我最近與 Graham Wilson(铟公司的資深應用工程師)談到,他對希望使用铟絲 或铟預型件(墊片)形成最佳密封的客戶有什麼建議:
吉姆: Graham,我們有許多客戶詢問使用铟進行低溫密封的建議。您是否也看到這種情況?
Graham: 是的,因為固有的材料特性 -铟 是製造低溫密封件的最佳選擇。
Jim:你能告訴我什麼純度最適合密封嗎?
Graham:最適合低溫應用的標準純度至少為 4N5 (99.995%In)。關鍵應用通常需要 5N 純度 (99.999%In)。如果有疑問,最好的做法是使用 5N 純度的铟,雖然有些客戶在某些個別情況下可以使用 4N 純度的铟。
吉姆: 說得好,但铟表面的污染物怎麼辦?
Graham: 任何表面污染物都有可能破壞墊片及其密封性能。由於我們在廠內加工和處理铟的方式,我們的材料在運送給客戶時是乾淨的。有些金屬會在其表面形成很厚的金屬氧化物,但純铟具有表面自鈍化的能力;當暴露在環境條件下時,铟只會在其金屬表面形成一層薄薄的氧化膜。所形成的 80-100 Å 氧化物是表面在 2-4 小時內所形成的最大厚度,之後此氧化物才會開始發揮保護屏障的作用,保護表面不再進一步氧化。
吉姆: 現在我們假設您已經有純度合適的铟,而且很乾淨,可以隨時使用。關於我們要密封在一起的表面(法蘭),我們還應該考慮什麼?
Graham:其他材料(法蘭)也必須沒有污染物。這可以用多種方法來實現;通常使用丙酮,然後用 IPA 進行乾燥。铟形成的氧化層非常薄,只要將金屬铟浸入弱酸中(蝕刻氧化層),就可以快速去除氧化層。
吉姆我覺得我忽略了這個密封應用的一個重要方面。設計方面呢?您能給我們一些可遵循的規則嗎?
Graham: 一旦铟和主体金属被清洗/脱脂,就可以将铟放入机械组件中。壓縮會移動墊片的表面區域 - 使原生铟材料暴露在法蘭上,並形成金屬間的結合來製造密封。
吉姆 如果我們做得好,我們可以期待什麼?
Graham: 正確形成的密封件洩漏率可低於 2 x10 -7 torr 升/秒 -1。
謝謝你,格雷厄姆。
如果您有其他關於使用铟製作低溫密封件的問題,Graham 和世界各地的其他應用工程師只需發送電子郵件至[email protected]。
~Jim


