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制作高质量的铟低温密封件

I recently spoke with Graham Wilson (Sr. Applications Engineer at Indium Corporation) about the advice he would give to customers looking to form the best possible seal using indium wire or indium preforms (gaskets):

吉姆 格雷厄姆,有很多客户向我们咨询如何将铟用于低温密封件。你们也看到这种情况了吗?

格雷厄姆: 是的,由于材料本身的特性,是制造低温密封件的最佳选择。

吉姆:你能告诉我什么纯度级别最适合密封吗?

格雷厄姆最适合低温应用的标准纯度至少为 4N5(99.995%In)。关键应用通常要求 5N 纯度(99.999%In)。如果有疑问,最佳做法是使用 5N 纯铟,不过在某些情况下,有些客户也可以使用 4N 纯铟。

吉姆 说得好,但铟表面的污染物怎么办?

格雷厄姆 任何表面污染物都有可能破坏垫片及其密封性能。由于我们在工厂加工和处理铟的方式,我们的材料在运送给客户时是干净的。有些金属会在其表面形成很厚的金属氧化物,而纯铟则具有表面自钝化的能力;当暴露在环境条件下时,铟只会在其金属表面形成一层薄薄的氧化膜。形成的 80-100Å 氧化膜是 2-4 小时内表面形成的最大厚度,然后氧化膜开始发挥保护屏障的作用,防止表面进一步氧化。

吉姆 那么,让我们假设您现在已经有了纯度合适的铟,而且它是干净的,可以随时使用。对于我们要密封在一起的表面(法兰),我们还需要考虑什么?

Graham:其他主体材料(法兰)也必须没有杂质。这可以通过多种方法实现;通常使用丙酮,然后用 IPA 进行干燥。铟形成的氧化层很薄,将金属铟浸入弱酸中(蚀刻氧化层),可以很快去除氧化层。

吉姆我觉得我忽略了密封应用的一个重要方面。设计方面呢?你能给我们一些可遵循的规则吗?

格雷厄姆 一旦铟和相关金属得到清洁/脱脂,就可以将铟放入机械组件中。压缩会使垫片的表面积发生位移,使原始铟材料暴露在法兰上,形成金属间结合,从而实现密封。

吉姆 如果我们做得好,我们能期待什么?

格雷厄姆 正确形成的密封件的泄漏率可小于 2 x10 -7 托尔升/秒-1。

谢谢你,格雷厄姆。

如果您对低温密封中使用铟还有其他问题,只需发送电子邮件至[email protected],Graham 和世界各地的其他应用工程师就会为您解答。

~吉姆