молибденомедные псевдосплавы
Alan Miller
Молибдено-медные псевдосплавы занимают особое место в современной микроэлектронике и приборостроении. Металлурги создают эти материалы не путем классического сплавления, а методами порошковой металлургии. Медь и молибден практически не образуют растворов друг с другом. Компоненты сохраняют собственные свойства, объединяясь в единую структуру. Инженеры ценят такие композиты за уникальный баланс теплофизических параметров.
Главным преимуществом материала перед аналогами выступает малый вес. Конструкторы выбирают молибдено-медные композиты вместо вольфрамо-медных аналогов, когда критически важно снизить общую массу изделия. Подобное снижение массы не приводит к потере прочности или ухудшению отвода тепла.
Промышленность выпускает несколько основных марок. Каждая из них имеет строго регламентированный химический состав.
Марка МД-8,5 содержит около 8,5 процента меди, оставляя остальную долю тугоплавкому молибдену.
Марка МД-25 повышает содержание меди до 25 процентов.
Марка МД-40 содержит 40 процентов меди.
Марка МД-50 делит объем композита поровну между обоими металлами.
Марка МД-40Н дополнительно легируется никелем в количестве около 9 процентов.
Суммарная доля примесей во всех перечисленных марках жестко ограничена и не превышает 0,04 процента. Качество заготовок проверяется с особой тщательностью. На поверхности готовых изделий категорически запрещено наличие трещин, расслоений, инородных включений или надрывов на кромках.
Технологический процесс начинается с подготовки сырья. Производители используют электролитический медный порошок марки ПМС-1 по ГОСТ 4960. Никелевый компонент берут из марок ПНК-1Л5 и ПНК-1Л6 в соответствии с ГОСТ 9722. Основу композита составляет металческий молибден высокой чистоты марки МПЧ по ТУ 48-19-69-80 либо восстановленный молибденовый порошок по ТУ 14-22-160-2002. Из этих порошков сначала формуют компактные штабики. Затем из них получают листы и ленты методом горячей или холодной прокатки. Если содержание молибдена в листе не превышает 70 процентов, материал отлично поддается штамповке.
Готовая продукция обладает высокой теплопроводностью и абсолютной герметичностью. Плотность материала остается на относительно низком уровне. Такие характеристики открывают широкие возможности для практического применения.
Электронная промышленность использует эти материалы для монтажа металло-оксидных полупроводников с поверхностной диффузией. Из псевдосплавов производят основания и теплоотводы для полевых транзисторов, работающих в диапазоне сверхвысоких и миллиметровых волн. Биполярные приборы и сложные гетеротранзисторы также нуждаются в эффективном охлаждении, которое обеспечивают молибдено-медные компоненты.
Инженеры применяют эти композиты при создании транзисторов с высокой подвижностью электронов. Они незаменимы в производстве монолитных интегральных схем СВЧ-диапазона. Мощные блоки электропитания требуют надежных корпусов и подложек. Упаковка лазерных диодов и герметичные контейнеры для современной оптоэлектроники создаются с расчетом на стабильное рассеивание тепла, что напрямую зависит от качества применяемого псевдосплава. Разработчики космической техники и телекоммуникационного оборудования постоянно увеличивают спрос на надежные металлопорошковые композиты.