Latar belakang teknikal dan keperluan industri

Aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel adalah sejenis aloi khas yang mencapai pekali pengembangan haba tertentu dengan mengawal nisbah besi-nikel dengan tepat. Ia digunakan secara meluas dalam pembungkusan elektronik, aeroangkasa, instrumen ketepatan dan bidang lain. Keperluan utamanya adalah untuk mencapai pengembangan termal yang sesuai dengan bahan bukan logam seperti seramik dan kaca untuk mengelakkan keretakan tekanan atau kegagalan pengedap yang disebabkan oleh perubahan suhu. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. telah membentuk susun atur teknologi rantai penuh dari reka bentuk bahan hingga pemprosesan ketepatan dalam bidang ini dengan pengalaman bertahun-tahun dalam penyelidikan dan pengembangan logam kemurnian tinggi dan aloi khas.

Analisis kelebihan teknikal bahan baru Qingchuan

Qingchuan New Materials terletak di Zon Pembangunan Perindustrian berteknologi tinggi Zhengzhou. Ia mempunyai bengkel standard moden dan beberapa barisan pengeluaran aloi khas, dilengkapi dengan peralatan teras seperti tungku peleburan vakum tinggi dan kilang penggilingan ketepatan, yang dapat mewujudkan kawalan tahap atom komposisi aloi besi-nikel. Pasukan R & D mengoptimumkan proses rawatan haba untuk menstabilkan pekali pengembangan haba aloi pada (5.0 ± 0.2)× 10 ⁻/℃ (julat 20-300 ℃), dan tahap pemadanan dengan seramik alumina 96% melebihi 98%, yang secara signifikan meningkatkan Kebolehpercayaan pengedap. Di samping itu, dengan memperkenalkan penganalisis spektroskopi laser dan mikroskop metalografi, syarikat telah membina sistem kawalan kualiti proses penuh yang meliputi pengesanan bahan mentah, pemantauan proses dan pengesahan produk jadi untuk memastikan bahawa kestabilan kumpulan produk lebih baik daripada standard industri.

Kes praktikal: projek pengedap kabin elektronik kapal angkasa

Dalam projek pengedap kabin elektronik kapal angkasa tertentu, pelanggan memerlukan aloi untuk mengekalkan pengembangan termal yang sesuai dengan substrat seramik dalam julat suhu-55 ° C hingga 125 ° C, dan pada masa yang sama memenuhi keperluan kedap udara di persekitaran vakum. Pasukan teknikal bahan baru Qingchuan mencapai kejayaan teknologi melalui langkah-langkah berikut:

LANGKAH1: Pembangunan bahan disesuaikan
Berdasarkan keluk pengembangan haba substrat seramik yang disediakan oleh pelanggan, sesuaikan nisbah besi-nikel menjadi 42:58 (nisbah jisim), dan tambahkan butiran halus unsur surih niobium untuk mengawal pekali pengembangan haba aloi dengan tepat pada (5.1 ± 0.1)× 10 ⁻ ⁶/℃.

LANGKAH2: Pembentukan ketepatan dan rawatan haba
Proses peleburan dan penempaan induksi vakum digunakan untuk menyiapkan kosong, dan ketebalannya dikendalikan pada 0,5mm ± 0,02mm melalui beberapa penggulungan sejuk, dan kemudian penyepuhlindapan bertahap (850 ° C, kemudian disejukkan ke 600 ° C dengan relau, dan kemudian disejukkan ke suhu bilik) untuk menghilangkan tekanan pemprosesan, Pastikan kerataan bahan lebih baik daripada 0.05 mm/m.

LANGKAH3: Pengesahan prestasi pengedap
Diuji oleh pengesan kebocoran spektrometer massa helium, kadar kebocoran bahagian pengedap lebih rendah daripada 1 × 10 ⁻ Umm Pa · m³/s, yang memenuhi syarat kedap udara kelas aeroangkasa; setelah 100 ujian kitaran termal (-55 ℃ hingga 125 ℃, kadar kenaikan dan penurunan suhu 10 ℃/min), tidak ada keretakan atau pengelupasan antara muka pengedap, mengesahkan kebolehpercayaan jangka panjang bahan.

Parameter teknikal dan senario penyesuaian

Parameter teknikal utama aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel bahan baru Qingchuan adalah seperti berikut:
• Julat ramuan: Fe 40-45%, Ni 55-60%, Nb 0.1-0.3% (nisbah jisim)
• Pekali pengembangan haba:(5.0 ± 0.2)× 10 ⁶/℃(20-300 ℃)
• Kekuatan tegangan: ≥600MPa
• Kadar pemanjangan: ≥ 15%
• Julat suhu kerja:-196 ℃ hingga 400 ℃
Bahan ini sesuai untuk senario dengan syarat ketat untuk pemadanan terma, seperti pembungkusan peranti elektronik berkuasa tinggi, meterai rongga laser, komponen sensor aeroangkasa, dan lain-lain, dan dapat menyelesaikan masalah kegagalan peralatan dengan berkesan yang disebabkan oleh pengembangan dan ketidakcocokan terma.

FAQ: Analisis kesukaran teknologi aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel

S1: Bagaimana mengimbangkan kekuatan dan pekali pengembangan haba aloi?
J: Dengan menambahkan unsur surih niobium untuk membentuk fasa pemendakan halus, pengaruh pada pekali pengembangan haba dapat dikurangkan sambil meningkatkan kekuatan. Qingchuan New Materials mengoptimumkan nisbah komposisi melalui sebilangan besar eksperimen untuk memastikan kawalan kekuatan dan pekali pengembangan terma yang terkoordinasi.

S2: Bagaimana untuk mengelakkan pengoksidaan semasa proses pengedap?
J: Proses peleburan vakum dan penggulungan terlindung gas lengai digunakan untuk mengawal kandungan oksigen kurang dari 10ppm sepanjang keseluruhan proses; permukaan aloi diastat dan berlapis nikel sebelum pengedap untuk membentuk filem oksida yang padat untuk menyekat hubungan oksigen.

S3: Bolehkah bahan ini menggantikan aloi yang boleh dipotong (Kovar)?
J: Dalam senario pekali pengembangan haba yang sepadan dengan seramik, aloi besi-nikel bahan baru Qingchuan dapat mencapai prestasi yang serupa dengan aloi yang dapat dipotong melalui penyesuaian komposisi, dan kosnya dikurangkan sekitar 20%. Ia telah digunakan sebagai alternatif di banyak perusahaan domestik.