K94100 ASTM F29膨胀合金百科解析

K94100 ASTM F29膨胀合金百科解析

概述

K94100是一种符合美国材料与试验协会（ASTM）F29标准的铁镍钴基低膨胀合金，也被称为“可伐合金”（Kovar）。该合金以其独特的热膨胀特性著称，在室温至约450°C范围内具有与硬玻璃或陶瓷相匹配的热膨胀系数，广泛应用于电子工业、航空航天和精密仪器领域，是实现气密封接的关键材料。

材料特性

热膨胀性能
K94100合金的核心特性是其低热膨胀系数（CTE），通常在室温至400°C范围内为（4.5–5.5）×10⁻⁶/°C。这一特性使其能够与硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃及多种陶瓷材料实现热膨胀匹配，从而在温度变化时避免界面应力导致的开裂或泄漏。

力学性能
合金在退火状态下具有较高的延展性（延伸率约30%），抗拉强度约为517 MPa，屈服强度约为345 MPa。通过冷加工可进一步提升强度，但需配合再结晶退火以恢复塑性，确保后续加工或封接的可靠性。

封接性能
合金表面可形成致密的氧化铬薄膜，使其能够与玻璃或陶瓷通过高温熔融实现高强度冶金结合。封接过程通常需在氢气或真空环境中进行，以避免氧化杂质影响界面结合质量。

物理性质

密度：约8.36 g/cm³

居里温度：约430°C（高于此温度时失去铁磁性）

导热系数：约17 W/(m·K)（室温条件下）

电阻率：约0.49 μΩ·m

化学成分（ASTM F29标准）

合金以铁（Fe）为基体，通过精确控制镍（Ni）含量（28.5–29.5%）、钴（Co）含量（16.8–17.8%）及少量锰（Mn）、硅（Si）、碳（C）等元素实现性能优化。严格限制磷（P）、硫（S）等杂质含量（通常≤0.02%），以确保封接界面的纯净度与一致性。

应用领域

电子封装：用于晶体管、集成电路、微波管等器件的金属-玻璃或金属-陶瓷密封外壳，提供电磁屏蔽与真空保护。

航空航天：制造激光器、传感器及航天器仪器的密封结构件，适应极端温度环境。

能源与医疗：应用于太阳能集热管、X射线管、植入式医疗设备的密封接口。

研究设施：作为粒子加速器、真空系统的密封材料，满足高真空环境下的稳定性要求。

加工与处理

冷加工：可通过冲压、深拉等工艺制成复杂形状，但需中间退火消除加工硬化。

热处理：在750–900°C氢气或真空中退火，以消除应力并优化晶界结构。

表面处理：需通过电镀（如镀镍）防止储存过程中的氧化，封接前需严格清洗去除油污及氧化物。

注意事项

需避免与含硫或铅的环境接触，防止脆化。

封接工艺需严格控制升温/冷却速率，以缓解热应力。

长期高温使用可能导致晶粒长大，降低力学性能。

总结

K94100 ASTM F29合金通过其精确的热膨胀控制与可靠的封接性能，成为高端制造领域不可替代的功能材料。随着电子器件向微型化、高可靠性发展，该合金在5G通信、新能源等新兴技术中持续发挥关键作用。其性能的稳定性高度依赖于成分控制与工艺规范，体现了材料科学与工程应用的深度结合。

以上解析基于ASTM F29标准及行业通用技术资料，具体应用需以实际材料认证数据为准。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2011年11月16日（截至2024年，已运营超过12年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。