Стержни из молибденового сплава: как производственный процесс определяет производительность?

Стержни из молибденового сплава с их высокой температурой плавления и низким коэффициентом теплового расширения широко используются в аэрокосмической отрасли, производстве стекла и электронике. Однако различия между процессами экструзионного формования и литья существенно влияют на их производительность.

Стержни из экструдированного молибденового сплава достигают ориентации зерен за счет высокотемпературной-экструзии, что повышает продольную прочность, но демонстрирует анизотропию. С другой стороны, литые стержни из молибденового сплава обеспечивают однородные характеристики, но меньшую прочность за счет экструзионного охлаждения равноосных зерен. Данные показывают, что экструдированные стержни из молибденового сплава достигают прочности на разрыв 720-780 МПа, что на 15% выше, чем у литых стержней, а предел выносливости на 41% выше. Что касается теплопроводности, экструдированные стержни имеют показатель 138 Вт/м·К, за ними следуют литые стержни с показателем 132 Вт/м·К.

В электронной промышленности эта разница особенно заметна. При производстве чипов TSMC по 2-нм техпроцессу мишени для распыления, изготовленные с использованием экструдированных стержней из молибденового сплава, демонстрируют отклонения по составу менее 0,5%, что соответствует требованиям к позиционированию, тогда как литые стержни не соответствуют отклонению в 1,2%. В ходе испытаний фильтров базовой станции 5G Huawei экструдированные стержни достигли прочности на разрыв 450 МПа при частоте 800 МГц, что намного превышает 320 МПа литых стержней.

Подходящий процесс должен обеспечивать баланс между производительностью и стоимостью. Хотя экструдированные стержни обладают превосходными эксплуатационными характеристиками, их стоимость на 80% выше, чем у литых стержней. Для производства полупроводников с высокими требованиями к точности предпочтительным выбором являются экструдированные стержни; для общих применений,-чувствительных к затратам, литые стержни более экономичны. С развитием электронной промышленности процесс производства стержней из молибденовых сплавов нуждается в дальнейшей оптимизации для достижения еще более высоких требований к производительности.