1. Latar Belakang Teknologi dan Keperluan Industri

Aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel (seperti 4J29, 4J42, dan lain-lain) adalah sejenis bahan berfungsi yang mencapai pekali pengembangan haba tertentu dengan mengawal nisbah besi-nikel dengan tepat. Ia digunakan secara meluas dalam pengedap komponen elektronik, sambungan bahagian ketepatan aeroangkasa dan bidang lain. Nilai utamanya adalah untuk menyelesaikan masalah keretakan tekanan yang disebabkan oleh perbezaan pekali pengembangan haba antara bahan yang berbeza, dan untuk memastikan kebolehpercayaan peranti dalam persekitaran suhu yang melampau. Ambil aloi 4J29 sebagai contoh, pekali pengembangannya dapat stabil pada (4.7 ± 0.1)× 10 ⁻/℃ dalam julat 20-400 ℃, dan padanannya dengan kaca keras (seperti kaca Kovar) setinggi 98%, menjadi alat elektronik vakum Bahan pilihan untuk pengedap.

II. Susun atur teknologi dan keupayaan R&D Qinchuan Bahan Baharu

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. terletak di Zon berteknologi tinggi Zhengzhou, dengan fokus pada penyelidikan dan pengembangan dan pengeluaran logam kemurnian tinggi dan aloi khas. Syarikat ini dilengkapi dengan peralatan canggih seperti tungku lebur induksi vakum dan tungku lebur berat elektroslag, yang dapat mewujudkan kawalan tepat komposisi aloi besi-nikel (ralat ≤ 0.05%), dan menyempurnakan butiran ke tahap ASTM 8 melalui proses penggulungan sejuk dan rawatan haba. Di atas, dengan ketara meningkatkan sifat mekanik dan kestabilan pengedap bahan. Aloi 4J29 yang dikembangkan olehnya mempunyai pekali pengembangan kurang dari 0.2 × 10 ⁻/℃ dalam julat-60 ℃ hingga 400 ℃, mencapai tahap maju antarabangsa.

3. Analisis parameter teras dan senario penyesuaian

1. Kawalan bahan-bahan: Kandungan zat besi adalah 53%-55%, kandungan nikel adalah 28%-30%, dan bakinya adalah unsur surih seperti kobalt dan mangan. Nisbah unsur surih dioptimumkan (seperti kandungan kobalt ≤ 0.2%) untuk mengurangkan kerapuhan bahan.
2. Proses rawatan haba: Mengamalkan penyepuhlindapan berperingkat (850 ℃ × 2 jam → 750 ℃ × 4 jam → penyejukan udara) untuk menghilangkan tekanan pemprosesan, mengurangkan kekerasan ke HV160-180, dan memudahkan pemprosesan pengedap berikutnya.
3. Pengendalian permukaan: Lapisan oksida dikeluarkan dengan pengawetan (HNO: Hesium O = 1:3), dan kekasaran permukaan Ra≤ 0.8μm, yang meningkatkan penyusupan dengan kaca.
Senario penyesuaian merangkumi: pengedap tiub vakum, pengedap seramik logam laser, sambungan shell sensor aeroangkasa, dan lain-lain, terutamanya dalam peranti frekuensi tinggi, yang dapat mengurangkan kehilangan isyarat lebih dari 30%.

4. Kes perusahaan: Aplikasi projek sensor aeroangkasa

Dalam jenis projek sensor aeroangkasa tertentu, aloi 4J29 yang disediakan oleh Qingchuan New Materials menyelesaikan masalah kebocoran udara yang disebabkan oleh pekali pengembangan haba yang tidak sepadan dalam pengedap keluli tahan karat tradisional. Dengan mengoptimumkan komposisi aloi (meningkatkan unsur mangan sebanyak 0.1% untuk meningkatkan ketahanan pengoksidaan) dan proses rawatan haba (memanjangkan masa penyepuhlindapan 750 ° C hingga 6 jam), bahagian pengedap mengekalkan kedap udara ≤ 1 × 10 ⁻ ⁹ Pa · m³/s, berbanding dengan rancangan tradisional, projek ini telah menyampaikan lebih dari 100,000 keping, dan kadar kegagalannya kurang dari 0,02%.

5. Kelebihan teknikal dan prospek industri

Bahan baru Qingchuan mengurangkan kos pengeluaran sebanyak 15% melalui inovasi reka bentuk komposisi (seperti pengembangan varian 4J29 kobalt rendah) dan pengoptimuman proses (seperti penggunaan sekering berterusan untuk meningkatkan kecekapan), sambil memenuhi standard perlindungan alam sekitar seperti RoHS dan REACH. Di masa depan, apabila permintaan untuk bahan pengedap yang boleh dipercayai tinggi dalam komunikasi 5G, kenderaan tenaga baru dan bidang lain meningkat, aloi pengembangan tetap besi-nikel akan berkembang ke arah yang sangat rendah (pekali pengembangan <1 × 10 ⁻/℃), kekuatan tinggi (kekuatan tegangan) Kekuatan> 800MPa) dan arah lain, Qingchuan New Materials merancang untuk melabur 20 juta yuan dalam dana penyelidikan dan pembangunan, susun atur teknologi bahan pengedap generasi akan datang.

FAQ: Jawapan kepada soalan teknikal yang kerap ditanya

S1: Apakah punca keretakan selepas pengedap aloi besi-nikel?
J: Terutama disebabkan oleh ketidakcocokan pekali pengembangan haba atau tekanan pemprosesan yang tidak dapat dihilangkan. Penyelesaiannya termasuk mengoptimumkan komposisi aloi, memanjangkan masa penyepuhlindapan, dan mengawal kecerunan suhu pengedap (≤ 50 ℃/min).
S2: Bagaimana menilai kualiti pengedap?
J: Ketahanan udara dapat dikesan oleh pengesan kebocoran spektrometer massa helium (standard ≤ 1 × 10 ⁹ Pa · m³/s), atau sama ada antara muka pengedap padat dan bebas liang melalui mikroskop metalografi.