หนึ่ง. ภูมิหลังด้านเทคโนโลยีและการกำหนดตำแหน่งในอุตสาหกรรม

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลเป็นวัสดุหลักของอุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้าบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์และการบินและอวกาศความเข้ากันได้ของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวและแก้ว/เซรามิกจะกำหนดความน่าเชื่อถือของการปิดผนึกโดยตรงด้วยความได้เปรียบด้านสถานที่ตั้งของเขตพัฒนาอุตสาหกรรมไฮเทคเจิ้งโจวบริษัทชิงฉวนนิว Materials (เจิ้งโจว) จำกัดมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษและได้สร้างระบบทางเทคนิคแบบเต็มกระบวนการตั้งแต่การหลอมไปจนถึงการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำและได้กลายเป็นสาขาโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลในประเทศผู้ปฏิบัติงานด้านเทคนิค

2.รูปแบบเทคโนโลยีหลักและความก้าวหน้าในกระบวนการ

1. กระบวนการหลอมสูญญากาศเหนี่ยวนำ (VIM) Electroplags Re-Melting (ESR)
ด้วยกระบวนการ VIM สิ่งสกปรกของก๊าซจะถูกกำจัดออกไปและ ESR จะได้รับการขัดเกลาเพิ่มเติมเพื่อให้ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบโลหะผสมอยู่ภายใน ± 0.05% ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของความเข้มข้นของความเค้นของส่วนต่อประสานการปิดผนึกได้อย่างมากตัวอย่างเช่นในการผลิตโลหะผสม4J50กระบวนการนี้จะควบคุมปริมาณออกซิเจนให้ต่ำกว่า15ppm ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับความบริสุทธิ์ของวัสดุ

2. เทคโนโลยีการแข็งตัวและผลึกเดี่ยว
สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นเปลือกเซ็นเซอร์การบิน Qingchuan ใช้เทคโนโลยีการแข็งตัวแบบทิศทางเพื่อควบคุมทิศทางการเติบโตของผลึกเสาเพื่อให้โลหะผสมยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่สลับกันที่อุณหภูมิ-60 ° C ถึง450 ° C ผลิตภัณฑ์ใบมีดคริสตัลเดี่ยวได้ผ่านการตรวจสอบการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทางทหาร GJB 548B-2005

3. การปรับปรุงระบบการอบชุบด้วยความร้อน
การกระจายขนาดของเฟสแกมมา (Ni₃(Al,Ti)) ได้รับการควบคุมโดยการบำบัดอายุของสารละลายที่เป็นของแข็งเพื่อให้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของค่าเฉลี่ยของโลหะผสม4J33ในช่วง20-300 ℃ คงที่ที่5.0-5.3 × 10 ⁶/℃ และ95% เซรามิกอลูมินาได้รับการจับคู่ที่แม่นยำข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าอัตราการรั่วไหลของชิ้นส่วนปิดผนึกโลหะผสมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมหลังจากผ่านความร้อน1,000รอบต่ำกว่า1 × 10 ⁻ ² Pa · m³/s

สาม. การวิเคราะห์กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้ที่เป็นตัวอย่าง

1. สาขาบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์
ในโครงการบรรจุภัณฑ์ชิปเกรดการบินและอวกาศโลหะผสม Qingchuan 4J50ถูกใช้เป็นวัสดุกรอบตะกั่วโลหะเพื่อแก้ปัญหาต้นทุนที่สูงของโลหะผสม Kovar แบบดั้งเดิมเนื่องจากโคบอลต์ผ่านกระบวนการเผาร่วมกับเซรามิกอลูมินาหลังจากการทดสอบเปรียบเทียบโซลูชันนี้ช่วยลดต้นทุนบรรจุภัณฑ์ได้32% และลดอัตราความล้มเหลวในการจับคู่ความร้อนจาก0.8% เป็น0.15%

2. เซ็นเซอร์การบินและอวกาศ
เปลือกโลหะผสม4J33ที่พัฒนาขึ้นสำหรับระบบนำทางเฉื่อยบางประเภทผลิตโดยใช้กระบวนการแข็งตัวตามทิศทางหลังจากได้รับผลกระทบจากความร้อน5,000ครั้งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงตั้งแต่-60 ° C ถึง125 ° C การเปลี่ยนแปลงขนาดจะอยู่ที่0.002มม. ซึ่งเป็นไปตามอุณหภูมิของ GJB 360B-2009วิธี107ข้อกำหนดการทดสอบผลกระทบ

3. อุปกรณ์ทางการแพทย์ส่วนประกอบสูญญากาศ
ในซีลนำไฟฟ้าของเครื่องตรวจจับ CT ชิงฉวนควบคุมรูปร่างคาร์ไบด์ของโลหะผสม4J42เพื่อรักษาอัตราการรั่วไหลต่อปีน้อยกว่า0.1% ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูง10 ⁻ Pa ซึ่งดีกว่า0.5% ของค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมอย่างมีนัยสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของการทำงานในระยะยาวของอุปกรณ์ทางการแพทย์

ประการที่สี่พารามิเตอร์ทางเทคนิคและระบบควบคุมคุณภาพ

Qingchuan New Materials ได้สร้างระบบการตรวจสอบแบบเต็มกระบวนการซึ่งครอบคลุมวัตถุดิบที่เข้ามาในโรงงานจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ออกจากโรงงาน:
-องค์ประกอบทางเคมี: การวิเคราะห์สเปกตรัม ICP-OES ความแม่นยำ0.001%
-ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว: ใช้เครื่องวัดความร้อน DIL 402C ช่วงอุณหภูมิทดสอบ-150 ° C ถึง1000 ° C
-คุณสมบัติเชิงกล: ผ่านเครื่องทดสอบอเนกประสงค์ Zwick/Roell เพื่อให้สามารถควบคุมความต้านทานแรงดึงความแข็งแรงของผลผลิตและพารามิเตอร์อื่นๆได้อย่างแม่นยำ
-องค์กรขนาดเล็ก: สังเกตลักษณะของขอบเขตเกรนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนการปล่อยสนาม ZEISS เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความเสี่ยงในการตกตะกอนเฟส

5.แนวโน้มเทคโนโลยีและมูลค่าอุตสาหกรรม

Qingchuan New Materials เร่งการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ใหม่ผ่านเทคโนโลยีจีโนมวัสดุโลหะผสม4J52ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาจะขยายช่วงการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเป็น12-15 × 10 ⁻ ⁶/℃ ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับวัสดุแก้วประเภทต่างๆได้มากขึ้นรูปแบบของการอัพเกรดประสิทธิภาพของวัสดุที่ขับเคลื่อนด้วยนวัตกรรมกระบวนการนี้เป็นเส้นทางเทคโนโลยีที่ทำซ้ำได้สำหรับการเปลี่ยนอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์