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封接合金又稱定膨脹合金或可伐合金。在-70至500℃溫度范圍內(nèi),具有比較恒定的較低或中等程度膨脹系數(shù)的合金。它與玻璃或陶瓷等被封接材料的膨脹系數(shù)相接近,從而達(dá)到匹配封接的效果。主要類型有鐵鎳、鐵鎳鈷、鐵鎳鉻系合金。還有無氧銅、鎢、鉬及其合金和復(fù)合材料。主要用于電子工業(yè)及電真空工業(yè)作封接材料。
可伐合金工藝性能:
1、成形性能:該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復(fù)雜形狀的零件。但應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時,帶材的冷應(yīng)變率大于70%,退火后會引起塑性各向異性。應(yīng)變率在10%~15%內(nèi),合金在退火時會導(dǎo)致晶粒急劇長大,也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當(dāng)終應(yīng)變率為60%~65%,晶粒度7~8.5級時,其塑性各向異性小。
2、零件熱處理工藝:熱處理可分為:應(yīng)力退火、中間退火。
3、焊接性能:該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當(dāng)合金中鋯含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量,甚至使焊縫開裂。該合金的零件在與陶瓷封接前,應(yīng)進(jìn)行退火、清洗、鍍鎳,然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
可伐合金主要有鐵鎳、鐵鎳鈷、鐵鎳鉻系合金。
鐵鎳合金簡介
鐵鎳合金是一種在弱磁場中具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的低頻軟磁材料。早期鐵鎳合金用于通信,其后采用一種熱處理工藝和真空冶煉的方法使合金特性得到較大的提高。含Ni78%的鐵鎳合金在弱磁場中的磁導(dǎo)率比硅鋼高約10~20倍,普遍用于靈敏繼電器、磁屏蔽、和無線電變壓器、精密的交流和直流儀表、電流互感器(見互感器)中。在鐵鎳合金中加入鉬、錳、鈷、銅、鉻等元素,可得具有更大初始磁導(dǎo)率μi和磁導(dǎo)率μm的三元、四元鐵鎳合金。
鐵鎳合金具有窄而陡的磁滯回線,在弱磁場中具有很大磁導(dǎo)率和很小的矯頑力,但它的電阻率不大,只適合在1 兆赫以下的頻率范圍工作,否則渦流損耗太大。鐵鎳合金的加工性能好,可制成各種形狀復(fù)雜、尺寸要求的元件。但它的磁性能對機械應(yīng)力比較敏感,工藝因素對磁性能的影響較大,如沖壓會使μb下降,因而產(chǎn)品性能一致性不易滿足。鐵鎳合金的成本高。常用的鐵鎳合金的特性和用途列于表。
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可伐(Kovar)合金作為電子封裝行業(yè)中常用的金屬外殼材料,由于其具有與鉬組玻璃為接近的線膨脹系數(shù),以及在與鉬組玻璃封接(熔封)過程中能產(chǎn)生小的封接應(yīng)力,從而獲得良好的氣密性。為使金屬管殼能達(dá)到氣密性封接,在整個封接工藝中,退火工序無疑起著一個承上啟下的重要作用,它既了金屬零件在前序——制造加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,又為金屬零件在后續(xù)工序——封接工序的實施作好了材料組織上的準(zhǔn)備。
可伐合金物理性能
比重 8.36
密度 0.3020lb/in3
導(dǎo)熱性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F
彈性系數(shù)(E) 20.0 x 103 ksi
電阻(70.0°F) 294.0 ohm-cir-mil/ft
居里溫度 815°F
熔點 2640°F
磁性
Kovar®合金在居里溫度之下都有磁性,磁性能取決于熱處理。硬度越小,導(dǎo)磁率越高,滯后損失越小。
材料描述
Kovar®是一種真空熔煉的鐵鎳鈷低膨脹合金,化學(xué)成分含量被控制在非常窄的范圍內(nèi),以保證的均衡熱膨脹性能。 同時,制造過程中嚴(yán)格地質(zhì)量控制也確保了均衡的物理及機械性能,更加適合深沖壓,沖壓及各類切削加工。
材料用途
Kovar®用于硬玻璃及陶瓷的真空密封。廣泛用于電子管,微波管,晶體管和二極管。在集成電路上,它被用于扁平集成電路和雙列直插式封裝。
化學(xué)成分
碳 0.02%以下、錳 0.30%以下、硅 0.20%以下、鎳 29.00%、鈷 17.00%、鐵 余量。
物理性能
比重 8.36、密度 0.3020lb/in3、導(dǎo)熱性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F、彈性系數(shù)(E) 20.0 x 103 ksi、電阻(70.0°F) 294.0 ohm-cir-mil/ft、居里溫度 815°F、熔點 2640°F。
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