Bối cảnh kỹ thuật và nhu cầu của ngành
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, bao bì điện tử, dụng cụ chính xác và các lĩnh vực khác. Ưu điểm cốt lõi của nó là nó có thể duy trì sự ổn định kích thước khi nhiệt độ thay đổi và tránh hỏng hóc kết cấu do ứng suất nhiệt. Là một doanh nghiệp chuyên nghiệp trong lĩnh vực hợp kim đặc biệt, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) dựa vào lợi thế vị trí chiến lược của Khu công nghệ cao Trịnh Châu để xây dựng một hệ thống công nghệ toàn chuỗi từ R & D đến sản xuất hàng loạt, tập trung vào đột phá trong việc tinh chế nguyên liệu có độ tinh khiết cao và kiểm soát tính đồng nhất của thành phần. Và các công nghệ chính khác.

Nguyên tắc kỹ thuật và các thông số cốt lõi
Hiệu suất của hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken phụ thuộc vào hàm lượng niken (thường là 30%-50%) và tỷ lệ bổ sung của các nguyên tố vi lượng. Vật liệu mới của Qingchuan sử dụng quy trình nấu chảy cảm ứng chân không để kiểm soát độ chính xác của hàm lượng niken trong khoảng ± 0,1% và kết hợp với xử lý ủ đồng nhất (1150 ℃ ± 10 ℃, giữ nhiệt trong 8-12 giờ), để kích thước hạt hợp kim ổn định ở mức 50-80μm Phạm vi để đảm bảo hệ số giãn nở nhiệt (20-300 ℃) đạt tiêu chuẩn công nghiệp (11,5 ± 0,5) × 10 chiều/℃. Thông số kỹ thuật sản phẩm của nó bao gồm các tấm có độ dày 0,1-50mm, chiều rộng ≤ 600mm và các thanh có đường kính 2-200mm để đáp ứng nhu cầu gia công của các cảnh khác nhau.

Hình: Cấu trúc hạt đồng nhất của hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken (độ phóng đại 200 lần)

Bố trí công nghệ doanh nghiệp và khả năng sản xuất
Qingchuan New Materials đã xây dựng một xưởng tiêu chuẩn hiện đại tại Khu công nghệ cao Trịnh Châu, được trang bị lò cảm ứng chân không 10 tấn, bộ phận cán nguội và trung tâm gia công CNC và các thiết bị khác, tạo thành công suất sản xuất hàng năm 500 tấn hợp kim đặc biệt. Trung tâm phân tích và thử nghiệm của nó đã đạt chứng nhận CNAS và có các dụng cụ chính xác như máy quang phổ đọc trực tiếp và đầu dò điện tử, có thể đạt được kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt với độ lệch thành phần ≤ 0,05% và độ nhám bề mặt Ra ≤ 0,8μm. Ví dụ, trong một dự án hệ thống kiểm soát nhiệt tàu vũ trụ, công ty đã giảm phạm vi dao động của hệ số giãn nở tuyến tính của hợp kim xuống ± 0,3 × 10 ⁻ ⁶/℃ bằng cách tối ưu hóa quy trình xử lý nhiệt, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy lâu dài của các thành phần.

Trường hợp ứng dụng điển hình: lĩnh vực đóng gói điện tử
Trong gói thiết bị nguồn trạm gốc truyền thông 5G, Qingchuan New Materials đã tùy chỉnh một chất nền hợp kim giãn nở không đổi với hàm lượng niken 42% cho một công ty hàng đầu. Sự khác biệt về hệ số phù hợp nhiệt giữa vật liệu và chất nền gốm là ≤ 1 × 10 chiều/℃, giải quyết hiệu quả vấn đề mỏi mối hàn do không phù hợp với giãn nở nhiệt của chất nền nhôm truyền thống. Sau khi đo thực tế, mô-đun đóng gói sử dụng hợp kim này vẫn duy trì độ phẳng trong khoảng 0,02mm sau 1000 lần sốc nhiệt trong thử nghiệm chu kỳ-40 ° C đến 125 ° C và tuổi thọ của nó cao hơn ba lần so với vật liệu truyền thống. Hiện tại, sản phẩm đã được khách hàng xác minh và cung cấp theo lô, với lượng cung cấp hàng năm là 20 tấn.

Lợi thế công nghệ và triển vọng ngành
Ưu điểm kỹ thuật của vật liệu mới của Qingchuan thể hiện ở ba khía cạnh: một là độ chính xác của việc kiểm soát thành phần đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế; thứ hai là khả năng tùy chỉnh toàn bộ quy trình từ nấu chảy đến xử lý sau; thứ ba là đạt được hiệu suất của từng lô sản phẩm thông qua hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng kỹ thuật số Có thể truy xuất nguồn gốc. Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới, truyền thông quang học và các lĩnh vực khác, nhu cầu của thị trường đối với các hợp kim đặc biệt có độ ổn định cao tiếp tục tăng. Công ty đang phát triển vật liệu mở rộng không đổi composite với hàm lượng niken thay đổi gradient để mở rộng hơn nữa các kịch bản ứng dụng trong kết nối cấu trúc không đồng nhất. Dự kiến công suất sản xuất sẽ được mở rộng lên 1.000 tấn/năm trong ba năm tới.