1. 기술 배경 및 산업 요구

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금 (예: 4J29, 4J33 및 기타 등급) 은 철과 니켈의 비율을 정확하게 제어하여 유리, 세라믹 및 기타 재료의 열팽창 계수와 일치 할 수있는 특수 합금이며 전자 포장, 진공 장치, 항공 우주 및 기타 분야. 핵심 요구 사항은 고온 또는 저온 환경에서 다른 재료의 열팽창 계수 차이로 인한 밀봉 실패 문제를 해결하는 것입니다. 예를 들어, 반도체 패키지에서 금속과 세라믹의 열팽창 계수가 일치하지 않으면 온도 사이클 동안 장치에 응력 균열이 발생하여 신뢰성에 영향을 미칩니다.

2. Qingchuan 신소재의 기술 레이아웃 및 R & D 강도

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 정저우 하이테크 산업 개발구에 위치하고 있으며, 고순도 금속 및 특수 합금의 연구 개발 및 생산에 중점을 둡니다. 이 회사는 국제 고급 진공 유도 용융로, 전기 슬래그 재 용융로 및 기타 장비를 갖추고 있으며, 철-니켈 합금 조성 (오류 ≤ 0.01) 의 정확한 제어를 달성 할 수 있으며, 냉간 압연, 열처리 및 기타 공정을 통해 곡물 구조를 최적화합니다. 재료의 기계적 특성. 예를 들어, 생산 된 4J29 합금은-60 ℃ ~ + 200 ℃의 온도 범위에서 (4.6 ± 0.1)× 10 + 6/℃의 평균 선형 팽창 계수를 가지며, 붕규산 유리와의 일치 정도는 98% 이상입니다. 고정밀 씰링의 요구 사항을 충족합니다.

분석 및 테스트 측면에서 회사는 직접 판독 분광계, X 선 회절 기구 (XRD), 주사 전자 현미경 (SEM) 및 기타 장비를 보유하고 있으며 합금의 화학적 조성, 상 구조 및 표면 형태를 감지 할 수 있습니다. 예를 들어, SEM 관찰을 통해, 최적화된 열처리 공정은 합금의 입자 크기를 50 m 에서 20 m 로 정제할 수 있고, 재료의 소성 및 밀봉 강도를 상당히 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

3. 전형적인 신청 사례: 항공 우주 전자 포장

한 항공 우주 회사는 극한의 온도에서 기존 밀봉 재료의 팽창 계수가 일치하지 않아 위성 용 마이크로파 장치를 밀봉하지 못했습니다. Qingchuan 신소재는 4J33 합금 솔루션을 사용자 정의했습니다. 니켈 함량을 33% 로 조정하고 열처리 공정을 최적화함으로써-100 ℃ ~ + 300 ℃ 범위의 합금의 팽창 계수는 세라믹 기판과 완전히 일치합니다. 측정 된 데이터에 따르면 100 개의 온도 사이클 (-100 ℃ ~ + 150 ℃) 후에도 포장 된 장치의 밀봉 성능은 여전히 IP68 등급을 유지하고 누출 속도는 1 × 10 Pa m/s보다 낮습니다. 이는 전통적인 재료보다 3 배 더 높습니다.

또한이 회사는 센서 신호와의 간섭을 피하기 위해 합금의 코발트 함량 (≤ 0.05%) 을 제어하여 투과성을 감소시키는 새로운 에너지 차량 배터리 관리 시스템 (BMS) 에 4J29 합금 포장 체계를 제공합니다. 제 3 자 테스트 후, 재료는-40 ° C에서 + 85 ° C에서 투자율 μr≤ 1.005 를 가지며, 이는 자동차 전자 장치의 전자기 호환성 요구 사항을 충족합니다.

4. 기술 매개 변수 및 적응 시나리오

새로운 재료 철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금의 핵심 매개 변수는 다음과 같습니다.

• 성분 범위：Fe（54%-62%）、Ni（28%-34%）、Co（≤0.05%）、C（≤0.03%）
• 열 팽창의 계수：4J29（4.6×10⁻⁶/℃）、4J33（5.2×10⁻⁶/℃）
• 기계적 성질인장 강도 ≥ 520MPa, 신장 ≥ 30%
• 적응 된 시나리오고정밀 전자 포장, 항공 우주 장치, 새로운 에너지 차량 센서, 의료 장비 등

5. FAQ: 일반적인 기술적 질문에 대한 답변

Q1: 철-니켈 합금의 팽창 계수는 유리와 어떻게 일치합니까?
A: 합금의 니켈 함량은 유리의 팽창 계수 (예: 붕규산 유리의 경우 4.7 × 10/℃) 에 따라 조정해야합니다. 예를 들어, 4J29 합금은 29% 니켈 함량으로 붕규산 유리와 일치하며 오차는 ± 0.1 × 10 +/℃ 내에서 제어됩니다.

Q2: 합금의 밀봉 강도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
A: 곡물 크기, 표면 거칠기 및 열처리 과정에 의해 주로 영향을받습니다. 곡물 정제 (≤ 20μm) 및 표면 연마 처리를 통해 Qingchuan 신소재의 밀봉 강도는 200MPa 이상으로 증가하여 산업 표준 (150MPa) 을 훨씬 초과합니다.

Q3: 고온에서 합금 산화의 문제를 해결하는 방법?
A: 회사는 10ppm 이하의 합금에서 산소 함량을 제어하기 위해 진공 용융 및 불활성 가스 보호 열처리 공정을 채택합니다. 동시에, 산화 저항은 산화없이 500 ℃에서 장기간 사용하기 위해 표면 니켈 도금 (두께 ≥ 5μm) 에 의해 더욱 개선됩니다.