1. Latar Belakang Teknologi dan Keperluan Industri

Fe-Ni Alloy for Controlled Expansion Sealing (Fe-Ni Alloy for Controlled Expansion Sealing) adalah sejenis bahan logam khas yang mencapai pemadanan pekali pengembangan haba yang tepat melalui peraturan komposisi. Ia digunakan secara meluas dalam pembungkusan komponen elektronik, meterai sensor aeroangkasa, dan sambungan peralatan semikonduktor. Dan pemandangan lain. Nilai utamanya adalah untuk menyelesaikan masalah keretakan tekanan yang disebabkan oleh perbezaan pekali pengembangan haba antara bahan yang berbeza. Contohnya, dalam pembungkusan litar bersepadu, aloi perlu digabungkan dengan substrat seramik (CTE ≈ 6-8 × 10 ⁻ ⁶/℃) dan pin logam (CTE ≈ 16-18 × 10 ⁻/℃) menyedari pemadanan kecerunan pekali pengembangan haba untuk memastikan kebolehpercayaan peranti dalam suhu-55 ° C hingga 150 ° C.

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

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. bergantung pada bengkel standard moden di Zon berteknologi tinggi Zhengzhou untuk membina sistem teknologi rantai penuh yang meliputi pemurnian logam dengan kemurnian tinggi, peleburan aloi khas, dan pemprosesan ketepatan. Dalam bidang aloi besi-nikel, syarikat memberi tumpuan untuk menerobos tiga arah teknikal:

1. Teknologi kawalan tepat komposisi
Melalui proses dwi peleburan induksi vakum (VIM) dan peleburan semula elektroslag (ESR), kandungan nikel dikendalikan dalam julat 36%-42%, digabungkan dengan penambahan kobalt surih (Co≤ 0.5%) dan mangan (Mn ≤ 0.3%), Menyedari pekali pengembangan haba dalam (9-12)× 10 ⁻ tidak boleh disesuaikan dalam julat/℃, sesuai dengan keperluan senario aplikasi yang berbeza. Sebagai contoh, aloi 4J29 (Ni36 %) CTE dalam suhu 20-100 ℃ adalah 10.2 × 10 ⁻/℃, yang sangat konsisten dengan prestasi aloi yang boleh ditebang (Kovar).

2. Teknologi homogenisasi organisasi mikro
Dengan menggunakan proses pemejalan arah dan penggulungan panas, butiran aloi dikawal pada ASTM 5-8, mengurangkan pemisahan komponen dan anisotropi. Diuji oleh difraksi belakang elektronik (EBSD), taburan perbezaan sempadan kristal produknya tertumpu pada 15 °-45 °, yang secara signifikan meningkatkan ketahanan panas dan keletihan bahan. Selepas pemuatan kitaran selama 10 kali, ubah bentuk plastik adalah ≤ 0.02%.

3. Pengoptimuman keserasian rawatan permukaan dan pengedap
Melalui penyaduran nikel secara kimia (ketebalan 2-5μm) dan rawatan anodisasi, lapisan oksida padat terbentuk di permukaan aloi untuk meningkatkan kebasahan dengan kaca dan seramik. Data yang diukur sebenarnya menunjukkan bahawa kekuatan pengedap produknya dan seramik alumina 96% adalah 35MPa, dan kedap udara lebih baik daripada 1 × 10 ⁻ M³ Pa · m³/s (kaedah pengesanan kebocoran He).

3. Kes aplikasi khas: pembungkusan sensor aeroangkasa

Dalam jenis projek sensor kawalan sikap satelit tertentu, pelanggan perlu menyelesaikan masalah kegagalan meterai aloi Kovar tradisional kerana ketidakcocokan pekali pengembangan haba dalam lingkungan suhu-60 ℃ hingga 120 ℃. Qingchuan New Materials menyediakan penyelesaian aloi 4J36 yang disesuaikan, yang mencapai kejayaan melalui parameter teknikal berikut:

LANGKAH1: Pengoptimuman bahan
Tingkatkan kandungan nikel hingga 36.5%, tambahkan 0.2% vanadium (V) untuk memperbaiki butiran kristal, sehingga CTE aloi stabil pada 9.8 × 10 ⁻/℃ dalam lingkungan-60 ℃ hingga 120 ℃, dan substrat seramik sensor (CTE = 9.5 × 10 ⁻/℃) sepadan hingga 99%.

LANGKAH2: Kawalan Proses
Rawatan haba vakum (1050 ℃ × 2 jam, penyejukan dengan relau) digunakan untuk menghilangkan tekanan sisa, digabungkan dengan pengesanan cacat ultrasonik (UT) untuk mengesan kecacatan dalaman untuk memastikan ketumpatan bahan ≥ 99.95%.

LANGKAH3: Pengesahan meterai
Selepas 1000 ujian kitaran terma (-60 ℃ → 120 ℃, kadar kenaikan dan penurunan suhu 5 ℃/min), tidak ada keretakan pada antara muka pengedap, dan kedap udara dikekalkan ≤ 5 × 10 ⁻ ² Pa · m³/s, ia jauh lebih baik daripada standard 1 × 10 ⁻ ¹ Pa · m³/s yang diperlukan oleh pelanggan.

Empat, Kelebihan Teknologi dan Nilai Industri

Aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel dari bahan baru Qingchuan telah mencapai tiga kelebihan teras melalui pengoptimuman rantai komponen-proses-pengedap:

1. Prestasi boleh disesuaikan
Menyokong CTE untuk menyesuaikan permintaan dalam lingkungan 8-14 × 10 ⁻/℃, dan menyesuaikan diri dengan pelbagai bahan matriks seperti kaca, seramik, dan logam.

2. Peningkatan kebolehpercayaan
Teknologi penyempurnaan butiran dan kawalan tekanan sisa meningkatkan ketahanan kejutan termal bahan sebanyak 40%, dan mengurangkan kehilangan kecekapan pengedap hingga di bawah 0.5%.

3. Tempoh penghantaran dipendekkan
Dengan bergantung pada barisan pengeluaran automatik dan sistem pengesanan kualiti, kitaran penghantaran produk konvensional dikurangkan menjadi 15 hari, yang 30% lebih pendek daripada purata industri.

Pada masa ini, produknya telah lulus pensijilan standard ketenteraan GJB 9001C-2017, dan telah diterapkan secara berkumpulan di Aerospace Science and Technology Group, China Electric Technology dan perusahaan lain. Ia telah menyampaikan lebih dari 50 tan aloi pengedap, yang menyokong pengesahan kebolehpercayaan lebih dari 200 model produk.