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中文名:封接合金 ,别称:定膨胀合金、可伐合金
温度范围 -70至500℃
主要类型:铁镍、铁镍钴、铁镍铬系合金 ;应用行业:电子工业及电真空工业
铁镍合金物理性能:
密度:8.21g/cm3,熔点:1430℃,弹性模量:158GPa,热导率:16.7W/(m?℃)。
硬度(HV):135kgf/mm2,热膨胀系数(20-100℃):9.8×10-6/℃,电阻率:0.44μΩ?m。
性能特点:膨胀系数和居里温度随镍含量增加而增加,通过调整镍含量而获得在给定温度范围内,能与膨胀系数不同的软玻璃相匹配。
用途举例:用于制作精密阻抗膜片,湿簧、干簧继电器,精密长度计量,与相应的软玻璃封接。
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可伐合金毛细管合金组织结构
可伐合金合金按规定的热处理制度处理后,再经-78.5℃冷冻,大于等于4h不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高,致使封接件的内应力剧增,甚至造成部分损坏。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素,镍含量偏高有利于γ相的稳定。随合金总变形率增加其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外晶粒粗大也会促进γ→α相变
该合金在20-450℃具有与硅硼硬玻璃相近的线膨胀系数,居里点较高,并有良好的低温组织稳定性。合金的氧化膜致密,能很好地被玻璃浸润。适用于发射管、振荡管、引燃管、晶体管以及管封插头、继电器外壳等电真空器件。且不与汞作用,适合在含汞放电的仪表中使用。是电真空器件主要密封结构材料。
可控气氛
在可伐合金中总存在着各种杂质,其中既有固态杂质,如碳、锰、硅等等,也含有气态杂质,如H2O、CO和CO2。其中由于碳在高温封接中,会与水气或氧发生氧化反应,产生CO2或CO,导致漏气、漏孔,因此在退火过程中,对可伐零件表面进行脱碳处理就显得十分必要。另外,可伐零件的表面也或多或少地存在着金属氧化物,故将金属氧化物进行还原也是必需的。众所周知,氢气是一种还原性气体,它能还原金属氧化物,同时当温度在700℃以上时,它具有一定的脱碳作用,而水蒸汽具有强烈的脱碳作用。因此,一般选择湿氢作为可伐零件退火的气氛。在高温湿氢中,发生如下化学反应:
上述化学反应是可逆反应,在密闭容器中反应是不能进行到底的,只能达到一个动态的平衡。对式(2)和(3)来说,水蒸汽是氧化性气体,而H2是还原性气体,为了使退火中的[Fe]不被氧化,应控制退火炉中的气氛为还原气氛。根据在上述反应中,水蒸汽处于一种比较活跃的位置,所以只要控制了炉中水蒸汽含量,便可控制炉中的气氛。在生产中通过测量“露点”来间接测量水蒸汽含量。在可控气氛退火炉中,为防止空气向炉内扩散,通常炉内气压略大于101325 Pa,为方便计算,则假定炉内气压为101325 Pa,采用1000℃的退火温度。,Kp为当反应达到平衡时的平衡常数,A为固体反应物的活度,P为气体反应物的分压强。
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