Teknik Arka Plan ve Endüstri İhtiyaçları

Demagnetizable precision iron-nickel alloys are special metal materials that achieve specific thermal expansion coefficients through precise control of the composition ratio, widely used in aerospace, precision instruments, semiconductor manufacturing, and other fields. Their core value lies in solving the connection failure problems caused by the difference in thermal expansion coefficients of different materials, such as in optical instruments, where the thermal expansion coefficients of lenses and brackets need to be highly matched to avoid image distortion. Chengchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., with the strategic location advantage of the Zhengzhou High-Tech Industrial Development Zone, focuses on the research and development and manufacturing of high purity metals and special alloys. Its iron-nickel fixed expansion alloy product line covers international standard grades such as 4J29, 4J36, and the precision of thermal expansion coefficient can reach ±1×10⁻⁶/°C, meeting the strict requirements of high-end manufacturing for material stability.

Tekniksel prensip ve ana avantajlar

Demontajlı nikel kalay termal genişleme çeliğinin genişleme özelliği, kristal yapılarında nikel atomlarının demir atomu kristal ağına olan ayarlayıcı etkisinden kaynaklanmaktadır. 28%-36% arasında değişen nikel içeriğini ayarlayarak ve küçük miktarda kobalt, molibdem gibi elementler ekleyerek, malzemenin -50°C ila 200°C sıcaklık aralığındaki ortalama lineer genişleme katsayısını kesin bir şekilde kontrol edebilirsiniz. Qinchuan Yeni Malzemeler, vakum indüksiyon eritimi (VIM) + elektrik akımı ile tekrar eritme (ESR) iki birleşik işlem kullanır ve çeliğin bileşim homojenliğini ≤0.05% ve kirletici içeriği (örneğin, kükürt, fosfor) ≤0.005% olarak sağlar, bu da malzemenin termal istikrarı ve işleme özelliklerini önemli ölçüde artırır. Kendi geliştirdiği soğuk çelik-germe bantlı birleşik üretim hatı, 0.05mm ila 10mm kalınlık aralığındaki özelleştirilmiş üretimi gerçekleştirir ve yıllık üretim kapasitesi 500 ton'dur, ürün ISO 9001 kalite yönetim sistemine uygun olarak sertifikalandırılmıştır ve manyetik yarı iletken wafeler, lazer cihaz外壳 vb. senaryolarda geniş bir şekilde kullanılmaktadır.

Tipik Uygulama Örnekleri: Yarı iletken Kristal Yuvası Taşıyıcılar

Üretim sırasında, silisyum disk taşıyıcıları 300℃-500℃ yüksek sıcaklık ortamında boyut istikrarını korumalıdır, böylece silisyum disklerin şekil bozukluğu veya kontaminasyonu önlenmelidir. Bir uluslararası ünlü silisyum disk ekipman üreticisi, ShingChuan 4J29 alaşımını geleneksel alüminyum alaşımı ile değiştirdikten sonra, taşıyıcıların termal genleşme katsayısı uyumu %90 artırıldı, kullanım ömrü 12 aydan 36 aya uzatıldı ve tek bir cihazın yıllık bakım maliyeti yaklaşık 200.000 yuan azaldı. Bu örnekte, ShingChuan teknik ekibi silisyum disk işleme termal döngü sürecini simüle ederek, alaşımın ısıl soğuma parametrelerini (sıcaklık 650℃±5℃, ısıtma süresi 4 saat) optimize etti ve malzemenin kalıcı stresini ≤15MPa'ya düşürdü, taşıyıcıların aşırı çalışma koşullarındaki yapısal bütünlüğünü sağladı.

Teknoloji dağılımı ve araştırma ve geliştirme gücü

Tingchuan New Materials has formed a full-chain technological layout in the field of iron-nickel shape-memory alloys, covering "material design, process development, and detection verification." Its research center is equipped with field-emission scanning electron microscopes (SEM), electron probe microanalysis (EPMA), and other equipment, which can achieve atomic-level characterization of material microstructure and composition. Recently, the company has jointly launched a project with the School of Materials Science and Engineering of Zhengzhou University called "Development of Ultra-Low Thermal Expansion Coefficient Iron-Nickel Alloys" by adding the rare earth element yttrium (Y), successfully reducing the expansion coefficient of 4J36 alloy to 0.8×10⁻⁶/℃ within the temperature range of -200℃ to 100℃, reaching the international advanced level. Currently, this material has passed the extreme environment tests of a certain aerospace technology group and is planned for use in the supporting structure of satellite optical components.

Deneyim Özeti ve Sektör Görünümü

Tekniksel atılım, malzeme tasarımı ve işçilik kontrolünü bir arada dikkate almalıdır. Qinchuan New Materials'ın uygulamaları, bileşen optimizasyonu (örneğin, nikel içeriğinde küçük ayarlamalar), eritim sürecinin iyileştirilmesi (örneğin, çift bağlantılı eritim) ve termik işleme parametrelerinin doğru kontrolü (örneğin, soğutma sıcaklık eğrisi tasarımı) ile malzeme performansını önemli ölçüde artırabileceğini göstermiştir. Gelecekte, 5G iletişimi, kuantum hesaplama gibi alanlarda hassas cihazlara olan talebin artmasıyla, demir-nikel sabit genişleme合金, daha yüksek doğruluk (genişleme katsayısı ≤ 0.5×10⁻⁶/℃) ve daha geniş sıcaklık aralığına (−250℃ ile 400℃ arasında) doğru yönde gelişecektir. Qinchuan New Materials, özel alaşım alanındaki teknik öncü konumunu daha da pekiştirmek için 120 milyon RMB'lik yatırım yapmayı planlıyor ve AI ile çalışan işçilik parametreleri optimizasyon sistemini getiriyor.