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可伐合金發(fā)展歷程
19世紀初,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)忍沾煞饨拥暮辖稹ε蛎浐辖鹛岢黾婢吒邔?、高導電、無磁性等物理性能的要求。為此采用了復合膨脹合金(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。
可伐合金毛細管通常指內徑很細的管子。
可伐合金作用原理
金屬與玻璃封接是靠金屬表面所形成的一層致密的氧化膜與加熱后的玻璃通過擴散熔融而完成結合的。金屬與陶瓷不能直接熔融粘合,而是在陶瓷封接面金屬化后用焊料來連接。在封接和使用的整個過程中,封接合金不應發(fā)生能引起膨脹特性有明顯變化的相變。封接合金的熔點需高于玻璃熔封和陶瓷封焊的溫度,應能與無氧銅等金屬釬焊或熔焊,并具有良好的加工性,以便制成絲材、帶材、管材和沖壓成各種形狀的復雜零件。
應用概況與特殊要求
該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。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數(shù)相匹配。根據(jù)使用溫度嚴格檢驗其低溫組織穩(wěn)定性。在加工過程中應進行適當?shù)臒崽幚?,以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當使用鍛材時應嚴格檢驗其氣密性。
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