Phớt indium là thành phần quan trọng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và công nghệ
các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất đáng tin cậy ở nhiệt độ thấp và vừa phải
những áp lực. Những con dấu này tận dụng các đặc tính độc đáo của indium, một chất chuyển tiếp sau
kim loại được phát hiện vào năm 1863, rất dẻo, dễ uốn và có khả năng hình thành
liên kết kín mà không cần nhiệt.
Bối cảnh lịch sử
Việc ứng dụng indi làm vật liệu bịt kín có lịch sử lâu đời
đến đầu thế kỷ 20. Indium được các nhà khoa học Đức phát hiện vào năm 1863
Ferdinand Reich và Hieronymous Theodor Richter sử dụng phương pháp quang phổ.
Nguyên tố này được đặt tên theo vạch màu chàm trong quang phổ của nó. Ban đầu, indi
những đặc tính độc đáo không được công nhận rộng rãi và nó vẫn là một sự tò mò về mặt khoa học
chứ không phải là một vật liệu có tầm quan trọng công nghiệp.
Ứng dụng đáng kể đầu tiên của indium xuất hiện vào năm 1924 khi nó được phát hiện có khả năng ổn định
kim loại màu, đánh dấu sự thâm nhập ban đầu của nó vào các ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, nó
Mãi đến Thế chiến thứ hai, indium mới được ứng dụng trên quy mô lớn. Trong giai đoạn này,
indium được sử dụng để phủ các ổ trục trong động cơ máy bay hiệu suất cao, cung cấp
bảo vệ chống lại thiệt hại và ăn mòn. Ứng dụng này, trong khi quan trọng ở
theo thời gian, cuối cùng đã trở nên ít quan trọng hơn khi các vật liệu và công nghệ khác được
đã phát triển.
Vai trò của Indium trong các ứng dụng bịt kín bắt đầu trở nên nổi bật với sự ra đời của
nhu cầu công nghiệp và công nghệ phức tạp hơn. Tính chất độc đáo của vật liệu
chẳng hạn như độ mềm, tính dẻo và khả năng tạo thành các vòng bịt kín mà không cần
cần nhiệt—làm cho nó đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng liên quan đến nhiệt độ thấp
và áp lực vừa phải.
Khả năng của indium tạo thành các lớp oxit tự thụ động, dễ dàng loại bỏ
với chất khắc axit, nâng cao hơn nữa tính phù hợp của nó cho các ứng dụng bịt kín. Cái này
đặc tính cho phép indi bù đắp cho những khiếm khuyết trên bề mặt giao phối, chẳng hạn như
như gốm sứ, germani, kim loại hoặc thủy tinh mà không cần phải nung lại. Như một
kết quả là vòng đệm indi trở nên ít nhạy cảm hơn với va chạm cơ học, độ rung và nhiệt độ thấp
nhiệt độ so với các loại con dấu khác.
Sự phát triển mang tính lịch sử của indium với vai trò là vật liệu bịt kín làm nổi bật quá trình chuyển đổi của nó
từ một yếu tố tương đối mơ hồ đến một thành phần quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại.
Sự phát triển này nhấn mạnh sự đổi mới liên tục trong khoa học vật liệu và
tiện ích ngày càng mở rộng của indium trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau.
Sản xuất và Chế tạo Phớt Indium
Phớt indium được đánh giá cao trong các ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ thấp và
môi trường áp suất vừa phải do tính chất độc đáo của chúng. Việc sản xuất
và quy trình chế tạo là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và hiệu quả của các
con dấu.
Phớt indium được đánh giá cao trong các ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ thấp và
môi trường áp suất vừa phải do tính chất độc đáo của chúng. Việc sản xuất
và quy trình chế tạo là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và hiệu quả của các
con dấu.
