1. 기술적 배경 및 산업 내 위치

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금은 정밀 전자 포장 및 항공 우주 분야의 핵심 재료이며, 열 팽창 계수와 유리/세라믹의 일치는 장치의 신뢰성과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 정저우 하이테크 산업 개발구의 위치 이점에 의존, Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 고순도 금속 및 특수 합금의 연구 개발 및 제조에 중점을 둡니다. 철-니켈 확장 합금 제품 라인은 4J29, 4J42, 4J50 및 기타 브랜드를 포함합니다. 진공 유도 용융 (VIM)+ 전기 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정을 통해 업계 최고의 합금 조성 균일 성 ≤ 0.02 및 가스 함량 ≤ 10ppm 이 실현됩니다.

2. 핵심 기술 및 프로세스 혁신 레이아웃

1. 구성 최적화 및 열처리 시스템

고온 환경에서 4J50 합금의 굽힘 강도 감쇠를 고려하여 Qingchuan의 연구 개발 팀은 니켈 함량을 51.5-52.5 로 조정하고 0.2-0.5 몰리브덴 요소를 도입하여 Ni3(Al,Ti) 강화 단계를 형성했습니다. 실험 데이터에 따르면 900 ℃ 20 ℃에서 1 시간 동안 수소 어닐링 후 합금의 입자 크기가 7 등급 이상에 도달하고 실온에서 인장 강도가 550MPa 로 증가하며 420MPa 의 강도 수준은 여전히 400 ℃에서 유지됩니다. 이는 전통적인 프로세스보다 15% 높습니다.

2. 정밀 성형 및 밀봉 공정

반도체 포장 분야에서 Qingchuan은 4J42 합금과 알루미나 세라믹의 공동 소성 매칭을 실현하기 위해 투자 주조 기술을 채택합니다. 냉각 속도 ≤ 50 ℃/min을 제어함으로써 합금과 세라믹 사이의 열팽창 계수의 차이는 ≤ 0.5 × 10/℃이며, 밀봉 후 누설율은 1 × 10 MPa m/s보다 낮습니다. 항공 우주 등급 밀봉. 일반적인 경우 우주 통신 모듈은 Qingchuan의 4J42 합금 껍질을 채택하고-60 ℃ ~ 450 ℃의 1000 사이클 후에 구조적 무결성 유지율은 99.2 에 도달합니다.

3. 표면 처리 및 내식성 개선

해양 환경의 적용 요구 사항을 위해 Qingchuan은 3 층 복합 코팅 공정을 개발했습니다. 바닥 층은 결합력을 향상시키기 위해 전기 도금 된 니켈 (두께 5μm) 을 사용하고 중간 층은 무전해 팔라듐 (두께 2μm) 으로 염소 이온 침투를 차단합니다. 표면에 폴리테트라플루오로에틸렌 (두께 20 ㎛) 이 분무된다. 소금 스프레이 테스트 결과 500 시간의 테스트 후 합금 표면에 부식 점이 없으며 비커스 경도 (HV) 가 8% 만 떨어지며 이는 산업 표준의 30% 하락보다 훨씬 우수합니다.

3. 일반적인 응용 사례 및 성능 검증

1. 항공 우주 센서 패키지

특정 유형의 미사일의 관성 항법 시스템은 4J52 합금 센서 하우징을 사용하며 20-400 ℃ 범위의 평균 선형 팽창 계수는 (9.8-11.0)× 10 ~/℃이며, 몰리브덴 그룹의 부드러운 유리 DM-308 일치하는 오차는 0.3 × 10 ~/℃ 미만입니다. 지상 진동 테스트 (주파수 10-2000Hz, 가속 20g) 및 열 진공 테스트 (사이클-55 ℃ ~ 125 ℃ 10 kPa 압력) 후, 장치의 신호 전송 안정성은 설계 요구 사항보다 12% 우수합니다.

2. 레이저 창 밀봉

고출력 레이저 프로젝트에서 Qingchuan 4J50 합금의 창 시트와 석영 유리 사이의 밀봉 인터페이스는 활성 납땜 공정을 채택하고 납땜 재료는 Ag-Cu-Ti 합금 (Ti 함량 0.15%) 입니다. 금속 검사는 계면 반응 층의 두께가 3-5 ㎛로 제어되고 전단 강도가 85MPa 에 도달한다는 것을 보여 주며, 이는 전통적인 브레이징 공정보다 40% 더 높습니다. 레이저의 5000 시간 연속 작동 후, 윈도우 시트의 변형은 광학 시스템의 정렬 정확도 요구 사항을 충족하는 0.02mm 이하입니다.

4. 기술 매개 변수 및 표준 시스템

Qingchuan 신소재 철-니켈 확장 합금 제품은 엄격하게 YB/T 5235-1993 기술 표준을 구현하며 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

• 밀도: 8.12-8.25g/cm³
• 저항: 0.43-0.61 μΩ · m
• 열 전도도: 14.6-16.7W/(m · ℃)
• 퀴리 포인트: 480-520 ℃
• 곡물 크기: ≥ 7 (ASTM E112)

ISO9001:2015 년 품질 관리 시스템 인증을 통해 직접 판독 분광계, 전자 프로브 및 기타 분석 장비를 갖추고 제련에서 완제품 품질 추적 성, 제품 배치 통과 속도 3 년 연속 99.6 이상을 유지하기 위해.

5. 미래 기술 전망

5G 통신, 양자 컴퓨팅 및 기타 분야의 급속한 발전으로 철-니켈 고정 팽창 합금은 더 높은 정밀도와 더 복잡한 구조의 방향으로 진화하고 있습니다. Qingchuan New Materials는 다음 기술에 중점을 둔 연구 개발에 2 천만 위안을 투자 할 계획입니다.

• 10-400 ℃의 범위에서 열팽창 계수의 선형 조절을 달성하기 위해 니켈 함량의 그라디언트 분포를 가진 4JXX 시리즈 합금의 개발;
• 냉각 채널이있는 중공 터빈 블레이드와 같은 특수 모양의 구조 부품을 제조하기위한 선택적 레이저 용융 (SLM)3D 인쇄 공정에 대한 연구;
• 중국 과학원의 공정 공학 연구소와 협력하여 나노 결정 강화 기술은 합금의 고온 강도를 1000 MPa로 높이기 위해 탐구됩니다.