آلیاژ انبساطی کوار سیم آلیاژی-4J29
(نام رایج: Kovar، Nilo K، KV-1، Dilver Po، Vacon 12)
آلیاژ-4J29 که با نام آلیاژ کوار نیز شناخته میشود، برای رفع نیاز به آببندی مطمئن شیشه به فلز اختراع شد، که در دستگاههای الکترونیکی مانند لامپهای حبابی، لامپهای خلاء، لامپهای پرتو کاتدی و سیستمهای خلاء در شیمی و سایر تحقیقات علمی مورد نیاز است. اکثر فلزات نمیتوانند به شیشه آببندی شوند زیرا ضریب انبساط حرارتی آنها با شیشه یکسان نیست، بنابراین با سرد شدن اتصال پس از ساخت، تنشهای ناشی از نرخ انبساط حرارتی متفاوت شیشه و فلز باعث ترک خوردن اتصال میشود.
(-کوار)
کوار یک آلیاژ آهنی نیکل-کبالت است که از نظر ترکیب شیمیایی با فرنیکو یکسان است و به گونهای طراحی شده است که با ویژگیهای انبساط حرارتی شیشه بوروسیلیکات (~5 × 10⁻¹ /K بین 30 تا 200 درجه سانتیگراد، تا ~10 × 10⁻¹ /K در 800 درجه سانتیگراد) سازگار باشد تا امکان اتصال مکانیکی مستقیم را در طیف وسیعی از دماها فراهم کند. این ماده در رساناهای آبکاری شده که وارد پوششهای شیشهای قطعات الکترونیکی مانند لامپهای خلاء (شیرها)، لامپهای اشعه ایکس و مایکروویو و برخی لامپها میشوند، کاربرد دارد.
نام کوار (Kovar) اغلب به عنوان یک اصطلاح عمومی برای آلیاژهای آهن-نیکل (Fe-Ni) با این خواص انبساط حرارتی خاص استفاده میشود. به آلیاژ خاص آهن-نیکل (Invar) که حداقل انبساط حرارتی را نشان میدهد، توجه کنید.
آلیاژ-4J29 برای رفع نیاز به آببندی مطمئن شیشه به فلز اختراع شد، که در دستگاههای الکترونیکی مانند لامپهای حبابی، لامپهای خلاء، لامپهای پرتو کاتدی و سیستمهای خلاء در شیمی و سایر تحقیقات علمی مورد نیاز است. اکثر فلزات نمیتوانند به شیشه آببندی شوند زیرا ضریب انبساط حرارتی آنها با شیشه یکسان نیست، بنابراین با سرد شدن اتصال پس از ساخت، تنشهای ناشی از نرخ انبساط حرارتی متفاوت شیشه و فلز باعث ترک خوردن اتصال میشود.
آلیاژ-4J29 نه تنها انبساط حرارتی مشابه شیشه دارد، بلکه منحنی انبساط حرارتی غیرخطی آن اغلب میتواند با شیشه مطابقت داشته باشد و در نتیجه به اتصال اجازه میدهد تا طیف وسیعی از دما را تحمل کند. از نظر شیمیایی، این آلیاژ از طریق لایه اکسید میانی اکسید نیکل و اکسید کبالت به شیشه متصل میشود. نسبت اکسید آهن به دلیل کاهش آن با کبالت کم است. استحکام اتصال به شدت به ضخامت و ویژگی لایه اکسید وابسته است. وجود کبالت باعث میشود لایه اکسید راحتتر ذوب و در شیشه مذاب حل شود. رنگ خاکستری، خاکستری-آبی یا خاکستری-قهوهای نشان دهنده آببندی خوب است. رنگ فلزی نشان دهنده عدم وجود اکسید است، در حالی که رنگ سیاه نشان دهنده فلز بیش از حد اکسید شده است که در هر دو مورد منجر به اتصال ضعیف میشود.
عمدتاً در اجزای خلاء الکتریکی و کنترل انتشار، لوله شوک، لوله احتراق، مگنترون شیشهای، ترانزیستورهای ترانزیستوری، دوشاخه آببندی، رله، سرب مدارهای مجتمع، شاسی، براکت و سایر آببندیهای محفظه استفاده میشود.
