หนึ่ง. ภูมิหลังด้านเทคโนโลยีและความต้องการของอุตสาหกรรม

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิล (เช่น4J29, 4J42เป็นต้น) เป็นวัสดุที่ใช้งานได้ซึ่งได้รับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เฉพาะเจาะจงโดยการควบคุมอัตราส่วนของเหล็ก-นิกเกิลอย่างแม่นยำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการปิดผนึกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์การเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำด้านการบินและอวกาศและสาขาอื่นๆคุณค่าหลักคือการแก้ปัญหาการแตกร้าวของความเครียดที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างวัสดุต่างๆและเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมากยกตัวอย่างโลหะผสม4J29ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวสามารถคงที่ได้ในช่วง20-400 ℃ (4.7 ± 0.1)× 10 ⁻ ⁶/℃ และระดับการจับคู่กับแก้วแข็ง (เช่นแก้ว Kovar) สูงถึง98% กลายเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สูญญากาศวัสดุที่ต้องการสำหรับการปิดผนึก

2. โครงสร้างด้านเทคโนโลยีและศักยภาพด้านการวิจัยและพัฒนาของชิงชวนนิวแมทีเรียลส์

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ตั้งอยู่ใน Zhengzhou High-tech Zone โดยมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษบริษัทติดตั้งอุปกรณ์ขั้นสูงเช่นเตาหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศและเตาหลอมตะกรันไฟฟ้าซึ่งสามารถควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลได้อย่างแม่นยำ (ข้อผิดพลาด ≤ 0.05%) และปรับแต่งขนาดเกรนให้สูงกว่า ASTM 8ผ่านการรีดเย็นการอบชุบด้วยความร้อนและกระบวนการอื่นๆปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและเสถียรภาพในการปิดผนึกของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะผสม4J29ที่พัฒนาโดยมันมีความผันผวนน้อยกว่า0.2 × 10 ⁻ ⁶/℃ ในช่วง-60 ° C ถึง400 ° C ซึ่งถึงระดับขั้นสูงในระดับสากล

3.การวิเคราะห์พารามิเตอร์หลักและสถานการณ์การปรับตัว

1. การควบคุมส่วนผสม: ปริมาณเหล็ก53%-55% ปริมาณนิกเกิล28%-30% และค่าเผื่อคือโคบอลต์แมงกานีสและธาตุอื่นๆความเปราะบางของวัสดุจะลดลงโดยการปรับอัตราส่วนของธาตุให้เหมาะสม (เช่นปริมาณโคบอลต์ ≤ 0.2%)
2. กระบวนการบำบัดความร้อน: ใช้การอบอ่อนแบบให้คะแนน (850 ℃ × 2h → 750 ℃ × 4h → การระบายความร้อนด้วยอากาศ) เพื่อขจัดความเค้นในการประมวลผลลดความแข็งลง HV160-180และอำนวยความสะดวกในกระบวนการปิดผนึกในภายหลัง
3. การบำบัดพื้นผิว: ชั้นออกไซด์จะถูกกำจัดออกโดยการดอง (HNO: Hรด O = 1:3) และความหยาบผิว Ra≤ 0.8μm ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกของแก้ว
สถานการณ์การปรับตัวได้แก่การปิดผนึกหลอดอิเล็กตรอนสูญญากาศการปิดผนึกเซรามิกโลหะเลเซอร์การเชื่อมต่อเปลือกเซ็นเซอร์การบินและอวกาศเป็นต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ความถี่สูงซึ่งสามารถลดการสูญเสียสัญญาณได้มากกว่า30%

4.กรณีองค์กร: การประยุกต์ใช้โครงการเซ็นเซอร์การบินและอวกาศ

ในโครงการเซ็นเซอร์การบินและอวกาศบางประเภทโลหะผสม4J29ที่จัดหาโดย Qingchuan New Materials ช่วยแก้ปัญหาการรั่วไหลของอากาศที่เกิดจากการปิดผนึกสแตนเลสแบบดั้งเดิมเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกันด้วยการปรับองค์ประกอบของโลหะผสมให้เหมาะสม (เพิ่มแมงกานีส0.1% เพื่อปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน) และกระบวนการบำบัดความร้อน (ขยายเวลาการอบอ่อน750 ° C เป็น6ชั่วโมง) ความหนาแน่นของอากาศของชิ้นส่วนปิดผนึกจะยังคงอยู่ที่-100 ° C ถึง200 ° C ในการทดสอบรอบ ≤ 1 × 10 ⁻ ⁹ Pa · m³/s, เมื่อเทียบกับแผนแบบเดิม5เท่าโครงการได้ส่งมอบมากกว่า100,000ชิ้นและอัตราความล้มเหลวน้อยกว่า0.02%

5.ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและแนวโน้มอุตสาหกรรม

Qingchuan New Materials ลดต้นทุนการผลิตลง15% ผ่านนวัตกรรมการออกแบบองค์ประกอบ (เช่นการพัฒนาตัวแปร4J29โคบอลต์ต่ำ) และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ (เช่นการใช้สายการลดอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ) ในขณะที่เป็นไปตามมาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเช่น RoHS และ REACH ในอนาคตด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับวัสดุปิดผนึกที่มีความน่าเชื่อถือสูงในด้านการสื่อสาร5G รถยนต์พลังงานใหม่และสาขาอื่นๆโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่จะขยายตัวต่ำมาก (ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว <1 × 10 ⁻ ⁶/℃) ความแข็งแรงสูง (ความต้านทานแรงดึง> 800MPa) และทิศทางอื่นๆได้รับการอัพเกรดและ Qingchuan New Materials วางแผนที่จะลงทุน20ล้านหยวนในกองทุนวิจัยและพัฒนาวางเทคโนโลยีวัสดุปิดผนึกรุ่นต่อไป

คำถามที่พบบ่อย: คำตอบสำหรับปัญหาทางเทคนิคทั่วไป

Q1: สาเหตุของรอยแตกหลังจากปิดผนึกโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิล?
ตอบ: สาเหตุหลักมาจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกันหรือความเครียดในการประมวลผลไม่ได้ถูกกำจัดโซลูชันนี้รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบของโลหะผสมการขยายเวลาในการอบอ่อนและการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิของการปิดผนึก (≤ 50 ℃/นาที)
Q2: วิธีการตัดสินคุณภาพการปิดผนึก?
ตอบ: ความหนาแน่นของอากาศ (มาตรฐาน ≤ 1 × 10 ⁻ Pa Pa · m³/s) สามารถตรวจพบได้โดยเครื่องตรวจจับการรั่วของฮีเลียมแมสสเปกโตรมิเตอร์หรือสามารถสังเกตได้ว่าส่วนต่อประสานการปิดผนึกมีความหนาแน่นและไม่มีรูพรุนผ่านกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาหรือไม่