KOVAR

1. Hệ số giãn nở nhiệt phù hợp với thủy tinh và gốm sứ cứng (lợi ích cốt lõi): Trong phạm vi nhiệt độ từ -80 độ đến +450 độ, hệ số giãn nở tuyến tính trung bình là 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶ / độ, gần như phù hợp hoàn hảo với thủy tinh borosilicate và gốm alumina, đảm bảo độ kín và độ tin cậy lâu dài của cụm kín.
2. Hiệu suất bịt kín tuyệt vời: Sau khi-xử lý quá trình oxy hóa trước, KOVAR hình thành liên kết hóa học với thủy tinh nóng chảy. Tốc độ rò rỉ sau khi niêm phong có thể đạt < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, đáp ứng yêu cầu về bao bì điện tử có độ tin cậy cao-.
3. Độ dẻo và khả năng gia công tốt: Với độ giãn dài ủ từ 20-30%, nó có thể trải qua nhiều hoạt động tạo hình khác nhau như cán nguội, kéo nguội, dập và gia công.
4. Hiệu suất hàn và hàn kín vượt trội: Nó có thể được kết nối bằng các phương pháp như hàn TIG, hàn điện trở, hàn chùm tia điện tử, hàn laser và hàn đồng, với độ bền bịt kín cao khi liên kết với thủy tinh và gốm sứ.
5. Độ ổn định kích thước tốt: Sau khi xử lý ổn định, những thay đổi về kích thước trong quá trình sử dụng lâu dài-là tối thiểu, khiến nó phù hợp với các linh kiện điện tử chính xác.
6. Tuân thủ nhiều tiêu chuẩn quốc tế: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011, v.v.

A:

Các thuộc tính-khớp mở rộng của KOVAR xuất phát từ hàm lượng coban-niken và đặc tính sắt từ được kiểm soát chính xác của nó:

1. Các ứng dụng mở rộng của Hiệu ứng Invar:
Thuộc tính giãn nở của KOVAR dựa trên hiệu ứng Invar nhưng mở rộng và chuyển phạm vi nhiệt độ giãn nở thấp{0}} ban đầu hẹp (-100 độ đến +200 độ ) sang phạm vi nhiệt độ cao hơn (nhiệt độ phòng đến +450 độ ) bằng cách thêm khoảng 17% coban và điều chỉnh hàm lượng niken lên khoảng 29%. Điều này hoàn toàn phù hợp với phạm vi nhiệt độ làm mềm của thủy tinh borosilicate.
2. Tác dụng hiệp lực của Niken và Coban:
Khoảng 29% niken và 17% coban trong hợp kim phối hợp với nhau để làm cho đường cong giãn nở của hợp kim gần như hoàn toàn trùng khớp với đường cong giãn nở của kính cứng trong phạm vi nhiệt độ ủ thủy tinh từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ ủ thủy tinh. Sự khớp chính xác này đảm bảo rằng trong quá trình làm mát niêm phong, độ co của kim loại khớp chính xác với kính, ngăn chặn ứng suất dư quá mức tại bề mặt niêm phong.
3. Mối liên hệ giữa điểm Curie và nhiệt độ hoạt động:
KOVAR có điểm Curie xấp xỉ 415 độ và giới hạn nhiệt độ hoạt động trên của nó (khoảng 450 độ) nằm chính xác trong phạm vi nhiệt độ ủ của thủy tinh borosilicate. Đây không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên mà là khía cạnh cốt lõi của thiết kế hợp kim-khi hợp kim chuyển từ sắt từ sang thuận từ, sự thay đổi hệ số giãn nở của nó đồng bộ với sự thay đổi trong đặc tính giãn nở của thủy tinh, đạt được sự phù hợp trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ.

