Kovar im Fokus

Nach dem Erfolg von Invar 36 erweitert Signicast sein Angebot um Kovar, eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung. Kovar weist ebenso wie seine Vorgängerlegierung den „Invar-Effekt" auf: Unterhalb des Curie-Punkts besitzt es eine geringe, lineare Wärmeausdehnung, oberhalb davon dehnt es sich deutlich aus. Während bei Invar ein möglichst niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) für Temperaturstabilität im Vordergrund steht, stimmt der CTE von Kovar aufgrund seines abgestimmten Ausdehnungsverhaltens eng mit dem von Borosilikatgläsern und bestimmten Aluminiumoxidkeramiken überein.

Welche Vorteile und Anwendungen bietet Kovar?

Die Wärmeausdehnung von Kovar ist die entscheidende Eigenschaft, die diese Superlegierung so nützlich macht. Im Vergleich zu anderen Legierungen dehnt sich Kovar bei steigender Temperatur variabel aus, wobei sich die Abmessungen nur geringfügig verändern. Dadurch eignet sich Kovar hervorragend für Dichtungen und Glas-Metall-Verbindungen mit geringen Eigenspannungen.

Die Legierung wird in Anwendungen eingesetzt, die eine hermetische Dichtung zwischen der Metalllegierung und dem Glas- oder Keramikbauteil erfordern. Die Metall-Glas-Dichtung entsteht durch eine oxidierende Behandlung der Bauteile nach dem Glühen. Die Oxidschicht vermittelt die Verbindung, da sie sowohl mit dem Glas als auch mit dem Legierungssubstrat verbunden ist, auf dem sie entstanden ist. Die hermetische Dichtung schafft eine Verbindung, die frei von Problemen und Ausfällen durch Schmutz, Staub, Feuchtigkeit, Pilze oder geringen Druck in großen Höhen ist. Zu den Anwendungen dieser Legierung zählen unter anderem Röntgenröhren, Mikrowellenröhren und Endstücke von Glühlampen.

Physikalische und mechanische Eigenschaften

Durch Variation der Anteile der wichtigsten Legierungselemente lässt sich das CTE-Verhalten dieser Legierungen an unterschiedliche Keramiken und Gläser anpassen.

Die typischen physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Kovar sind:

• Dichte: 0,302 lb/in3

• Curie-Temperatur: 435 ºC

• Schmelzpunkt: 1450 ºC

• Spezifische Wärmekapazität:

• 0,105 cal/gm/ ºC bei 0 ºC

• 0,155 cal/gm/ ºC bei 430 ºC

• Schmelzwärme: 64 cal/gm

• Wärmeleitfähigkeit: 17,3 W/m · K

• Spezifischer elektrischer Widerstand: 490 Mikroohm/mm

• Schubmodul: 7,5 · 106

• Elastizitätsmodul: 20 · 106

• Zugfestigkeit: 75.000 psi

• Streckgrenze: 50.000 psi

• Dehnung: 30%

• Härte (Rockwell B): 78

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