1.ความเป็นมาทางเทคนิค: คุณค่าหลักของโลหะผสมปิดผนึกที่ขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิล

โลหะผสมปิดผนึกการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลเป็นวัสดุที่ใช้งานได้พิเศษชนิดหนึ่งซึ่งสามารถจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนกับแก้ว/เซรามิกโดยการควบคุมปริมาณนิกเกิลอย่างแม่นยำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้าบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์เซ็นเซอร์การบินและอวกาศและสาขาอื่นๆข้อได้เปรียบหลักคือการแก้ปัญหาการแตกร้าวของส่วนต่อประสานการปิดผนึกที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างวัสดุโลหะและอโลหะและเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาวของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก

2.รูปแบบทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials: ความสามารถของห่วงโซ่เต็มรูปแบบตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก

1. แพลตฟอร์ม R & D: ระบบนวัตกรรมแบบสหสาขาวิชาชีพ
ด้วยข้อได้เปรียบด้านสถานที่ตั้งของเขตพัฒนาอุตสาหกรรมไฮเทคเจิ้งโจว Qingchuan New Materials ได้สร้างทีมวิจัยและพัฒนาแบบสหสาขาวิชาชีพโดยมีวัสดุศาสตร์เป็นแกนหลักและการบูรณาการวิศวกรรมอุตสาหการเทคโนโลยีการอบชุบและการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำศูนย์เทคนิคมีอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงเช่นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงาน (EDS) และเครื่องทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนซึ่งสามารถควบคุมวงปิดแบบเต็มกระบวนการตั้งแต่การออกแบบองค์ประกอบไปจนถึงการตรวจสอบประสิทธิภาพ

2. ความก้าวหน้าของกระบวนการ: การหลอมสูญญากาศและเทคโนโลยีการแข็งตัวตามทิศทาง
เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความบริสุทธิ์ของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ Qingchuan ใช้กระบวนการหลอมแบบเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) Electroplacer Melting (ESR) คู่เพื่อควบคุมปริมาณออกซิเจนที่ ≤ 15ppm และปริมาณไนโตรเจน ≤ 10ppm ด้วยเทคโนโลยีการแข็งตัวตามทิศทางสามารถเตรียมการหล่อที่มีการวางแนวเกรนเดียวกันซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบของวัสดุที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีนัยสำคัญตัวอย่างเช่นความแข็งแรงที่ยาวนานของโลหะผสม K418ที่พัฒนาขึ้นที่900 ° C ถึง220MPa ซึ่งดีกว่าระดับสากลของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน

3. การควบคุมพารามิเตอร์: การควบคุมค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนอย่างแม่นยำ
ด้วยการปรับปริมาณนิกเกิล (42%-44%) และอัตราส่วนของธาตุชิงฉวนสามารถจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของโลหะผสมได้อย่างแม่นยำภายในช่วง (9.4-11.5)× 10 ⁻ ⁶/℃ ยกตัวอย่างโลหะผสม4J44ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเฉลี่ยในช่วง20-400 ℃ คือ11.2 × 10 ⁻/℃ ซึ่งมีความสอดคล้องอย่างมากกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของแก้วอ่อน DM-308และสามารถทนต่อรอบความร้อนได้มากกว่า300รอบโดยไม่มีการรั่วไหล

3.กรณีการใช้งาน: โซลูชันการปิดผนึกที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์

1. กรณีที่1: การปิดผนึกใบพัดกังหันเครื่องยนต์แอโร
ใบพัดกังหันของเครื่องยนต์แอโรบางประเภทจำเป็นต้องทำงานเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง1200 ℃ และโลหะผสมที่ทำจากนิกเกิลแบบดั้งเดิมล้มเหลวในการปิดผนึกเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกันโลหะผสม4J50ที่ Qingchuan จัดหาให้มีความบกพร่องเป็นศูนย์ในอินเทอร์เฟซการปิดผนึกผ่านกระบวนการยิงร่วมกับวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากเซรามิก (CMC) หลังจากการประเมินอุณหภูมิสูง1,000ชั่วโมงอัตราการรั่วไหลคือ ≤ 1 × 10 ⁻ Pa·m³/s ซึ่งเป็นไปตาม GJB มาตรฐานทางทหาร548B-2005

2. กรณีที่2: กรอบตะกั่วบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์
ในบรรจุภัณฑ์ชิปสื่อสาร5G โลหะผสม4J29 (โลหะผสมที่ตัดได้) ที่พัฒนาโดย Qingchuan ได้แก้ปัญหาความล้าของข้อต่อบัดกรีที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของโครงทองแดงแบบดั้งเดิมผ่านกระบวนการประสานโลหะที่ใช้งานอยู่ (AMB) กับเซรามิกอลูมินาการวัดจริงแสดงให้เห็นว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงความต้านทานการสัมผัสของอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์คือ ≤ 3% หลังจาก1,000รอบความร้อน-55 ° C ถึง150 ° C ซึ่งดีกว่าค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรมอย่างมีนัยสำคัญ

3. กรณีที่3: ส่วนประกอบเครื่องตรวจจับ CT ทางการแพทย์
เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุปกรณ์ CT ทางการแพทย์สำหรับการปิดผนึกสูญญากาศ Qingchuan ใช้รูปแบบการปิดผนึกที่ตรงกันของโลหะผสม4J33และแก้วควอตซ์เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ที่หนาแน่นบนพื้นผิวของโลหะผสมผ่านการบำบัดก่อนออกซิเดชั่นเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ-40 ° C ถึง80 ° C ความหนาแน่นคงที่โปรแกรมนี้ถูกนำไปใช้กับผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ชั้นนำหลายรายโดยมีกำลังการผลิตติดตั้งสะสมมากกว่า100,000หน่วย

4.สรุปข้อดีทางเทคนิค: สามมิติเพื่อสร้างความสามารถในการแข่งขันหลัก

1. การควบคุมความบริสุทธิ์ของวัสดุ: ด้วยกระบวนการหลอมคู่ VIM ESR เนื้อหาขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์จะลดลงเหลือ1/3ของมาตรฐานสากลซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ
2. การปรับปรุงระบบการอบชุบด้วยความร้อน: พัฒนากระบวนการบำบัดอายุการแก้ปัญหาแบบให้คะแนนเพื่อให้สามารถควบคุมขนาดของเฟสที่ปรับปรุงแล้วของแกมมาได้ที่50-100นาโนเมตรโดยคำนึงถึงความแข็งแรงและความเหนียว
3. ระบบควบคุมคุณภาพเต็มกระบวนการ: ตั้งแต่การทดสอบวัตถุดิบไปจนถึงการทดสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะมีการใช้การควบคุมประตูคุณภาพ12ประตูเพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพของชุดผลิตภัณฑ์ ≥ 99.5%

5.อนาคต: ขยายพื้นที่การใช้งานที่เกิดขึ้นใหม่

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของรถยนต์พลังงานใหม่การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และอุตสาหกรรมอื่นๆโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีในด้านบรรจุภัณฑ์แบตเตอรี่โซลิดสเตตและเครื่องรับเซลล์แสงอาทิตย์อุณหภูมิสูง Qingchuan New Materials กำลังเพิ่มการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนาในโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิล-โคบอลต์โลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์และทิศทางอื่นๆโดยมีแผนจะสร้างสายผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ครอบคลุมโซนอุณหภูมิ-200 ° C ถึง1500 ° C ภายในปี2571เพื่อให้ครอบคลุมมากขึ้นสำหรับการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์โซลูชันวัสดุ