КОВАР

1. Коефіцієнт теплового розширення для твердого скла та кераміки (основна перевага): у діапазоні температур від -80 градусів до +450 градусів середній коефіцієнт лінійного розширення становить 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶ / градус, що майже ідеально відповідає боросилікатному склу та глиноземній кераміці, забезпечуючи герметичність і тривалу надійність герметичний вузол.
2. Чудова герметичність: після попереднього -окиснення KOVAR утворює хімічний зв’язок із розплавленим склом. Швидкість витоку після герметизації може досягати < 1 × 10⁻⁹ Па·м³/с, що відповідає вимогам до високо-надійної електронної упаковки.
3. Хороша пластичність і оброблюваність: з відпаленим подовженням 20-30%, він може проходити різні операції формування, такі як холодна прокатка, холодне волочіння, штампування та механічна обробка.
4. Чудові характеристики зварювання та герметизації: його можна з’єднати за допомогою таких методів, як зварювання TIG, контактне зварювання, зварювання електронним променем, лазерне зварювання та пайка, з високою міцністю герметизації при з’єднанні зі склом і керамікою.
5. Гарна стабільність розмірів: після стабілізаційної обробки зміни розмірів протягом-тривалого терміну служби мінімальні, що робить його придатним для точних електронних компонентів.
6. Відповідає багатьом міжнародним стандартам: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011 тощо.

A:

Властивості-розширення KOVAR випливають із точно контрольованого вмісту нікелю-кобальту та феромагнітних характеристик:

1. Розширене застосування ефекту інвару:
Властивості розширення KOVAR базуються на ефекті інвару, але розширюють і зміщують початково вузький низький{0}}діапазон температур розширення (від -100 градусів до +200 градусів ) до вищого температурного діапазону (кімнатна температура до +450 градусів ) шляхом додавання приблизно 17% кобальту та регулювання вмісту нікелю приблизно до 29%. Це ідеально відповідає діапазону температур розм’якшення боросилікатного скла.
2. Синергічна дія нікелю та кобальту:
Приблизно 29% нікелю та 17% кобальту в сплаві працюють разом, щоб крива розширення сплаву майже повністю збігалася з кривою розширення твердого скла в діапазоні температур від кімнатної температури до температури відпалу скла. Ця точна відповідність гарантує, що під час процесу охолодження ущільнення стиснення металу точно відповідає склу, запобігаючи надмірному залишковому напрузі на межі ущільнення.
3. Зв'язок між точкою Кюрі та робочою температурою:
KOVAR має точку Кюрі приблизно 415 градусів, а його верхня межа робочої температури (близько 450 градусів) точно потрапляє в діапазон температур відпалу боросилікатного скла. Це не випадковість, а основний аспект конструкції сплаву-коли сплав переходить із феромагнітного стану в парамагнітний, його зміна коефіцієнта розширення синхронізується зі зміною характеристик розширення скла, досягаючи відповідності в усьому діапазоні температур.

Термічна обробка KOVAR має вирішальний вплив на кінцеву мікроструктурну стабільність, точність розмірів і герметичність:
1. Відпал (зняття напруги, гомогенізація структури):
Нагрійте до 800-900 градусів, витримайте від 0,5 до 1 години, потім охолодіть у печі або охолодіть на повітрі зі швидкістю менше або дорівнює 300 градусам на годину, щоб отримати стабільну аустенітну структуру та рівномірні характеристики розширення.
2. Стабілізаційна обробка (рекомендовано для високоточних-деталей):
Витримуйте при 300-400 градусів від 1 до 4 годин, потім повільно охолодіть до кімнатної температури, щоб усунути залишкові напруги, стабілізувати аустенітну структуру та мінімізувати дрейф розмірів під час наступного використання.
3. Попередня -обробка окислення (для ущільнення скла):
Витримуйте при 900-1000 градусів від 15 до 30 хвилин у вологій атмосфері водню або атмосфері азоту з відповідною кількістю кисню, щоб утворилася щільна оксидна плівка товщиною 2-5 мкм, забезпечуючи хорошу герметизацію зі склом. Основним компонентом оксидної плівки є структура шпінелі (Co,Ni)Fe₂O₄.
4. Лікування для зняття напруги (після механічної обробки):
Витримайте при 200-300 градусах протягом 1-2 годин, потім охолодіть на повітрі, щоб запобігти деформації, викликаній напругою різання.
Примітка: KOVAR схильний до зростання зерен при високих температурах, тому температура і час відпалу повинні суворо контролюватися. Попереднє окислення є критичним процесом у герметизації скла, оскільки товщина та однорідність оксидної плівки безпосередньо впливають на міцність з’єднання та герметичність ущільнення.

