1.ภูมิหลังทางเทคนิคและความต้องการของอุตสาหกรรม

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิล (เช่น4J29, 4J33เป็นต้น) เป็นโลหะผสมพิเศษที่ควบคุมอัตราส่วนของเหล็ก-นิกเกิลอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของแก้วเซรามิกและวัสดุอื่นๆมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์สูญญากาศการบินและอวกาศฯลฯฟิลด์ความต้องการหลักคือการแก้ปัญหาความล้มเหลวของการปิดผนึกที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงหรืออุณหภูมิต่ำตัวอย่างเช่นในบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์หากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของโลหะและเซรามิกไม่ตรงกันจะทำให้อุปกรณ์เกิดรอยแตกความเครียดในวงจรอุณหภูมิซึ่งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ

2.รูปแบบทางเทคนิคและความแข็งแกร่งด้านการวิจัยและพัฒนาของ Qingchuan New Materials

Jinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ตั้งอยู่ในเขตพัฒนาอุตสาหกรรมไฮเทคเจิ้งโจวโดยมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษบริษัทติดตั้งเตาหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศขั้นสูงในระดับสากลเตาหลอมตะกรันไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆซึ่งสามารถควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลได้อย่างแม่นยำ (ข้อผิดพลาด ≤ 0.01%) และปรับโครงสร้างเกรนและคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุให้เหมาะสมผ่านการรีดเย็นการอบชุบด้วยความร้อนและกระบวนการอื่นๆตัวอย่างเช่นโลหะผสม4J29ที่ผลิตโดยมันอยู่ในช่วงอุณหภูมิ-60 ° C ถึง200 ° C และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของค่าเฉลี่ยคือ (4.6 ± 0.1)× 10 ⁻ ⁶/℃ และระดับการจับคู่กับแก้วบอโรซิลิเกตมากกว่า98% ซึ่งตรงตามความแม่นยำสูงข้อกำหนดการปิดผนึก

ในแง่ของการวิเคราะห์และทดสอบบริษัทมีสเปกโตรมิเตอร์แบบอ่านตรงเครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และอุปกรณ์อื่นๆซึ่งสามารถตรวจจับองค์ประกอบทางเคมีโครงสร้างเฟสและลักษณะพื้นผิวของโลหะผสมได้อย่างสมบูรณ์ตัวอย่างเช่นจากการสังเกต SEM พบว่ากระบวนการบำบัดความร้อนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสามารถปรับขนาดอนุภาคโลหะผสมจาก50μm เป็น20μm ซึ่งช่วยเพิ่มความเป็นพลาสติกและความแข็งแรงในการปิดผนึกของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ

3.กรณีการใช้งานทั่วไป: บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศ

บริษัทการบินและอวกาศแห่งหนึ่งล้มเหลวในการปิดผนึกอุปกรณ์ไมโครเวฟสำหรับดาวเทียมเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ไม่ตรงกันของวัสดุปิดผนึกแบบดั้งเดิมที่อุณหภูมิสูงมาก Qingchuan New Materials ได้ปรับแต่งโซลูชันโลหะผสม4J33สำหรับมันด้วยการปรับปริมาณนิกเกิลเป็น33% และปรับกระบวนการบำบัดความร้อนให้เหมาะสมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะผสมในช่วง-100 ° C ถึง300 ° C จะตรงกับพื้นผิวเซรามิกอย่างสมบูรณ์ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าหลังจากรอบอุณหภูมิ100รอบ (-100 ° C ถึง150 ° C) ประสิทธิภาพการปิดผนึกของอุปกรณ์ที่ห่อหุ้มยังคงอยู่ในระดับ IP68และอัตราการรั่วไหลต่ำกว่า1 × 10 ⁻ ¹ ¹ Pa ·m³/s ซึ่งสูงกว่าวัสดุแบบเดิม3คำสั่ง

นอกจากนี้บริษัทยังมีโซลูชันบรรจุภัณฑ์โลหะผสม4J29สำหรับระบบการจัดการแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ (BMS) ซึ่งจะลดความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กโดยการควบคุมปริมาณโคบอลต์ (≤ 0.05%) ในโลหะผสมและหลีกเลี่ยงการรบกวนสัญญาณเซ็นเซอร์หลังจากการทดสอบโดยบุคคลที่สามความสามารถในการซึมผ่านของวัสดุที่อุณหภูมิ-40 ° C ถึง + 85 ° C คือ μr≤ 1.005ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์

ประการที่สี่พารามิเตอร์ทางเทคนิคและสถานการณ์การปรับตัว

พารามิเตอร์หลักของโลหะผสมปิดผนึกเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ของวัสดุใหม่ของชิงฉวนมีดังนี้:

• ช่วงส่วนผสม：Fe（54%-62%）、Ni（28%-34%）、Co（≤0.05%）、C（≤0.03%）
• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน：4J29（4.6×10⁻⁶/℃）、4J33（5.2×10⁻⁶/℃）
• คุณสมบัติทางกล: ความต้านทานแรงดึง ≥ 520MPa, การยืดตัว ≥ 30%
• สถานการณ์ที่เหมาะสม: บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูงอุปกรณ์การบินและอวกาศเซ็นเซอร์รถยนต์พลังงานใหม่อุปกรณ์ทางการแพทย์ฯลฯ

ห้า. คำถามที่พบบ่อย: คำตอบสำหรับปัญหาทางเทคนิคทั่วไป

Q1: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลตรงกับแก้วอย่างไร?
ตอบ: จำเป็นต้องปรับปริมาณนิกเกิลในโลหะผสมตามค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของแก้ว (เช่นแก้วบอโรซิลิเกต4.7 × 10 ⁻/℃) ตัวอย่างเช่นโลหะผสม4J29จับคู่กับแก้วบอโรซิลิเกตผ่านปริมาณนิกเกิล29% และข้อผิดพลาดจะถูกควบคุมภายใน ± 0.1 × 10 ⁻ ⁶/℃

Q2: อะไรคือปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรงของการปิดผนึกโลหะผสม?
ตอบ: ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากขนาดเกรนความหยาบผิวและกระบวนการบำบัดความร้อนวัสดุใหม่ของชิงฉวนได้เพิ่มความแข็งแรงในการปิดผนึกเป็นมากกว่า200MPa ผ่านการขัดผิว (≤ 20μm) และการขัดผิวซึ่งเกินมาตรฐานอุตสาหกรรม (150MPa)

Q3: วิธีการแก้ปัญหาออกซิเดชันของโลหะผสมที่อุณหภูมิสูง?
ตอบ: บริษัทใช้การหลอมสูญญากาศและกระบวนการบำบัดความร้อนด้วยการป้องกันก๊าซเฉื่อยเพื่อควบคุมปริมาณออกซิเจนในโลหะผสมให้ต่ำกว่า10ppm ในขณะเดียวกันการชุบนิกเกิลบนพื้นผิว (ความหนา ≥ 5μm) จะช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้งานในระยะยาวในสภาพแวดล้อม500 ℃ ออกซิไดซ์