หนึ่ง. ภูมิหลังด้านเทคโนโลยีและการกำหนดตำแหน่งในอุตสาหกรรม

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลเป็นวัสดุหลักในด้านบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และการบินและอวกาศที่มีความแม่นยำค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและการจับคู่แก้ว/เซรามิกส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ด้วยข้อได้เปรียบด้านสถานที่ตั้งของเขตพัฒนาอุตสาหกรรมไฮเทคเจิ้งโจวบริษัทชิงฉวนนิว Materials (เจิ้งโจว) จำกัดมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษสายผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ครอบคลุม4J29, 4J42, 4J50และยี่ห้ออื่นๆผ่านการหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) Electroplate Melting (ESR) กระบวนการคู่ทำให้เกิดความสม่ำเสมอขององค์ประกอบโลหะผสม ≤ 0.02% และปริมาณก๊าซ ≤ 10ppm

สอง. การวางผังเทคโนโลยีหลักและการนวัตกรรมด้านกระบวนการผลิต

1. การเพิ่มประสิทธิภาพส่วนผสมและระบบบำบัดความร้อน

เพื่อตอบสนองต่อการลดทอนความแข็งแรงในการดัดของโลหะผสม4J50ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงทีม R & D ของ Jinchuan ได้ปรับปริมาณนิกเกิลเป็น51.5%-52.5% และแนะนำโมลิบดีนัม0.2%-0.5% เพื่อสร้างเฟสเสริมแรง Ni3(Al,Ti) ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากการหลอมด้วยไฮโดรเจนที่900 ℃ ± 20 ℃ เป็นเวลา1ชั่วโมงขนาดของโลหะผสมจะสูงกว่าระดับ7ความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิห้องเพิ่มขึ้นเป็น550MPa และยังคงรักษาระดับความเข้ม420MPa ที่อุณหภูมิสูง400 ℃ ซึ่งเพิ่มขึ้น15% เมื่อเทียบกับกระบวนการดั้งเดิม.

2. กระบวนการขึ้นรูปและปิดผนึกที่แม่นยำ

ในด้านบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ Qingchuan ใช้เทคโนโลยีการหล่อที่มีความแม่นยำในการลงทุนแม่พิมพ์เพื่อให้เกิดการเผาไหม้ร่วมของโลหะผสม4J42และเซรามิกอลูมินาโดยการควบคุมอัตราการทำความเย็น ≤ 50 ℃/นาทีความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างโลหะผสมและเซรามิกคือ ≤ 0.5 × 10 ⁻ ⁶/℃ และอัตราการรั่วไหลหลังการปิดผนึกต่ำกว่า1 × 10 ⁻ ¹ ¹ Pa ·m³/s ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของเกรดการบินและอวกาศข้อกำหนดการปิดผนึกในกรณีทั่วไปโมดูลการสื่อสารในอวกาศบางโมดูลใช้เปลือกโลหะผสม Qingchuan 4J42หลังจาก1,000รอบที่อุณหภูมิ-60 ° C ถึง450 ° C อัตราการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างจะสูงถึง99.2%

3. การรักษาพื้นผิวและความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น

เพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานของสภาพแวดล้อมทางทะเล Qingchuan ได้พัฒนากระบวนการเคลือบคอมโพสิตสามชั้น: ชั้นล่างใช้นิกเกิลไฟฟ้า (ความหนา5μm) เพื่อเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวชั้นกลางคือแพลเลเดียมชุบด้วยไฟฟ้า (ความหนา2μm) เพื่อป้องกันการแทรกซึมของคลอไรด์ไอออนและชั้นผิวถูกพ่นด้วย PTFE (ความหนา20μm) การทดสอบการพ่นเกลือแสดงให้เห็นว่าหลังจากการทดสอบ500ชั่วโมงพื้นผิวของโลหะผสมไม่มีจุดกัดกร่อนและความแข็งของวิคเกอร์ (HV) ลดลงเพียง8% ซึ่งดีกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมที่ลดลง30%

