KOVAR

1. Coeficiente de expansão térmica correspondente a vidro duro e cerâmica (vantagem central): Dentro da faixa de temperatura de -80 graus a +450 graus, o coeficiente de expansão linear médio é 4.5 - 6.5 × 10⁻⁶ / grau, que é quase perfeitamente combinado com vidro de borosilicato e cerâmica de alumina, garantindo a hermeticidade e confiabilidade a longo prazo do conjunto selado.
2. Excelente desempenho de vedação hermética: Após o tratamento de pré-oxidação, KOVAR forma uma ligação química com o vidro fundido. A taxa de vazamento após a selagem pode atingir < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, atendendo aos requisitos de embalagens eletrônicas de alta-confiabilidade.
3. Boa plasticidade e trabalhabilidade: Com um alongamento recozido de 20-30%, pode passar por diversas operações de conformação, como laminação a frio, trefilação a frio, estampagem e usinagem.
4. Desempenho superior de soldagem e vedação: Pode ser conectado usando métodos como soldagem TIG, soldagem por resistência, soldagem por feixe de elétrons, soldagem a laser e brasagem, com alta resistência de vedação quando colado em vidro e cerâmica.
5. Boa estabilidade dimensional: Após o tratamento de estabilização, as alterações dimensionais durante o serviço-de longo prazo são mínimas, tornando-o adequado para componentes eletrônicos de precisão.
6. Está em conformidade com vários padrões internacionais: ASTM F15, UNS K94610, GB/T 15018 (4J29), MIL-I-23011, etc.

A:

As propriedades de{0}compatibilidade de expansão do KOVAR decorrem de seu conteúdo de níquel-cobalto controlado com precisão e de suas características ferromagnéticas:

1. Aplicações estendidas do efeito Invar:
As propriedades de expansão do KOVAR são baseadas no efeito Invar, mas estendem e mudam a faixa de temperatura de baixa -expansão originalmente estreita (-100 graus a +200 graus) para uma faixa de temperatura mais alta (temperatura ambiente até +450 graus), adicionando aproximadamente 17% de cobalto e ajustando o teor de níquel para cerca de 29%. Isto se alinha perfeitamente com a faixa de temperatura de amolecimento do vidro borossilicato.
2. Ação Sinérgica de Níquel e Cobalto:
Os aproximadamente 29% de níquel e 17% de cobalto na liga trabalham juntos para fazer com que a curva de expansão da liga coincida quase completamente com a do vidro duro dentro da faixa de temperatura ambiente até a temperatura de recozimento do vidro. Esta correspondência precisa garante que durante o processo de resfriamento da vedação, a contração do metal corresponda exatamente ao vidro, evitando tensão residual excessiva na interface da vedação.
3. Relação entre ponto Curie e temperatura operacional:
KOVAR tem um ponto Curie de aproximadamente 415 graus, e seu limite superior de temperatura operacional (cerca de 450 graus) cai precisamente dentro da faixa de temperatura de recozimento do vidro borossilicato. Isso não é coincidência, mas um aspecto central do design da liga-quando a liga faz a transição de ferromagnética para paramagnética, sua mudança no coeficiente de expansão é sincronizada com a mudança nas características de expansão do vidro, alcançando a correspondência em toda a faixa de temperatura.

O tratamento térmico do KOVAR tem um impacto decisivo na estabilidade microestrutural final, na precisão dimensional e no desempenho da vedação hermética:
1. Recozimento (alívio de tensões, homogeneização de estrutura):
Aqueça a 800-900 graus, mantenha por 0,5 a 1 hora e depois resfrie no forno ou resfrie ao ar a uma taxa menor ou igual a 300 graus por hora para obter estrutura austenítica estável e características de expansão uniformes.
2. Tratamento de estabilização (recomendado para peças de alta-precisão):
Mantenha a 300-400 graus por 1 a 4 horas e, em seguida, esfrie lentamente até a temperatura ambiente para eliminar tensões residuais, estabilizar a estrutura austenítica e minimizar o desvio dimensional durante o uso subsequente.
3. Tratamento pré-de oxidação (para vedação de vidro):
Mantenha a 900-1000 graus por 15 a 30 minutos em uma atmosfera úmida de hidrogênio ou nitrogênio com uma quantidade adequada de oxigênio para formar um filme denso de óxido com espessura de 2-5 μm, garantindo uma boa vedação com vidro. O principal componente do filme de óxido é a estrutura do espinélio (Co,Ni)Fe₂O₄.
4. Tratamento de alívio de tensões (após usinagem):
Mantenha a 200-300 graus por 1 a 2 horas e depois resfrie ao ar para evitar deformação causada por tensões de corte.
Nota: KOVAR é propenso ao crescimento de grãos em altas temperaturas, portanto a temperatura e o tempo de recozimento devem ser rigorosamente controlados. O tratamento de pré-oxidação é um processo crítico na vedação hermética de vidro, pois a espessura e a uniformidade do filme de óxido afetam diretamente a resistência de ligação e a estanqueidade da vedação.

