鋁鉬合金是一種將鋁與鉬通過(guò)特定工藝復(fù)合而成的新型金屬材料,其性能介于兩種單質(zhì)金屬之間。這種合金通常含有5%-30%的鉬含量(根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整),通過(guò)粉末冶金或熔煉法制備。需要重點(diǎn)關(guān)注其獨(dú)特的性能組合,特別是兼具鋁的輕質(zhì)性(密度約2.7g/cm3)與鉬的高熔點(diǎn)(2620℃),使其在高溫環(huán)境下展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性。
在微觀結(jié)構(gòu)方面,鋁鉬合金會(huì)形成金屬間化合物相,如Al12Mo或Al5Mo,這些相的存在顯著提升了材料的硬度和耐腐蝕性。相較于純鋁,合金的維氏硬度可提高3-5倍(達(dá)到120-180HV),同時(shí)保持較好的延展性(延伸率8-15%)。這種特性組合使其非常適合需要輕量化和高強(qiáng)度并重的領(lǐng)域,特別是航空航天領(lǐng)域的耐熱部件制造。
從加工特性來(lái)看,鋁鉬合金的切削性能優(yōu)于傳統(tǒng)鈦合金,切削速度可達(dá)120-150m/min(使用硬質(zhì)合金刀具),但焊接時(shí)需要采用特殊工藝防止金屬間化合物脆化。值得注意的是,合金的熱膨脹系數(shù)(13-16×10??/℃)與許多陶瓷材料接近,這使得它在電子封裝領(lǐng)域成為理想的熱管理材料,能有效解決芯片散熱匹配問(wèn)題。
當(dāng)前鋁鉬合金的應(yīng)用主要集中在三個(gè)方向:作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化耐熱結(jié)構(gòu)件,替代傳統(tǒng)鎳基合金可減重40%以上;在半導(dǎo)體領(lǐng)域用作熱沉材料,其導(dǎo)熱系數(shù)(160-180W/m·K)與熱膨脹的平衡性?xún)?yōu)于純銅;以及特殊化工設(shè)備中的耐腐蝕部件,在pH2-11的介質(zhì)中表現(xiàn)優(yōu)于不銹鋼。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,該合金正被嘗試用于制造復(fù)雜冷卻通道的一體化零件。