柯伐合金是奧氏體金相組織,它在很寬的溫度範圍內(-80-450℃)其熱膨脹性與一些高矽硼玻璃和高Al2O3,陶瓷的熱膨脹性比較吻合匹配,因而被廣泛地用來製作高真空玻璃一金屬氣密封接器件,由於它有良好的封接、焊接和加工性能,柯伐合金在電真空工業中用於高頻功率管、整流管、X射線管的底座和引出線等。但是柯伐合金的導電性和導熱性差,它的導熱係數約為一般不鏽鋼的一半。
基本介紹
- 中文名:柯伐合金
- 外文名:covar
- 學科:冶金工程
- 領域:冶煉
- 類型:奧氏體金相組織
- 套用:電真空元件,發射管等
定義,複合材料,套用,電鍍層,
定義
柯伐合金來製作電子元件的外引線時常用的鍍層進行保護。但是這種外引線易發生應力腐蝕斷裂,在鍍層存在缺陷時,鍍金,鍍鎳層均促進柯伐合金的套用力腐蝕開裂,其斷裂機理為氫開裂,減少鍍層缺陷可大大減少外引起的應力腐蝕斷裂。該合金在20~450℃範圍內具有與硬玻璃相近的線膨脹係數和相應的硬玻璃能進行有效封接匹配,和較高的居里點以及良好的低溫組織穩定性,合金的氧化膜緻密,容易焊接和熔接,有良好可塑性,可切削加工,廣泛用於製作電真空元件,發射管,顯像管,開關管,電晶體以及密封插頭和繼電器外殼等。
複合材料
柯伐合金與無氧銅複合材料,儘管兩者膨脹係數差異很大,但如果芯材無氧銅占總體積18%左右,則膨脹行為主要受外層柯伐合金主宰,銅芯對複合線總體積膨脹性能影響不大。這種複合材料外皮可與玻璃、陶瓷的熱膨脹性相匹配,芯材用具有高導電、高導熱的無氧銅製成,具有高塑性的無氧銅可減弱對柯伐合金所受的應力,這樣可大大地改善封接性能,提高溫度變化的適應性和可靠性。柯伐合金與銅複合材料的導熱係數是各向異性的,當熱流方向與軸向相平行時,相當於一個並聯“電路”。這時複合線內外層具有相同的溫度梯度,大部分熱流則通過導熱係數高的內層。這種複合材的導熱係數和導電率比柯伐合金提高4-5倍,甚至比鉑金屬的導熱係數還好,克服了單一柯伐合金的導熱和導電性差的缺點。這種複合材料兼有柯伐合金和無氧銅的優點,而且有高的氣密性,是電真空工業中理想的封接材料。
套用
柯伐合金冶金產品已廣泛用於汽車、機車、內燃機車、飛機、石油鑽井機械、化纖紡織機械、手錶、醫療器械、軍工等領域。為客戶解決了材料性能、製造工藝等許多方面的難題,產品深受廣大用戶歡迎。
由於柯伐合金導電和導熱性不好,使電真空管輸出功率受到限制。隨著現代技術的飛躍發展,繼電器產品的不斷更新換代,小型化、大功率(通過50-200A)玻瑞密封用的接線柱(全封閉壓縮機的重要元件之一)材料的需求量必將日益增多。要獲得具有專門性能的材料是非常重要的,用一種金屬或合金往往不能滿足所需要的性能,生產小型、大功率密封繼電器的廠家是用定膨脹合金與無氧銅芯通過焊接辦法實現的。但這種方法工藝複雜,氣密性、玻璃封接後的電性能都難以保證產品要求。在這種情況下,研製了用無氧銅作芯材外覆柯伐合金的複合材料,複合後的柯伐合金與無氧銅複合材料的線膨脹係數與柯伐合金相近,這不僅保持了柯伐合金的優點,而且大大提高了導熱和導電性能,使管子輸出功率大大提高。經過真空技術研究所的測定和生產繼電器廠家的試用,證明這種複合材料已達到較高的水平,它是一種新型的電真空密封材料,具有高的氣密性、高導電和高導熱的綜合性能,將成為電真空工業中的重要封接材料之一。
電鍍層
柯伐合金在現代電子工業中被大量用於半導體器件及積體電路的製造等方面。作為外引線,為了防止腐蝕的發生及保證可焊性,通常採用鍍層作為保護,大大減少了外引線的均勻腐蝕。但隨著電子工業的發展,電晶體引線脆斷現象(斷腿)在國內外時常發生。這種斷裂隱蔽性大。導致整機的可靠性大大降低,因此危害很大。對引線斷裂的研究發現:電鍍層質量對斷裂的發生有著決定性的影響。