KOVAR

1. Termisk ekspansjonskoeffisient som matcher hardt glass og keramikk (kjernefordel): Innenfor temperaturområdet -80 grader til +450 grader, er den gjennomsnittlige lineære ekspansjonskoeffisienten 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶/grad, som er nesten perfekt matchet med borosilikatglass og alumina-keramikk, sikkerhet for langsiktig montering og sikkerhet.
2. Utmerket hermetisk forseglingsytelse: Etter for-oksidasjonsbehandling danner KOVAR en kjemisk binding med smeltet glass. Lekkasjehastigheten etter forsegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, og oppfyller kravene til høy-pålitelighet elektronisk emballasje.
3. God plastisitet og bearbeidbarhet: Med en glødet forlengelse på 20-30 % kan den gjennomgå ulike formingsoperasjoner som kaldvalsing, kaldtrekking, stempling og maskinering.
4. Overlegen sveise- og forseglingsytelse: Den kan kobles til ved hjelp av metoder som TIG-sveising, motstandssveising, elektronstrålesveising, lasersveising og lodding, med høy tetningsstyrke når den bindes til glass og keramikk.
5. God dimensjonsstabilitet: Etter stabiliseringsbehandling er dimensjonsendringer under lang-tjeneste minimale, noe som gjør den egnet for elektroniske presisjonskomponenter.
6. Samsvarer med flere internasjonale standarder: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011, etc.

A:

Ekspansjons-samsvarende egenskaper til KOVAR stammer fra dets nøyaktig kontrollerte nikkel-koboltinnhold og ferromagnetiske egenskaper:

1. Utvidede applikasjoner av Invar-effekten:
KOVARs ekspansjonsegenskaper er basert på Invar-effekten, men utvider og forskyver det opprinnelige smale lav-ekspansjonstemperaturområdet (-100 grader til +200 grader ) til et høyere temperaturområde (romtemperatur til +450 grader ) ved å tilsette ca. 17 % kobolt og justere nikkelinnholdet til ca. 29 %. Dette er perfekt på linje med mykningstemperaturområdet til borosilikatglass.
2. Synergistisk virkning av nikkel og kobolt:
De omtrent 29 % nikkel og 17 % kobolt i legeringen jobber sammen for å få legeringens ekspansjonskurve nesten helt sammen med den til hardt glass innenfor temperaturområdet romtemperatur til glassgløding. Denne nøyaktige matchingen sikrer at metallets sammentrekning under kjøleprosessen av forseglingen matcher glasset nøyaktig, og forhindrer overdreven restspenning ved tetningsgrensesnittet.
3. Forholdet mellom Curie-punkt og driftstemperatur:
KOVAR har et Curie-punkt på omtrent 415 grader, og dens øvre driftstemperaturgrense (rundt 450 grader) faller nøyaktig innenfor glødetemperaturområdet til borosilikatglass. Dette er ingen tilfeldighet, men et kjerneaspekt av legeringsdesignet-når legeringen går over fra ferromagnetisk til paramagnetisk, synkroniseres endringen i ekspansjonskoeffisient med endringen i glassekspansjonskarakteristikk, og oppnår matching over hele temperaturområdet.

Varmebehandlingen av KOVAR har en avgjørende innvirkning på den endelige mikrostrukturelle stabiliteten, dimensjonsnøyaktigheten og den hermetiske tetningsytelsen:
1. Gløding (stressavlastning, homogenisering av struktur):
Varm opp til 800-900 grader, hold i 0,5 til 1 time, avkjøl deretter i ovnen eller luftavkjøl med en hastighet som er mindre enn eller lik 300 grader per time for å oppnå stabil austenittisk struktur og jevne ekspansjonsegenskaper.
2. Stabiliseringsbehandling (anbefalt for høy-presisjonsdeler):
Hold ved 300-400 grader i 1 til 4 timer, avkjøl deretter sakte til romtemperatur for å eliminere gjenværende spenninger, stabilisere den austenittiske strukturen og minimere dimensjonsdrift under påfølgende bruk.
3. For-oksidasjonsbehandling (for glassforsegling):
Hold ved 900-1000 grader i 15 til 30 minutter i en våt hydrogenatmosfære eller nitrogenatmosfære med en passende mengde oksygen for å danne en tett oksidfilm med en tykkelse på 2-5 μm, som sikrer god forsegling med glass. Hovedkomponenten i oksidfilmen er (Co,Ni)Fe2O4 spinellstruktur.
4. Avspenningsbehandling (etter maskinering):
Hold ved 200-300 grader i 1 til 2 timer, og luftkjøl deretter for å forhindre deformasjon forårsaket av skjærespenninger.
Merk: KOVAR er utsatt for kornvekst ved høye temperaturer, så glødetemperatur og tid må kontrolleres strengt. For-oksidasjonsbehandling er en kritisk prosess i hermetisk glassforsegling, ettersom tykkelsen og jevnheten til oksidfilmen direkte påvirker bindingsstyrken og lufttettheten til forseglingen.

