Hợp kim giãn nở Kovar Wire Alloy-4J29
(Tên thường gọi: Kovar, Nilo K, KV-1, Dilver Po, Vacon 12)
Hợp kim 4J29, còn được gọi là hợp kim Kovar, được phát minh để đáp ứng nhu cầu về mối hàn kín thủy tinh-kim loại đáng tin cậy, cần thiết trong các thiết bị điện tử như bóng đèn, ống chân không, ống tia cathode, và trong các hệ thống chân không trong hóa học và các nghiên cứu khoa học khác. Hầu hết các kim loại không thể hàn kín với thủy tinh vì hệ số giãn nở nhiệt của chúng không giống với thủy tinh, do đó khi mối hàn nguội đi sau khi chế tạo, ứng suất do sự khác biệt về tốc độ giãn nở của thủy tinh và kim loại gây ra hiện tượng nứt mối hàn.
(-Kovar)
Kovar là hợp kim sắt niken-cobalt có thành phần giống hệt Fernico, được thiết kế để tương thích với đặc tính giãn nở nhiệt của thủy tinh borosilicat (~5 × 10⁻⁶/K trong khoảng từ 30 đến 200 °C, đến ~10 × 10⁻⁶/K ở 800 °C) nhằm cho phép các kết nối cơ học trực tiếp trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Nó được ứng dụng trong các dây dẫn mạ điện đi vào vỏ thủy tinh của các linh kiện điện tử như ống chân không (van), ống tia X và vi sóng và một số bóng đèn.
Tên Kovar thường được sử dụng như một thuật ngữ chung cho các hợp kim Fe-Ni có đặc tính giãn nở nhiệt đặc biệt này. Lưu ý hợp kim Fe-Ni liên quan cụ thể là Invar, có độ giãn nở nhiệt tối thiểu.
Hợp kim 4J29 được phát minh để đáp ứng nhu cầu về mối hàn kín thủy tinh-kim loại đáng tin cậy, cần thiết trong các thiết bị điện tử như bóng đèn, ống chân không, ống tia cathode, và trong các hệ thống chân không trong hóa học và các nghiên cứu khoa học khác. Hầu hết các kim loại không thể hàn kín với thủy tinh vì hệ số giãn nở nhiệt của chúng không giống với thủy tinh, do đó khi mối hàn nguội đi sau khi chế tạo, ứng suất do sự khác biệt về tốc độ giãn nở của thủy tinh và kim loại gây ra hiện tượng nứt mối hàn.
Hợp kim 4J29 không chỉ có hệ số giãn nở nhiệt tương tự như thủy tinh, mà đường cong giãn nở nhiệt phi tuyến tính của nó thường có thể được điều chỉnh để phù hợp với thủy tinh, do đó cho phép mối nối chịu được phạm vi nhiệt độ rộng. Về mặt hóa học, nó liên kết với thủy tinh thông qua lớp oxit trung gian gồm oxit niken và oxit coban; tỷ lệ oxit sắt thấp do bị khử bởi coban. Độ bền liên kết phụ thuộc rất nhiều vào độ dày và đặc tính của lớp oxit. Sự hiện diện của coban làm cho lớp oxit dễ nóng chảy và hòa tan trong thủy tinh nóng chảy. Màu xám, xám xanh hoặc xám nâu cho thấy mối hàn tốt. Màu kim loại cho thấy thiếu oxit, trong khi màu đen cho thấy kim loại bị oxy hóa quá mức, trong cả hai trường hợp đều dẫn đến mối nối yếu.
Chủ yếu được sử dụng trong các linh kiện chân không điện và kiểm soát khí thải, ống xung kích, ống đánh lửa, nam châm điện thủy tinh, transistor, nút bịt kín, rơle, dây dẫn mạch tích hợp, khung gầm, giá đỡ và các loại vỏ bịt kín khác.
Thành phần thông thường%
| Ni | 28,5~29,5 | Fe | Bal. | Co | 16,8~17,8 | Si | ≤0,3 |
| Mo | ≤0,2 | Cu | ≤0,2 | Cr | ≤0,2 | Mn | ≤0,5 |
| C | ≤0,03 | P | ≤0,02 | S | ≤0,02 |
Độ bền kéo, MPa
| Mã điều kiện | Tình trạng | Dây điện | Dải |
| R | Mềm mại | ≤585 | ≤570 |
| 1/4I | 1/4 Cứng | 585~725 | 520~630 |
| 1/2I | Độ cứng 1/2 | 655~795 | 590~700 |
| 3/4I | 3/4 Cứng | 725~860 | 600~770 |
| I | Cứng | ≥850 | ≥700 |
Các đặc tính vật lý điển hình
| Khối lượng riêng (g/cm3) | 8.2 |
| Điện trở suất ở 20ºC (mm2/m) | 0,48 |
| Hệ số nhiệt độ của điện trở suất (20°C~100°C)X10-5/°C | 3.7~3.9 |
| Nhiệt độ Curie Tc/ ºC | 430 |
| Mô đun đàn hồi, E/ GPa | 138 |
Hệ số giãn nở
| θ/ºC | α1/10-6ºC-1 | θ/ºC | α1/10-6ºC-1 |
| 20~60 | 7.8 | 20~500 | 6.2 |
| 20~100 | 6.4 | 20~550 | 7.1 |
| 20~200 | 5.9 | 20~600 | 7.8 |
| 20~300 | 5.3 | 20~700 | 9.2 |
| 20~400 | 5.1 | 20~800 | 10.2 |
| 20~450 | 5.3 | 20~900 | 11.4 |
Độ dẫn nhiệt
| θ/ºC | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| λ/ W/(m*ºC) | 20,6 | 21,5 | 22,7 | 23,7 | 25.4 |
| Quá trình xử lý nhiệt | |
| Ủ nhiệt để giảm ứng suất | Đun nóng đến 470~540ºC và giữ trong 1~2 giờ. Làm nguội. |
| ủ | Trong môi trường chân không được nung nóng đến 750~900ºC |
| Thời gian chờ | 14 phút ~ 1 giờ. |
| Tốc độ làm mát | Tốc độ làm lạnh không quá 10 ºC/phút đến 200 ºC. |
Kiểu cung cấp
| Tên hợp kim | Kiểu | Kích thước | ||
| Hợp kim-4J29 | Dây điện | D = 0,1~8mm | ||
| Hợp kim-4J29 | Dải | W = 5~250mm | T = 0,1mm | |
| Hợp kim-4J29 | Lá nhôm | W = 10~100mm | T = 0,01 ~ 0,1 | |
| Hợp kim-4J29 | Thanh | Đường kính = 8~100mm | L = 50~1000 | |


150 0000 2421