Полоса ТКЛР 38НКД-ВИ: прецизионный сплав для согласованных спаев со стеклом
Полоса ТКЛР 38НКД-ВИ — горячекатаная или холоднокатаная металлическая полоса из прецизионного сплава 38НКД-ВИ, легированного никелем, кобальтом и медью. Ключевая характеристика сплава — температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), близкий к ТКЛР боросиликатных стёкол марок С52-1, С48-3 и аналогичных. Это обеспечивает герметичность и термоциклическую стойкость спаев «металл — стекло» в диапазоне –60…+450 C. Полоса поставляется в термообработанном состоянии с нормированным ТКЛР в интервале 20–400 C.
Технические характеристики полосы 38НКД-ВИ
Сплав 38НКД-ВИ относится к группе железоникелькобальтовых сплавов с регламентированным ТКЛР. Содержание никеля — 37–39 %, кобальта — 4,5–5,5 %, меди — 2,5–3,5 %. Значения ТКЛР нормируются в трёх температурных интервалах, что критично при расчёте напряжений в спае.
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| ТКЛР | 7,8–8,4 | 10K | 20–100 C | дилатометрия |
| ТКЛР | 8,6–9,2 | 10K | 20–300 C | дилатометрия |
| ТКЛР | 9,4–10,2 | 10K | 20–400 C | дилатометрия |
| Предел текучести | 340 | МПа | 20 C | растяжение |
| Толщина полосы | 0,5–3,0 | мм | холодная прокатка | микрометрия |
| Ширина полосы | 20–200 | мм | продольная резка | штангенциркуль |
| Точка Кюри | 420 | C | — | магнитометрия |
Области применения
Полоса 38НКД-ВИ применяется там, где требуется вакуумно-плотный спай металла с боросиликатным стеклом при термоциклировании. Основные потребители — электровакуумная и полупроводниковая промышленность.
- Корпуса мощных электровакуумных приборов: вводы, токовводы, изоляторы.
- Герметичные разъёмы и гермовводы для датчиков давления и уровня.
- Металлостеклянные корпуса полупроводниковых приборов и СВЧ-модулей.
- Газоразрядные лампы и импульсные источники света с боросиликатной оболочкой.
- Элементы вакуумных камер и ускорителей, работающих при термоциклировании.
- Коммутационная аппаратура с металлостеклянной изоляцией.
Технологические особенности обработки
Полоса 38НКД-ВИ поставляется в отожжённом состоянии с регламентированной твёрдостью, обеспечивающей штампуемость и последующую формовку. Перед спаем поверхность обезжиривают и подвергают восстановительному отжигу в водороде или вакууме при 900–1050 C. Окисная плёнка, формируемая при высокотемпературном нагреве, обеспечивает смачивание стеклом. Сварка полосы выполняется аргонодуговым способом или лазером; при этом зона термического влияния сохраняет ТКЛР, близкий к основному металлу.
Механическая обработка — резка, гибка, пробивка — выполняется без предварительного нагрева. При гибке радиус должен составлять не менее двух толщин полосы во избежание трещин. Для ответственных спаев рекомендуется контроль ТКЛР каждой партии методом дилатометрии.
Вопросы и ответы
С какими стёклами согласуется полоса 38НКД-ВИ по ТКЛР?
Сплав согласуется с боросиликатными стёклами марок С52-1, С48-3, С49-2 и аналогичными, ТКЛР которых в интервале 20–400 C составляет 8,5–10,510 K. Перед спаем рекомендуется сверять паспортные значения ТКЛР конкретной партии стекла и полосы.
В каком состоянии поставляется полоса 38НКД-ВИ?
Полоса поставляется в отожжённом (термообработанном) состоянии с нормированным ТКЛР и твёрдостью, обеспечивающей штампуемость. По согласованию возможна поставка в нагартованном состоянии для последующей формовки.
Какая максимальная рабочая температура спая?
Длительная рабочая температура металлостеклянного спая не превышает 450 C. Кратковременный нагрев при пайке или отжиге допускается до 1050 C в вакууме или восстановительной среде.
Как контролируется ТКЛР полосы?
ТКЛР контролируется дилатометрическим методом на образцах, вырезанных из полосы. Нормируются значения в интервалах 20–100 C, 20–300 C и 20–400 C. Результаты фиксируются в паспорте партии.
