1. Bối cảnh kỹ thuật và định vị ngành

Là vật liệu cốt lõi trong các thiết bị chân không điện, bao bì bán dẫn và các lĩnh vực hàng không vũ trụ, hợp kim niêm phong giãn nở không đổi sắt-niken quyết định trực tiếp đến độ tin cậy niêm phong. Dựa vào lợi thế vị trí của Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) tập trung vào nghiên cứu và phát triển kim loại có độ tinh khiết cao và hợp kim đặc biệt, đồng thời xây dựng một hệ thống công nghệ toàn bộ quy trình từ nấu chảy đến gia công chính xác, trở thành lĩnh vực hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken trong nước Người thực hành kỹ thuật.

2. Bố cục công nghệ cốt lõi và đột phá quy trình

1. Quá trình nấu chảy lại xỉ cảm ứng chân không (VIM) (ESR)
Các tạp chất khí được loại bỏ thông qua quy trình VIM và các hạt tinh thể được tinh chế hơn nữa kết hợp với ESR, để độ đồng nhất của các thành phần hợp kim đạt trong khoảng ± 0,05%, giảm đáng kể nguy cơ tập trung ứng suất bề mặt làm kín. Ví dụ, trong sản xuất hợp kim 4J50, quy trình kiểm soát hàm lượng oxy dưới 15ppm, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của bao bì bán dẫn về độ tinh khiết của vật liệu.

2. Công nghệ đông đặc định hướng và đơn tinh thể
Đối với các bộ phận cấu trúc phức tạp như vỏ cảm biến hàng không, Qingchuan sử dụng công nghệ đông đặc định hướng để điều khiển hướng phát triển của các tinh thể cột, để hợp kim duy trì tính toàn vẹn cấu trúc trong môi trường xen kẽ nhiệt độ-60 ° C đến 450 ° C. Các sản phẩm lưỡi đơn tinh thể của nó đã vượt qua thử nghiệm và xác minh môi trường của các linh kiện điện tử quân sự GJB 548B-2005.

3. Tối ưu hóa chế độ nhiệt luyện
Sự phân bố kích thước của pha gamma '(Al,Ti) được điều chỉnh bằng cách xử lý lão hóa dung dịch rắn, do đó hệ số giãn nở trung bình của hợp kim 4J33 trong phạm vi 20-300 ℃ được ổn định ở mức 5, 5-5, 3 × 10 ⁻ ℃/, và 95% Gốm nhôm đạt được sự phù hợp chính xác. Dữ liệu đo được thực tế cho thấy tỷ lệ rò rỉ của các bộ phận làm kín hợp kim được xử lý nhiệt tối ưu thấp hơn 1 × 10 − ² Pa · m³/s sau 1000 chu kỳ nhiệt.

3. Phân tích các trường hợp ứng dụng tiêu biểu

1. Lĩnh vực đóng gói bán dẫn
Trong một dự án đóng gói chip cấp hàng không vũ trụ, hợp kim Qingchuan 4J50, được sử dụng làm vật liệu khung dẫn kim loại, giải quyết vấn đề giá thành quá cao của hợp kim Kovar truyền thống do nguyên tố coban thông qua quá trình đồng nung với gốm alumin. Sau khi thử nghiệm so sánh, chương trình giảm 32% chi phí đóng gói, đồng thời giảm tỷ lệ thất thoát khớp nhiệt từ 0,8% xuống 0,15%.

2. Cảm biến hàng không vũ trụ
Vỏ hợp kim 4J33 được phát triển cho một loại hệ thống định vị quán tính nhất định được sản xuất bằng quy trình đông đặc định hướng. Sau 5000 cú sốc nhiệt trong môi trường khắc nghiệt từ-60 ° C đến 125 ° C, sự thay đổi kích thước chỉ là 0,002mm, đáp ứng phương pháp GJB 360B-2009 107 Thử nghiệm sốc nhiệt độ yêu cầu.

3. Thiết bị y tế thành phần chân không
Trong con dấu dẫn điện của máy dò CT, Qingchuan kiểm soát dạng cacbua của hợp kim 4J42 để duy trì tỷ lệ rò rỉ hàng năm dưới 0,1% trong môi trường chân không cao 10 ⁻ Pa, tốt hơn đáng kể so với mức trung bình của ngành là 0,5%. Đảm bảo sự ổn định của hoạt động lâu dài của thiết bị y tế.

4. Thông số kỹ thuật và hệ thống kiểm soát chất lượng

Qingchuan New Materials đã thiết lập một hệ thống kiểm tra toàn bộ quy trình bao gồm nguyên liệu thô từ nhà máy đến nhà máy thành phẩm:
-Thành phần hóa học: sử dụng ICP-OES phân tích quang phổ, độ chính xác lên đến 0,001%
-Hệ số giãn nở: sử dụng dụng cụ mở rộng nhiệt DIL 402C, kiểm tra phạm vi nhiệt độ-150 ℃ đến 1000 ℃
-Tính chất cơ học: Kiểm soát chính xác độ bền kéo, độ bền chảy và các thông số khác đạt được thông qua máy kiểm tra vạn năng Zwick/Roell
-Tổ chức vi mô: Sử dụng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường ZEISS để quan sát các đặc điểm ranh giới hạt để đảm bảo rằng không có rủi ro kết tủa pha.

5. Triển vọng công nghệ và giá trị ngành

Vật liệu mới của Qingchuan đẩy nhanh việc nghiên cứu và phát triển các hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken mới thông qua công nghệ bộ gen vật liệu. Hợp kim 4J52 đang được phát triển của nó mở rộng phạm vi phù hợp của hệ số giãn nở lên 12-15 × 10 ⁻ ⁶/℃, có thể thích ứng với nhiều loại vật liệu thủy tinh hơn. Mô hình thúc đẩy nâng cấp hiệu suất vật liệu với sự đổi mới quy trình này cung cấp một con đường kỹ thuật có thể tái tạo để nội địa hóa thiết bị cao cấp.