KOVAR

1. Värmeutvidgningskoefficient som matchar hårt glas och keramik (kärnfördel): Inom temperaturområdet -80 grader till +450 grader är den genomsnittliga linjära expansionskoefficienten 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶/grad, vilket är nästan perfekt matchat med borosilikatglas och aluminiumoxidkeramer, som säkerställer hållbarheten och hållbarheten hos långvarig havsförsörjning och hållbarhet.
2. Utmärkt hermetisk tätningsprestanda: Efter för-oxidationsbehandling bildar KOVAR en kemisk bindning med smält glas. Läckagehastigheten efter försegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, vilket uppfyller kraven för hög-tillförlitlig elektronisk förpackning.
3. God plasticitet och bearbetbarhet: Med en glödgad töjning på 20-30% kan den genomgå olika formningsoperationer såsom kallvalsning, kalldragning, stansning och bearbetning.
4. Överlägsen svets- och tätningsprestanda: Den kan anslutas med metoder som TIG-svetsning, motståndssvetsning, elektronstrålesvetsning, lasersvetsning och lödning, med hög tätningshållfasthet när den binds till glas och keramik.
5. Bra dimensionsstabilitet: Efter stabiliseringsbehandling är dimensionsförändringar under lång-service minimala, vilket gör den lämplig för elektroniska precisionskomponenter.
6. Uppfyller flera internationella standarder: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011, etc.

A:

Expansions-matchande egenskaper hos KOVAR härrör från dess exakt kontrollerade nickel-koboltinnehåll och ferromagnetiska egenskaper:

1. Utökade tillämpningar av Invar-effekten:
KOVARs expansionsegenskaper är baserade på Invar-effekten men utökar och förskjuter det ursprungligen smala låga-expansionstemperaturområdet (-100 grader till +200 grader ) till ett högre temperaturområde (rumstemperatur till +450 grader ) genom att tillsätta cirka 17 % kobolt och justera nickelhalten till cirka 29 %. Detta överensstämmer perfekt med mjukningstemperaturområdet för borosilikatglas.
2. Synergistisk verkan av nickel och kobolt:
De cirka 29% nickel och 17% kobolt i legeringen samverkar för att få legeringens expansionskurva nästan helt att sammanfalla med den för hårt glas inom temperaturområdet för rumstemperatur till glasglödgning. Denna exakta matchning säkerställer att metallens sammandragning matchar glaset exakt under kylningsprocessen, vilket förhindrar överdriven restspänning vid tätningsgränssnittet.
3. Förhållandet mellan Curiepunkt och driftstemperatur:
KOVAR har en Curie-punkt på cirka 415 grader och dess övre driftstemperaturgräns (cirka 450 grader) faller exakt inom glödgningstemperaturområdet för borosilikatglas. Detta är ingen slump utan en central aspekt av legeringsdesignen-när legeringen övergår från ferromagnetisk till paramagnetisk, synkroniseras dess förändring i expansionskoefficient med förändringen i glasexpansionsegenskaper, vilket uppnår matchning över hela temperaturområdet.

Värmebehandlingen av KOVAR har en avgörande inverkan på den slutliga mikrostrukturella stabiliteten, dimensionsnoggrannheten och den hermetiska tätningen:
1. Glödgning (Stressavlastning, homogenisering av struktur):
Värm till 800-900 grader, håll i 0,5 till 1 timme, kyl sedan i ugnen eller luftkyl med en hastighet som är mindre än eller lika med 300 grader per timme för att få en stabil austenitisk struktur och enhetliga expansionsegenskaper.
2. Stabiliseringsbehandling (rekommenderas för hög-precisionsdelar):
Håll vid 300-400 grader i 1 till 4 timmar, kyl sedan långsamt till rumstemperatur för att eliminera kvarvarande spänningar, stabilisera den austenitiska strukturen och minimera dimensionell drift under efterföljande användning.
3. För-oxidationsbehandling (för glasförsegling):
Håll vid 900-1000 grader i 15 till 30 minuter i en våt väteatmosfär eller kväveatmosfär med en lämplig mängd syre för att bilda en tät oxidfilm med en tjocklek på 2-5 μm, vilket säkerställer god tätning med glas. Huvudkomponenten i oxidfilmen är (Co,Ni)Fe204 spinellstruktur.
4. Avspänningsbehandling (efter bearbetning):
Håll i 200-300 grader i 1 till 2 timmar och luftkyla sedan för att förhindra deformation orsakad av skärspänningar.
Obs: KOVAR är benäget att växa spannmål vid höga temperaturer, så glödgningstemperatur och tid måste kontrolleras strikt. För-oxidationsbehandling är en kritisk process vid hermetisk glasförsegling, eftersom oxidfilmens tjocklek och enhetlighet direkt påverkar förseglingens bindningsstyrka och lufttäthet.