Temperatura de trabalho efetiva (com desempenho estável de correspondência de expansão):
Recomenda-se ser de -80 graus a +450 graus. Dentro desta faixa de temperatura, ele pode manter um coeficiente de expansão térmica correspondente ao vidro duro e excelente desempenho de vedação à prova de gás. A faixa ideal de temperatura de vedação é de 300 a 450 graus.
Temperatura de exposição-de curto prazo:
Até +500 grau, mas o coeficiente de expansão térmica aumentará significativamente, o que pode afetar a confiabilidade da vedação.
Desempenho em-baixa temperatura:
KOVAR mantém boa resistência e tenacidade abaixo de -80 graus, mas seu coeficiente de expansão térmica pode divergir ligeiramente daquele do vidro. Para aplicações de temperatura ultra-baixa, a confiabilidade da vedação hermética deve ser avaliada com base em condições operacionais específicas.
Limitações-de alta temperatura:
Quando a temperatura excede 415 graus (ponto Curie), a liga passa de ferromagnética para paramagnética, resultando em mudanças significativas em suas características de expansão e em uma correspondência reduzida com o vidro. Portanto, KOVAR não é adequado para ambientes-de alta temperatura acima de 450 graus.

KOVAR apresenta excelente desempenho de vedação hermética e é um material-chave insubstituível na indústria de embalagens eletrônicas:
1. Vedação Hermética com Vidro:
Após o tratamento de pré-oxidação, o KOVAR forma uma densa camada de óxido (espessura de 2-5 μm) em sua superfície. Durante o processo de vedação do vidro (a aproximadamente 900-1000 graus), o vidro fundido se liga quimicamente à camada de óxido para criar uma interface hermeticamente selada de alta resistência. A taxa de vazamento após a vedação pode atingir < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s (detecção de vazamento por espectrometria de massa de hélio).
2. Vedação com cerâmica:
O KOVAR pode ser selado em cerâmicas como alumina e óxido de berílio por meio de brasagem de metal ativo (por exemplo, metais de adição TiCuAg) ou ligação direta, tornando-o adequado para embalagens cerâmicas de alta-confiabilidade.
3. Principais pontos de controle: Os três principais elementos de controle para Kovar e vedação hermética de vidro são:
Espessura do filme de óxido: 2-5 μm. Muito fino resultará em resistência de vedação insuficiente e muito grosso fará com que o filme de óxido se descasque.
Temperatura de vedação: 900-1000 graus, combinando com o ponto de amolecimento do vidro
Taxa de resfriamento: É necessário um resfriamento lento (menor ou igual a 300 graus por hora) para evitar que o choque térmico cause rachaduras no vidro.
4. Confiabilidade:
Os componentes herméticos KOVAR podem suportar mais de 1.000 ciclos de temperatura entre -80 graus e +450 graus sem exceder as taxas de vazamento ou sofrer falhas mecânicas.

A substituição parcial é possível, mas deve ser avaliada com base em faixas de temperatura específicas e requisitos de material de vedação:
Vantagens do KOVAR:

1. Combinando o coeficiente de expansão térmica do vidro borossilicato na faixa de -80 graus a +450 graus, é a liga de vedação mais amplamente utilizada e tecnicamente madura no campo de embalagens eletrônicas.
2. Boa trabalhabilidade e soldabilidade, permitindo que seja moldado em vários formatos.
3. Alta resistência de vedação e boa estanqueidade, com taxa de vazamento tão baixa quanto <1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s.
4. Possui boas propriedades de expansão térmica semelhantes às da cerâmica de alumina.

Limitações do KOVAR:
1. Diferenças na compatibilidade com diferentes tipos de vidro:
É incompatível com vidro de cal sodada (coeficiente de expansão aproximadamente 9 × 10⁻⁶/grau) e outras ligas de vedação (como 4J28) devem ser selecionadas.
2. Diferenças da soldagem com aço inoxidável comum:
Ao soldar com aço inoxidável austenítico, deve-se prestar atenção às tensões causadas pelas diferenças no coeficiente de expansão térmica.
3. Inadequate high-temperature (>Desempenho de 500 graus):
O coeficiente de expansão térmica aumenta significativamente além do ponto Curie, tornando-o inadequado para ambientes com temperaturas ultra-altas-.

4. Incompatibilidade com vidro de baixa{1}}expansão:
Para vidro de quartzo (com um coeficiente de expansão de aproximadamente 0,5 × 10⁻⁶/grau), ligas de vedação de baixa-expansão (como 4J36) devem ser selecionadas.

Recomendações de seleção de materiais:
Para seleção de material específico, forneça condições operacionais detalhadas (tipo de material selante, faixa de temperatura, meio ambiental, vida útil). Podemos ajudá-lo com uma análise comparativa técnica e econômica para ajudá-lo a fazer a escolha ideal entre KOVAR e outras classes de ligas de vedação.
Para cotações de especificações específicas, relatórios de testes de materiais ou folhas de parâmetros técnicos, entre em contato com nossos engenheiros de vendas. Apoiamos a personalização de dimensões, condições de tratamento térmico e tratamentos de superfície conforme necessário, e fornecemos um conjunto completo de documentos certificados internacionalmente.