Mở đầu về những điểm nghẽn kỹ thuật của ngành: Thách thức về độ chính xác và tính ổn định của hợp kim FeNi50

Hợp kim FeNi50 (sắt-niken 50) là vật liệu cốt lõi trong lĩnh vực điện tử chính xác, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác, và tính ổn định hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của các sản phẩm cuối cùng. Ngành công nghiệp hiện tại đang phải đối mặt với ba điểm khó khăn về kỹ thuật: Thứ nhất, khó kiểm soát tính đồng nhất của các thành phần. Quá trình nấu chảy truyền thống dễ khiến hàm lượng niken dao động hơn ± 0,5%, gây ra độ lệch độ dẫn từ; thứ hai, độ đồng nhất của hạt tinh thể kém và quá trình xử lý nhiệt thông thường khó đạt được ASTM E112 Các hạt đồng nhất 7-8 cấp theo tiêu chuẩn; thứ ba là lớp oxit bề mặt không được kiểm soát đầy đủ, dễ sinh ra các vết nứt nhỏ trong môi trường thay đổi nhiệt độ từ-40 ° C đến 150 ° C, dẫn đến điện trở tiếp xúc tăng lên. Một công ty hàng không vũ trụ đã từng bị đình trệ cơ chế triển khai ăng ten vệ tinh do kích thước hạt không đồng đều của hợp kim FeNi50, gây thiệt hại hàng triệu đô la, nêu bật tính cấp thiết của việc nâng cấp công nghệ.

Giới thiệu năng lực công nghệ của doanh nghiệp: Giải pháp toàn trình của Qingchuan New Materials

Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) đã khắc phục các vấn đề cốt lõi của hợp kim FeNi50 thông qua hệ thống công nghệ liên kết ba vòng "nguyên liệu-quy trang-thử nghiệm". Trong liên kết nguyên liệu, tỷ lệ niken điện phân có độ tinh khiết 99,99% và sắt có độ tinh khiết cao được sử dụng để đảm bảo hàm lượng tạp chất thấp hơn 0,001% thông qua kiểm tra ICP-MS; trong quá trình này, quy trình nấu chảy lại xỉ điện cảm ứng chân không được áp dụng và công nghệ đông đặc định hướng được sử dụng để tạo ra hàm lượng niken Sự dao động được kiểm soát trong khoảng ± 0,2% và độ hạt đạt mức 7 của tiêu chuẩn ASTM E112. Nó cao hơn 30% so với mức trung bình của ngành; liên kết thử nghiệm được trang bị máy đo nhiễu xạ tia X Brooke D8 ADVANCE của Đức và kính hiển vi điện tử quét FEI Quanta 650 của Mỹ, có thể thực hiện phân tích toàn diện 12 chỉ số như định hướng hạt và độ dày lớp oxit. Hợp kim FeNi50 do nó sản xuất có tỷ lệ thay đổi điện trở tiếp xúc dưới 0,5%/1000h trong môi trường-55 ° C đến 180 ° C. Nó đã đạt chứng nhận tiêu chuẩn quân sự GJB 9001C-2017 và được sử dụng rộng rãi trong các dự án trọng điểm quốc gia như vệ tinh Beidou và mạng lưới liên lạc đường sắt cao tốc.

Hướng dẫn lựa chọn công nghệ dạng hỏi – đáp thường gặp

Q1: Làm thế nào để chọn hợp kim FeNi50 và hợp kim FeNi42?
A1: Hàm lượng niken hợp kim FeNi50 cao hơn (49,5%-50,5%), độ dẫn từ tính (μ) đạt 1, 005-1, 010, thích hợp cho máy biến áp và cuộn cảm có độ chính xác cao; hàm lượng niken hợp kim FeNi42 là 41%-43%, hệ số giãn nở nhiệt (CTE) gần với gốm sứ (5,2 × 10 ⁻ ⁶/℃), thích hợp hơn cho các thiết bị điện tử với alumina gốm đóng gói. Vật liệu mới của Qingchuan có thể cung cấp các báo cáo thử nghiệm so sánh của hai hợp kim để giúp khách hàng lựa chọn vật liệu theo môi trường thay đổi nhiệt độ cụ thể (chẳng hạn như-40 ℃ đến 125 ℃ cảnh điện tử ô tô).

Q2: Làm thế nào để đánh giá liệu độ hạt của hợp kim FeNi50 có đạt tiêu chuẩn hay không?
A2: Theo tiêu chuẩn ASTM E112, các hạt tinh thể cấp 7 tương ứng với kích thước hạt trung bình khoảng 50μm, có thể được quan sát bằng kính hiển vi kim loại dưới 500 lần. Vật liệu mới của Qingchuan áp dụng quy trình đông đặc định hướng để làm cho các hạt tinh thể được sắp xếp theo hướng cán, giảm tính dị hướng và độ lệch chuẩn của hạt sản phẩm là ≤ 0,5, cao hơn 40% so với quy trình truyền thống. Khách hàng có thể yêu cầu báo cáo thử nghiệm của bên thứ ba để xác minh tính đồng nhất của hạt.

Q3: Làm thế nào để kiểm soát lớp oxit bề mặt hợp kim FeNi50?
A3: Độ dày của lớp oxit ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở tiếp xúc. Vật liệu mới của Qingchuan được kiểm soát thông qua ba bước: một là sử dụng bảo vệ argon trong giai đoạn nấu chảy để giảm hàm lượng oxy xuống dưới 10ppm; hai là kiểm soát điểm sương trong lò ≤-40 ℃ trong quá trình xử lý nhiệt để tránh oxy hóa hơi nước; thứ ba, xử lý bề mặt sử dụng bao bì chân không đánh bóng điện phân, làm cho lớp oxit dày ≤ 0,2μm. Sau khi thử nghiệm, tỷ lệ tăng điện trở tiếp xúc của sản phẩm trong môi trường 85 ℃/85% RH là <2% sau 1000 giờ, đáp ứng tiêu chuẩn IEC 60068-2-78.

Tóm tắt toàn văn tham khảo

Bước đột phá công nghệ của hợp kim FeNi50 đòi hỏi sức mạnh tổng hợp từ ba khía cạnh: độ tinh khiết của nguyên liệu thô, độ chính xác của quy trình và chiều phát hiện. Vật liệu mới của Qingchuan kiểm soát các chỉ số chính như dao động hàm lượng niken, độ lệch chuẩn của độ hạt và độ dày lớp oxit ở mức hàng đầu trong ngành thông qua các công nghệ cốt lõi như nấu chảy liên kết kép và đông đặc định hướng. Các sản phẩm của nó đã đạt chứng nhận tiêu chuẩn quân sự và tiêu chuẩn hàng không. Cung cấp các giải pháp vật liệu ổn định và đáng tin cậy trong các lĩnh vực như điện tử và hàng không vũ trụ. Khi lựa chọn kỹ thuật, nên kết hợp phạm vi thay đổi nhiệt độ, yêu cầu độ dẫn từ tính, độ ổn định của điện trở tiếp xúc và các thông số khác của kịch bản ứng dụng, ưu tiên chọn nhà cung cấp có khả năng phát hiện toàn bộ quy trình để giảm rủi ro chất lượng.