ترکیب طبیعی٪
| Ni | ۲۸.۵ تا ۲۹.۵ | Fe | بال | Co | ۱۶.۸ تا ۱۷.۸ | Si | ≤0.3 |
| Mo | ≤0.2 | Cu | ≤0.2 | Cr | ≤0.2 | Mn | ≤0.5 |
| C | ≤0.03 | P | ≤0.02 | S | ≤0.02 |
استحکام کششی، مگاپاسکال
| کد وضعیت | وضعیت | سیم | نوار |
| R | نرم | ۵۸۵≤ | ۵۷۰≤ |
| ۱/۴ لیتر | ۱/۴ هارد | ۵۸۵~۷۲۵ | ۵۲۰ تا ۶۳۰ |
| ۱/۲ لیتر | ۱/۲ هارد | ۶۵۵ تا ۷۹۵ | ۵۹۰ تا ۷۰۰ |
| ۳/۴I | ۳/۴ هارد | ۷۲۵ تا ۸۶۰ | ۶۰۰ تا ۷۷۰ |
| I | سخت | ۸۵۰ پوند | ۷۰۰≥ |
خواص فیزیکی معمول
| چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب) | ۸.۲ |
| مقاومت الکتریکی در دمای 20 درجه سانتیگراد (میلی متر مربع بر متر) | ۰.۴۸ |
| ضریب مقاومت دمایی (20ºC~100ºC)X10-5/ºC | ۳.۷ تا ۳.۹ |
| نقطه کوری Tc/ºC | ۴۳۰ |
| مدول الاستیک، E/Gpa | ۱۳۸ |
ضریب انبساط SIon
| θ/ºC | α1/10-6ºC-1 | θ/ºC | α1/10-6ºC-1 |
| 20 تا 60 | ۷.۸ | 20 تا 500 | ۶.۲ |
| 20 تا 100 | ۶.۴ | 20 تا 550 | ۷.۱ |
| 20 تا 200 | ۵.۹ | 20 تا 600 | ۷.۸ |
| 20 تا 300 | ۵.۳ | 20 تا 700 | ۹.۲ |
| 20 تا 400 | ۵.۱ | 20 تا 800 | ۱۰.۲ |
| 20 تا 450 | ۵.۳ | 20 تا 900 | ۱۱.۴ |
رسانایی حرارتی
| θ/ºC | ۱۰۰ | ۲۰۰ | ۳۰۰ | ۴۰۰ | ۵۰۰ |
| λ/W/(m*ºC) | ۲۰.۶ | ۲۱.۵ | ۲۲.۷ | ۲۳.۷ | ۲۵.۴ |
| فرآیند عملیات حرارتی | |
| آنیل کردن برای تنشزدایی | تا دمای ۴۷۰ تا ۵۴۰ درجه سانتیگراد گرم شده و ۱ تا ۲ ساعت نگهداری شود. سرد شود |
| آنیل کردن | در خلاء تا دمای 750 تا 900 درجه سانتیگراد گرم میشود |
| زمان نگهداری | ۱۴ دقیقه تا ۱ ساعت |
| نرخ خنککننده | بیش از 10 درجه سانتیگراد در دقیقه نباشد، تا 200 درجه سانتیگراد خنک شود |
سبک عرضه
| نام آلیاژ | نوع | ابعاد | ||
| آلیاژ-4J29 | سیم | D = 0.1 ~ 8 میلی متر | ||
| آلیاژ-4J29 | نوار | عرض = 5 ~ 250 میلیمتر | تی = 0.1 میلیمتر | |
| آلیاژ-4J29 | فویل | عرض = 10 ~ 100 میلیمتر | تی = 0.01~0.1 | |
| آلیاژ-4J29 | بار | قطر = 8 ~ 100 میلیمتر | طول = ۵۰ تا ۱۰۰۰ | |


۱۵۰ ۰۰۰۰ ۲۴۲۱