3.กรณีการใช้งานทั่วไปและการตรวจสอบประสิทธิภาพ

1. แพคเกจเซ็นเซอร์การบินและอวกาศ

ระบบนำทางเฉื่อยของขีปนาวุธบางประเภทใช้เปลือกเซ็นเซอร์โลหะผสม Qingchuan 4J52และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของค่าเฉลี่ยอยู่ในช่วง20-400 ℃ (9.8-11.0)× 10 ⁻ ⁶/℃ และข้อผิดพลาดในการจับคู่กับ DM-308แก้วอ่อนของกลุ่มโมลิบดีนัมคือ ≤ 0.3 × 10 ⁻ ⁶ ⁶/℃ หลังจากการทดสอบการสั่นสะเทือนของพื้นดิน (ความถี่10-2000Hz, ความเร่ง20g) และการทดสอบสูญญากาศความร้อน (ความดัน10⁻ Pa รอบ-55 ℃ ถึง125 ℃) ความเสถียรในการส่งสัญญาณของอุปกรณ์ดีกว่าข้อกำหนดการออกแบบ12%

2. ซีลหน้าต่างเลเซอร์

ในโครงการเลเซอร์กำลังสูงอินเทอร์เฟซการปิดผนึกของบล็อกหน้าต่างโลหะผสม Qingchuan 4J50และแก้วควอตซ์ใช้กระบวนการประสานที่ใช้งานอยู่และการประสานคือโลหะผสม Ag-Cu-Ti (เนื้อหา Ti 0.15%) หลังจากการทดสอบทางโลหะวิทยาความหนาของชั้นปฏิกิริยาอินเทอร์เฟซจะถูกควบคุมที่3-5μm และความแข็งแรงของแรงเฉือนจะสูงถึง85MPa ซึ่งสูงกว่ากระบวนการประสานแบบเดิม40% หลังจากเลเซอร์ทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา5,000ชั่วโมงการเสียรูปของที่นั่งหน้าต่างคือ ≤ 0.02มม. ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดความแม่นยำในการจัดตำแหน่งของระบบออปติคอล

ประการที่สี่พารามิเตอร์ทางเทคนิคและระบบมาตรฐาน

ผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ของวัสดุใหม่ของชิงฉวนปฏิบัติตามมาตรฐานทางเทคนิค YB/T 5235-1993อย่างเคร่งครัดพารามิเตอร์หลักมีดังนี้:

• ความหนาแน่น: 8.12-8.25g/cm³
• ความต้านทาน: 0.43-0.61μΩ ·m
• การนำความร้อน: 14.6-16.7W/(m · ℃)
• จุดคูรี: 480-520 ℃
• ขนาดเกรน: ≥ 7 (มาตรฐาน ASTM E112)

บริษัทได้ผ่านการรับรองระบบการจัดการคุณภาพ ISO9001:2015พร้อมด้วยสเปกโตรมิเตอร์แบบอ่านโดยตรงหัววัดอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์วิเคราะห์อื่นๆเพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับคุณภาพของกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การหลอมจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและอัตราการส่งผ่านชุดผลิตภัณฑ์ยังคงสูงกว่า99.6% เป็นเวลาสามปีติดต่อกัน

5.แนวโน้มเทคโนโลยีในอนาคต

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการสื่อสาร5G คอมพิวเตอร์ควอนตัมและสาขาอื่นๆโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่กำลังพัฒนาไปในทิศทางของความแม่นยำที่สูงขึ้นและโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น Qingchuan New Materials วางแผนที่จะลงทุน20ล้านหยวนในกองทุนวิจัยและพัฒนาโดยมุ่งเน้นไปที่ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีต่อไปนี้:

• พัฒนาโลหะผสมซีรีส์4JXX ที่มีการกระจายแบบไล่ระดับของปริมาณนิกเกิลเพื่อให้เกิดการควบคุมเชิงเส้นของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนในช่วง10-400 ℃
• ศึกษากระบวนการพิมพ์3มิติของการหลอมเลือกด้วยเลเซอร์ (SLM) และผลิตใบพัดกังหันกลวงพร้อมช่องระบายความร้อนและชิ้นส่วนโครงสร้างรูปทรงพิเศษอื่นๆ
• ด้วยความร่วมมือกับสถาบันวิศวกรรมกระบวนการของ Chinese Academy of Sciences เราจะสำรวจเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพของนาโนคริสตัลไลน์เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงของโลหะผสมเป็น1000MPa