Việc xử lý nhiệt của KOVAR có tác động quyết định đến độ ổn định cấu trúc vi mô cuối cùng, độ chính xác về kích thước và hiệu suất bịt kín:
1. Ủ (Giảm căng thẳng, đồng nhất cấu trúc):
Đun nóng đến 800-900 độ, giữ trong 0,5 đến 1 giờ, sau đó làm nguội trong lò hoặc làm mát bằng không khí với tốc độ Nhỏ hơn hoặc bằng 300 độ mỗi giờ để có được cấu trúc austenit ổn định và đặc tính giãn nở đồng đều.
2. Xử lý ổn định (Được khuyến nghị cho các bộ phận có độ chính xác{1}}cao):
Giữ ở nhiệt độ 300-400 độ trong 1 đến 4 giờ, sau đó làm nguội từ từ đến nhiệt độ phòng để loại bỏ ứng suất dư, ổn định cấu trúc austenit và giảm thiểu độ lệch chiều trong quá trình sử dụng tiếp theo.
3. Xử lý trước quá trình oxy hóa (đối với niêm phong kính):
Giữ ở nhiệt độ 900-1000 độ trong 15 đến 30 phút trong môi trường khí hydro ẩm hoặc khí nitơ với lượng oxy thích hợp để tạo thành màng oxit dày đặc có độ dày 2-5 μm, đảm bảo bịt kín tốt bằng kính. Thành phần chính của màng oxit là cấu trúc Spinel (Co,Ni)Fe₂O₄.
4. Xử lý giảm căng thẳng (Sau khi gia công):
Giữ ở nhiệt độ 200-300 độ trong 1 đến 2 giờ, sau đó làm mát bằng không khí để tránh biến dạng do ứng suất cắt gây ra.
Lưu ý: KOVAR dễ bị hạt phát triển ở nhiệt độ cao nên nhiệt độ và thời gian ủ phải được kiểm soát chặt chẽ. Xử lý trước quá trình oxy hóa là một quá trình quan trọng trong quá trình bịt kín thủy tinh vì độ dày và tính đồng nhất của màng oxit ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền liên kết và độ kín khí của con dấu.

Nhiệt độ làm việc hiệu quả (với hiệu suất phù hợp mở rộng ổn định):
Khuyến nghị là từ -80 độ đến +450 độ . Trong phạm vi nhiệt độ này, nó có thể duy trì hệ số giãn nở nhiệt phù hợp với kính cứng và hiệu suất bịt kín khí tuyệt vời. Phạm vi nhiệt độ niêm phong tối ưu là 300 độ đến 450 độ.
Nhiệt độ tiếp xúc ngắn hạn-:
Lên đến +500 độ nhưng hệ số giãn nở nhiệt sẽ tăng đáng kể, điều này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của phớt.
Hiệu suất nhiệt độ-thấp:
KOVAR duy trì độ bền và độ dẻo dai tốt dưới -80 độ, nhưng hệ số giãn nở nhiệt của nó có thể hơi khác so với thủy tinh. Đối với các ứng dụng ở nhiệt độ cực thấp, độ tin cậy của việc bịt kín phải được đánh giá dựa trên các điều kiện vận hành cụ thể.
Giới hạn nhiệt độ-cao:
Khi nhiệt độ vượt quá 415 độ (điểm Curie), hợp kim chuyển từ sắt từ sang thuận từ, dẫn đến những thay đổi đáng kể về đặc tính giãn nở của nó và giảm độ tương thích với thủy tinh. Do đó, KOVAR không phù hợp với môi trường có nhiệt độ-cao trên 450 độ .

