1. 기술 배경: 철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금의 핵심 가치

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금은 니켈 함량의 정확한 제어를 통해 열 팽창 계수와 유리/세라믹의 매칭을 실현할 수있는 특수 기능성 소재의 일종입니다. 전기 진공 장치, 반도체 포장, 항공 우주 센서 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 핵심 이점은 금속과 비금속 재료 사이의 열팽창 계수의 차이로 인한 밀봉 인터페이스 균열 문제를 해결하고 극한 온도 환경에서 장비의 장기적인 신뢰성을 보장하는 것입니다.

2. Qingchuan 신소재의 기술 레이아웃: 연구 개발에서 대량 생산에 이르기까지 전체 체인 기능

1. R & D 플랫폼: 학제 간 혁신 시스템
정저우 하이테크 산업 개발구의 위치 이점에 의존하는 Qingchuan New Materials는 재료 과학을 핵심으로 삼고 야금 공학, 열처리 기술 및 정밀 가공을 통합하는 다 분야 R & D 팀을 구축했습니다. 기술 센터에는 주사 전자 현미경 (SEM), 에너지 스펙트럼 분석기 (EDS), 열팽창 계수 테스터 등과 같은 고정밀 장비가 장착되어있어 구성 설계에서 성능 검증까지 전체 프로세스의 폐쇄 루프 제어를 실현할 수 있습니다.

2. 프로세스 혁신: 진공 녹기 및 방향 응고 기술
순도에 대한 철-니켈 팽창 합금의 엄격한 요구 사항을 고려하여 Qingchuan은 산소 함량 ≤ 15ppm 및 질소 함량 ≤ 10ppm 을 제어하기 위해 진공 유도 용융 (VIM) 전기 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정을 채택합니다. 방향성 응고 기술을 통해 일정한 입자 배향을 가진 주물을 준비 할 수 있으며, 이는 고온에서 재료의 크리프 저항을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 개발 된 K418 합금은 900 ° C에서 220MPa 의 내구성 강도를 가지며 이는 유사한 제품의 국제 수준보다 우수합니다.

3. 매개 변수 제어: 열팽창 계수의 정확한 제어
니켈 함량 (42%-44%) 과 미량 원소의 비율을 조정함으로써 합금의 열팽창 계수는 (9.4-11.5)× 10-6/℃의 범위에서 정확하게 일치합니다. 4J44 합금을 예로 들어 20-400 ℃ 범위의 평균 팽창 계수는 11.2 × 10?/℃이며, 이는 DM-308 부드러운 유리의 팽창 계수와 매우 일치하며 누출없이 300 개 이상의 열주기를 견딜 수 있습니다.

3. 신청 사례: 하이 엔드 장비를 위한 믿을 수 있는 밀봉 해결책

1. 케이스 1: 에어로 엔진 터빈 블레이드 밀봉
에어로 엔진의 터빈 블레이드는 1200 ℃의 고온에서 장시간 작동해야하며, 열팽창 계수의 불일치로 인해 전통적인 니켈 기반 합금 씰이 실패합니다. Qingchuan이 제공 한 4J50 합금은 세라믹 매트릭스 복합재 (CMC) 와의 공동 소성 공정을 통해 밀봉 인터페이스에서 0 의 결함을 달성했습니다. 1000 시간의 고온 검사 후, 누출 속도는 ≤ 1 × 10 MPa m/s이며, GJB 548B-2005 군사 표준을 충족합니다.

2. 사례 2: 반도체 포장 리드 프레임
5G 통신 칩 패키지에서 Qingchuan이 개발 한 4J29 합금 (Kovar 합금) 은 알루미나 세라믹을 사용한 활성 금속 브레이징 (AMB) 공정을 통해 기존 구리 프레임의 열팽창 계수 차이로 인한 솔더 조인트 피로 문제를 해결합니다. 실제 측정 결과-55 ℃에서 150 ℃까지의 1000 열주기 후에 접촉 저항의 변화율이 3% 이하이며, 이는 업계 평균보다 훨씬 우수하다.

3. 사례 3: 의료 CT 탐지기 어셈블리
진공 밀봉을위한 의료 CT 장비의 엄격한 요구 사항을 고려하여 Qingchuan은 4J33 합금 및 석영 유리의 일치하는 밀봉 방식을 채택합니다. 그리고-40 ℃ ~ 80 ℃의 온도 변화 환경에서 안정적인 공기 기밀을 보장하기 위해 사전 산화 처리를 통해 합금 표면에 조밀 한 산화물 필름을 형성합니다. 이 프로그램은 다수의 헤드 의료 장비 제조업체, 100000 개 이상의 누적 설치 용량에 적용되었습니다.

4. 기술 장점: 핵심 경쟁력의 3 차원 건설 요약

1. 재료 순도 제어: VIM ESR 이중 제련 공정을 통해 불순물 원소의 함량이 국제 표준의 1/3 로 감소하고 재료의 고온 안정성이 크게 향상됩니다.
2. 열처리 공정의 최적화: 강도와 인성을 고려하여 50-100 nm에서 γ' 강화 단계의 크기를 제어하기 위해 등급이 매겨진 고체 용액 노화 처리 공정을 개발하십시오.
3. 전체 프로세스 품질 관리 시스템: 원료 검출에서 완제품 테스트에 이르기까지 12 개의 품질 게이트가 구현되어 제품 배치 안정성 ≥ 99.5% 를 보장합니다.

5. 미래 전망: 신흥 응용 프로그램 확장

새로운 에너지 차량, 태양 광 발전 및 기타 산업의 급속한 발전으로 철-니켈 고정 팽창 합금은 고체 배터리 포장, 고온 태양 광 수신기 및 기타 분야에서 큰 잠재력을 보여주었습니다. Qingchuan New Materials는 철-니켈-코발트 합금, 나노 결정 합금 및 기타 방향에 대한 연구 개발 투자를 늘리고 있습니다. 2028 년까지-200 ℃ ~ 1500 ℃의 온도 범위를 포괄하는 완전한 제품 라인을 형성하여 고급 장비 제조를위한보다 포괄적 인 재료 솔루션을 제공 할 계획입니다.