Effektiv arbeidstemperatur (med stabil ekspansjonsmatchende ytelse):
Det anbefales å være -80 grader til +450 grader . Innenfor dette temperaturområdet kan den opprettholde en termisk ekspansjonskoeffisient som matcher hardt glass og utmerket gasstett forseglingsytelse. Det optimale forseglingstemperaturområdet er 300 grader til 450 grader.
Kortvarig-eksponeringstemperatur:
Opp til +500 grad, men termisk ekspansjonskoeffisient vil øke betydelig, noe som kan påvirke forseglingens pålitelighet.
Lav-temperaturytelse:
KOVAR opprettholder god styrke og seighet under -80 grader, men dens termiske utvidelseskoeffisient kan avvike litt fra glassets. For ultra-lavtemperaturapplikasjoner bør påliteligheten til hermetisk forsegling vurderes basert på spesifikke driftsforhold.
Høye-temperaturbegrensninger:
Når temperaturen overstiger 415 grader (Curie-punkt), går legeringen over fra ferromagnetisk til paramagnetisk, noe som resulterer i betydelige endringer i ekspansjonsegenskapene og redusert match med glass. Derfor er KOVAR ikke egnet for miljøer med høy-temperatur over 450 grader.

KOVAR viser utmerket hermetisk forseglingsytelse og er et uerstattelig nøkkelmateriale i den elektroniske emballasjeindustrien:
1. Hermetisk forsegling med glass:
Etter for-oksidasjonsbehandling danner KOVAR et tett oksidlag (tykkelse 2-5 μm) på overflaten. Under glassforseglingsprosessen (ved omtrent 900-1000 grader), binder smeltet glass seg kjemisk til oksidlaget for å skape en høystyrke, hermetisk forseglet grensesnitt. Lekkasjehastigheten etter forsegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (helium massespektrometri lekkasjedeteksjon).
2. Forsegling med keramikk:
KOVAR kan forsegles til keramikk som alumina og berylliumoksid gjennom aktiv metalllodding (f.eks. TiCuAg fyllmetaller) eller direkte binding, noe som gjør den egnet for høy-pålitelig keramisk emballasje.
3. Nøkkelkontrollpunkter: De tre nøkkelkontrollelementene for Kovar og hermetisk glassforsegling er:
Oksydfilmtykkelse: 2-5 μm. For tynn vil resultere i utilstrekkelig tetningsstyrke, og for tykk vil føre til at oksidfilmen løsner.
Forseglingstemperatur: 900-1000 grader, matcher glassets mykgjøringspunkt
Avkjølingshastighet: Langsom avkjøling er nødvendig (mindre enn eller lik 300 grader per time) for å forhindre at termisk sjokk forårsaker sprekker i glass.
4. Pålitelighet:
KOVAR hermetiske komponenter tåler over 1000 temperatursykluser mellom -80 grader og +450 grader uten å overskride lekkasjehastigheter eller oppleve mekanisk feil.

Delvis substitusjon er mulig, men det må vurderes basert på spesifikke temperaturområder og krav til tetningsmateriale:
Fordeler med KOVAR:

1. Passer til den termiske ekspansjonskoeffisienten til borosilikatglass i området -80 grader til +450 grader, og er den mest brukte og teknisk modne forseglingslegeringen innen elektronisk emballasje.
2. God bearbeidbarhet og sveisbarhet, slik at den kan formes til ulike former.
3. Høy tetningsstyrke og god lufttetthet, med en lekkasjehastighet så lav som < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Den har gode egenskaper som matcher termisk ekspansjon som ligner de for alumina-keramikk.

Begrensninger for KOVAR:
1. Forskjeller i kompatibilitet med forskjellige typer glass:
Det er uforenlig med soda-kalkglass (ekspansjonskoeffisient ca. 9 × 10⁻⁶ / grad) og andre tetningslegeringer (som 4J28) bør velges i stedet.
2. Forskjeller fra sveising med vanlig rustfritt stål:
Ved sveising med austenittisk rustfritt stål, bør man være oppmerksom på spenningen forårsaket av forskjeller i termisk ekspansjonskoeffisient.
3. Inadequate high-temperature (>500 grader) ytelse:
Koeffisienten for termisk utvidelse øker betydelig utover Curie-punktet, noe som gjør den uegnet for miljøer med ultra-høy-temperatur.

4. Ikke samsvar med lite-ekspansjonsglass:
For kvartsglass (med en ekspansjonskoeffisient på ca. 0,5 × 10⁻⁶ / grad), bør tetningslegeringer med lav-ekspansjon (som 4J36) velges.

Anbefalinger for materialvalg:
For spesifikt materialvalg, vennligst oppgi detaljerte driftsforhold (type tetningsmiddel, temperaturområde, miljømedium, levetid). Vi kan bistå med en teknisk og økonomisk sammenligningsanalyse for å hjelpe deg å gjøre det optimale valget mellom KOVAR og andre tetningslegeringskvaliteter.
For tilbud på spesifikke spesifikasjoner, materialtestrapporter eller tekniske parameterark, vennligst kontakt våre salgsingeniører. Vi støtter tilpasning av dimensjoner, varmebehandlingsforhold og overflatebehandlinger etter behov, og tilbyr et komplett sett med internasjonalt sertifiserte dokumenter.