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可伐合金,英文:KOVAR["k?:vɑ:];譯文:可伐、科瓦、柯伐(也稱鐵鎳鈷合金)。多用于真空電子,電力電子等行業(yè)的器件使用。
KOVAR(可伐)合金是常用的高完整性的控制膨脹合金,膨脹系數(shù)與陶瓷玻璃相近,適用于陶瓷或玻璃與金屬的封接,主要應用于電路外殼,光電子外殼,電子管,晶振,CRT電子槍零件等領(lǐng)域。
封接合金-可伐合金的特點為:
1)制造電子管各工藝溫度范圍內(nèi)和管子使用溫度范圍內(nèi),合金的熱膨脹特性都應與玻璃或陶瓷相匹配。
2)在使用溫度范圍內(nèi),合金組織不得發(fā)生變化;
3)合金表面應容易形成牢固而致密的氧化膜;
4)合金的熔點應高于玻璃的封接溫度;
5)合金的封接、焊接、電鍍和機械加工等工藝性能良好;
6)不純物質(zhì)(揮發(fā)物)、夾雜物、氣體含量應盡量少;
7)塑性良好,能經(jīng)受冷、熱變形,容易制成各種形狀的零件。
在這些性能要求中,重要的是與玻璃或陶瓷接近的熱膨脹特性和對玻璃有良好的浸潤性。這兩個性質(zhì)總稱為合金的可封接性。
可伐合金是結(jié)合我國的陶瓷特點研制的陶瓷封接合金。合金在-60℃~600℃溫度范圍內(nèi)具有與95%Al2O3陶瓷相近的線膨脹系數(shù)。主要用于和陶瓷進行匹配封接,是電真空工業(yè)中重要的封接結(jié)構(gòu)材料。
物理及化學性能
熱性能:熔化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1450℃]。熱導率 4J33合金熱導率λ=17.6W/(m?℃)。 密度 ρ=8.27g/cm3
電性能:電阻率 ρ=0.46μΩ·m
磁性能;居里點 Tc=440℃
化學性能 該合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性。
彈性性能 彈性模量E=139GPa。
表面處理工藝 表面處理可用噴砂、拋光、酸洗。該合金具有良好的電鍍性能,表面能鍍金、銀、鎳、鉻等金屬。
切削加工與磨削性能 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質(zhì)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。
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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,可制成各種復雜形狀的零件。但應避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時,帶材的冷應變率大于70%,退火后會引起塑性各向異性。應變率在10%~15%內(nèi),合金在退火時會導致晶粒急劇長大,也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當終應變率為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,應進行退火、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(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(chǎn)生的內(nèi)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(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,導磁率越高,滯后損失越小。
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