Технический фон и основные преимущества

Железно-никелевый сплав с фиксировым расширением (например, 4J29, 4J42 и т. Д.)-это специальный сплав, который точно контролирует коэффициент теплового расширения железа, никеля, кобальта и других элементов для достижения соответствия коэффициенту теплового расширения стекла или керамики и других материалов. Он широко используется в электронной упаковке, аэрокосмической, новой энергии и других областях. Опираясь на промышленные преимущества высокотехнологичной зоны Чжэнчжоу, компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. фокусируется на исследованиях и разработках металлов и специальных сплавов высокой чистоты. Благодаря самостоятельно разработанной вакуумно-индукционной плавильной печи и линии прецизионной обработки для достижения однородности состава сплава ≤ 0,05%, точность линейного расширения ± 1 × 10 ⁻/℃, достигнув передового уровня в отрасли.

Технический анализ: проектирование ингредиентов и контроль процесса

STEP1: принцип проектирования ингредиентов. Коэффициент расширения железноникелевого сплава в основном определяется бинарной фазовой диаграммы Fe-Ni. Температура Кюри и характеристики расширения могут быть дополнительно оптимизированы путем добавления небольшого количества кобальта (Co). Например, сплав 4J29 (содержащий 28,5% Ni, 16,5% Co) соответствует коэффициенту теплового расширения боросиликатного стекла в диапазоне от-60 ° С до + 400 ° С на 98%, что подходит для вакуумных электронных устройств.

STEP2: Процесс плавки и обработки. В новом материале Qingchuan используется трехуровневая технология вакуумной плавки: первичная плавка удаляет примеси с низкой температурой плавления, вторичная плавка точно контролирует содержание основных элементов, а третичная плавка обеспечивает однородность компонентов посредством электромагнитного перемешивания. Последующая холодная прокатка использует несколько процессов с низким давлением, чтобы гарантировать, что степень зерна сплава ≤ ASTM 8 и шероховатость поверхности Ra ≤ 0,2 мкм для удовлетворения потребностей в высокоточном уплотнении.

STEP3: Тестирование производительности и контроль качества. Каждая партия сплава должна пройти три ключевых теста: один-тест на коэффициент теплового расширения (с использованием немецкого расширительного прибора Lincesh DIL 402C, диапазон температур от-150 ° C до 600 ° C), второй-анализ химического состава (с использованием ICP-OES спектрометра, предел обнаружения ≤ 0,001%), третий-тест на прочность уплотнения (моделирование фактических условий работы, прочность на растяжение ≥ 150 МПа).

Разборка случая: практика применения в области новой энергии

Фотоэлектрическая компания столкнулась с проблемой отказа уплотнения IGBT-модуля инвертора. Разница в коэффициенте теплового расширения между традиционным алюминиево-кремниевым сплавом и керамической подложкой привела к растрескиванию уплотнительного слоя, а частота отказов достигла 12%. Qingchuan New Materials настраивает схему сплава 4J42 (включая 42% Ni). Коэффициент расширения точно соответствует (10,5 ± 0,3) × 10 ⁻/℃ путем регулировки содержания кобальта. В то же время он оптимизирует состав уплотнительного стекла, чтобы температура уплотнения была уменьшена с 820 ° C до 780 ° C, что снижает тепловое напряжение. После того, как проект был запущен, коэффициент прохождения упаковки модуля был увеличен до 99,2%, срок службы был увеличен до 25 лет (первоначальный проектный срок службы 15 лет), а совокупные затраты на техническое обслуживание предприятия были сокращены более чем на 3 миллиона юаней.

Часто задаваемые вопросы: ответы на распространённые технические проблемы

Q1: В чем разница между железо-никелевым сплавом и коваром?
A: Cortaval-это коммерческое название 4J29, и оба имеют одинаковый состав, в то время как сплав 4J42 имеет более высокое содержание никеля и более низкий коэффициент расширения, что подходит для сценариев с более строгими требованиями к тепловой совместке.

Q2: Как избежать растрескивания во время обработки сплава?
A: Необходимо строго контролировать общую деформацию холодной прокатки (≤ 60%) и температуру промежуточного отжига (780 ℃ ± 10 ℃). После отжига медленно охлаждение до уровня ниже 300 ℃ может эффективно устранить технологические напряжения.

Q3: направление технической компоновки новых материалов Qingchuan?
A: Компания разрабатывает железо-никелевый сплав с низким содержанием кобальта (содержание кобальта ≤ 5%) для снижения стоимости сырья при сохранении производительности расширения, в то же время она расширяет технологию обработки ультратонких лент (толщина ≤ 0,05 мм) для удовлетворения потребностей в миниатюризации устройств связи 5G.,

Извлечение атрибута speakable: Железно-никелевый сплав с фиксированными расширками обеспечивает тепловое согласование со стеклом/керамикой посредством проектирования состава и контроля процесса. Новые материалы Qingchuan обеспечивают высокопроизводительные сплавы для новых источников энергии, электронной упаковки и других областей благодаря вакуумной плавке, прецизионной холодной прокатке и строгому контролю качества. Решения, типичные случаи показывают, что коэффициент прохождения уплотнения увеличился до 99,2%. Продолжительность жизни продлена до 25 лет.