KOVAR thể hiện hiệu suất bịt kín tuyệt vời và là vật liệu chủ chốt không thể thay thế trong ngành đóng gói điện tử:
1. Niêm phong kín bằng kính:
Sau khi-xử lý quá trình oxy hóa trước, KOVAR tạo thành một lớp oxit dày đặc (độ dày 2-5 μm) trên bề mặt của nó. Trong quá trình dán kính (ở nhiệt độ khoảng 900-1000 độ), thủy tinh nóng chảy liên kết hóa học với lớp oxit để tạo ra bề mặt được hàn kín, có độ bền cao. Tốc độ rò rỉ sau khi bịt kín có thể đạt < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (phát hiện rò rỉ khối phổ helium).
2. Niêm phong bằng gốm sứ:
KOVAR có thể được gắn kín với gốm sứ như alumina và oxit berili thông qua hàn kim loại hoạt tính (ví dụ: kim loại độn TiCuAg) hoặc liên kết trực tiếp, khiến nó phù hợp với-bao bì gốm sứ có độ tin cậy cao.
3. Các điểm kiểm soát chính: Ba yếu tố kiểm soát chính đối với niêm phong kín Kovar và thủy tinh là:
Độ dày màng oxit: 2-5 μm. Quá mỏng sẽ dẫn đến độ bền bịt kín không đủ và quá dày sẽ khiến màng oxit bị bong ra.
Nhiệt độ niêm phong: 900-1000 độ, phù hợp với điểm làm mềm kính
Tốc độ làm mát: Cần làm mát chậm (Nhỏ hơn hoặc bằng 300 độ mỗi giờ) để tránh sốc nhiệt gây nứt kính.
4. Độ tin cậy:
Các bộ phận kín KOVAR có thể chịu được hơn 1000 chu kỳ nhiệt độ từ -80 độ đến +450 độ mà không vượt quá tỷ lệ rò rỉ hoặc gặp sự cố cơ học.

Có thể thay thế một phần nhưng phải được đánh giá dựa trên phạm vi nhiệt độ cụ thể và yêu cầu về vật liệu bịt kín:
Ưu điểm của KOVAR:

1. Phù hợp với hệ số giãn nở nhiệt của thủy tinh borosilicate trong khoảng từ -80 độ đến +450 độ, đây là hợp kim niêm phong được sử dụng rộng rãi và trưởng thành về mặt kỹ thuật trong lĩnh vực bao bì điện tử.
2. Khả năng làm việc và khả năng hàn tốt, cho phép nó được tạo thành nhiều hình dạng khác nhau.
3. Độ bền bịt kín cao và độ kín khí tốt, tốc độ rò rỉ thấp < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Nó có đặc tính giãn nở nhiệt tốt tương tự như gốm alumina.

Hạn chế của KOVAR:
1. Sự khác biệt về khả năng tương thích với các loại kính khác nhau:
Nó không tương thích với thủy tinh vôi soda-(hệ số giãn nở khoảng 9 × 10⁻⁶ / độ ) và nên chọn các hợp kim bịt ​​kín khác (chẳng hạn như 4J28).
2. Sự khác biệt so với hàn bằng inox thông thường:
Khi hàn bằng thép không gỉ austenit, cần chú ý đến ứng suất gây ra bởi sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt.
3. Inadequate high-temperature (>500 độ) hiệu suất:
Hệ số giãn nở nhiệt tăng đáng kể vượt quá điểm Curie, khiến nó không phù hợp với môi trường có nhiệt độ-cao{1}}cực cao.

4. Không phù hợp với kính mở rộng-thấp:
Đối với thủy tinh thạch anh (có hệ số giãn nở khoảng 0,5 × 10⁻⁶ / độ ), nên chọn hợp kim bịt ​​kín có độ giãn nở-thấp (chẳng hạn như 4J36).

Khuyến nghị lựa chọn vật liệu:
Để lựa chọn vật liệu cụ thể, vui lòng cung cấp các điều kiện vận hành chi tiết (loại vật liệu bịt kín, phạm vi nhiệt độ, môi trường môi trường, tuổi thọ sử dụng). Chúng tôi có thể hỗ trợ phân tích so sánh kinh tế và kỹ thuật để giúp bạn đưa ra lựa chọn tối ưu giữa KOVAR và các loại hợp kim phốt khác.
Để được báo giá về thông số kỹ thuật cụ thể, báo cáo thử nghiệm vật liệu hoặc bảng thông số kỹ thuật, vui lòng liên hệ với các kỹ sư bán hàng của chúng tôi. Chúng tôi hỗ trợ tùy chỉnh kích thước, điều kiện xử lý nhiệt và xử lý bề mặt theo yêu cầu và cung cấp đầy đủ các tài liệu được chứng nhận quốc tế.