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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,以及在與鉬組玻璃封接(熔封)過程中能產生小的封接應力,從而獲得良好的氣密性。為使金屬管殼能達到氣密性封接,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——制造加工中產生的內應力,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備。
可伐合金物理性能
比重 8.36
密度 0.3020lb/in3
導熱性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F
彈性系數(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,導磁率越高,滯后損失越小。
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可伐合金毛細管因管徑有的很細,如毛發(fā)故稱毛細管。
毛細現象
定義:當含有細微縫隙的物體與液體接觸時,在浸潤情況下液體沿縫隙上升或滲入,在不浸潤情況下液體沿縫隙下降的現象。在浸潤情況下,縫隙越細,液體上升越高。 就是指液體在細管狀物體的內側因為內聚力以及附著力的差異,克服地心引力而向上升。
介紹
毛細現象(又稱毛細管作用),是指液體在細管狀物體內側,由于內聚力與附著力的差異,克服地心引力而上升或下降的現象。
含有細微孔隙的物體與液體接觸時,使該液體沿孔隙上升或下降的現象。當液體和固體(管壁)之間的附著力大于液體本身內聚力時,就會產生毛細現象(上升);反之,當液體和固體(管壁)之間附著力小于液體本身內聚力時,就會產生毛細現象(下降)。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸狀、以及多孔材質物體能吸收液體皆為此現象所致。毛細管作用的出現是由于水具有黏性 — 水分子互相黏著附在其他物體上的特性,這些物體可以是玻璃、布、器官組織或土壤。而水銀因其原子之間的內聚力極強,所以發(fā)生毛細現象(下降)。
越細的毛細管吸水所受的氣壓影響越不明顯,所以越細的毛細管在垂直于水面的情況下吸水程度越強。
可伐合金毛細管性能
成形性能 :該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。在冷軋時,當帶材的冷應變率大于70%時,退火后會引起塑性各向異性;冷應變率在10%~15%范圍時,合金在退火后會導致晶粒急劇長大,也將產生合金的塑性各向異性。當終應變率為60%~65%,晶粒度為7~8.5級時,其塑性各向異性小。
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。當合金中鋯含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質量,甚至使焊縫開裂。該合金與玻璃封接前,應清洗干凈,隨后進行高溫濕氫處理、預氧化處理。
切削加工與磨削性能:該合金切削特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。
表面處理工藝 :該合金具有良好的電鍍性能,表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。為便于零件間的焊接或熱壓粘結,常鍍以銅、鎳、金、錫的鍍層。為改善高頻電流的傳導能力,降低接觸電阻以保證正常的陰極發(fā)射特性,常鍍以金、銀的鍍層。為提高器件的耐蝕性能可鍍鎳或金。
可伐合金主要類型有鐵鎳、鐵鎳鈷、鐵鎳鉻系合金。還有無氧銅、鎢、鉬及其合金和復合材料。主要用于電子工業(yè)及電真空工業(yè)作封接材料。
鐵鎳合金合金具有以下特性:是一種具有超低膨脹系數的特殊的低膨脹鐵鎳合金。冷變形能降低熱膨脹系數,在特定溫度范圍內的熱處理能使熱膨脹系數穩(wěn)定化。在室溫干燥空氣中具有抗腐蝕性。在其他惡劣環(huán)境中,如潮濕空氣中,會發(fā)生腐蝕(生銹)。在-250℃和+200℃之間具有極低的熱膨脹系數及很好的塑性和韌性
可伐的金相結構: 合金為奧氏體組織
應用范圍應用領域有:廣泛用于無線電,精密儀表、儀器和其他行業(yè),主要為做標準量具,微波諧振腔,雙金屬波動層等。
密封準備
所有Kovar®制作的零件應該在濕氫氣氛中進行脫氣和退火處理。氫在室溫下注入水中,通過水泡達到潮濕,必須小心防止表面碳化。熱處理爐要有提供同樣的氣氛的冷卻室。熱處理在1540/2010°F (838/1099°C)溫度范圍內進行,熱處理時間為從溫度開始,冷卻到570°F (299°C)后取出。
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