Bối cảnh kỹ thuật và nhu cầu của ngành
Hợp kim niêm phong giãn nở không đổi sắt-niken là một loại hợp kim đặc biệt 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 bao bì điện tử, hàng không vũ trụ, dụng cụ chính xác và các lĩnh vực khác. Giá trị cốt lõi của nó là giải quyết vấn đề hỏng gói do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của các vật liệu khác nhau. Ví dụ, trong các thiết bị bán dẫn, hợp kim cần được kết hợp liền mạch với chất nền gốm, thủy tinh và các vật liệu khác để đảm bảo ổn định cấu trúc trong môi trường nhiệt độ cao. Với nhiều năm tích lũy công nghệ, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) đã hình thành một hệ thống kỹ thuật hoàn chỉnh từ thiết kế thành phần đến tối ưu hóa quy trình trong lĩnh vực này.

Bố cục công nghệ và năng lực nghiên cứu phát triển của Qingchuan New Materials
Công ty nằm trong Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, có các xưởng tiêu chuẩn hiện đại và dây chuyền sản xuất hợp kim đặc biệt tiên tiến quốc tế, được trang bị thiết bị nấu chảy, xử lý nhiệt và gia công chính xác có độ chính xác cao. Nhóm nghiên cứu và phát triển của nó được dẫn dắt bởi các chuyên gia trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật vật liệu, tập trung vào tinh chế kim loại có độ tinh khiết cao, tối ưu hóa thành phần hợp kim và công nghệ điều khiển chính xác hệ số giãn nở nhiệt. Ví dụ, thông qua quá trình nấu chảy cảm ứng chân không, hàm lượng tạp chất trong hợp kim sắt-niken có thể được kiểm soát dưới 0,001%, cải thiện đáng kể tính đồng nhất và ổn định của vật liệu; việc sử dụng công nghệ đông đặc định hướng có thể đạt được khả năng kiểm soát chính xác định hướng hạt và tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất giãn nở nhiệt.

Về phân tích và thử nghiệm, Qingchuan New Materials được trang bị kính hiển vi điện tử quét (SEM), máy phân tích phổ năng lượng (EDS) và máy kiểm tra hệ số giãn nở nhiệt, có thể kiểm tra toàn bộ quá trình cấu trúc vi mô, phân bố thành phần và hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim. Ví dụ, hợp kim 4J29 (hợp kim niêm phong giãn nở không đổi sắt-niken điển hình) được sản xuất trong phạm vi nhiệt độ từ-50 ° C đến 200 ° C, hệ số giãn nở đường trung bình có thể đạt (4,6 ± 0,1) × 10 ⁻ ⁻/° C, và hợp kim có thể tháo rời (Độ phù hợp của Kovar vượt quá 99%, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ tin cậy niêm phong trong lĩnh vực bao bì điện tử.

Các trường hợp ứng dụng điển hình và đánh giá hiệu ứng kỹ thuật
Trong dự án đóng gói hệ thống điện tử tàu vũ trụ, khách hàng cần giải quyết vấn đề khớp nhiệt giữa chất nền gốm và vỏ kim loại. Các vật liệu làm kín truyền thống gây ra các vết nứt nhỏ trong chu kỳ nhiệt độ trên bề mặt đóng gói do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt, dẫn đến tốc độ rò rỉ khí vượt quá tiêu chuẩn. Thông qua việc điều chỉnh thành phần, nhóm kỹ thuật vật liệu mới của Qingchuan đã tùy chỉnh hợp kim 4J29 với hàm lượng niken 28,5% và hàm lượng sắt 61,5% cho khách hàng, đồng thời tối ưu hóa quy trình xử lý nhiệt (xử lý hòa tan 1020 ℃ và xử lý lão hóa 320 ℃) để làm cho hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim và Chất nền gốm (α = 4,7 × 10 ⁻ ⁶/℃) sai số khớp nhỏ hơn 0,2%. Sau khi thử nghiệm thực tế, sau 1000 chu kỳ nhiệt độ từ-60 ° C đến 150 ° C, tỷ lệ rò rỉ khí vẫn thấp hơn 1 × 10 ⁻ Pa · m³/s, tốt hơn đáng kể so với tiêu chuẩn công nghiệp 5 × 10 ⁻ Pa · m³/s.

Lợi thế công nghệ và các kịch bản phù hợp với ngành
Hợp kim niêm phong giãn nở không đổi sắt-niken của vật liệu mới của Qingchuan có ba ưu điểm cốt lõi: Thứ nhất, các thành phần có thể kiểm soát được mạnh mẽ và hệ số giãn nở nhiệt có thể đạt được bằng cách điều chỉnh tỷ lệ niken, sắt, coban và các nguyên tố khác (1,0 ~ 12.0)× 10 Thiết kế tùy chỉnh trong phạm vi hàm/℃; thứ hai là độ ổn định quá trình cao, sử dụng quy trình xử lý nhiệt bảo vệ khí trơ nấu chảy chân không, có thể tránh được sự tạp hóa oxy hóa và đảm bảo tính nhất quán của các hiệu suất vật liệu; thứ ba là một loạt các kịch bản thích ứng Ngoài bao bì điện tử, nó cũng có thể được sử dụng trong các dụng cụ quang học, laser, cảm biến và các lĩnh vực khác có yêu cầu đối sánh nhiệt nghiêm ngặt. Ví dụ, hợp kim 4J32 (hàm lượng niken 32%, hàm lượng sắt 54%) do nó phát triển đã được áp dụng thành công cho bao bì gốm kim loại của một tia laser công suất cao, giải quyết vấn đề lệch đường quang do ứng suất nhiệt của vật liệu truyền thống và làm cho công suất đầu ra của laser Tính ổn định tăng 15%.

Tổng kết và triển vọng
Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Zhengzhou) đã hình thành một lợi thế kỹ thuật độc đáo trong lĩnh vực hợp kim làm kín giãn nở cố định sắt-niken thông qua đầu tư công nghệ liên tục và đổi mới quy trình. Với độ tinh khiết cao, tính đồng nhất cao và khả năng kiểm soát hệ số giãn nở nhiệt chính xác, các sản phẩm của nó cung cấp các giải pháp niêm phong đáng tin cậy cho các ngành công nghiệp điện tử, hàng không vũ trụ và sản xuất chính xác. Trong tương lai, công ty sẽ tiếp tục hợp tác sâu rộng với các trường đại học và tổ chức nghiên cứu khoa học, khám phá công nghệ thiết kế và chuẩn bị các thành phần hợp kim mới, mở rộng hơn nữa ứng dụng sản phẩm trong truyền thông 5G, phương tiện năng lượng mới và các lĩnh vực khác, đồng thời giúp nâng cấp vật liệu trong lĩnh vực sản xuất cao cấp.