KOVAR

1. Termisk ekspansionskoefficient, der matcher hårdt glas og keramik (kernefordel): Inden for temperaturområdet på -80 grader til +450 grader er den gennemsnitlige lineære ekspansionskoefficient 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶/grad, hvilket er næsten perfekt afstemt med borosilikatglas og aluminiumoxidkeramik, der sikrer langsigtet og langsigtet montage og holdbarhed.
2. Fremragende hermetisk tætningsevne: Efter præ-oxidationsbehandling danner KOVAR en kemisk binding med smeltet glas. Lækagehastigheden efter forsegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, hvilket opfylder kravene til høj-pålidelig elektronisk emballering.
3. God plasticitet og bearbejdelighed: Med en udglødet forlængelse på 20-30% kan den gennemgå forskellige formningsoperationer såsom koldvalsning, koldtrækning, stempling og bearbejdning.
4. Overlegen svejse- og tætningsydelse: Den kan forbindes ved hjælp af metoder som TIG-svejsning, modstandssvejsning, elektronstrålesvejsning, lasersvejsning og lodning, med høj tætningsstyrke, når den bindes til glas og keramik.
5. God dimensionsstabilitet: Efter stabiliseringsbehandling er dimensionsændringer under lang-service minimale, hvilket gør den velegnet til præcisions elektroniske komponenter.
6. Overholder flere internationale standarder: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011 osv.

A:

Ekspansions-matchende egenskaber af KOVAR stammer fra dets præcist kontrollerede nikkel-koboltindhold og ferromagnetiske egenskaber:

1. Udvidede anvendelser af Invar-effekten:
KOVARs ekspansionsegenskaber er baseret på Invar-effekten, men udvider og forskyder det oprindeligt snævre lave-ekspansionstemperaturområde (-100 grader til +200 grader ) til et højere temperaturområde (rumtemperatur til +450 grader ) ved at tilføje ca. 17 % kobolt og justere nikkelindholdet til ca. 29 %. Dette flugter perfekt med blødgøringstemperaturområdet for borosilikatglas.
2. Synergistisk virkning af nikkel og kobolt:
De cirka 29 % nikkel og 17 % kobolt i legeringen arbejder sammen for at få legeringens ekspansionskurve næsten fuldstændigt sammen med den for hårdt glas inden for temperaturområdet for rumtemperatur til glasudglødning. Dette præcise match sikrer, at metallets sammentrækning under afkølingsprocessen matcher glasset nøjagtigt, hvilket forhindrer overdreven restspænding ved tætningsgrænsefladen.
3. Forholdet mellem Curie-punkt og driftstemperatur:
KOVAR har et Curie-punkt på cirka 415 grader, og dets øvre driftstemperaturgrænse (omkring 450 grader) falder præcist inden for udglødningstemperaturområdet for borosilikatglas. Dette er ikke tilfældigt, men et kerneaspekt af legeringsdesignet,-når legeringen går fra ferromagnetisk til paramagnetisk, synkroniseres dens ændring i ekspansionskoefficient med ændringen i glasudvidelseskarakteristika og opnår matchning over hele temperaturområdet.

Varmebehandlingen af ​​KOVAR har en afgørende indflydelse på den endelige mikrostrukturelle stabilitet, dimensionsnøjagtighed og hermetiske tætningsydelse:
1. Udglødning (Stressaflastning, Homogenisering af struktur):
Opvarm til 800-900 grader, hold i 0,5 til 1 time, afkøl derefter i ovnen eller luftafkøl med en hastighed, der er mindre end eller lig med 300 grader i timen for at opnå en stabil austenitisk struktur og ensartede ekspansionskarakteristika.
2. Stabiliseringsbehandling (anbefalet til høj-præcisionsdele):
Hold ved 300-400 grader i 1 til 4 timer, afkøl derefter langsomt til stuetemperatur for at eliminere resterende spændinger, stabilisere den austenitiske struktur og minimere dimensionsdrift under efterfølgende brug.
3. Præ-Oxidationsbehandling (til glasforsegling):
Hold ved 900-1000 grader i 15 til 30 minutter i en våd brintatmosfære eller nitrogenatmosfære med en passende mængde oxygen for at danne en tæt oxidfilm med en tykkelse på 2-5 μm, hvilket sikrer god tætning med glas. Hovedbestanddelen af ​​oxidfilmen er (Co,Ni)Fe2O4 spinelstruktur.
4. Afspændingsbehandling (efter bearbejdning):
Hold ved 200-300 grader i 1 til 2 timer, og luftkøl derefter for at forhindre deformation forårsaget af skærespændinger.
Bemærk: KOVAR er tilbøjelig til kornvækst ved høje temperaturer, så udglødningstemperatur og -tid skal kontrolleres nøje. For-oxidationsbehandling er en kritisk proces i hermetisk glasforsegling, da tykkelsen og ensartetheden af ​​oxidfilmen direkte påvirker forseglingens bindingsstyrke og lufttæthed.

