KOVAR

1. Coeficient d'expansió tèrmica que coincideix amb el vidre dur i la ceràmica (avantatge bàsic): dins del rang de temperatura de -80 graus a +450 graus, el coeficient d'expansió lineal mitjà és de 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶ / grau, que es combina gairebé perfectament amb el vidre de borosilicat i l'alúmina, la fiabilitat de la ceràmica, la fiabilitat i la fiabilitat de la ceràmica de llarga durada. muntatge.
2. Excel·lent rendiment de segellat hermètic: després del tractament de pre-oxidació, KOVAR forma un enllaç químic amb el vidre fos. La taxa de fuites després del segellat pot arribar a <1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, complint els requisits d'envasament electrònic d'alta-fiabilitat.
3. Bona plasticitat i treballabilitat: amb un allargament recuit del 20-30%, pot patir diverses operacions de conformació com ara laminació en fred, estirat en fred, estampació i mecanitzat.
4. Rendiment superior de soldadura i segellat: es pot connectar mitjançant mètodes com ara la soldadura TIG, la soldadura per resistència, la soldadura per feix d'electrons, la soldadura per làser i la soldadura, amb una gran força de segellat quan s'uneix a vidre i ceràmica.
5. Bona estabilitat dimensional: després del tractament d'estabilització, els canvis dimensionals durant el servei-a llarg termini són mínims, el que el fa adequat per a components electrònics de precisió.
6. Compleix amb múltiples estàndards internacionals: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011, etc.

A:

Les propietats-de concordança d'expansió de KOVAR provenen del seu contingut de níquel-cobalt controlat amb precisió i de les característiques ferromagnètiques:

1. Aplicacions esteses de l'efecte Invar:
Les propietats d'expansió de KOVAR es basen en l'efecte Invar, però amplien i canvien el rang de temperatura d'expansió de baixa -originalment estret (-100 graus a +200 graus) a un rang de temperatura més alt (temperatura ambient a +450 graus) afegint aproximadament un 17% de cobalt i ajustant el contingut de níquel a un 29%. Això s'alinea perfectament amb el rang de temperatura de suavització del vidre de borosilicat.
2. Acció sinèrgica del níquel i el cobalt:
L'aproximadament 29% de níquel i 17% de cobalt de l'aliatge treballen junts per fer que la corba d'expansió de l'aliatge coincideixi gairebé completament amb la del vidre dur dins del rang de temperatura ambient i de recuit del vidre. Aquesta combinació precisa garanteix que durant el procés de refredament del segellat, la contracció del metall coincideixi exactament amb el vidre, evitant una tensió residual excessiva a la interfície del segell.
3. Relació entre el punt de Curie i la temperatura de funcionament:
KOVAR té un punt de Curie d'aproximadament 415 graus, i el seu límit superior de temperatura de funcionament (al voltant de 450 graus) es troba precisament dins del rang de temperatura de recuit del vidre de borosilicat. Això no és una coincidència, sinó un aspecte bàsic del disseny de l'aliatge-quan l'aliatge passa de ferromagnètic a paramagnètic, el seu canvi en el coeficient d'expansió es sincronitza amb el canvi en les característiques d'expansió del vidre, aconseguint la concordança a tot el rang de temperatures.

El tractament tèrmic de KOVAR té un impacte decisiu en l'estabilitat microestructural final, la precisió dimensional i el rendiment de segellat hermètic:
1. Recuit (alleujament de l'estrès, homogeneïtzació de l'estructura):
Escalfeu a 800-900 graus, manteniu-ho durant 0,5 a 1 hora, després refredeu-lo al forn o refredeu-lo a l'aire a una velocitat inferior o igual a 300 graus per hora per obtenir una estructura austenítica estable i unes característiques d'expansió uniformes.
2. Tractament d'estabilització (recomanat per a peces d'alta-precisió):
Mantenir a 300-400 graus durant 1 a 4 hores, després refredar lentament a temperatura ambient per eliminar les tensions residuals, estabilitzar l'estructura austenítica i minimitzar la deriva dimensional durant l'ús posterior.
3. Tractament pre-d'oxidació (per al segellat de vidre):
Mantingueu a 900-1000 graus durant 15 a 30 minuts en una atmosfera d'hidrogen humida o atmosfera de nitrogen amb una quantitat adequada d'oxigen per formar una pel·lícula d'òxid densa amb un gruix de 2-5 μm, assegurant un bon segellat amb vidre. El component principal de la pel·lícula d'òxid és l'estructura d'espinel (Co,Ni)Fe₂O₄.
4. Tractament d'alleujament de l'estrès (després del mecanitzat):
Manteniu-lo a 200-300 graus durant 1 o 2 hores, després refredeu-lo per aire per evitar la deformació causada per les tensions de tall.
Nota: KOVAR és propens al creixement del gra a altes temperatures, de manera que la temperatura i el temps de recuit s'han de controlar estrictament. El tractament de pre-oxidació és un procés crític en el segellat hermètic de vidre, ja que el gruix i la uniformitat de la pel·lícula d'òxid afecten directament la força d'unió i l'estanquitat del segell.

