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元素 标准规定范围(典型值) 主要作用
镍 (Ni) 53.5 - 54.5 核心合金元素。镍含量的精确控制(比4J52高约2%)是使其获得更高热膨胀系数的关键。
碳 (C) ≤ 0.05 杂质,含量高会损害加工性和封接气密性。
锰 (Mn) ≤ 0.50 脱氧剂,改善热加工性能。
硅 (Si) ≤ 0.30 脱氧剂。
磷 (P) ≤ 0.020 有害杂质,严格限制。
硫 (S) ≤ 0.020 有害杂质,严格限制。
铜 (Cu) ≤ 0.20 杂质元素。
铬 (Cr) ≤ 0.20 有害杂质,对封接尤其不利,需极低含量。
铁 (Fe) 余量 基体元素。
关键点:
镍含量是决定性因素:4J54的镍含量严格控制在 54% 左右,这比4J52(52% Ni)更高,直接导致其平均热膨胀系数增大。
无钴或极低钴:与4J52类似,4J54通常不含钴或钴含量极低,这使其成本显著低于含钴的4J29(可伐合金)。
严格的杂质控制:与所有玻封合金一样,对C、P、S、Cr等杂质的控制非常严格,以确保优良的封接性能和塑性。
主要特性、对比与应用
热膨胀系数:在20°C ~ 450°C温度范围内,平均线膨胀系数约为 (10.5 ~ 11.5) × 10⁻⁶ /°C。比4J52(~9.5-10.5)更高。
与4J52的核心区别:
镍含量:4J54(~54%)> 4J52(~52%)。
膨胀系数:4J54 > 4J52。
匹配的玻璃:由于膨胀系数更高,4J54用于匹配膨胀系数更大的软玻璃,例如DB-404、DZ-601等型号的玻璃。而4J52主要匹配DM-308等玻璃。两者不可直接互换。
主要应用:
需要与较高膨胀系数软玻璃进行气密封接的电真空器件。
电子元器件的引线、管壳、支撑杆等。
显像管或特殊灯泡的电极结构件。
加工性能:具有良好的冷、热加工性能,可制成各种型材。


