Description de l'alliage Kovar
Kovar est un alliage de précision de fer, de nickel et de cobalt. Cet alliage possède un coefficient d'expansion thermique à laquelle le verre borosilicate est approximativement adapté à (5 × 10⁶ \/ k à moins de 20-450) avec ses constituants étant 29% du nickel, 17% de cobalt et le reste de fer, qui est critique pour l'emballage électronique, l'aérospatiale et d'autres industries. Les principales caractéristiques de Kovar comprennent la correspondance de l'expansion thermique (la fissuration de l'interface d'étanchéité du verre métallique en raison de la différence de température est évitée), de la machinabilité (capacité à traiter le matériau en formes complexes) et de la résistance à la corrosion (après plaqué or, l'environnement devient dur). Les utilisations courantes sont des boîtiers pour les transistors, des capteurs de l'aérospatiale, des emballages de capteurs médicaux, plus vers les applications qui nécessitent une précision dimensionnelle stable et un scellement parfait. Avec l'avancement technologique, le placage portionné de l'or et le placage composite du noyau de cuivre avec l'alliage Kovar a élargi l'utilisation dans des dispositifs haut de gamme pour des connexions à haute puissance et à haute fréquence.
Application à plusieurs champs d'alliage Kovar
Emballage électronique:L'alliage Kovar est utilisé comme matériau de base pour les bases de circuits intégrées et les transistors. L'alliage sécurise les dispositifs électroniques à travers une connexion scellée avec le verre, garantissant que l'appareil reste étanche à l'air même dans des différences de température extrêmes allant de -60 à 200 degrés. Dans les tubes à rayons X et à micro-ondes, la connexion mécanique directe de Kovar Alloy avec le verre résout la défaillance de la contrainte thermique des matériaux traditionnels, ce qui lui donne un avantage.
Aérospatial:Le placage en or de l'alliage de Kovar utilisé dans les enveloppes de capteurs du satellite améliore la résistance des éléments à la corrosion, à la stabilité et à la préservation de l'aspirateur, améliorant encore la durabilité du capteur.
Équipement optique et médical:Les dispositifs avancés comme les cavités laser et les capteurs médicaux utilisent l'alliage Kovar car il garantit une précision optique élevée à des vitesses supersoniques et à la température, ainsi qu'à maintenir la biocompatibilité, ce qui est critique.
Avantages compétitifs de l'alliage Kovar
Expansivité thermique:Cette propriété évite le danger de se fissurer dans l'interface d'étanchéité en verre métallique en raison de la contrainte thermique, car il est presque parfait avec le coefficient d'extension du verre dur borosilicate de silicium.
Attributs mécaniques:Le matériau possède plus ou égal à 520 MPa résistance à la traction et bonne ductilité, ce qui lui permet d'être complexe en tournant et en broyant tout en maintenant la stabilité dimensionnelle.
Résistance à la corrosion et à la conductivité:L'alliage Kovar qui est plaqué or montre une résistance à la corrosion exceptionnelle dans un pipeline chimique ou à des articulations à haute fréquence. De plus, la conductivité est augmentée à 2,174 × 10 ^ 6 s \/ m, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements extrêmes.
Tendances futures de l'alliage Kovar
L'alliage Kovar favorise les limites de son application par l'utilisation de la technologie de traitement de surface et des composites avec des alliages en raison de l'avancement de la technologie.
1. Innovations dans les matériaux composites: Le matériau composite en alliage de noyau de cuivre sans oxygène est idéal pour les relais scellés à haute puissance en raison de sa plus grande conductivité thermique, qui est augmentée de 4-5 et des traits d'expansion faibles.
2. Modifications de la technologie de placage en or: les revêtements en or et en nickel peuvent être appliqués sur les surfaces en alliage Kovar en utilisant des méthodes d'électroples de précision, qui améliorent leur résistance à la beauté et à la corrosion. En aérospatial, par exemple, le placage en or appliqué dans le boîtier du capteur est réglable entre 1 et 3 microns d'épaisseur, ce qui lui permet de sceller hermétiquement le capteur à la température du cyclisme à partir de -60 de degré à 200 degrés.
Conclusion
Comme pour la réalisation scientifique de la construction du vaisseau spatial, les alliages Kovar ont fait avancer leur infrastructure multidisciplinaire "pont invisible" à partir de l'emballage à micron de niveau des composants électroniques. En plus de la rupture des technologies de traitement de surface composites, ce matériau s'engagera toujours activement dans le mouvement des champs émergents comme la communication 5G, l'informatique quantique et la fabrication de précision.