Temperatura de treball efectiva (amb un rendiment estable d'acoblament d'expansió):
Es recomana que sigui de -80 graus a +450 graus . Dins d'aquest rang de temperatura, pot mantenir un coeficient d'expansió tèrmica que coincideixi amb el vidre dur i un excel·lent rendiment de segellat estanc a gas. El rang òptim de temperatura de segellat és de 300 graus a 450 graus.
Temperatura d'exposició-a curt termini:
Fins a +500 graus , però el coeficient d'expansió tèrmica augmentarà significativament, cosa que pot afectar la fiabilitat del segell.
Rendiment de baixa-temperatura:
KOVAR manté una bona resistència i tenacitat per sota dels -80 graus, però el seu coeficient d'expansió tèrmica pot desviar-se lleugerament del del vidre. Per a aplicacions d'ultra-temperatura baixa, la fiabilitat del segellat hermètic s'ha d'avaluar en funció de les condicions de funcionament específiques.
Limitacions{0}}d'alta temperatura:
Quan la temperatura supera els 415 graus (punt de Curie), l'aliatge passa de ferromagnètic a paramagnètic, donant lloc a canvis significatius en les seves característiques d'expansió i a una coincidència reduïda amb el vidre. Per tant, KOVAR no és adequat per a entorns d'alta-temperatura superior a 450 graus .

KOVAR presenta un excel·lent rendiment de segellat hermètic i és un material clau insubstituïble en la indústria de l'embalatge electrònic:
1. Segellat hermètic amb vidre:
Després del tractament de pre-oxidació, KOVAR forma una capa densa d'òxid (espessor 2-5 μm) a la seva superfície. Durant el procés de segellat del vidre (a aproximadament 900-1000 graus), el vidre fos s'uneix químicament amb la capa d'òxid per crear una interfície tancada hermèticament i d'alta resistència. La taxa de fuites després del segellat pot arribar a <1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (detecció de fuites per espectrometria de masses d'heli).
2. Segellat amb ceràmica:
KOVAR es pot segellar amb ceràmiques com l'alúmina i l'òxid de beril·li mitjançant soldadura de metalls actius (per exemple, metalls d'aportació TiCuAg) o unió directa, el que el fa adequat per a envasos ceràmics d'alta-fiabilitat.
3. Punts de control clau: els tres elements de control clau per al segellat hermètic de vidre i Kovar són:
Gruix de pel·lícula d'òxid: 2-5 μm. Massa prim donarà lloc a una força de segellat insuficient i massa gruixut farà que la pel·lícula d'òxid es desprengui.
Temperatura de segellat: 900-1000 graus, que coincideix amb el punt de suavització del vidre
Velocitat de refrigeració: cal un refredament lent (menys o igual a 300 graus per hora) per evitar que el xoc tèrmic provoqui l'esquerda del vidre.
4. Fiabilitat:
Els components hermètics KOVAR poden suportar més de 1.000 cicles de temperatura entre -80 graus i +450 graus sense superar les taxes de fuites ni experimentar una fallada mecànica.

La substitució parcial és possible, però s'ha d'avaluar en funció dels intervals de temperatura específics i dels requisits del material de segellat:
Avantatges de KOVAR:

1. Igualant el coeficient d'expansió tèrmica del vidre de borosilicat en el rang de -80 graus a +450 graus, és l'aliatge de segellat més utilitzat i tècnicament madur en el camp de l'embalatge electrònic.
2. Bona treballabilitat i soldabilitat, permetent que es conformi en diverses formes.
3. Alta resistència de segellat i bona hermeticitat, amb una taxa de fuites tan baixa com < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Té una bona expansió tèrmica que coincideix amb propietats similars a les de la ceràmica d'alúmina.

Limitacions de KOVAR:
1. Diferències de compatibilitat amb diferents tipus de vidre:
És incompatible amb el vidre de soda-calç (coeficient d'expansió aproximadament 9 × 10⁻⁶/grau) i s'haurien de seleccionar altres aliatges de segellat (com ara 4J28).
2. Diferències amb la soldadura amb acer inoxidable normal:
Quan es solda amb acer inoxidable austenític, s'ha de parar atenció a l'estrès causat per les diferències en el coeficient d'expansió tèrmica.
3. Inadequate high-temperature (>Rendiment de 500 graus:
El coeficient d'expansió tèrmica augmenta significativament més enllà del punt de Curie, per la qual cosa no és adequat per a entorns de temperatura ultra-altes-.

4. No coincideix amb el vidre de baixa-expansió:
Per al vidre de quars (amb un coeficient d'expansió d'aproximadament 0,5 × 10⁻⁶ / grau), s'han de seleccionar aliatges de segellat de baixa -expansió (com ara 4J36).

Recomanacions de selecció de material:
Per a la selecció de material específic, proporcioneu les condicions de funcionament detallades (tipus de material segellador, rang de temperatura, medi ambiental, vida útil). Podem ajudar-vos amb una anàlisi comparativa tècnica i econòmica per ajudar-vos a prendre l'opció òptima entre KOVAR i altres graus d'aliatge de segellat.
Per obtenir pressupostos sobre especificacions específiques, informes de proves de materials o fulls de paràmetres tècnics, poseu-vos en contacte amb els nostres enginyers de vendes. Admetem la personalització de dimensions, condicions de tractament tèrmic i tractaments superficials segons sigui necessari, i proporcionem un conjunt complet de documents certificats internacionalment.