Hauptanwendungen von Wolfram-kupferlegierungen

Wolfram--Kupferlegierungen vereinen die Vorteile von Wolfram und Kupfer. Wolfram hat einen hohen Schmelzpunkt (3410 Grad, Kupfer 1080 Grad) und eine hohe Dichte (19,34 g/cm³, Kupfer 8,89 g/cm³); Kupfer verfügt über eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit. Wolfram-Kupferlegierungen (typischerweise im Bereich von WCu7 bis WCu50) haben eine gleichmäßige Mikrostruktur, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion und hohe Dichte. Sie verfügen außerdem über eine mäßige elektrische und thermische Leitfähigkeit, weshalb sie häufig in militärischen Hochtemperaturmaterialien, elektrischen Legierungen für Hochspannungsschalter, EDM-Elektroden und mikroelektronischen Materialien verwendet werden. Als Komponenten und Teile werden sie häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Elektronik-, Energie-, Metallurgie-, Maschinen- und Sportartikelindustrie eingesetzt.

Militärische hochtemperaturbeständige Materialien: Wolfram-Kupferlegierungen werden in der Luft- und Raumfahrt für Raketen- und Raketentriebwerksdüsen, Steuerflächen für Gasturbinen, Luftruder und Bugkegel verwendet. Die Hauptanforderungen sind eine hohe Temperaturbeständigkeit (3000 K~5000 K) und eine Beständigkeit gegen Erosion durch Luftströme bei hohen Temperaturen. Dies wird in erster Linie dadurch erreicht, dass die Kühlwirkung der Kupferverflüchtigung bei hohen Temperaturen (Schmelzpunkt des Kupfers 1083 Grad) genutzt wird, um die Oberflächentemperatur der Wolfram-Kupfer-Legierung zu senken und so deren Verwendung unter extrem hohen Temperaturbedingungen sicherzustellen.

Legierungen für Hochspannungsschaltanlagen: Wolframkupferlegierungen werden häufig in 128-kV-SF6-Leistungsschaltern (WCu/CuCr), Hochspannungs-Vakuumlastschaltern (12 kV, 40,5 kV, 1000 A) und Überspannungsableitern verwendet. Hochspannungs-Vakuumschalter sind klein, leicht zu warten und vielseitig einsetzbar. Sie können in feuchten, brennbaren, explosiven und korrosiven Umgebungen eingesetzt werden.

Elektroden für die elektrische Entladungsbearbeitung: Frühe Elektroden für die elektrische Entladungsbearbeitung verwendeten Kupfer- oder Graphitelektroden, die kostengünstig, aber nicht ablationsbeständig waren. Diese wurden weitgehend durch Wolfram-Kupferelektroden ersetzt. Zu den Vorteilen von Wolframkupferelektroden gehören hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Hochtemperaturfestigkeit, Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion sowie eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit bei schneller Wärmeableitung. Die Anwendungen konzentrieren sich auf elektrische Entladungselektroden, Widerstandsschweißelektroden und Hochspannungsentladungsröhrenelektroden.

Bei mikroelektronischen Materialien besitzen elektronische Gehäuse- und Kühlkörpermaterialien aus Wolfram-Kupfer sowohl die geringen Ausdehnungseigenschaften von Wolfram als auch die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer. Ihr Wärmeausdehnungskoeffizient sowie die thermische und elektrische Leitfähigkeit können durch Anpassung der Zusammensetzung der Wolfram--Kupferlegierung verändert werden, wodurch sich ein breiteres Anwendungsspektrum ergibt.