Teknoloji Arka Planı ve Endüstri İhtiyaçları

Demagnetizable Fe-Ni alloy is a special alloy that achieves a specific thermal expansion coefficient through precise control of the iron and nickel element ratios, widely used in electronic component packaging, aerospace precision instrument connections, and other scenarios. Its core value lies in solving the stress cracking problems caused by the differences in thermal expansion coefficients of different materials, such as in semiconductor packaging, where the sealing of glass and metal needs to match the thermal expansion coefficient of glass (about 8×10⁻⁶/℃), and traditional metal materials are difficult to meet this requirement. Qinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., with its high-purity metal preparation technology, has successfully developed customized alloys that match expansion coefficients of 5-12×10⁻⁶/℃, filling the gap in the domestic medium expansion coefficient sealing materials.

Tekniksel Prensip ve Temel Parametreler

Demir-niksel sabit genişleme sızma alaşımının genişleme katsayısının ayarlanması, Fe-Ni ikili faz diyagramının erime özelliklerine bağlıdır. Nikel içeriği %30-%50 arasında olduğunda, alaşım yüzeyel kare kristal yapıya sahiptir ve termal genişleme katsayısı nikel içeriğinin artışıyla lineer olarak düşüş eğilimindedir. Shingchuan New Materials, bu parametreyi 8.5×10⁻⁶/℃±0.3×10⁻⁶/℃'e sabit tutmak için, nikel içeriğini %36±0.2'ye, soğuk çubuklama miktarını (60%-75%) ve ısıl işleme sıcaklığını (1050-1100℃) doğru bir şekilde eşleştirerek vakum indüksiyon eritme teknolojisi kullanır. Bu parametre, GB/T 4338-2006 standardına uygun olarak test edilmiştir ve -50℃ ile 300℃ sıcaklık aralığında genişleme katsayısının dalgalanması %0.5'ten azdır ve endüstri ortalamasından (±1.2×10⁻⁶/℃) belirgin olarak daha iyidir.

Üretim ekipmanları ve teknoloji düzeni

Qinchuan New Materials is located in the production base of Zhengzhou High-Tech Industrial Development Zone, equipped with 10-ton vacuum induction melting furnaces, four-high cold rolling mills, and continuous annealing furnaces, among other core equipment. The vacuum induction melting furnace utilizes tungsten electrode magnetic control technology, which can control the oxygen content below 15ppm, avoiding the influence of oxidation impurities on the coefficient of expansion; the cold rolling mill is equipped with a laser thickness gauge to monitor the plate thickness tolerance in real time (±0.02mm), ensuring the precision of subsequent processing; the annealing furnace uses nitrogen protection atmosphere, combined with a segmented temperature control system (heating rate ≤5℃/min, holding time 2-4 hours), to eliminate processing stress and stabilize the grain structure. These equipment collectively support a special alloy production line with an annual capacity of 500 tons, with product specifications covering plates with thicknesses of 0.1-3mm and rods with diameters of φ3-φ50mm.

Tipik Uygulama Örnekleri: Bir Uzay Aracı Sensör Kaplama

Bir bir tip uzay aracı sıcaklık sensörü ambalaj projesinde, müşteri Kovar alaşımı (genişleme katsayısı 5.2×10⁻⁶/℃) ile borosilikat cam (genişleme katsayısı 7.8×10⁻⁶/℃) uyumluluk sorununu çözmek zorundadır. Qinchuan Yenileme Malzemeleri, özel olarak 4J36 alaşımı (nikel içeriği %36) sunar ve ısıtma işlemi ile genişleme katsayısını 7.6×10⁻⁶/℃'ye yükseltir, cam ile uyumluluk %97.4'e ulaşır. -196℃ ile 200℃ arasında 100 kez ısı döngü testinden geçirildiğinde, sızma arayüzünde çatlak veya soyulma görülmemiştir, gaz geçirgenlik testi (He maske spectroscopy) sızıntı oranı 1×10⁻¹¹ Pa·m³/s'den küçük, uzay sınıfı güvenilirlik gereksinimlerini karşılar. Bu proje, toplam 2.3 ton alaşım malzemesi kullanmıştır, ithal ürünü değiştirdikten sonra maliyet %35 azalmış, teslim süresi 45 güne kısaltılmıştır.

Teknolojik avantajlar ve endüstri uyumluluğu

TieChuan New Materials' iron-nickel fixed expansion sealing alloy has three major advantages: first, the expansion coefficient can be adjusted over a wide range (5-12×10⁻⁶/℃), covering the needs of many fields such as electronics, photoelectricity, and energy; second, the composition uniformity is high (nickel content fluctuation ≤0.2%), avoiding local stress concentration; third, excellent processing performance, cold rolling deformation up to 80% without cracks, supporting complex structure forming. Currently, this material has been applied in scenarios such as 5G base station filters, infrared detector windows, and nuclear reactor control rod drive mechanisms, serving over 200 customers cumulatively, of which 30% are military and high-end equipment manufacturing enterprises.

Gelecek teknoloji gelişim yönelimleri

İ高频 iletişim bileşenleri için düşük kayıp malzemeler arzına yönelik, Qinchuan Yeni Malzemeler düşük manyetik permeansiyonlu (μr≤1.05) nikel-fer合金 geliştiriyor; az miktarda molibden (0.5%-1.2%) ekleyerek manyetik畴壁 hareketini inhibit ederek manyetik akım kaybını azaltıyor. İlk testler, 10GHz frekansında alloyin dielektrik kayıp açısal değerinin (tanδ) 0.002 içinde kontrol edilebileceğini göstermiştir, geleneksel malzemelere göre %40 artış sağlar. Bu teknoloji 2025 yılında üretilebilir hale gelecek ve 6G iletişim ekipmanlarına kritik malzeme desteği sağlayacak.