Effektiv arbejdstemperatur (med stabil ekspansionsmatchende ydeevne):
Det anbefales at være -80 grader til +450 grader . Inden for dette temperaturområde kan det opretholde en termisk udvidelseskoefficient, der matcher hårdt glas og fremragende gastæt tætningsydelse. Det optimale tætningstemperaturområde er 300 grader til 450 grader.
Kortvarig-eksponeringstemperatur:
Op til +500 grad, men den termiske udvidelseskoefficient vil stige betydeligt, hvilket kan påvirke tætningens pålidelighed.
Lav-temperaturydelse:
KOVAR bevarer en god styrke og sejhed under -80 grader, men dens termiske udvidelseskoefficient kan afvige en smule fra glasets. Til ultra-lavtemperaturapplikationer bør pålideligheden af ​​hermetisk forsegling evalueres baseret på specifikke driftsforhold.
Høje-temperaturbegrænsninger:
Når temperaturen overstiger 415 grader (Curie-punkt), går legeringen over fra ferromagnetisk til paramagnetisk, hvilket resulterer i betydelige ændringer i dens ekspansionskarakteristika og et reduceret match med glas. Derfor er KOVAR ikke egnet til miljøer med høje-temperaturer over 450 grader.

KOVAR udviser fremragende hermetisk forseglingsevne og er et uerstatteligt nøglemateriale i den elektroniske emballageindustri:
1. Hermetisk forsegling med glas:
Efter præ-oxidationsbehandling danner KOVAR et tæt oxidlag (tykkelse 2-5 μm) på overfladen. Under glasforseglingsprocessen (ved ca. 900-1000 grader) binder smeltet glas sig kemisk til oxidlaget for at skabe en højstyrke, hermetisk forseglet grænseflade. Lækagehastigheden efter forsegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (helium massespektrometri lækagedetektion).
2. Tætning med keramik:
KOVAR kan forsegles til keramik såsom aluminiumoxid og berylliumoxid gennem aktiv metallodning (f.eks. TiCuAg fyldmetaller) eller direkte binding, hvilket gør den velegnet til høj-pålidelig keramisk emballage.
3. Nøglekontrolpunkter: De tre nøglekontrolelementer til Kovar og glas hermetisk forsegling er:
Oxidfilmtykkelse: 2-5 μm. For tynd vil resultere i utilstrækkelig tætningsstyrke, og for tyk vil få oxidfilmen til at skalle af.
Forseglingstemperatur: 900-1000 grader, matcher glassets blødgøringspunkt
Afkølingshastighed: Langsom afkøling er påkrævet (mindre end eller lig med 300 grader i timen) for at forhindre termisk stød i at forårsage, at glas revner.
4. Pålidelighed:
KOVAR hermetiske komponenter kan modstå over 1000 temperaturcyklusser mellem -80 grader og +450 grader uden at overskride lækagehastigheder eller opleve mekanisk fejl.

Delvis substitution er mulig, men den skal vurderes ud fra specifikke temperaturområder og tætningsmaterialekrav:
Fordele ved KOVAR:

1. Det matcher den termiske udvidelseskoefficient for borosilikatglas i intervallet -80 grader til +450 grader og er den mest udbredte og teknisk modne forseglingslegering inden for elektronisk emballering.
2. God bearbejdelighed og svejsbarhed, så den kan formes i forskellige former.
3. Høj tætningsstyrke og god lufttæthed, med en lækagehastighed så lav som < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Det har gode termisk ekspansionsmatchende egenskaber svarende til dem for aluminiumoxidkeramik.

Begrænsninger af KOVAR:
1. Forskelle i kompatibilitet med forskellige typer glas:
Det er uforeneligt med soda-kalkglas (udvidelseskoefficient ca. 9 × 10⁻⁶/grad) og andre tætningslegeringer (såsom 4J28) bør vælges i stedet.
2. Forskelle fra svejsning med almindeligt rustfrit stål:
Ved svejsning med austenitisk rustfrit stål skal man være opmærksom på spændingen forårsaget af forskelle i termisk udvidelseskoefficient.
3. Inadequate high-temperature (>500 grader) ydeevne:
Den termiske udvidelseskoefficient stiger markant ud over Curie-punktet, hvilket gør den uegnet til miljøer med ultra-høje-temperaturer.

4. Uoverensstemmelse med lavt-ekspansionsglas:
Til kvartsglas (med en ekspansionskoefficient på ca. 0,5 × 10⁻⁶/grad) skal der vælges lav-forseglingslegeringer (såsom 4J36).

Anbefalinger til materialevalg:
For specifikt materialevalg bedes du angive detaljerede driftsbetingelser (type tætningsmiddel, temperaturområde, miljømæssigt medium, levetid). Vi kan bistå med en teknisk og økonomisk sammenligningsanalyse for at hjælpe dig med at træffe det optimale valg mellem KOVAR og andre tætningslegeringskvaliteter.
For tilbud på specifikke specifikationer, materialetestrapporter eller tekniske parameterblade, kontakt venligst vores salgsingeniører. Vi understøtter tilpasning af dimensioner, varmebehandlingsforhold og overfladebehandlinger efter behov og leverer et komplet sæt af internationalt certificerede dokumenter.