1. Технический контекст и отраслевая позиция

Железно-никелевый сплав с фиксированным расширением является основным материалом для электрических вакуумных устройств, полупроводниковой упаковки и аэрокосмической области. Коэффициент расширения и стекло/керамика непосредственно определяют надежность уплотнения. Опираясь на преимущества местоположения зоны высокотехнологичного промышленного развития Чжэнчжоу, компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. сосредоточила внимание на исследованиях и разработках металлов высокой чистоты и специальных сплавов и создала полную технологическую систему от плавки до точной обработки. Технический практик.

Во-вторых, основные технические макеты и технологические прорывы

1. Двойной процесс вакуумной индукционной плавки (VIM) электрошлаковой переплавки (ESR)
Процесс VIM удаляет газовые примеси и дополнительно очищает зерна в сочетании с ESR, так что однородность состава сплава находится в пределах ± 0,05%, что значительно снижает риск концентрации напряжения на границе раздела уплотнения. Например, при производстве сплава 4J50 этот процесс регулирует содержание кислорода ниже 15ppm, что отвечает строгим требованиям чистоты материала для полупроводниковой упаковки.

2. Направленное затвердевание и технология монокристаллов
Для сложных структурных деталей, таких как корпуса авиационных датчиков, Qingchuan использует технологию направленного затвердевания для контроля направления роста столбчатых кристаллов, так что сплав все еще сохраняет структурную целостность при переменных средах температуры от-60 до 450 ° C. Его монокристаллические лезвия были проверены в ходе экологических испытаний военных электронных компонентов GJB 548B-2005.

3. Оптимизация режима термической обработки
Распределение размеров γ '-фазы (Ni (Al,Ti)) регулировали обработкой старения на твердом растворе, так что средний линейный коэффициент расширения сплава 4J33 в диапазоне 20-300 ° C стабилизировался на уровне 5,0-5,3 × 10 ° C и 95% глиноземной керамики для достижения точного соответствия. Измеренные данные показали, что уплотнения сплава, подвергнутые оптимизированной термообработке, после 1000 тепловых циклов имеют скорость утечки менее 1 × 10 ⁻ ¹ ² Па · м³/с.

III. Анализ типичных примеров применения

1. Поле полупроводниковой упаковки
В проекте по упаковке микросхем космического класса сплав Qingchuan 4J50 используется в качестве материала каркаса с металлическим выводом, а процесс совместного сжигания с глиноземной керамикой решает проблему высокой стоимости традиционных сплавов Kovar из-за кобальтовых элементов. После сравнительных испытаний эта схема снижает стоимость упаковки на 32% и снижает эффективность термического согласования с 0,8% до 0,15%.

2. Аэрокосмические датчики
Корпус из сплава 4J33, разработанный для определенного типа инерциальной навигационной системы, изготовлен с использованием процесса направленного затвердевания. После 5000 тепловых ударов в экстремальных условиях от-60 ° C до 125 ° C изменение размера составляет всего 0,002 мм, что соответствует методу GJB 360B-2009 107. Температурные ударные испытания требования.

3. Вакуумные сборки медицинского оборудования
В электрических уплотнениях, выводимых CT-детектором, Qingchuan контролировал форму карбида сплава 4J42, чтобы поддерживать годовой уровень утечки менее 0,1% в условиях высокого вакуума 10 Pa, что значительно лучше, чем в среднем по отрасли. 0,5%, обеспечивая стабильность долгосрочной работы медицинского оборудования.

В-четвертых, технические параметры и система контроля качества

Qingchuan New Material устанавливает полную систему тестирования, которая покрывает сырье от завода до готовой продукции:
-Химический состав: с использованием ICP-OES спектрального анализа с точностью до 0,001%
-Коэффициент расширения: использование терморасширителя DIL 402C, диапазон температуры испытания-150 ℃ до 1000 ℃
-Механические свойства: через универсальный испытательный аппарат Zwick/Roell для достижения точного контроля таких параметров, как предел прочности на растяжение и предел текучести
-Микроорганизация: использование сканирующего электромикроскопа ZEISS для наблюдения характеристик границ зерен, чтобы гарантировать отсутствие риска выделения сигма-фазы

V. Технологические перспективы и отраслевая ценность

Qingchuan New Material ускоряет исследования и разработку нового железноникелевого сплава с фиксированной набухкой с помощью технологии генома материала. Его разрабатываемый сплав 4J52 расширил диапазон согласования коэффициента расширения до 12-15 × 10 ⁻/℃, что может быть адаптировать к большему количеству видов стеклянных материалов. Этот режим повышения производительности материалов с помощью технологических инноваций обеспечивает воспроизводимый технический путь для замены высококачественного оборудования на локализацию.