หนึ่ง. ภูมิหลังด้านเทคโนโลยีและความต้องการของอุตสาหกรรม

Fe-Ni Alloy for Controlled Expansion Sealing (Fe-Ni Alloy for Controlled Expansion Sealing) เป็นวัสดุโลหะชนิดพิเศษที่ตรงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนอย่างแม่นยำผ่านการควบคุมองค์ประกอบมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์การปิดผนึกเซ็นเซอร์การบินและอวกาศการเชื่อมต่ออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และสถานการณ์อื่นๆคุณค่าหลักคือการแก้ปัญหาการแตกร้าวของความเครียดที่เกิดจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่นในบรรจุภัณฑ์วงจรรวมโลหะผสมจะต้องเชื่อมต่อกับพื้นผิวเซรามิก (CTE≈ 6-8 × 10 ⁻ ⁶/℃) และหมุดโลหะ (CTE≈ 16-18 × 10 ⁻ ⁶/℃) ตระหนักถึงการจับคู่การไล่ระดับสีของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในอุณหภูมิ-55 ° C ถึง150 ° C

2.รูปแบบทางเทคนิคและความแข็งแกร่งด้านการวิจัยและพัฒนาของ Qingchuan New Materials

Sichuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. อาศัยการประชุมเชิงปฏิบัติการมาตรฐานที่ทันสมัยของ Zhengzhou High-tech Zone เพื่อสร้างระบบเทคโนโลยีห่วงโซ่เต็มรูปแบบซึ่งครอบคลุมการทำให้บริสุทธิ์โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงการหลอมโลหะผสมพิเศษและการประมวลผลที่มีความแม่นยำในด้านโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลบริษัทมุ่งเน้นไปที่ความก้าวหน้าในสามทิศทางทางเทคนิค:

1.เทคโนโลยีการควบคุมองค์ประกอบที่แม่นยำ
ผ่านกระบวนการคู่ของการหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมด้วยไฟฟ้า-ตะกรัน (ESR) ปริมาณนิกเกิลจะถูกควบคุมในช่วง36%-42% รวมกับโคบอลต์ติดตาม (Co ≤ 0.5%) และแมงกานีส (Mn≤ 0.3%) เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนใน (9-12)× 10 ⁻ ⁶/℃ สามารถปรับได้ภายในช่วงเพื่อให้ตรงกับความต้องการของสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น CTE ของโลหะผสม4J29 (Ni36 %) ในอุณหภูมิ20-100 ℃ คือ10.2 × 10 ⁻ ⁶/℃ ซึ่งมีความสอดคล้องอย่างมากกับประสิทธิภาพของโลหะผสมที่ตัดได้ (Kovar)

2.เทคโนโลยีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันขององค์กรขนาดเล็ก
การใช้การแข็งตัวตามทิศทางและกระบวนการรีดร้อนเพื่อควบคุมขนาดเกรนของโลหะผสมที่ระดับ ASTM 5-8ลดการแยกองค์ประกอบและแอนไอโซโทรปีหลังจากการทดสอบการกระจายการเลี้ยวเบนแบบกระจายด้านหลังแบบอิเล็กทรอนิกส์ (EBSD) การกระจายความแตกต่างของขอบเขตเกรนของผลิตภัณฑ์มีความเข้มข้นที่15 °-45 ° ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานความร้อนและความล้าของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญปริมาณการเปลี่ยนรูปของพลาสติกหลังจากโหลด10รอบ ≤ 0.02%

3.การรักษาพื้นผิวและการเพิ่มประสิทธิภาพความเข้ากันได้ของการปิดผนึก
ด้วยการชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า (ความหนา2-5μm) และการบำบัดด้วยอโนไดซ์ชั้นออกไซด์ที่หนาแน่นจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมเพื่อเพิ่มความสามารถในการเปียกด้วยแก้วและเซรามิกข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงในการปิดผนึกของผลิตภัณฑ์และเซรามิกอลูมินา96% คือ35MPa และความหนาแน่นของอากาศดีกว่า1 × 10 ⁻ ¹ ¹ Pa · m³/s (วิธีการตรวจจับการรั่วไหลของเขา)

