سبائك التوسع

4J29، 4J32، 4J33، 4J50، 4J42

تُعرف أيضًا باسم السبائك ذات التحكم في التوسع الحراري، وهي فئة من المواد المصممة خصيصًا لتكون لها معامل توسع حراري محدد. تتمكن هذه السبائك من الحفاظ على الاستقرار البعدية عند تغير درجات الحرارة أو التوسع/الانكماش بطريقة محددة مسبقًا، لذلك يتم استخدامها بشكل واسع في التطبيقات التي تتطلب تحكم دقيق في التوسع الحراري. ما يلي هو وصف تفصيلي للمزايا الفريدة، وأغراض الإنتاج، والوظائف، ومناطق التطبيق لسبائك التوسع:

المزايا الفريدة:

معامل توسع حراري منخفض جدًا أو قابل للتحكم:

بعض سبائك التوسع، مثل إنفار، تتوسع بقليل من التغيير في درجة الحرارة، ويمكن تصميم أنواع أخرى لتكون لها معدلات توسع محددة.

استقرار بعدي عالي:

يتم الحفاظ على استقرار الشكل والحجم حتى في البيئات ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة.

خصائص ميكانيكية جيدة:

عادة ما يكون له قوة ومتانة كافية، مناسب لتصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة.

قابلية جيدة للتصنيع:

سهل التشكيل الساخن والبارد، اللحام وغيرها من عمليات التشكيل.

مقاومة التآكل:

تظهر العديد من سبائك التوسع أيضًا مقاومة للتآكل ممتازة وهي مناسبة لظروف بيئية مختلفة.

الاحتياجات المُستوفاة:

الأدوات الدقيقة وأجهزة القياس البصري:

المعدات التي تحتاج إلى الحفاظ على دقة عالية تحت ظروف درجات حرارة مختلفة، مثل الميزان، المجاهر، أجهزة التداخل الليزري، إلخ.

التغليف الإلكتروني والوصلات:

ضمان تلامس جيد وختم بين المكونات، خاصة في البيئات ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة.

الإغلاق بين الزجاج والمعدن:

لتحقيق اتصال قوي وخالي من التسريب بين الزجاج والمعدن، مثل أنابيب الفراغ، المصابيح الكهربائية، إلخ.

صناعة الطيران والدفاع:

المكونات الحرجة التي تتطلب بشدة معايير السلامة المادية، والموثوقية، والخفيف الوزن.

الأجهزة الطبية:

الزرع الطبي، والأدوات الجراحية،以及其他 المجالات حيث تكون التوافقية البيولوجية والخصائص الميكانيكية ذات أهمية حاسمة.

الماكينات الدقيقة وصناعة الساعات:

العناصر الدقيقة مثل العجلات والآليات في الساعات الفاخرة تتطلب مواد ذات مقاومة للتآكل واستقرار بعدي عالي جدًا.

سمات
توفر تحكمًا دقيقًا بالأبعاد:	تتأكد من أن الجزء يكون ضمن النطاق المطلوب للتسامح أثناء التركيب، خاصة عند تغير درجة الحرارة.
تحقيق خصائص تمدد حراري محددة:	تُستخدم لتصنيع المكونات التي يمكنها الحفاظ على حجم أو شكل معين عند درجات حرارة مختلفة.
تعزيز سلامة الهيكل:	تقليل التشوه أو التلف الناتج عن الإجهاد الحراري من خلال مطابقة معامل تمدد المواد المجاورة حراريًا.
تحسين الختم والconductivity الكهربائية:	كمادة ختم أو موصل كهربائي لضمان الأداء الموثوق به على المدى الطويل.

الحقول المشتركة:

الأجهزة الدقيقة وأدوات القياس، مثل الموازين، المجاهر، أجهزة التداخل الليزري المذكورة أعلاه، تعتمد على استقرار الأبعاد العالي وانخفاض معدل التمدد الحراري للمادة.

صناعة الإلكترونيات والشريحةiconductor:

لوحات الدوائر المتكاملة، الموصلات، المقاومات، حيث يكون هناك توصيل كهربائي جيد ومطابقة للتمدد الحراري.

الفضاء الجوي:

أنظمة التوجيه، وأنظمة التحكم وغيرها في الطائرات والأقمار الصناعية التي تتطلب مواد تظل مستقرة تحت الظروف القصوى.

صناعة السيارات:

مستشعرات المحرك، ومكونات نظام العادم وما إلى ذلك، تحتاج إلى تحمل بيئات ذات درجة حرارة عالية واهتزاز.

صناعة الطاقة:

المعدات الحساسة في محطات الطاقة النووية والمحطات الحرارية، مثل لوحة القيادة، والتحكم وغيرها.

صناعة الساعات:

صناعة الإضاءة:

الأطر المعدنية والموصلات في مصابيح الإضاءة ومصابيح LED تضمن الاستقرار والأمان عند الاستخدام طويل الأمد.

النماذج المحددة وميزاتها:

إنفار:

سبيكة من الحديد والنيكل تحتوي على 36% نيكل، معروفة بمعامل تمددها الحراري المنخفض جدًا وتُستخدم على نطاق واسع في الأجهزة القياسية الدقيقة والمعدات البصرية.