钨合金的导热性能如何?(Thermal conductivity of Tungsten Alloy)
钨合金的导热性能整体属于 较好水平,但和成分密切相关。钨合金的导热性取决于合金体系。W–Cu、W–Ag 合金兼具较好导电导热性能和高强度,被广泛用于 电子封装、散热基座、电触头;而 W–Ni–Fe 等重合金导热性较差,更适合结构和防护用途。
- 纯钨的导热性能
热导率
约 170–174 W/(m·K)(室温 20 °C)。与铜(约 400 W/(m·K))相比只有一半,但远高于钢(约 50 W/(m·K))和钛合金(约 20 W/(m·K))。
温度影响
随温度升高,热导率逐渐下降,但在高温环境下依然保持较高水平,因此钨被广泛用作高温散热基体和热防护材料。
- 钨合金的导热性差异
(1) W–Cu 合金
热导率:
W50–Cu50:约 200–230 W/(m·K)
W70–Cu30:约 160–180 W/(m·K)
W80–Cu20:约 120–140 W/(m·K)
特点:铜含量越高,导热性能越接近铜,同时强度下降;钨含量高时强度硬度提升,但导热性减弱。
应用:电子封装、散热基板、真空电子器件。
(2) W–Ag 合金
热导率:一般 180–250 W/(m·K),比 W–Cu 稍高,随银含量增加而提高。
应用:高端电触头、开关电极,兼具导电、导热与耐电弧性能。
(3) W–Ni–Fe / W–Ni–Cu 重合金
热导率:约 20–60 W/(m·K),远低于 W–Cu/W–Ag。
原因:合金中粘结相比例高,且为固溶体结构,界面散射显著。
应用:主要依靠高密度和强度,适用于穿甲、屏蔽与配重,导热性能并非主要指标。
- 应用解读
钨铜(W–Cu):在导热与强度之间取得平衡,是最常用的钨基散热材料。
钨银(W–Ag):导热与导电都更好,但成本更高,常用于高端电接触件。
钨重合金(W–Ni–Fe 等):导热性弱,适合结构件,不适合作散热材料。
钨本身导热性能良好(接近纯铝的三倍),在高温下仍能保持稳定;
钨合金中,W–Cu、W–Ag 合金兼具较高导热和导电性能,适用于电子封装和电极;
而 W–Ni–Fe 等重合金则以高密度和力学性能为主,导热性能较差。
钨及钨合金导热性能对比表
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