I. Teknik arka plan ve endüstri acı noktaları

Demir-nikel sabit genleşme sızdırmazlık alaşımı, demir-nikel oranını doğru bir şekilde kontrol ederek belirli bir termal genleşme katsayısı elde eden özel bir alaşımdır. Elektronik vakum cihazları, sensör paketleri ve havacılık ekipmanı gibi cam, seramik ve diğer malzemelerle kapatılması gereken senaryolarda yaygın olarak kullanılır. Bileşen dalgalanmaları veya işlem kusurları nedeniyle, geleneksel alaşımlar genellikle kapanma arayüzünün gerilme çatlaması ve yetersiz hava sızdırmazlığı gibi sorunlara sahiptir, bu da ürün ömrünün kısalmasına veya performans bozulmasına neden olur. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., düşük genleşme katsayısı sapması (± 1 × 10 ≥/℃) ve yüksek akma dayanımı (≥ 450MPa) olan demir-nikel sabit genleşme alaşımı geliştirmek için bağımsız olarak geliştirilen "bileşen-işlem-performans" işbirlikçi optimizasyon sistemine dayanarak, yerli üst düzey sızdırmazlık malzemelerinin teknik boşluğunu doldurdu.

Teknik analiz: bileşen tasarımı ve süreç kontrolü

1. Bileşen tasarım prensibi
Qingchuan'ın yeni malzemesi, demir-nikel alaşımındaki nikel içeriğinin % 36 olduğunu belirlemek için teorik hesaplamalar ve deneyler yoluyla doğrulandı. % 42'de, borosilikat camı ile eşleşebilir (genleşme katsayısı 3.3 × 10 ≥/℃). Mikro kobalt (≤ % 2) eklenmesi, taneleri rafine edebilir ve malzemenin tokluğunu artırabilir, molibden (≤ % 1) eklenmesi, yüksek sıcaklık stabilitesini arttırır, böylece alaşım 400 ° C ortamında boyutsal doğruluğu korur.

2. anahtar işlem parametreleri
(1) Eritme: bileşenlerin homojenliğini sağlamak için vakumlu indüksiyon fırını eritme (± % 0.05);
(2) Isıl işlem: iç gerilimi ortadan kaldırmak ve tane yapısını optimize etmek için 1150 ℃ katı çözelti işlemi 750 ℃ yaşlanma işlemi;
(3) Soğuk işleme: Çok soğuk haddeleme deformasyonu % 15 ~ kontrol edilir % 20, sertleşme nedeniyle artan kırılganlıktan kaçının.

3. Performans parametreleri
Üçüncü taraf testlerine göre, Qingchuan New Materials tarafından üretilen FN-36 demir-nikel alaşımı (% 36 nikel içeriği) 300 ° C aralığındaki ortalama genleşme katsayısı 4.7 × 10 ≥/℃, akma dayanımı 480 MPa'ya ve uzama oranı ≥ % 25'tir, bu da IEC 60317 standardının gereksinimlerini tam olarak karşılar.

Üçüncüsü, pratik durum: havacılık sensörü paketleme uygulaması

1. Proje kapsamı
Bir havacılık şirketinin uydu tutum kontrol sistemi için yüksek güvenilirlikli bir basınç sensörü geliştirmesi gerekir ve sızdırmazlık malzemesinin-50 ℃ ~ olmasını gerektirir. 120 ℃ ortamında, seramik substrat genleşme katsayısı ile eşleşir ve hava sızdırmazlığı ≤ 1 × 10 ² ² Pa · m³/s'dir.

2. Teknik çözüm
Qingchuan New Materials, FN-38 alaşımlı (% 38 nikel içeriği) sac (kalınlık 0.2mm) sağlar ve lazer kaynak işlemi ile seramik substrat ile kapatılır. Kaynak parametreleri: darbe frekansı 20Hz, tepe gücü 800W, kaynak süresi 0.5s, 0.1mm derinliğinde ve çatlak olmadığından emin olun.

3. Etki doğrulaması

1000 termal döngü testinden sonra (-50 ℃ ~ 120 ℃), sensör sızdırmazlık arayüzünde soyma veya sızıntı yoktur, titreşim testinden sonra (20g hızlanma, 1000Hz), hava sızdırmazlığı hala standart gereksinimin 2 büyüklüğünden daha iyidir. Şu anda, ürün toplam 5.000 set teslim edildi ve başarısızlık oranı 0'dır.

4. Teknik avantajlar ve sektör uygunluğu

Qingchuan Yeni Malzemenin demir-nikel sabit genleşme alaşımı, bileşen-işlem-testinin tam işlem kontrolü ile üç temel avantaj sağlar:
(1) Cam, seramik, yarı iletken ve diğer malzemeler için yüksek hassasiyetli genleşme katsayısı kontrolü;
(2) Karmaşık yapısal parçaların işleme ihtiyaçlarını karşılamak için mükemmel mekanik özellikler;
(3) Sıkı kalite kontrol sistemi (spektral analiz, analjekografik inceleme, genleşme katsayısı testi dahil), parti istikrarını sağlamak için.

Şu anda, bu malzeme elektronik vakum cihazlarında, havacılık sensörlerinde, tıbbi ekipman ambalajlarında ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve Çin'deki yüksek kaliteli sızdırmazlık pazarının % 80'ini kapsayan toplam 200'den fazla müşteriye hizmet vermektedir.

5. SSS: Sık Sorulan Teknik Soruların Cevapları

Q1: demir-nikel alaşımının genleşme katsayısı nasıl ayarlanır?
A: Nikel içeriğini ayarlayarak (% 36 ~ % 42) 4.5 × 10 ½/℃ ~ genleşme katsayısı elde edilebilir 5.2 × 10 ℃/℃ aralığında ayar, kobalt, molibden ve diğer elementlerin eklenmesi performansı daha da optimize edebilir.

Q2: alaşım sızdırmazından sonra çatlakların nedeni nedir?
A: Ortak nedenler bileşim sapması, yanlış ısıl işlem veya makul olmayan kaynak parametreleri içerir. Qingchuan New Materials, eritme bileşenlerini (± % 0.05) sıkı bir şekilde kontrol ederek ve kaynak işlemlerini (geleneksel lehimleme yerine lazer kaynağı gibi) optimize ederek çatlama riskini önemli ölçüde azaltabilir.

Q3: sızdırmazlık malzemesinin hava sızdırmazlığını nasıl doğrulayabilirim?
A: Bir helyum kütle spektrometresi kaçak dedektörü kullanılır ve algılama basıncı 1 × 10 Pa olduğunda, kaçak oranı ≤ 1 × 10 ² ² Pa · m³/s niteliklidir. Qingchuan Yeni Malzemelerin her partisi bu testi geçti.