1. Sự hình thành cơ khí của con dấu Indium
Phớt indium có thể được tạo ra một cách cơ học mà không cần sử dụng nhiệt. Cái này
đặc tính này đặc biệt hữu ích trong các tình huống khi gia nhiệt hoặc sử dụng chất hàn
thông lượng, có thể thoát ra ngoài, không phải là một lựa chọn. Chỉ bằng cách tạo áp lực, indi có thể
tạo thành một con dấu hiệu quả. Để đảm bảo tính toàn vẹn của con dấu, càng nhiều ốc vít càng tốt
có thể nên dùng để kẹp vật liệu indi.
Phớt indium có thể được tạo ra một cách cơ học mà không cần sử dụng nhiệt. Cái này
đặc tính này đặc biệt hữu ích trong các tình huống khi gia nhiệt hoặc sử dụng chất hàn
thông lượng, có thể thoát ra ngoài, không phải là một lựa chọn. Chỉ bằng cách tạo áp lực, indi có thể
tạo thành một con dấu hiệu quả. Để đảm bảo tính toàn vẹn của con dấu, càng nhiều ốc vít càng tốt
có thể nên dùng để kẹp vật liệu indi.
2. Độ tinh khiết niêm phong của Indium
Vật liệu indium dùng làm con dấu phải siêu tinh khiết, có độ tinh khiết tối thiểu là
99,9%. Mức độ tinh khiết cao này ngăn cản sự đông cứng của vật liệu ở nhiệt độ dưới 0
nhiệt độ và hạn chế tạp chất của các nguyên tố có áp suất hơi thấp [3]. Trong một số
các ứng dụng, thậm chí mức độ tinh khiết cao hơn, chẳng hạn như 99,99% hoặc 99,999%, có thể được yêu cầu để đảm bảo
một con dấu chân không, kín hoặc đông lạnh.
Vật liệu indium dùng làm con dấu phải siêu tinh khiết, có độ tinh khiết tối thiểu là
99,9%. Mức độ tinh khiết cao này ngăn cản sự đông cứng của vật liệu ở nhiệt độ dưới 0
nhiệt độ và hạn chế tạp chất của các nguyên tố có áp suất hơi thấp [3]. Trong một số
các ứng dụng, thậm chí mức độ tinh khiết cao hơn, chẳng hạn như 99,99% hoặc 99,999%, có thể được yêu cầu để đảm bảo
một con dấu chân không, kín hoặc đông lạnh.
3. Phôi và dây Indium
Indium có thể được chế tạo thành nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, bao gồm cả dạng phôi và dây,
để phù hợp với các ứng dụng cụ thể. Độ dày của vật liệu indium là rất quan trọng; ví dụ,
con dấu phẳng có thể mỏng tới 0,008 inch (0,2 mm) hoặc dày tới 0,062 inch (1,6
mm), tùy thuộc vào diện tích của bề mặt tiếp xúc và lực nén yêu cầu
lực lượng. Khi sử dụng dây phải căn giữa chính xác để đảm bảo độ kín đồng đều
khi được nén. Trong một số trường hợp, một rãnh nhỏ có thể được gia công trên phốt
khu vực để hướng dẫn vị trí dây chính xác.
Indium có thể được chế tạo thành nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, bao gồm cả dạng phôi và dây,
để phù hợp với các ứng dụng cụ thể. Độ dày của vật liệu indium là rất quan trọng; ví dụ,
con dấu phẳng có thể mỏng tới 0,008 inch (0,2 mm) hoặc dày tới 0,062 inch (1,6
mm), tùy thuộc vào diện tích của bề mặt tiếp xúc và lực nén yêu cầu
lực lượng. Khi sử dụng dây phải căn giữa chính xác để đảm bảo độ kín đồng đều
khi được nén. Trong một số trường hợp, một rãnh nhỏ có thể được gia công trên phốt
khu vực để hướng dẫn vị trí dây chính xác.
