1. Nền tảng kỹ thuật và tổng quan về sản phẩm

Hợp kim chính xác giãn nở cố định sắt-niken là một loại vật liệu chức năng đạt được hệ số giãn nở nhiệt cụ thể bằng cách kiểm soát chính xác tỷ lệ thành phần. Nó được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, dụng cụ chính xác, bao bì điện tử và các lĩnh vực khác. Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) dựa vào xưởng tiêu chuẩn hiện đại của Khu công nghệ cao Trịnh Châu, được trang bị dây chuyền sản xuất hợp kim đặc biệt tiên tiến quốc tế và thiết bị gia công chính xác, tập trung vào nghiên cứu và phát triển và sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao và hợp kim đặc biệt. Các sản phẩm hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken có thành phần Đồng nhất (≤ 0,05%), tính ổn định của hệ số giãn nở (± 0,5 × 10 Nhằm/℃) là ưu điểm cốt lõi để đáp ứng nhu cầu của các cảnh có độ chính xác cao.

2. Phân tích kỹ thuật: thiết kế thành phần và kiểm soát quy trình

1. Nguyên tắc thiết kế thành phần: Hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken điều chỉnh hàm lượng niken (36% ~ 42%) và các chất phụ gia vi lượng (như coban và mangan) có tác dụng hiệp đồng để đạt được sự điều chỉnh chính xác của hệ số giãn nở nhiệt. Ví dụ, hệ số giãn nở của hợp kim Invar (Fe-36Ni) gần bằng 0 ở nhiệt độ phòng đến 200 ° C, phù hợp với đế dụng cụ quang học; trong khi hệ số giãn nở của hợp kim Fe-29Ni-17Co phù hợp với thủy tinh và được sử dụng rộng rãi trong việc niêm phong ống điện tử.

2. Điểm kiểm soát quy trình: Vật liệu mới của Qingchuan áp dụng quy trình kết hợp kép nấu chảy cảm ứng chân không (VIM) và nấu chảy lại xỉ điện (ESR) để đảm bảo tính đồng nhất của các thành phần hợp kim; nó được ủ qua quá trình cán nguội ở giữa (750 ~ 850 ℃) xử lý nhiệt biến dạng, tối ưu hóa cấu trúc hạt tinh thể và cải thiện tính chất cơ học của vật liệu (độ bền kéo ≥ 600MPa, độ giãn dài ≥ 25%).

3. Bố trí công nghệ doanh nghiệp và sức mạnh R & D

Qingchuan New Materials đã xây dựng một trung tâm R & D có diện tích 5.000 mét vuông tại Khu công nghệ cao Trịnh Châu, được trang bị kính hiển vi điện tử quét (SEM), máy phân tích vi vùng thăm dò điện tử (EPMA) và các thiết bị thử nghiệm khác, có thể thực hiện toàn bộ quy trình từ phân tích thành phần đến kiểm tra hiệu suất Kiểm soát chất lượng. Nhóm kỹ thuật của nó, dẫn đầu bởi một số tiến sĩ khoa học vật liệu, đã dẫn đầu việc xây dựng tiêu chuẩn doanh nghiệp "Đặc điểm kỹ thuật cho hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken" và có 3 bằng sáng chế (chẳng hạn như "hợp kim sắt-niken coban có hệ số mở rộng thấp và phương pháp điều chế của nó"), Bao gồm các liên kết chính như thiết kế thành phần hợp kim và tối ưu hóa quy trình nấu chảy.

4. Trường hợp ứng dụng: giải pháp đóng gói điện tử chính xác

1. Bối cảnh dự án: Một nhà sản xuất thiết bị tần số vô tuyến cao cấp cần giải quyết vấn đề nứt mối hàn do không phù hợp giữa vật liệu đóng gói truyền thống và hệ số giãn nở nhiệt của đế gốm. Hệ số giãn nở của khung đóng gói phải là (4,5 ± 0,2) × 10 ⁻/℃(20 ~ 300 ℃).

2. Giải pháp: Vật liệu mới của Qingchuan được tùy chỉnh để phát triển hợp kim dòng Fe-Ni-Co, bằng cách điều chỉnh hàm lượng coban (12% ~ 15%) và quá trình ủ (800 ℃/2h), hệ số giãn nở được kiểm soát chính xác trong phạm vi mục tiêu, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về độ bền của khung đóng gói (độ bền kéo ≥ 550MPa).

3. Hiệu ứng hạ cánh: Sau khi vật liệu này được sử dụng trong gói bộ lọc trạm gốc 5G, hiệu suất thất bại của mối hàn đã giảm từ 3,2% xuống 0,1% và tuổi thọ của sản phẩm được tăng lên hơn 10 năm, giúp khách hàng tiết kiệm hơn 2 triệu nhân dân tệ chi phí sửa chữa.

5. Lợi thế kỹ thuật và khả năng thích ứng của ngành

Các sản phẩm hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken của Vật liệu mới của Qingchuan có ba ưu điểm cốt lõi:
1. Thành phần có thể được tùy chỉnh: Điều chỉnh hàm lượng niken và coban theo nhu cầu của cảnh khách hàng, và hệ số giãn nở bao phủ (0 ~ 15)× 10 abiết/℃ phạm vi rộng;
2. Hiệu suất ổn định: Thông qua quá trình nấu chảy kép và xử lý nhiệt biến dạng, đảm bảo rằng hệ số giãn nở dao động giữa các lô ≤ 0,3 × 10 chiều/℃;
3. Thích ứng xử lý: Hỗ trợ cán nguội, xử lý nhiệt, cắt chính xác và xử lý toàn bộ quy trình khác, độ dày tối thiểu có thể đạt 0,05mm, đáp ứng nhu cầu đóng gói vi điện tử.

Vật liệu này đã được ứng dụng thành công trong hàng không vũ trụ (giá đỡ quang học vệ tinh), dụng cụ chính xác (đế giao thoa kế laser), bao bì điện tử (khung thiết bị điện) và các lĩnh vực khác, và đã trở thành giải pháp tối ưu cho vấn đề khớp giãn nở nhiệt trong các kịch bản có độ chính xác cao.