Introduktion
Invar®-legering, også kendt som Invar® eller FeNi36, er en jern-nikkel-legering med et nikkelindhold på 35,4 % og en meget lav varmeudvidelseskoefficient ved stuetemperatur (mellem -20 °C og 20 °C, med en gennemsnitlig værdi på ca. 1,6-10-6/K). Det er et uundværligt strukturelt materiale til præcisionsinstrumenter og -udstyr.
På grund af Invar®-legeringernes fremragende egenskaber bruges de inden for forskellige områder, f.eks. målere, large teleskoper, dele til strålerørspistoler, kernetråde til langdistancekabler, glasforseglingsmaterialer, ultratynde Invar®-legeringsplader, termostater, optiske målesystemer og bølgeledere, LNG-skibstanke, LNG-skibskomponenter, pumpetårne, kraftelektronik, rumfartsdele, skibskomponenter og så videre.
Den vigtigste egenskab ved Invar® er dens lave udvidelseskoefficient. For at imødekomme forskellige anvendelsesmiljøer fremstilles Invar® i forskellige former. Mens test af almindelige cylindriske prøver er ligetil, giver test af folieprøver unikke udfordringer.
Hvordan kan vi teste disse filmprøver effektivt?
I denne applikationsnote præsenterer vi et af vores dilatometre, som gør det muligt at bestemme meget small varmeudvidelseskoefficienter, og vi forklarer også, hvordan målingerne udføres på Invar®-film.
Tyndfilm Invar® Legering Baggrund
I skærmproduktions- og fremstillingsprocessen er vakuumfordampningsprocessen det centrale led, der adskiller OLED-skærme fra LCD. Metalmaskepladen er en afgørende forbrugsvare i OLED-inddampningsprocessen. På grund af OLED-produktionsprocessens karakter oplever metalmaskerne betydelig slitage, hvilket kræver regelmæssig udskiftning. Denne udskiftning er en nøglefaktor i de samlede produktionsomkostninger for OLED'er.
På nuværende tidspunkt består den metalmaske, der bruges i AMOLED-produkter, hovedsageligt af to dele - en åben maskeplade (Coarse Metal Mask, CMM) og en fin metalmaskeplade (Fine Metal Mask, FMM). CMM bruges primært til FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af metalmaterialer, mens FMM, en metalmaske med høj præcision, hovedsageligt bruges til FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af organiske lysemitterende materialer. Insidere i branchen vurderer, at den årlige efterspørgsel efter CMM og FMM alene i Kina overstiger 1 milliard euro.
CMM'er er lavet af Invar®36-materiale med en tykkelse på 40 μm til 200 μm og bruges hovedsageligt til dampaflejring af permeable og ledende materialer i kamre til dampaflejring.
FMM'er er lavet af Invar®36-materiale med en tykkelse på 20 μm til 30 μm og bruges hovedsageligt til dampudfældning af OLED-materialer i kamre til dampudfældning.
Udstyr til måling af termisk ekspansion
Målingen blev udført med DIL 402 Expedis® Supreme . Dilatomteren var udstyret med en stålovn og en SiO2-prøvehenter, som vist i figur 1.
Princip for måling
Prøven gennemgår en specifik temperaturprocedure, hvor der påføres en statisk StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning. Prøvens dimension i testretningen måles derefter i forhold til temperatur eller tid.
Målebetingelser og prøveforberedelse
Prøven blev opvarmet fra RT til 300 °C med en opvarmningshastighed på 5 K/min i en argonatmosfære. Til målingen blev prøven placeret i en slidset stang lavet af Al2O3.
Prøven var en tynd plade af Invar® 36 med en tykkelse på 25 μm. Prøven, der blev brugt til målingen, havde en længde på 24,6 mm og en bredde på 6 mm. Værktøjerne til prøveforberedelse er vist i figur 2.
Resultater af målinger
Den termiske udvidelse af Invar®-prøven er vist i figur 3. Desuden blev der beregnet værdier for den gennemsnitlige varmeudvidelseskoefficient (mCTE) for temperaturområderne 25 °C til 100 °C, 25 °C til 200 °C og 25 °C til 300 °C. I temperaturområdet op til 200 °C udviser prøven de lave mCTE-værdier, der forventes for Invar.® Ved højere temperaturer stiger mCTE, efterhånden som Invars unormale opførsel mindskes.
Sammenfatning
Den termiske udvidelse af en Invar®-filmprøve blev målt med DIL 402 Expedis® Supreme . Som støtte for den tynde prøve blev der brugt en slidset stang lavet af Al2O3. Resultaterne viser den lave varmeudvidelseskoefficient, der gør Invar® unik. Derudover fremhæver de den høje følsomhed af DIL 402 Expedis® Supreme , som muliggør præcis måling af sådanne materialer med lav udvidelseskoefficient.