Kovar®

Il est de composition identique à Fernico 1, conçu pour avoir sensiblement les mêmes caractéristiques de dilatation thermique que le verre borosilicaté (~ 5 × 10−6 / K entre 30 et 200 ° C, à ~ 10 × 10−6 / K à 800 ° C) pour permettre un joint mécanique étanche entre les deux matériaux sur une plage de températures.

Il trouve une application dans les joints verre-métal dans les appareils scientifiques et les conducteurs pénétrant dans les enveloppes en verre de pièces électroniques telles que les tubes à vide (valves), les tubes à rayons X et à micro-ondes et certaines ampoules.

Kovar a été inventé pour répondre au besoin d'un joint verre-métal fiable, qui est requis dans les appareils électroniques tels que les ampoules, les tubes à vide, les tubes à rayons cathodiques et dans les systèmes à vide en chimie et autres recherches scientifiques.

La plupart des métaux ne peuvent pas se sceller sur le verre car leur coefficient de dilatation thermique n'est pas le même que le verre; lorsque le joint refroidit après la fabrication, les contraintes dues aux différents taux d'expansion du verre et du métal provoquent la fissuration du joint.

Kovar a non seulement une dilatation thermique similaire au verre, mais sa courbe de dilatation thermique non linéaire peut souvent être conçue pour correspondre à un verre, permettant ainsi au joint de tolérer une large plage de températures. Chimiquement, il se lie au verre via la couche d'oxyde intermédiaire d'oxyde de nickel (II) et d'oxyde de cobalt (II). La proportion d'oxyde de fer est faible en raison de sa réduction avec le cobalt. La force de liaison dépend fortement de l'épaisseur et du caractère de la couche d'oxyde. La présence de cobalt facilite la fusion et la dissolution de la couche d'oxyde dans le verre fondu. Une couleur grise, gris-bleu ou gris-brun indique une bonne étanchéité. Une couleur métallique indique un manque d'oxyde, tandis que la couleur noire indique un métal trop oxydé, conduisant dans les deux cas à un joint faible.

Le nom Kovar est souvent utilisé comme terme général pour les alliages Fe – Ni avec ces propriétés d'expansion thermique particulières. L'alliage Fe-Ni particulier associé Invar présente une dilatation thermique minimale.