什么是钨铜合金渗铜工艺的钨润湿角？
钨铜合金渗铜工艺中的钨润湿角（Wetting Angle of Cu on W），是描述液态铜对钨固体表面的润湿能力的重要物理参数。它决定了铜在浸渗阶段是否能顺利、均匀地进入钨的多孔骨架，是粉末冶金浸渗成功与否的核心指标之一。
钨润湿角的定义
润湿角是指：
当液态铜滴落在固体钨基体表面时，在界面形成的接触角 θ（theta）。
若 θ < 90° → 润湿良好（亲润湿）
若 θ = 90–120° → 中等润湿
若 θ > 120° → 润湿差（不润湿）
液态铜在钨表面的润湿角影响铜能否进入钨骨架孔隙，是浸渗工艺的基础。
钨铜典型润湿角数据（参考）
在真空或氢气保护下：
钨铜典型润湿角参考数据
1500°C | < 60° |良好润湿、易渗透。
工程上通常将浸渗温度设定1150–1350°C（超过铜熔点），并借助添加剂或特殊气氛来改善润湿角。
润湿角为何如此关键？
铜浸渗钨骨架的动力由毛细力（Capillary Force）驱动，而毛细力的大小与润湿角密切相关。毛细浸渗压力可由 Laplace 方程描述：
P = (2γ cosθ) / r
其中：P→浸渗压力
γ→铜液表面张力
θ→润湿角（越小越好）
r→孔隙半径
若cosθ为正（θ < 90°），浸渗顺利
若cosθ为零（θ = 90°），浸渗困难
若cosθ为负（θ > 90°），铜无法进入孔隙
因此：润湿角越小 → 毛细力越强 → 渗铜越完全、均匀 → 材料性能越稳定
影响润湿角的因素
影响Cu/W润湿角的主要因素包括：
1）温度
温度越高，润湿性越好。需达到>1300°C 时润湿显著改善。
2）气氛
氢气能清除氧化物，减小润湿角
真空亦可，但氧残留会下降润湿性
氧氮混入会导致润湿角迅速增大
3）钨表面状态
表面氧化物、油脂、污染会显著恶化润湿性
清洁、烧结充分、多孔均匀时浸渗最佳
4）添加剂（界面活性元素）
加入少量元素可改善润湿角，如：
Ni、Co（合金化改善 Cu/W 界面能）
Ti、Zr（反应润湿）
5）孔隙结构
孔隙连通率高，浸渗更顺畅
封闭孔难以进入
润湿角对浸渗质量的影响
润湿角决定了浸渗铜网络的完整性：
润湿角对浸渗质量的影响
对 W–Cu 功能性能（散热、电导、耐电蚀等）有直接影响。
结论
钨润湿角=判断钨铜合金铜浸渗是否能成功的关键指标。它决定：
铜是否能自然进入钨多孔骨架
浸渗是否完全
材料致密度、导热率、电导率
电触头寿命、热管理能力、机械强度
润湿角控制得好，整个浸渗工艺才能稳定。
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