4. Chuẩn bị bề mặt con dấu Indium
Trước khi indium được đặt lên bề mặt cần được bịt kín, vị trí thích hợp của indium
phôi hoặc dây là rất quan trọng. Lượng áp suất cần thiết để tạo thành con dấu thay đổi
tùy thuộc vào ứng dụng và có thể cần một số thử nghiệm để xác định
áp suất tối ưu. Ngoài ra, indium tạo thành một lớp oxit tự thụ động có thể
được loại bỏ bằng cách khắc axit, cho phép kim loại bên dưới bị nén và
tạo thành một liên kết chặt chẽ, kín.
Trước khi indium được đặt lên bề mặt cần được bịt kín, vị trí thích hợp của indium
phôi hoặc dây là rất quan trọng. Lượng áp suất cần thiết để tạo thành con dấu thay đổi
tùy thuộc vào ứng dụng và có thể cần một số thử nghiệm để xác định
áp suất tối ưu. Ngoài ra, indium tạo thành một lớp oxit tự thụ động có thể
được loại bỏ bằng cách khắc axit, cho phép kim loại bên dưới bị nén và
tạo thành một liên kết chặt chẽ, kín.
5. Kỹ thuật ứng dụng Indium
Có nhiều kỹ thuật khác nhau, bao gồm hàn và hàn điện, để tạo ra indi
con dấu. Những phương pháp này là cần thiết để giữ chặt các thành phần đông lạnh
trong điều kiện chân không [3]. Tính mềm mại và khả năng nén của Indium khiến nó trở nên lý tưởng
để tạo ra các lớp bịt kín hiệu quả, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt như ngoài vũ trụ hoặc ở môi trường đông lạnh
nhiệt độ, nơi nó vẫn giữ được tính dẻo của nó.
Có nhiều kỹ thuật khác nhau, bao gồm hàn và hàn điện, để tạo ra indi
con dấu. Những phương pháp này là cần thiết để giữ chặt các thành phần đông lạnh
trong điều kiện chân không [3]. Tính mềm mại và khả năng nén của Indium khiến nó trở nên lý tưởng
để tạo ra các lớp bịt kín hiệu quả, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt như ngoài vũ trụ hoặc ở môi trường đông lạnh
nhiệt độ, nơi nó vẫn giữ được tính dẻo của nó.
Hỏi đáp
Hỏi: Các con dấu indium được hình thành một cách máy móc như thế nào?
Trả lời: Phớt Indium được hình thành một cách cơ học bằng cách tạo áp suất mà không cần nhiệt. Phương pháp này thuận lợi trong những môi trường mà nhiệt hoặc dòng hàn có thể gây ra các vấn đề như thoát khí.
Hỏi: Tại sao indium được sử dụng trong phớt có độ tinh khiết cao lại quan trọng?
Trả lời: Độ tinh khiết cao (99,9% hoặc cao hơn) ngăn indi đông cứng ở nhiệt độ thấp và đảm bảo tạp chất tối thiểu với áp suất hơi thấp, rất quan trọng để duy trì các con dấu chân không, kín hoặc đông lạnh.
Hỏi: Indium có thể được chế tạo thành những hình dạng nào cho mục đích bịt kín?
Trả lời: Indium có thể được chế tạo thành nhiều hình dạng khác nhau như phôi và dây. Độ dày của indi thay đổi tùy theo ứng dụng, từ mỏng (0,008 inch) đến dày (0,062 inch), được điều chỉnh để phù hợp với các bề mặt tiếp xúc và lực nén cần thiết.
Hỏi: Bề mặt của indi được chuẩn bị như thế nào trước khi hàn kín?
Trả lời: Trước khi niêm phong, bề mặt indi phải được chuẩn bị đúng cách. Điều này bao gồm việc đặt chính xác các phôi hoặc dây và loại bỏ lớp oxit tự thụ động bằng axit khắc. Áp suất bịt kín tối ưu được xác định thông qua các thử nghiệm để đạt được liên kết kín, chặt chẽ với bề mặt tiếp xúc.