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, dụng cụ chính xác, bao bì bán dẫn và các lĩnh vực khác. Thách thức cốt lõi là làm thế nào để đạt được sự kiểm soát chính xác của hệ số giãn nở và tính nhất quán của quá trình xử lý hàng loạt trong khi đảm bảo độ tinh khiết của vật liệu. Với nhiều năm tích lũy công nghệ, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) đã hình thành một chuỗi năng lực từ R & D đến sản xuất hàng loạt trong lĩnh vực này.

Bố cục kỹ thuật và lợi thế cốt lõi của Vật liệu mới của Qingchuan
Qingchuan New Materials nằm trong Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, có các xưởng tiêu chuẩn hiện đại và nhiều dây chuyền sản xuất hợp kim đặc biệt, được trang bị thiết bị xử lý chính xác cao và hệ thống phân tích và thử nghiệm toàn bộ quy trình. Đội ngũ kỹ thuật của công ty tập trung vào việc tối ưu hóa thành phần và đổi mới quy trình của các hợp kim dựa trên sắt-niken. Thông qua các công nghệ chính như nấu chảy chân không và đông đặc định hướng, độ tinh khiết của vật liệu được tăng lên hơn 99,99% và phạm vi dao động của hệ số giãn nở được kiểm soát trong phạm vi ± 0,5 × 10 inc/℃, Đáp ứng nhu cầu của các cảnh có độ chính xác cao. Ngoài ra, hệ thống xử lý tự động do công ty phát triển độc lập có thể thực hiện sản xuất liên tục từ phôi đến thành phẩm, với công suất sản xuất một lô là 500 kg và tỷ lệ năng suất ổn định trên 98%.

Phân tích các thông số kỹ thuật và kịch bản thích ứng
Hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken được sản xuất bởi vật liệu mới của Qingchuan chủ yếu bao gồm hai loạt, Fe-36Ni (Fe-29Ni-17Co) và Kovar (Kovar). Các thông số chính như sau:
• Hệ số giãn nở: Dòng Invar (20-100 ℃) 1,2 × 10 atras/℃, dòng Kovar (20-300 ℃) 5,2 × 10 atras/℃
• Độ bền kéo: ≥ 600MPa
• Độ giãn dài: ≥ 25%
• Độ chính xác gia công: ± 0.01mm
Các kịch bản thích ứng bao gồm giá đỡ dụng cụ quang học, khung dẫn bán dẫn, các bộ phận cấu trúc điều khiển nhiệt của tàu vũ trụ, v. v., đặc biệt thích hợp để sản xuất các thành phần chính xác nhạy cảm với biến dạng nhiệt.

Trường hợp ứng dụng điển hình: xử lý khung dây dẫn đóng gói bán dẫn
Một công ty bán dẫn đã ủy quyền cho Qingchuan New Materials gia công khung dẫn hợp kim Kovar, yêu cầu hệ số giãn nở phải phù hợp chặt chẽ với chất nền gốm và độ nhám bề mặt Ra ≤ 0,2μm. Nhóm kỹ thuật Qingchuan đã đạt được những đột phá về công nghệ thông qua các bước sau:
1. Tối ưu hóa thành phần: Điều chỉnh hàm lượng Co đến 17,2% và kiểm soát chính xác hệ số giãn nở ở 5,18 × 10 − 10/℃
2. đổi mới quy trình: sử dụng dây EDM cắt và đánh bóng hóa chất kết hợp quy trình, độ nhám bề mặt đạt Ra0.15μm
3. Xác minh hàng loạt: Sản xuất liên tục 10 lô với tổng số 2000 chiếc, độ lệch chuẩn của hệ số giãn nở ≤ 0,03 × 10 Nhằm/℃, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của khách hàng
Trường hợp này xác minh sức mạnh kỹ thuật và khả năng kiểm soát chất lượng của Qingchuan New Materials trong quá trình tùy chỉnh hợp kim đặc biệt.

Tóm tắt kinh nghiệm kỹ thuật và triển vọng ngành
Việc xử lý hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken cần tính đến hiệu suất vật liệu và độ ổn định của quá trình. Thực tiễn của vật liệu mới của Qingchuan cho thấy rằng thông qua việc tối ưu hóa hợp tác các thành phần-quy trình-thiết bị, nút thắt về độ chính xác trong chế biến truyền thống có thể bị phá vỡ một cách hiệu quả. Trong tương lai, khi nhu cầu về sản xuất siêu chính xác trong các lĩnh vực như truyền thông 5G và điện toán lượng tử tăng lên, việc nghiên cứu và phát triển hợp kim sắt-niken sẽ mở rộng theo hướng dao động của độ tinh khiết cao hơn và hệ số giãn nở nhỏ hơn. Qingchuan New Materials sẽ tiếp tục đầu tư vào các nguồn lực nghiên cứu và phát triển để thúc đẩy ứng dụng quy mô lớn của vật liệu hợp kim đặc biệt trong sản xuất cao cấp.