1. ตำแหน่งทางเทคนิคและคุณค่าต่ออุตสาหกรรมของโลหะผสมสำหรับการผนึกแบบขยายตัวคงที่ชนิดเหล็ก–นิกเกิล

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลเป็นโลหะผสมชนิดพิเศษที่มีการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะเช่นแก้วและเซรามิกโดยการควบคุมอัตราส่วนของเหล็กและนิกเกิลอย่างแม่นยำและการเติมติดตาม (เช่นโคบอลต์แมงกานีสเป็นต้น) คุณค่าหลักของมันคือการแก้ปัญหาความเครียดจากความร้อนในกระบวนการปิดผนึกของวัสดุที่แตกต่างกันและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศพลังงานใหม่และสาขาอื่นๆโดยอาศัยสายการผลิตโลหะผสมที่มีความแม่นยำที่พัฒนาขึ้นเอง Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ได้จัดตั้งกลุ่มผลิตภัณฑ์ครบวงจรครอบคลุม4J29, 4J42และแบรนด์อื่นๆโดยมีกำลังการผลิตต่อปี500ตันและความแม่นยำของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของผลิตภัณฑ์จะถูกควบคุมที่ ± 1 × 10 ⁻/ภายใน ℃ เพื่อตอบสนองความต้องการของการปิดผนึกที่มีความน่าเชื่อถือสูง

2.รูปแบบทางเทคนิคและข้อดีหลักของ Qingchuan New Materials

1. การสนับสนุนระบบ R & D: บริษัทได้จัดตั้งศูนย์วิจัยและพัฒนาโลหะผสมพิเศษที่ติดตั้งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) และอุปกรณ์วิเคราะห์อื่นๆซึ่งสามารถวิเคราะห์ความสัมพันธ์ที่แม่นยำขององค์ประกอบของโลหะผสม-องค์กร-ประสิทธิภาพตัวอย่างเช่นโดยการเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณนิกเกิลในโลหะผสม4J29 (36% ~ 38%) และปริมาณโคบอลต์ (0.2% ~ 0.5%), 20 ~ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเฉลี่ยในเขตอุณหภูมิ300 ℃ คงที่ที่4.6 × 10 ⁻/℃ และระดับการจับคู่กับแก้วบอโรซิลิเกตสูงกว่า98%

2. การควบคุมกระบวนการผลิต: กระบวนการหลอมตะกรันไฟฟ้าเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) (ESR) คู่ช่วยลดปริมาณสิ่งเจือปนของออกซิเจนและกำมะถันในโลหะผสมได้อย่างมีประสิทธิภาพ (≤ 15ppm) และปรับปรุงความบริสุทธิ์ของวัสดุเมื่อรวมกับกระบวนการรีดหลายขั้นตอนของการหลอมกลางรีดเย็นขนาดเกรนจะถูกควบคุมที่ ASTM 6 ~ ระดับ8เพื่อให้แน่ใจว่าโลหะผสมอยู่ที่-60 ~ ไม่มีการเปลี่ยนเฟสในเขตอุณหภูมิ400 ℃ เสถียรภาพทางความร้อนดีเยี่ยม

3. รับประกันความสามารถในการทดสอบ: ห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรอง CNAS ของบริษัทสามารถทำการทดสอบมาตรฐานเช่น ASTM E228, GB/T 4339และให้การทดสอบแบบเต็มมิติตั้งแต่การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีไปจนถึงประสิทธิภาพที่ยาวนานที่อุณหภูมิสูงตัวอย่างเช่นหลังจากการทดสอบออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิสูง1,000ชั่วโมงบนโลหะผสม4J42ความหนาของชั้นออกไซด์ที่พื้นผิวคือ ≤ 5μm ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดของสาขาการบินและอวกาศ

3.กรณีการใช้งานทั่วไป: โซลูชันบรรจุภัณฑ์แบตเตอรี่พลังงานใหม่

ในโครงการบรรจุภัณฑ์โมดูลแบตเตอรี่พลังงานของบริษัทพลังงานใหม่เปลือกท่อโลหะผสม4J29ที่จัดหาโดย Qingchuan New Materials ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหารอยแตกที่ง่ายระหว่างอลูมิเนียมอัลลอยด์แบบดั้งเดิมและชั้นปิดผนึกแก้วพารามิเตอร์ทางเทคนิคเฉพาะมีดังนี้:

ขั้นตอนที่1: การเลือกวัสดุ: ตามความต้องการของลูกค้า-40 ~ ในโซนอุณหภูมิการทำงานที่120 ℃ ให้เลือกโลหะผสม4J29 (ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว4.6 × 10 ⁻ ⁶/℃) และระดับการจับคู่กับกระจกฝาโมดูล (ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว4.5 × 10 ⁻ ⁶/℃) ถึง99.2%

ขั้นตอนที่2: การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง: ปรับความหนาของผนังเปลือกท่อให้เหมาะสม (1.2มม.) และรัศมีมุมโค้งมน (R2mm) ผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (FEA) และลดความเค้นของส่วนต่อประสานการปิดผนึกจาก85MPa เป็น32MPa ซึ่งต่ำกว่าความต้านทานแรงดึงของแก้ว (70MPa)

ขั้นตอนที่3: การตรวจสอบกระบวนการ: หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบการชาร์จและการคายประจุ1,000รอบความหนาแน่นของอากาศของชั้นปิดผนึกจะยังคงอยู่ที่ ≤ 1 × 10 ⁻ ² Pa · m³/s ซึ่งดีกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม (≤ 1 × 10 ⁻ ¹ ¹ ⁰ Pa · m³/s) สองลำดับขนาด

กรณีนี้ได้ตรวจสอบความแข็งแกร่งทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials ในด้านการปิดผนึกวัสดุที่แตกต่างกันและผลิตภัณฑ์ของบริษัทได้เข้าสู่ระบบซัพพลายเชนของบริษัทพลังงานใหม่หลายแห่ง

4.คำถามที่พบบ่อย: การวิเคราะห์ปัญหาทางเทคนิคของโลหะผสมที่มีการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิล

Q1: วิธีการปรับสมดุลค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวและคุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสม?
ตอบ: ด้วยการเพิ่มไนโอเบียม (Nb) และเซอร์โคเนียม (Zr) จำนวนเล็กน้อยเพื่อสร้างการเพิ่มการกระจายของคาร์ไบด์ในขณะที่รักษาค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวให้คงที่ความต้านทานแรงดึงจะเพิ่มขึ้นจาก580MPa เป็น650MPa และอัตราการยืดตัวคือ ≥ 25%

Q2: การเคลือบพื้นผิวโลหะผสมมีผลต่อคุณภาพการปิดผนึกอย่างไร?
ตอบ: วัสดุใหม่ของ Qingchuan ใช้กระบวนการผสมแบบพาสซีฟเคมีขัดด้วยไฟฟ้าซึ่งทำให้พื้นผิวขรุขระ Ra≤ 0.2μm และสร้าง50 ~ ฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนา100นาโนเมตรช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกของแก้วได้อย่างมีนัยสำคัญและลดอัตราการปิดผนึกฟอง

Q3: การผลิตแบบกำหนดเองจำนวนน้อยเป็นไปได้หรือไม่?
ตอบ: บริษัทติดตั้งเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศ200กก. ซึ่งสามารถผลิตได้อย่างยืดหยุ่นโดยสั่งซื้อขั้นต่ำ5กก. และรอบการจัดส่งสั้นลงเหลือ15วันเพื่อตอบสนองความต้องการในการทำซ้ำอย่างรวดเร็วในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา