1. 기술 배경 및 산업 고통 포인트

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금은 철-니켈 비율을 정확하게 제어하여 특정 열팽창 계수를 달성하는 특수 합금으로 유리, 세라믹 및 전자 진공 장치와 같은 기타 재료로 밀봉해야하는 시나리오에서 널리 사용됩니다. 센서 포장 및 항공 우주 장비. 조성 변동 또는 공정 결함으로 인해, 전통적인 합금은 종종 밀봉 계면에서의 응력 균열 및 불충분 한 기밀성과 같은 문제를 가지므로, 제품 수명 단축 또는 성능 고장을 초래한다. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 자체 개발 한 "구성 공정 성능" 협력 최적화 시스템에 의존하여 팽창 계수 편차 (1 × 10 ˚C) 가 낮은 철-니켈 고정 팽창 합금을 성공적으로 개발했습니다. 및 높은 수율 강도 (≥ 450MPa), 중국에서 하이 엔드 씰링 재료의 기술적 격차를 채 웁니다.

2. 기술 분석: 구성 요소 설계 및 프로세스 제어

1. 구성 디자인의 원리
이론적 계산 및 실험 검증을 통해 철-니켈 합금의 니켈 함량이 36% ~ 42% 일 때 붕규산 유리 (팽창 계수 3.3 × 10-6/℃) 와의 매칭 밀봉이 실현 될 수 있다고 판단됩니다. 미량 코발트 (≤ 2%) 의 첨가는 그레인을 정제하고 재료의 인성을 향상시킬 수 있습니다. 몰리브덴 (≤ 1%) 의 첨가는 고온 안정성을 향상시키고 400 ℃에서 합금의 치수 정확도를 유지합니다.

2. 키 프로세스 매개 변수
(1) 용융: 조성 (± 0.05%) 의 균일 성을 보장하기 위해 녹는 진공 유도로의 사용;
(2) 열처리: 내부 스트레스를 제거하고 곡물 구조를 최적화하기 위해 1150 ℃ 고체 용액 처리 및 750 ℃ 노화 처리;
(3) 냉간 작업: 멀티 패스 냉간 압연의 변형은 작업 경화로 인한 취성의 증가를 피하기 위해 15% ~ 20% 로 제어됩니다.

3. 성능 매개 변수
제 3 자 테스트에 따르면 칭촨 신소재가 생산하는 FN-36 철-니켈 합금 (니켈 함량 36%) 은 20 ~ 300 ℃ 범위에서 평균 팽창 계수가 4.7 × 10/℃, 항복 강도 480MPa, 신장 ≥ 25%, IEC 60317 표준의 요구 사항을 완전히 충족합니다.

3. 실용적인 케이스: 항공 우주 센서 포장 응용 프로그램

1. 프로젝트 배경
항공 우주 기업은 위성 자세 제어 시스템을위한 고 신뢰성 압력 센서를 개발해야합니다. 밀봉 재료는-50 ℃ ~ 120 ℃의 환경에서 세라믹 기판의 팽창 계수와 일치해야하며, 기밀성은 1 × 10 MPa m/s 이하입니다.

2. 기술 계획
Qingchuan 신소재는 레이저 용접 공정에 의해 세라믹 기판으로 밀봉되는 FN-38 합금 (니켈 함량 38%) 얇은 판 (두께 0.2mm) 을 제공합니다. 용접 매개 변수는 펄스 주파수 20Hz, 피크 전력 800W, 용접 시간 5S mm, 0.1mm 의 침투 깊이 및 균열 없음을 보장합니다.

3. 효과 검증

1000 열 사이클 테스트 (-50 ℃ ~ 120 ℃) 후에, 센서의 밀봉 인터페이스에 박리 또는 누출이 없습니다. 진동 테스트 (20g 가속도, 1000Hz) 후, 기밀성은 여전히 표준 요구 사항보다 2 배 더 좋습니다. 현재, 5000 세트의 제품이 전달되었으며, 고장률은 0 입니다.

4. 기술적 우위 및 산업 적합성

Qingchuan New Material 의 철-니켈 확장 합금은 구성-공정-검출의 전체 공정 제어를 통해 세 가지 핵심 이점을 실현합니다.
(1) 유리, 세라믹, 반도체 및 기타 재료에 적합한 고정밀 팽창 계수 제어;
(2) 복잡한 구조 부품의 가공 요구를 충족시키는 우수한 기계적 성질;
(3) 배치 안정성을 보장하기 위해 엄격한 품질 검사 시스템 (스펙트럼 분석, 금상 테스트, 확장 계수 테스트 포함).

현재이 재료는 전자 진공 장치, 항공 우주 센서, 의료 장비 포장 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있으며 총 200 명 이상의 고객이 국내 고급 밀봉 시장의 80% 를 차지하고 있습니다.

5. FAQ: 일반적인 기술 질문에 대한 답변

Q1: 철-니켈 합금의 팽창 계수를 조정하는 방법?
A: 니켈 함량 (36% ~ 42%) 을 조정하여 팽창 계수를 4.5 × 10-5.2 × 10-6/℃ 범위 내에서 조정할 수 있으며 코발트, 몰리브덴 및 기타 요소를 추가하여 성능을 더욱 최적화 할 수 있습니다.

Q2: 합금이 봉인 된 후에 균열의 이유는 무엇입니까?
A: 일반적인 원인으로는 조성 편차, 부적절한 열처리 또는 불합리한 용접 매개 변수가 있습니다. 용융 조성물 (± 0.05%) 을 엄격하게 제어하고 용접 공정 (예를 들어, 전통적인 브레이징 대신 레이저 용접) 을 최적화함으로써, 균열의 위험이 현저하게 감소될 수 있다.

Q3: 밀봉 재료의 기밀성을 확인하는 방법?
A: 헬륨 질량 분광계 누출 탐지기가 사용됩니다. 검출 압력이 1 × 10 Pa 일 때, 누출 속도 ≤ 1 × 10 Pa · m/s가 적정된다. 새로운 재료의 각 배치가이 테스트를 통과했습니다.