3.กรณีการใช้งานทั่วไป: แพ็คเกจเซ็นเซอร์การบินและอวกาศ

ในโครงการเซ็นเซอร์ควบคุมทัศนคติของดาวเทียมบางประเภทลูกค้าจำเป็นต้องแก้ปัญหาความล้มเหลวของการปิดผนึกที่เกิดจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่ตรงกันของโลหะผสม Kovar แบบดั้งเดิมในอุณหภูมิ-60 ° C ถึง120 ° C Qingchuan New Materials นำเสนอโซลูชันโลหะผสม4J36ที่กำหนดเองซึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาผ่านพารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่1: การเพิ่มประสิทธิภาพส่วนผสม
เพิ่มปริมาณนิกเกิลเป็น36.5% และเพิ่มเม็ดละเอียดวานาเดียม (V) 0.2% เพื่อให้ CTE ของโลหะผสมมีความเสถียรที่9.8 × 10 ⁻ ⁶/℃ ในช่วง-60 ℃ ถึง120 ℃ และพื้นผิวเซรามิกของเซ็นเซอร์ (CTE = 9.5 × 10 ⁻ ⁶/℃) ระดับการจับคู่คือ99%

ขั้นตอนที่2: การควบคุมกระบวนการ
การบำบัดความร้อนด้วยสุญญากาศ (1050 ℃ × 2h การระบายความร้อนด้วยเตาเผา) ใช้เพื่อขจัดความเค้นตกค้างรวมกับการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยอัลตราโซนิก (UT) เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในเพื่อให้แน่ใจว่าความหนาแน่นของวัสดุ ≥ 99.95%

ขั้นตอนที่3: การตรวจสอบการปิดผนึก
หลังจากการทดสอบวัฏจักรความร้อน1,000ครั้ง (-60 ℃ → 120 ℃ อัตราการขึ้นและลงของอุณหภูมิคือ5 ℃/นาที) ไม่มีรอยแตกบนอินเทอร์เฟซการปิดผนึกและยังคงความหนาแน่นของอากาศไว้ที่ ≤ 5 × 10 ⁻ ² Pa · m³/s, อย่างมีนัยสำคัญดีกว่ามาตรฐาน1 × 10 ⁻ ¹ ¹ ⁰ Pa ·m³/s ที่ลูกค้าต้องการ

สี่. ข้อได้เปรียบด้านเทคโนโลยีและคุณค่าต่ออุตสาหกรรม

โลหะผสมปิดผนึกเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ของวัสดุใหม่ของชิงฉวนได้รับการปรับให้เหมาะสมกับห่วงโซ่ทั้งหมดของการปิดผนึกองค์ประกอบกระบวนการและบรรลุข้อดีหลักสามประการ:

1.ประสิทธิภาพสามารถปรับแต่งได้
รองรับ CTE เพื่อปรับตามความต้องการในช่วง8-14 × 10 ⁶/℃ และปรับให้เข้ากับวัสดุเมทริกซ์ต่างๆเช่นแก้วเซรามิกและโลหะ

2.ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ
เทคโนโลยีการปรับแต่งเกรนและการควบคุมความเค้นตกค้างช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนของวัสดุได้40% และลดประสิทธิภาพการปิดผนึกให้ต่ำกว่า0.5%

3.ระยะเวลาการจัดส่งสั้นลง
ด้วยการใช้สายการผลิตอัตโนมัติและระบบตรวจสอบย้อนกลับคุณภาพรอบการจัดส่งผลิตภัณฑ์แบบเดิมจะถูกบีบอัดเป็น15วันซึ่งสั้นกว่าค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรม30%

ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ของบริษัทได้ผ่านการรับรองมาตรฐานทางทหาร GJB 9001C-2017และประสบความสำเร็จในการใช้งานจำนวนมากในกลุ่มวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการบินและอวกาศ China Electronics Technology และบริษัทอื่นๆโดยมีการส่งมอบโลหะผสมปิดผนึกมากกว่า50ตันซึ่งสนับสนุนการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์มากกว่า200รุ่น