1. Nền tảng kỹ thuật: giá trị cốt lõi của hợp kim hàn mở rộng không đổi sắt-niken

Hợp kim niêm phong giãn nở cố định sắt-niken là một loại vật liệu chức năng đặc biệt phù hợp với hệ số giãn nở nhiệt với thủy tinh/gốm bằng cách điều chỉnh chính xác hàm lượng niken. Nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị chân không điện, bao bì bán dẫn, cảm biến hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác. Ưu điểm cốt lõi của nó là giải quyết vấn đề nứt bề mặt niêm phong do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa vật liệu kim loại và phi kim loại, đồng thời đảm bảo độ tin cậy lâu dài của thiết bị trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt.

2. Bố cục kỹ thuật của vật liệu mới của Qingchuan: khả năng của toàn bộ chuỗi từ nghiên cứu và phát triển đến sản xuất hàng loạt

1. Nền tảng R & D: Hệ thống đổi mới đa ngành
Dựa vào lợi thế vị trí của Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, Qingchuan New Materials đã xây dựng một nhóm R & D đa ngành với khoa học vật liệu làm cốt lõi và tích hợp kỹ thuật luyện kim, công nghệ xử lý nhiệt và gia công chính xác. Trung tâm công nghệ của nó được trang bị các thiết bị có độ chính xác cao như 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 đạt được toàn bộ quá trình điều khiển vòng kín từ thiết kế thành phần đến xác minh hiệu suất.

2. Đột phá quy trình: công nghệ nấu chảy chân không và đông đặc định hướng
Để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết của hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken, Qingchuan sử dụng quy trình nấu chảy lại xỉ cảm ứng chân không (VIM) (ESR) để kiểm soát hàm lượng oxy ở mức ≤ 15ppm và hàm lượng nitơ ≤ 10ppm. Thông qua công nghệ đông đặc định hướng, có thể chuẩn bị các vật đúc có định hướng hạt giống nhất quán, giúp cải thiện đáng kể khả năng chống rão của vật liệu ở nhiệt độ cao. Ví dụ, hợp kim K418 được phát triển của nó có độ bền lâu ở 900 ° C đạt 220MPa, vượt trội so với mức sản phẩm tương tự quốc tế.

3. Kiểm soát thông số: kiểm soát chính xác hệ số giãn nở nhiệt
Bằng cách điều chỉnh hàm lượng niken (42%-44%) và tỷ lệ nguyên tố vi lượng, Qingchuan nhận ra sự phù hợp chính xác của hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim trong phạm vi (9, 4-11, 5)× 10 ⁻/℃. Lấy hợp kim 4J44 làm ví dụ, hệ số giãn nở trung bình của nó trong phạm vi 20-400 ℃ là 11,2 × 10 −/℃, phù hợp với hệ số giãn nở của kính mềm DM-308 và có thể chịu được hơn 300 chu kỳ nhiệt mà không bị rò rỉ.

3. Trường hợp ứng dụng: giải pháp niêm phong đáng tin cậy cho thiết bị cao cấp

1. Trường hợp 1: Làm kín cánh tuabin động cơ hàng không
Các cánh tuabin của một loại động cơ hàng không nhất định cần phải hoạt động trong thời gian dài ở nhiệt độ cao 1200 ° C. Các hợp kim dựa trên niken truyền thống bị hỏng do hệ số giãn nở nhiệt không phù hợp. Hợp kim 4J50 do Qingchuan cung cấp đã đạt được không có khuyết tật trong giao diện niêm phong thông qua quá trình đồng nung với vật liệu composite ma trận gốm (CMC). Sau 1000 giờ đánh giá nhiệt độ cao, tỷ lệ rò rỉ là ≤ 1 × 10 Doanh thu Pa · m³/s, đáp ứng GJB 548B-2005 Tiêu chuẩn quân sự.

2. Trường hợp 2: Khung dây dẫn gói bán dẫn
Trong gói chip truyền thông 5G, hợp kim 4J29 (hợp kim có thể tháo rời) do Qingchuan phát triển giải quyết vấn đề mỏi mối hàn do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của khung đồng truyền thống thông qua quá trình hàn kim loại hoạt tính (AMB) với gốm alumin. Các phép đo thực tế cho thấy sau 1000 chu kỳ nhiệt từ-55 ° C đến 150 ° C, tỷ lệ thay đổi điện trở tiếp xúc là ≤ 3%, tốt hơn đáng kể so với mức trung bình của ngành.

3. Trường hợp 3: y tế CT dò thành phần
Để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của thiết bị CT y tế đối với niêm phong chân không, Qingchuan áp dụng sơ đồ niêm phong phù hợp của hợp kim 4J33 và thủy tinh thạch anh để tạo thành một màng oxit dày đặc trên bề mặt hợp kim thông qua quá trình xử lý trước oxy hóa để đảm bảo rằng nó ở trong môi trường thay đổi nhiệt độ-40 ℃ đến 80 ℃ Độ kín khí ổn định. Giải pháp này đã được áp dụng cho nhiều nhà sản xuất thiết bị y tế đầu, với công suất lắp đặt tích lũy hơn 100.000 chiếc.

4. Tóm tắt lợi thế kỹ thuật: ba chiều xây dựng năng lực cạnh tranh cốt lõi

1. Kiểm soát độ tinh khiết của vật liệu: Thông qua quy trình nấu chảy kép VIM ESR, hàm lượng các nguyên tố tạp chất được giảm xuống còn 1/3 tiêu chuẩn quốc tế, giúp cải thiện đáng kể độ ổn định nhiệt độ cao của vật liệu.
2. Tối ưu hóa chế độ nhiệt luyện: Phát triển quy trình xử lý lão hóa dung dịch rắn phân cấp để kiểm soát kích thước pha cường hóa gamma ở mức 50-100nm, có tính đến độ bền và độ dẻo dai.
3. Hệ thống kiểm soát chất lượng toàn bộ quy trình: Từ kiểm tra nguyên liệu đến kiểm tra thành phẩm, 12 kiểm soát chất lượng được thực hiện để đảm bảo độ ổn định của lô sản phẩm ≥ 99,5%.

5. Triển vọng trong tương lai: mở rộng các lĩnh vực ứng dụng mới nổi

Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới, sản xuất điện quang điện và các ngành công nghiệp khác, hợp kim giãn nở cố định sắt-niken đã cho thấy tiềm năng to lớn trong các lĩnh vực đóng gói pin rắn và máy thu quang điện nhiệt độ cao. Qingchuan New Materials đang tăng cường đầu tư vào nghiên cứu và phát triển hợp kim sắt-niken và coban, hợp kim tinh thể nano, v. v. và có kế hoạch hình thành một dòng sản phẩm hoàn chỉnh với vùng nhiệt độ từ-200 ° C đến 1500 ° C vào năm 2028, cung cấp vật liệu toàn diện hơn cho sản xuất thiết bị cao cấp Giải pháp.