저는 최근 인디엄 와이어 또는 인디엄 프리폼(개스킷)을 사용하여 최상의 씰을 만들고자 하는 고객에게 어떤 조언을 해줄 수 있는지 그레이엄 윌슨(Indium Corporation의 선임 애플리케이션 엔지니어)과 이야기를 나눴습니다:
Jim: 그레이엄, 극저온 씰에 인듐을 사용하기 위한 제안을 요청하는 고객이 많습니다. 당신도 이 문제를 겪고 있나요?
Graham: 네, 인듐은 고유의 재료 특성으로 인해 극저온 씰을 만드는 데 매우 적합한 소재입니다.
Jim:씰링에 가장 적합한 순도 수준을 알려주실 수 있나요?
Graham: 극저온 애플리케이션에 가장 적합한 표준 순도는 최소 4N5(99.995%In)입니다. 중요한 응용 분야에서는 종종 5N 순도(99.999%In)를 요구합니다. 일부 고객의 경우 4N 순도로도 충분할 수 있지만, 의심스러운 경우 5N 순수 인듐을 사용하는 것이 가장 좋습니다.
짐 좋은 말씀이지만 인듐 표면의 오염 물질은 어떻게 되나요?
Graham: 모든 표면 오염 물질은 개스킷과 씰의 특성을 방해할 가능성이 있습니다. 우리 시설에서 인듐을 처리하고 취급하는 방식 덕분에 재료는 고객에게 깨끗하게 배송됩니다. 일부 금속은 표면에 매우 두꺼운 금속 산화물을 형성하지만, 순수 인듐은 표면을 자기 불활성화하는 능력이 있어 주변 조건에 노출되면 금속 표면에 얇은 산화막만 형성합니다. 형성되는 80~100Å의 산화물은 2~4시간에 걸쳐 표면에 형성되는 최대 두께로, 이 산화물은 보호 장벽 역할을 하여 표면이 더 이상 산화되지 않도록 보호합니다.
짐: 이제 적절한 순도의 인듐을 확보했고 깨끗하고 사용할 준비가 되었다고 가정해 봅시다. 함께 밀봉할 표면(플랜지)에 대해 또 어떤 점을 고려해야 하나요?
Graham: 다른 대상 재료(플랜지)에도 오염 물질이 없어야 하는데, 이는 여러 가지 방법으로 달성할 수 있으며 일반적으로 아세톤을 사용한 후 IPA로 건조하는 방법이 사용됩니다. 인듐이 형성하는 산화물 층은 매우 얇기 때문에 인듐 금속을 중성 산에 담그면(산화물 층을 에칭) 매우 빠르게 제거할 수 있습니다.
Jim: 이 씰링 애플리케이션의 중요한 측면을 간과한 것 같습니다. 디자인은 어떤가요? 따라야 할 몇 가지 규칙을 알려주실 수 있나요?
Graham: 인듐과 대상 금속을 세척/탈지한 후 인듐을 기계 조립품에 넣을 수 있습니다. 압축으로 인해 개스킷의 표면적이 변하면서 순수 인듐 재료가 플랜지에 노출되고 금속 간 결합이 형성되어 씰이 만들어집니다.
Jim: 이 작업을 제대로 수행하면 무엇을 기대할 수 있을까요?
Graham: 올바르게 형성된 씰은 누출률이 2 x10 -7 토르 리터/초 -1 미만일 수 있습니다.
고마워요, 그레이엄.
극저온 씰에 인듐을 사용하는 것에 대해 다른 질문이 있는 경우, 그레이엄과 전 세계의 다른 애플리케이션 엔지니어에게 이메일( [email protected])로 문의하세요.
~Jim
