ภูมิหลังด้านเทคโนโลยีและความต้องการของอุตสาหกรรม

โลหะผสมที่มีความแม่นยำในการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลเป็นวัสดุโลหะพิเศษที่ได้รับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เฉพาะเจาะจงโดยการควบคุมสัดส่วนของส่วนประกอบอย่างแม่นยำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศเครื่องมือที่มีความแม่นยำการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และสาขาอื่นๆคุณค่าหลักคือการแก้ปัญหาความล้มเหลวของการเชื่อมต่อที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่นในเครื่องมือทางแสงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเลนส์และตัวยึดจะต้องตรงกันอย่างมากเพื่อหลีกเลี่ยงความผิดเพี้ยนของภาพด้วยข้อได้เปรียบด้านสถานที่ตั้งเชิงกลยุทธ์ของ Zhengzhou High-tech Zone บริษัท Jinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. มุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษสายผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่ครอบคลุมแบรนด์มาตรฐานสากลเช่น4J29และ4J36และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนความแม่นยำสามารถเข้าถึง ± 1 × 10 ⁻ ⁶/℃ ตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของการผลิตระดับไฮเอนด์สำหรับความมั่นคงของวัสดุ

หลักการทางเทคนิคและข้อดีหลัก

ลักษณะการขยายตัวของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่เกิดจากผลการมอดูเลตของอะตอมนิกเกิลบนโครงตาข่ายอะตอมเหล็กในโครงสร้างผลึกด้วยการปรับปริมาณนิกเกิล (โดยปกติ28%-36%) และเพิ่มโคบอลต์โมลิบดีนัมและองค์ประกอบอื่นๆทำให้สามารถควบคุมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ของวัสดุได้อย่างแม่นยำในช่วงอุณหภูมิ-50 ° C ถึง200 ° C วัสดุใหม่ของชิงฉวนใช้กระบวนการหลอมแบบเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมด้วยไฟฟ้า (ESR) เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของโลหะผสมมีความสม่ำเสมอ ≤ 0.05% และปริมาณสิ่งเจือปน (เช่นกำมะถันและฟอสฟอรัส) ≤ 0.005% ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญและประสิทธิภาพการประมวลผลสายการผลิตแบบบูรณาการการหลอมรีดเย็นที่พัฒนาขึ้นเองสามารถผลิตตามความต้องการความหนา0.05มม. ถึง10มม. โดยมีกำลังการผลิตต่อปี500ตันผลิตภัณฑ์ได้ผ่านการรับรองระบบการจัดการคุณภาพ ISO 9001และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์และเปลือกเลเซอร์และฉากอื่นๆ

กรณีการใช้งานทั่วไป: อุปกรณ์เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ยานพาหนะเวเฟอร์จำเป็นต้องรักษาเสถียรภาพของมิติในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (300 ℃-500 ℃) เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปหรือมลภาวะของเวเฟอร์หลังจากผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีชื่อเสียงในระดับสากลใช้โลหะผสม Qingchuan 4J29เพื่อแทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมแบบดั้งเดิมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของยานพาหนะจะเพิ่มขึ้น90% อายุการใช้งานจะขยายจาก12เดือนเป็น36เดือนและค่าบำรุงรักษาต่อปีของอุปกรณ์เดียวจะลดลงประมาณ200,000หยวน. ในกรณีนี้ทีมเทคนิคของ Jinchuan ได้ปรับพารามิเตอร์กระบวนการหลอมโลหะผสมให้เหมาะสมโดยการจำลองกระบวนการหมุนเวียนความร้อนของการแปรรูปเวเฟอร์ (อุณหภูมิ650 ℃ ± 5 ℃ เวลาในการเก็บรักษาความร้อน4ชั่วโมง) เพื่อลดความเค้นตกค้างของวัสดุเหลือ ≤ 15MPa เพื่อให้แน่ใจว่ายานพาหนะอยู่ในสภาวะที่รุนแรงความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้สภาวะการทำงาน

เค้าโครงทางเทคนิคและความแข็งแกร่งของ R & D

Qingchuan New Materials ได้สร้างโครงร่างทางเทคนิคแบบครบวงจรของ "การทดสอบและตรวจสอบการพัฒนากระบวนการออกแบบวัสดุ" ในด้านโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาติดตั้งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เครื่องวิเคราะห์ไมโครโซนโพรบอิเล็กทรอนิกส์ (EPMA) และอุปกรณ์อื่นๆซึ่งสามารถรับรู้ลักษณะระดับอะตอมของเนื้อเยื่อและองค์ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของวัสดุเมื่อเร็วๆนี้บริษัทและคณะวิชาวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัยเจิ้งโจวได้ร่วมกันเปิดตัวโครงการ "การพัฒนาโลหะผสมที่ใช้เหล็ก-นิกเกิลค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำพิเศษ" ด้วยการเพิ่ม yttrium ธาตุดินที่หายาก (Y) ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะผสม4J36ในช่วง-200 ° C ถึง100 ° C ได้สำเร็จ0.8 × 10 ⁻ ⁶ ⁶/℃ ถึงระดับขั้นสูงระหว่างประเทศปัจจุบันวัสดุดังกล่าวได้ผ่านการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงของกลุ่มวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการบินและอวกาศและมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในโครงสร้างรองรับของส่วนประกอบออปติคอลดาวเทียม

สรุปประสบการณ์และแนวโน้มอุตสาหกรรม

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่จำเป็นต้องคำนึงถึงการออกแบบวัสดุและการควบคุมกระบวนการการปฏิบัติของ Qingchuan New Materials แสดงให้เห็นว่าด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนผสม (เช่นการปรับปริมาณนิกเกิลอย่างละเอียด) การปรับปรุงกระบวนการหลอม (เช่นการหลอมสองครั้ง) และการควบคุมพารามิเตอร์การบำบัดความร้อนที่แม่นยำ (เช่นการออกแบบการไล่ระดับอุณหภูมิการหลอม) ประสิทธิภาพของวัสดุจะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในอนาคตด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำในการสื่อสาร5G คอมพิวเตอร์ควอนตัมและสาขาอื่นๆโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่จะมีความแม่นยำสูงขึ้น (ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว ≤ 0.5 × 10 ⁻ ⁶/℃) และช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น (-250 ℃ ถึง400 ℃) ทิศทางการพัฒนา Qingchuan New Materials วางแผนที่จะลงทุน120ล้านหยวนเพื่อสร้างสายการผลิตอัจฉริยะแนะนำระบบการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วย AI และรวมตำแหน่งผู้นำด้านเทคโนโลยีในด้านโลหะผสมพิเศษ