Trong bài đăng đầu tiên về Hợp kim hàn phù hợp cho ứng dụng phù hợp , chúng tôi đã thảo luận về hợp kim hàn nhiệt độ thấp nói chung, bao gồm hợp kim chứa bismuth và indium.
Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ thảo luận sâu hơn về hợp kim indium với Giám đốc thị trường Indium của chúng tôi, Jim Hisert .
Carol: Những ứng dụng chính của chất hàn indium là gì và tại sao lại sử dụng indium?
Jim: Indium thường được lựa chọn thay vì các vật liệu hàn khác cho các ứng dụng đòi hỏi các đặc tính độc đáo mà nó cung cấp. Thường thì nó phụ thuộc vào sự kết hợp của hai hoặc nhiều tính chất. Một ví dụ tuyệt vời về điều này là sử dụng indium để niêm phong thiết bị đông lạnh. Indium được chọn cho ứng dụng này do: 1) độ mềm của nó và 2) khả năng giữ lại các tính chất vật lý của nó ở nhiệt độ đông lạnh. Một ứng dụng phổ biến khác của chất hàn indium là liên kết khuôn bán dẫn với nắp (bộ tản nhiệt). Là vật liệu giao diện nhiệt, indium: 1) đủ mềm để tuân thủ lắp ráp, ngay cả khi nó uốn cong qua chu kỳ nhiệt và 2) nó có độ dẫn nhiệt tương đối cao (86W/mK). Khi bạn bắt đầu kết hợp tính chất độc đáo của indium, bạn sẽ tìm thấy một số ứng dụng thực sự thú vị.
Carol: Chi phí của indium có quá cao đối với một số ứng dụng không?
Jim: Bạc và vàng có giá thành cao đối với một số ứng dụng nhất định – nhưng chúng tôi chắc chắn không ngừng sử dụng những vật liệu đó! Chi phí của bất kỳ vật liệu lắp ráp nào cũng được tính đến để giảm tổng chi phí sở hữu và/hoặc để cung cấp các yếu tố hiệu suất quan trọng. Quay trở lại một trong những ví dụ trước, hợp kim hàn rẻ hơn có thể được sử dụng làm giao diện nhiệt, nhưng indium được sử dụng vì nó truyền nhiệt tốt hơn và tăng tuổi thọ của sản phẩm. Trong trường hợp này, lợi thế của việc sử dụng indium lớn hơn nhiều so với chi phí của nó. Trong các ứng dụng mà indium hiện đang được sử dụng, rất nhiều, nó đóng vai trò quan trọng mà không vật liệu nào khác có thể thực hiện tốt. Indium-Thiếc Oxide (ITO) cho màn hình cảm ứng và màn hình phẳng là một ví dụ tuyệt vời khác. Nhiều lần mỗi năm, các nhà phát minh đưa ra các vật liệu oxit dẫn điện trong suốt thay thế, nhưng họ không thuyết phục được các ứng dụng ITO hiện có vì những vật liệu này đơn giản là không thể vượt trội hơn Indium-Thiếc Oxide. Các kỹ sư đã chứng minh điều này bằng cách lựa chọn ITO nhiều lần.
Carol: Indium tồn tại ở những dạng nào?
Jim: Indium is available in its pure form – or as an alloy – in almost any shape you can imagine. Indium is available as wire, ribbon, foil, ingot, spheres, shot, and preforms such as washers, rectangles, discs, frames, and other special shapes. These forms are generally only restricted by the softness of the material. We have found very thin (<50µm) and extremely intricate parts can be difficult to handle, even if we can make them and package them effectively. The material is so soft that long thin parts can sag if not supported properly.
Tôi nên đề cập rằng Indium cũng có sẵn trong nhiều loại hợp chất khác nhau (như oxit thiếc indium, indium triclorua và indium sulfide). Các dạng này thường được sử dụng để cung cấp indium cho các phản ứng hóa học hoặc sự lắng đọng. Nói cách khác: nếu bạn cần một lớp indium rất mỏng và một bộ phận riêng biệt quá khó để xử lý, thì việc lắng đọng trực tiếp vào ứng dụng có thể là giải pháp tốt nhất. Indium có thể được lắng đọng hơi vật lý hoặc hóa học. Các lớp indium mỏng có thể được áp dụng bằng cách mạ, bốc hơi, phun hoặc hóa học (với vật liệu tiền chất).
Carol: Có hạn chế nào về những thứ có thể làm từ indium không?
Jim: Indium là chất cách điện kém, nó khá mềm và có điểm nóng chảy thấp. Với điều đó, bạn đang phỏng vấn một người yêu thích indium – vì vậy tôi chỉ thấy giá trị trong mọi khía cạnh của các tính chất vật lý của nó và ngày đó: 1) indium rất tốt để liên kết các vật liệu cách điện như gốm sứ và các phi kim loại khác, 2) nó có thể được kết hợp với các nguyên tố khác để tạo ra vật liệu cứng hơnvà 3) nó có thể được sử dụng để làm hợp kim hàn nhiệt độ cao hơn. Bất cứ khi nào ai đó có thắc mắc về tính chất hoặc tính phù hợp của indium cho một ứng dụng nào đó, tôi đề nghị họ liên hệ với nhóm Kỹ sư của chúng tôi, những người có thể giúp xác định xem sản phẩm indium có phù hợp cho ứng dụng đó hay không: Hỏi chúng tôi tại Indium.com.
