[拼音]：jinshu fahan cailiao

[外文]：metal sweating materials

一种特殊的散热材料，用于制造耐高温的航天器器件和电器开关触点。这种材料用高熔点金属构成多孔的基体，孔隙中渗入低熔点金属；在高温下工作时，低熔点金属蒸发吸热，借以冷却材料的表面。这是依据人体蒸发汗液吸热降低体温的原理设计成的，因而得名。

金属发汗材料出现于20世纪30年代，率先获得应用的是用粉末冶金工艺制成的钨银“假合金”(pseudoal-loy)和钨铜“假合金”；两种金属各以独立、均匀的相存在，不形成合金相，所以被称为假合金。它们是以钨为基体，含有约20～50％的银或铜，用作高电压、大功率的电器开关的触点。在假合金中，存在于钨基毛细孔中的银或铜在高压电弧所产生的高温下液化蒸发，吸收了大量的电弧的能量，降低了电弧区温度，因而这种假合金的烧损量不仅大大低于低熔点金属银、铜触点的烧损量，而且低于熔点很高的金属(钨)的烧损量。当时未用“金属发汗材料”的名称，而称为“假合金”。50年代末，固体燃料火箭的发展，理论燃气温度和压强分别达到3593℃和0.703kgf/mm2，原来用的纯钨的喷管已不能满足这样的使用条件，当时的其他材料也无法满足要求。60年代初，马特(R.E.Matt)和戈策尔(G.Goetzel)等人根据“发汗冷却”的概念重新研究了钨银“假合金”，详细研究了制取工艺对材料 能的影响，以及发汗冷却、抗热震等机理。60年代中期，美国研制出钨银发汗材料（W-10Ag）火箭喷管，装备于“北极星”潜艇的导弹中（见图）。其他一些火箭有用钨铜喷管的。某些在温度稍低的条件下使用的部件，也采用了钼铜和钼银发汗材料。

金属发汗材料必须由具有一定强度和耐高温 能的高熔点金属与具有较大熔化、蒸发潜热的低熔点金属组成。两种金属应该既不互相固溶，又不形成金属间化合物，而组成各自独立的均匀两相结构。高熔点金属构成多孔骨架，它的毛细孔是均匀分布和连通的，以便充填低熔点金属。因此，金属发汗材料的 质决定于：两种金属的特 ，原始粉末的粒度和形状，骨架的密度和强度，毛细孔的形状、大小和分布状况，毛细孔的体积百分比和低熔点金属含量诸因素。常用的高熔点金属有钨、钼；还可用钍钨(thoriated tungsten)和碳化钨(WC)代替钨作为高熔点组分。低熔点金属除银和铜外，还曾用过银铜合金、锡、铅、锌、镁、Ag-15Μn等。典型的钨银发汗材料(W-10Ag)的 能如下：密度17.1g/cm3;20℃和1093℃温度下的抗拉强度分别为56和21kgf/mm2，0.2%屈服强度分别为42和 16kgf/mm2；室温下的弹 模量为29400kgf/mm2；并具有良好的抗高温烧蚀 、抗热震 和可切削加工 。W-10Cu的 能与此类似。

金属发汗材料只能用粉末冶金法制取。主要的工艺流程是：高熔点金属粉末─→压型─→烧结─→熔渗低熔点金属─→切削加工。粉末冶金工艺与旋压纯钨喷管工艺相比，程序简单，材料收得率高。少数高银(或高铜)电触头材料的工艺流程为：两种金属粉末─→混合─→压型─→烧结─→精整或加工。

参考书目

Stephen W.H.Yih & Chun T.Wang，Tungsten:Sources，Metallurgy，Properties，and Applications，Plenum Press，New York， 1979.

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