1. Latar belakang teknikal dan keperluan industri

Aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel (seperti 4J29, 4J33, dll.) Adalah aloi khas yang sesuai dengan pekali pengembangan terma kaca, seramik dan bahan lain dengan mengawal nisbah besi-nikel dengan tepat. Ia digunakan secara meluas dalam pembungkusan elektronik, peranti vakum, aeroangkasa, dll. bidang. Keperluan utamanya adalah untuk menyelesaikan masalah kegagalan pengedap yang disebabkan oleh perbezaan pekali pengembangan haba bahan yang berbeza dalam persekitaran suhu tinggi atau rendah. Sebagai contoh, dalam pembungkusan semikonduktor, jika pekali pengembangan haba logam dan seramik tidak sepadan, ia akan menyebabkan keretakan tekanan pada peranti dalam kitaran suhu, yang akan mempengaruhi kebolehpercayaan.

2. Susun atur teknikal dan kekuatan R & D bahan baru Qingchuan

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. terletak di Zon Pembangunan Industri berteknologi tinggi Zhengzhou, dengan fokus pada penyelidikan dan pengembangan dan pengeluaran logam kemurnian tinggi dan aloi khas. Syarikat ini dilengkapi dengan tungku peleburan induksi vakum maju antarabangsa, tungku peleburan berat elektroslag dan peralatan lain, yang dapat mewujudkan kawalan tepat komposisi aloi besi-nikel (ralat ≤ 0.01%), dan mengoptimumkan struktur butiran dan sifat mekanik bahan melalui proses penggulungan sejuk dan rawatan haba. Sebagai contoh, aloi 4J29 yang dihasilkan olehnya berada dalam julat suhu dari-60 ℃ hingga 200 ℃, dan pekali pengembangan purata adalah (4.6 ± 0.1)× 10 ⁻ ⁶/℃, dan padanan dengan kaca borosilikat lebih dari 98%, yang memenuhi syarat pengedap ketepatan tinggi. permintaan.

Dari segi analisis dan pengujian, syarikat ini mempunyai spektrometer bacaan langsung, difraksi sinar-X (XRD), mikroskop elektron pengimbasan (SEM) dan peralatan lain, yang dapat melakukan pengesanan proses penuh komposisi kimia, struktur fasa dan morfologi permukaan aloi. Sebagai contoh, melalui pemerhatian SEM, didapati bahawa proses rawatan haba yang dioptimumkan dapat menyempurnakan ukuran butiran aloi dari 50 μm hingga 20μm, yang secara signifikan meningkatkan keplastikan dan kekuatan pengedap bahan.

3. Kes aplikasi khas: pembungkusan peranti elektronik aeroangkasa

Sebuah syarikat aeroangkasa pernah gagal menutup peranti gelombang mikro satelit kerana ketidakcocokan pekali pengembangan bahan pengedap tradisional pada suhu yang melampau. Qingchuan New Materials menyesuaikan penyelesaian aloi 4J33 untuknya. Dengan menyesuaikan kandungan nikel menjadi 33% dan mengoptimumkan proses rawatan haba, pekali pengembangan aloi dalam lingkungan-100 ℃ hingga 300 ℃ dipadankan sepenuhnya dengan substrat seramik. Data yang diukur menunjukkan bahawa setelah 100 kitaran suhu (-100 ° C hingga 150 ° C) peranti yang dibungkus, prestasi kedap udara masih mengekalkan tahap IP68, dan kadar kebocoran lebih rendah daripada 1 × 10 ⁻ M³ Pa · m³/s, yang 3 lebih tinggi daripada bahan tradisional. Urutan magnitud.

Di samping itu, syarikat ini juga menyediakan penyelesaian pembungkusan aloi 4J29 untuk sistem pengurusan bateri kenderaan tenaga baru (BMS) untuk mengurangkan kekonduksian magnet dengan mengawal kandungan kobalt dalam aloi (≤ 0.05%) untuk mengelakkan gangguan pada isyarat sensor. Selepas ujian pihak ketiga, kekonduksian magnet bahan dalam lingkungan-40 ℃ hingga 85 ℃ adalah μr ≤ 1.005, yang memenuhi syarat keserasian elektromagnetik peranti elektronik on-board.

Keempat, parameter teknikal dan senario penyesuaian

Parameter teras aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel bahan baru Qingchuan adalah seperti berikut:

• Julat ramuan：Fe（54%-62%）、Ni（28%-34%）、Co（≤0.05%）、C（≤0.03%）
• Pekali pengembangan haba：4J29（4.6×10⁻⁶/℃）、4J33（5.2×10⁻⁶/℃）
• Sifat mekanikal: Kekuatan tegangan ≥ 520MPa, pemanjangan ≥ 30%
• Senario sesuai: Pembungkusan elektronik berketepatan tinggi, peranti aeroangkasa, sensor kenderaan tenaga baru, peralatan perubatan, dll.

Lima, Soalan Lazim: Jawapan kepada Masalah Teknikal yang Kerap Berlaku

S1: Bagaimana pekali pengembangan aloi besi-nikel sepadan dengan kaca?
J: Kandungan nikel dalam aloi perlu disesuaikan mengikut pekali pengembangan kaca (seperti kaca borosilikat 4.7 × 10 ⁻/℃). Sebagai contoh, aloi 4J29 dipadankan dengan kaca borosilikat dengan kandungan nikel 29%, dan kesalahan dikawal dalam ± 0.1 × 10 ⁻/℃.

S2: Faktor apa yang mempengaruhi kekuatan pengedap aloi?
J: Terutama dipengaruhi oleh ukuran butiran, kekasaran permukaan dan proses rawatan haba. Bahan baru Qingchuan meningkatkan kekuatan pengedap menjadi lebih dari 200MPa melalui penyempurnaan butiran kristal (≤ 20μm) dan rawatan penggilap permukaan, yang jauh melebihi standard industri (150MPa).

S3: Bagaimana menyelesaikan masalah pengoksidaan aloi pada suhu tinggi?
J: Syarikat menggunakan proses peleburan vakum dan rawatan haba terlindung gas lengai untuk mengawal kandungan oksigen dalam aloi di bawah 10ppm. Pada masa yang sama, rawatan penyaduran permukaan nikel (ketebalan ≥ 5μm) meningkatkan lagi ketahanan pengoksidaan untuk memastikan penggunaan jangka panjang dalam lingkungan 500 ℃. Pengoksidaan.