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可伐合金又稱定膨脹合金或封接合金。
膨脹合金一般按膨脹系數(shù)的大小,可分為三種:
1.低膨脹合金或稱因瓦合金, 一般在-60~100℃溫度范圍內(nèi)具有很小的膨脹系數(shù)。
2.定膨脹合金或稱封接合金,一般在-70~500℃溫度范圍內(nèi)具有恒定的較低的或中等程度的膨脹系數(shù)。
3.高膨脹合金,一般指在室溫至100℃溫度范圍內(nèi)具有很大的膨脹系數(shù)的膨脹合金。
低膨脹合(因瓦合金)主要用于精密儀器儀表,光學(xué)儀器中的元件:精密天平的元件,長度標(biāo)尺,大地測量基線尺,各種諧振腔,微波通訊的波導(dǎo)管,標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器和熱雙金屬的被動層等等。
封接合金在一定的溫度范圍內(nèi),具有與玻璃或陶瓷等被封接材料相接近的膨脹系數(shù)從而可以達到匹配封接的效果,因此也稱之為封接合金,它廣泛用于電子管,晶體管和集成電路中作引線和結(jié)構(gòu)材料封接合金,
也稱可伐合金在較寬的溫度范圍(-80—450℃)內(nèi)膨脹系數(shù)與硬玻璃的膨脹系數(shù)相近,在電真空工業(yè)中,用來與硬玻璃封接制造高可伐合金(KOVAR)系列執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):YB/T5231-1993(4J29) YB/T5235-1993(4J42 4J45 4J50)
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可伐合金是國際通用的典型的Fe-Ni-Co硬玻璃封接合金。經(jīng)航空工廠長期使用,性能穩(wěn)定。主要用于電真空元器件如發(fā)射管、振蕩管、引燃管、磁控管、晶體管、密封插頭、繼電器、集成電路的引出線、底盤、外殼、支架等的玻璃封接。在應(yīng)用中應(yīng)使選用的玻璃與合金的膨脹系數(shù)相匹配。根據(jù)使用溫度嚴(yán)格檢驗其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應(yīng)進行適當(dāng)?shù)臒崽幚?,以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛材時應(yīng)嚴(yán)格檢驗其氣密性。在20℃-450℃溫度范圍內(nèi)具有一定的線膨脹系數(shù),能與硬玻璃進行匹配牢固封接。
可伐合金在較寬的溫度范圍(-80~450℃)內(nèi)膨脹系數(shù)與硬玻璃的膨脹系數(shù)相近,在電真空工業(yè)中,用來與硬玻璃封接制造高氣密性元器件,也可以和陶瓷封接。
化學(xué)成分:C≤0.03% Mn≤0.50% Si≤0.30% P≤0.020% S≤0.020% Cu≤0.20% Cr≤0.20% Mo≤0.20%Ni=28.5~29.5% Co=16.8~17.8%Fe=余量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):YB/T 5231-1993
可伐合金發(fā)展歷程
19世紀(jì)初,已開始用鉑作為封接材料與軟玻璃封接。1879年,愛迪生(T.Edison)發(fā)明的白熾燈泡以及早期的電子管和X射線管通過玻璃的引出線都用鉑絲。在 1896年法國吉堯姆 (C.E.Guillaume)制成因瓦(Invar)合金(36Ni-Fe)以后,又派生出了代替鉑的46Ni-Fe封接合金,這是早的封接合金。后來進一步改進這種合金,在表面覆一層薄銅,這種覆銅的42Ni-Fe絲(俗稱杜美絲,Dumet Wire)用作非匹配軟玻璃封接引出線一直使用到70年代。隨著電真空技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了熔點高、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)更低的硬玻璃。初期采用鉬或鎢與硬玻璃封接。20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了與硬玻璃封接的稱為可伐 (Kovar)的Fe-Ni-Co合金;此外,還出現(xiàn)了與軟玻璃封接的Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系、Fe-Ni-Cu系等封接合金。
第二次世界大戰(zhàn)后,隨著超高頻、大功率電真空器件的發(fā)展,出現(xiàn)了與氧化鋁、氧化鈹?shù)忍沾煞饨拥暮辖?。對膨脹合金提出兼具高?dǎo)熱、高導(dǎo)電、無磁性等物理性能的要求。為此采用了復(fù)合膨脹合金(如覆銅的可伐合金帶材和絲材)、含難熔金屬的封接合金 (如Ni-Mo、Ni-Mo-W系等),但用量都不大。
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