Matériaux soudés/back-cast en tungstène-cuivre

Les composites à base de tungstène sont des matériaux métalliques réfractaires solides fabriqués selon un processus strictement contrôlé impliquant le pressage, le frittage et l'infiltration de cuivre ou d'argent. Ils sont très résistants à la chaleur, à l’arc électrique, à l’usure et à la déformation lors du soudage à haute température, du soudage bout à bout et par points. Ils ont également une excellente conductivité électrique et thermique. Les propriétés des composites de tungstène sont liées au rapport cuivre/argent/tungstène. Si la teneur en tungstène s'améliore, la résistance à l'arc électrique et à l'usure augmentera tandis que la conductivité thermique et électrique, au contraire, diminuera.

En raison de leurs propriétés uniques, les composites à base de tungstène sont largement utilisés là où la combinaison d'une bonne conductivité électrique et/ou thermique et d'une faible déformation thermique est nécessaire, par exemple :

Dans le soudage par résistance électrique comme contacts électriques ou dissipateurs thermiques.

Dans les électrodes pour l'usinage par électroérosion (EDM) et l'usinage électrochimique (ECM).

Les composites tungstène-cuivre peuvent être utilisés dans la première paroi des réacteurs à fusion thermonucléaire et dans les composants de filtres polarisés, les composants de soudage par résistance à haute puissance et de soudage à l'arc.

Les composites tungstène-cuivre sont étudiés en tant que matériaux hautes performances pour les dissipateurs thermiques des composants confrontés au plasma. L’échappement de l’énergie et des particules est actuellement considéré comme l’un des défis ultimes d’un futur réacteur à fusion de démonstration. La conception et la fabrication des composants orientés plasma (PFC) du divertor constituent un défi majeur. Pendant leur fonctionnement, ils doivent supporter des flux intenses de particules, de chaleur et de neutrons. Les conceptions de pointe actuelles pour les plaques cibles de détournement refroidies à l'eau utilisent le tungstène comme matériau face au plasma, tandis que les alliages de cuivre sont considérés comme les matériaux les plus appropriés pour le dissipateur thermique.