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封接合金

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1950年電子雜誌廣告中的各種封接金屬零件款式。

封接合金Kovar,或稱可伐合金)指被設計成與硼矽玻璃(borosilicate glass)的熱膨脹特性接近,使兩種零件可以緊密連接的合金總稱。封接合金通常為特殊比例的的合金。

封接金屬的發明是為了能夠嚴謹的密封金屬與玻璃,這是電子設備(如燈泡真空管陰極射線管)以及化學和其他科學研究中的真空系統所必需的。大多數金屬不能與玻璃密封,因為它們的熱膨脹係數與玻璃不同;當接頭在製造後冷卻時,由於玻璃和金屬的不同膨脹率引起的應力會導致接頭開裂。 

封接合金不僅具有與玻璃相似的熱膨脹係數,而且其熱膨脹曲線通常可以製成與玻璃相匹配,從而使接頭能夠承受較寬的溫度範圍。在化學上,它通過一氧化鎳一氧化鈷的中間氧化層與玻璃結合(氧化鐵的比例低,因為它會與鈷發生還原)。合金的粘合強度取決於該氧化層厚度和特性,鈷的存在使氧化層更容易熔化並溶解在熔融玻璃中。灰色、灰藍色或灰棕色表明密封良好;金屬色表示缺少氧化物,而黑色表示金屬過度氧化,在這兩種情況下的接頭非常脆弱。

典型配方

以重量百分比標示。

平衡 29% 17% < 0.01% 0.2% 0.3%

特性

財產 燒結 熱等靜壓
密度 g/cm3 8.0 8.35
硬度 HV1 160 150
楊氏模量 GPa 138 138
斷裂時的面積損失 % 30 30
屈服強度 MPa 270 270
導熱係數 W/K∙m 17
居里溫度 °C 435
電阻率 Ω mm2/m 0.49
比熱 J/g∙K 0.46
熱膨脹係數 10-6K-1(25 – 200 ℃) 5.5
(25–300 ℃) 5.1
(25–400 ℃) 4.9
(25–450 ℃) 5.3
(25–500 ℃) 6.2

參考

 

外部連結