Ефективна робоча температура (зі стабільною ефективністю розширення):
Рекомендується від -80 градусів до +450 градусів. У цьому діапазоні температур він може підтримувати коефіцієнт теплового розширення, відповідний твердому склу, і чудову газонепроникну герметизацію. Оптимальний температурний діапазон зварювання становить від 300 до 450 градусів.
Температура-короткочасного впливу:
До +500 градусів, але коефіцієнт теплового розширення значно збільшиться, що може вплинути на надійність ущільнення.
Низько-температурні характеристики:
KOVAR зберігає хорошу міцність і в'язкість нижче -80 градусів, але його коефіцієнт теплового розширення може дещо відрізнятися від коефіцієнта теплового розширення скла. Для наднизькотемпературних застосувань надійність герметичного ущільнення слід оцінювати на основі конкретних умов експлуатації.
Обмеження щодо-високої температури:
Коли температура перевищує 415 градусів (точка Кюрі), сплав перетворюється з феромагнітного на парамагнітний, що призводить до значних змін його характеристик розширення та зниження відповідності зі склом. Тому KOVAR не підходить для -високих температур вище 450 градусів.

KOVAR демонструє чудову герметичність і є незамінним ключовим матеріалом у промисловості електронної упаковки:
1. Герметичне ущільнення склом:
Після попередньої -обробки окиснення KOVAR утворює на своїй поверхні щільний оксидний шар (товщиною 2-5 мкм). Під час процесу герметизації скла (приблизно при 900-1000 градусах) розплавлене скло хімічно зв’язується з оксидним шаром, створюючи високоміцну герметично закриту поверхню. Швидкість витоку після герметизації може досягати < 1 × 10⁻⁹ Па·м³/с (виявлення витоку гелієвою мас-спектрометрією).
2. Пломбування керамікою:
KOVAR можна герметизувати до таких керамічних матеріалів, як оксид алюмінію та оксид берилію, за допомогою активної пайки металів (наприклад, наповнювач TiCuAg) або прямого з’єднання, що робить його придатним для високо-надійної керамічної упаковки.
3. Ключові контрольні точки: три ключові елементи контролю для герметичного ущільнення Kovar і скла:
Товщина оксидної плівки: 2-5 мкм. Занадто тонка призведе до недостатньої міцності ущільнення, а надто товста призведе до відшарування оксидної плівки.
Температура ущільнення: 900-1000 градусів, що відповідає температурі розм'якшення скла
Швидкість охолодження: потрібне повільне охолодження (менше або дорівнює 300 градусам на годину), щоб запобігти термічному удару, що спричинить розтріскування скла.
4. Надійність:
Герметичні компоненти KOVAR можуть витримувати понад 1000 температурних циклів від -80 градусів до +450 градусів без перевищення швидкості витоку або механічних пошкоджень.

Часткова заміна можлива, але вона повинна бути оцінена на основі конкретних температурних діапазонів і вимог до ущільнювального матеріалу:
Переваги KOVAR:

1. Зіставляючи коефіцієнт теплового розширення боросилікатного скла в діапазоні від -80 градусів до +450 градусів, це найбільш широко використовуваний і технічно зрілий герметизуючий сплав у галузі електронної упаковки.
2. Хороша оброблюваність і зварюваність, що дозволяє формувати його в різні форми.
3. Висока міцність ущільнення та хороша повітронепроникність із рівнем витоку < 1 × 10⁻⁹ Па·м³/с.
4. Він має хороші властивості відповідності теплового розширення, подібні до властивостей глиноземної кераміки.

Обмеження KOVAR:
1. Відмінності в сумісності з різними видами скла:
Воно несумісне з вапняно-натрієвим склом (коефіцієнт розширення приблизно 9 × 10⁻⁶ / градус) і замість нього слід вибрати інші ущільнювальні сплави (наприклад, 4J28).
2. Відмінності від зварювання звичайної нержавіючої сталі:
При зварюванні аустенітної нержавіючої сталі слід звернути увагу на напругу, викликану різницею в коефіцієнті теплового розширення.
3. Inadequate high-temperature (>500 градусів) продуктивність:
Коефіцієнт теплового розширення значно збільшується за точку Кюрі, що робить його непридатним для над-високих-температурних середовищ.

4. Невідповідність склу-з низьким коефіцієнтом розширення:
Для кварцового скла (з коефіцієнтом розширення приблизно 0,5 × 10⁻⁶ / градус) слід вибирати ущільнювальні сплави з низьким -розширенням (наприклад, 4J36).

Рекомендації щодо вибору матеріалу:
Для вибору конкретного матеріалу надайте детальні умови експлуатації (тип матеріалу герметика, температурний діапазон, навколишнє середовище, термін служби). Ми можемо допомогти з технічним та економічним порівняльним аналізом, щоб допомогти вам зробити оптимальний вибір між KOVAR та іншими марками сплавів для ущільнень.
Щоб отримати пропозиції щодо конкретних специфікацій, звітів про випробування матеріалів або аркушів технічних параметрів, будь ласка, зв’яжіться з нашими інженерами з продажу. Ми підтримуємо налаштування розмірів, умов термічної обробки та обробки поверхні за потреби та надаємо повний набір документів, сертифікованих на міжнародному рівні.