Effektiv arbetstemperatur (med stabil expansionsmatchningsprestanda):
Det rekommenderas att vara -80 grader till +450 grader . Inom detta temperaturintervall kan den upprätthålla en termisk expansionskoefficient som matchar hårt glas och utmärkt gastät tätningsprestanda. Det optimala tätningstemperaturintervallet är 300 grader till 450 grader.
Kortvarig-exponeringstemperatur:
Upp till +500 grad, men värmeutvidgningskoefficienten kommer att öka avsevärt, vilket kan påverka tätningens tillförlitlighet.
Låg-temperaturprestanda:
KOVAR bibehåller god hållfasthet och seghet under -80 grader, men dess termiska expansionskoefficient kan avvika något från glasets. För tillämpningar med ultra-låg temperatur bör tillförlitligheten av hermetisk tätning utvärderas baserat på specifika driftsförhållanden.
Höga-temperaturbegränsningar:
När temperaturen överstiger 415 grader (Curie-punkt), övergår legeringen från ferromagnetisk till paramagnetisk, vilket resulterar i betydande förändringar av dess expansionsegenskaper och en minskad matchning med glas. Därför är KOVAR inte lämplig för miljöer med hög-temperatur över 450 grader.

KOVAR uppvisar utmärkta hermetiska tätningsegenskaper och är ett oersättligt nyckelmaterial inom den elektroniska förpackningsindustrin:
1. Hermetisk tätning med glas:
Efter för-oxidationsbehandling bildar KOVAR ett tätt oxidskikt (tjocklek 2-5 μm) på sin yta. Under glasförseglingsprocessen (vid ungefär 900-1000 grader) binder smält glas kemiskt till oxidskiktet för att skapa en höghållfast, hermetiskt förseglad gränsyta. Läckagehastigheten efter försegling kan nå < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (heliummasspektrometriläckagedetektering).
2. Tätning med keramik:
KOVAR kan förseglas till keramik som aluminiumoxid och berylliumoxid genom aktiv metalllödning (t.ex. TiCuAg fyllnadsmetaller) eller direkt limning, vilket gör den lämplig för hög-tillförlitlig keramisk förpackning.
3. Nyckelkontrollpunkter: De tre nyckelkontrollelementen för Kovar och glashermetisk tätning är:
Oxidfilmtjocklek: 2-5 μm. För tunn kommer att resultera i otillräcklig tätningsstyrka, och för tjock kommer att göra att oxidfilmen lossnar.
Tätningstemperatur: 900-1000 grader, matchar glasets mjukningspunkt
Kylhastighet: Långsam kylning krävs (mindre än eller lika med 300 grader per timme) för att förhindra att termisk chock orsakar glassprickor.
4. Tillförlitlighet:
KOVAR hermetiska komponenter kan motstå över 1000 temperaturcykler mellan -80 grader och +450 grader utan att överskrida läckage eller uppleva mekaniska fel.

Partiell substitution är möjlig, men den måste utvärderas utifrån specifika temperaturintervall och krav på tätningsmaterial:
Fördelar med KOVAR:

1. Matchar den termiska expansionskoefficienten för borosilikatglas i intervallet -80 grader till +450 grader, det är den mest använda och tekniskt mogna förseglingslegeringen inom området för elektronisk förpackning.
2. God bearbetbarhet och svetsbarhet, vilket gör att den kan formas till olika former.
3. Hög tätningshållfasthet och god lufttäthet, med en läckagehastighet så låg som < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Den har goda termisk expansionsmatchningsegenskaper som liknar de hos aluminiumoxidkeramik.

Begränsningar för KOVAR:
1. Skillnader i kompatibilitet med olika typer av glas:
Det är inkompatibelt med soda-kalkglas (utvidgningskoefficient cirka 9 × 10⁻⁶/grad) och andra tätningslegeringar (som 4J28) bör väljas istället.
2. Skillnader från svetsning med vanligt rostfritt stål:
Vid svetsning med austenitiskt rostfritt stål bör uppmärksamhet ägnas åt spänningen som orsakas av skillnader i värmeutvidgningskoefficienten.
3. Inadequate high-temperature (>500 grader) prestanda:
Den termiska expansionskoefficienten ökar avsevärt bortom Curie-punkten, vilket gör den olämplig för miljöer med ultra-hög-temperatur.

4. Missmatch med låg-expansionsglas:
För kvartsglas (med en expansionskoefficient på cirka 0,5 × 10⁻⁶/grad) bör tätningslegeringar med låg-expansion (som 4J36) väljas.

Materialvalsrekommendationer:
För specifikt materialval, vänligen ange detaljerade driftsförhållanden (typ av tätningsmaterial, temperaturområde, miljömedium, livslängd). Vi kan bistå med en teknisk och ekonomisk jämförelseanalys för att hjälpa dig att göra det optimala valet mellan KOVAR och andra tätningslegeringskvaliteter.
För offerter på specifika specifikationer, materialtestrapporter eller tekniska parameterblad, kontakta våra säljare. Vi stödjer anpassning av dimensioner, värmebehandlingsförhållanden och ytbehandlingar efter behov, och tillhandahåller en komplett uppsättning internationellt certifierade dokument.