propriedades os tornam ideais para aplicações de EDM, eletrodos de soldagem de resistência e eletrodos do tubo de descarga de alta tensão.

4. Materiais Microeletrônicos

As ligas de cobre de tungstênio também são empregadas em microeletrônicas como embalagens eletrônicas e materiais de dissipador de calor. Eles combinam as características de baixa expansão térmica do tungstênio com a alta condutividade térmica do cobre. O coeficiente de expansão térmica e condutividade térmica das ligas de cobre de tungstênio podem ser adaptadas ajustando sua composição, tornando -as compatíveis com materiais semicondutores como silício, arseneto de gálio, cerâmica e nitreto de gálio. Essas ligas encontram aplicações em materiais de embalagem de dispositivos de alta potência, dissipadores de calor, componentes de gerenciamento térmico, cerâmica e substratos de arseneto de gálio.

Em resumo, as ligas de cobre de tungstênio são materiais versáteis que prosperam em ambientes de alta temperatura e alta tensão, tornando-os indispensáveis ​​em aplicações críticas em vários setores.
Sua combinação única de propriedades, incluindo estabilidade térmica, condutividade elétrica e expansão térmica personalizada, garante que eles atendam às demandas rigorosas da tecnologia e da fabricação modernas.