Explicație detaliată a cunoștințelor profesionale în industria materialelor de izolație ceramică

Conform standardului național GB/T 8411.1-2008, materialul de izolație ceramică este definit ca un material anorganic format înainte de sinterizare. Compoziția sa principală conține de obicei silicat policristalin, aluminosilicat și oxizi simpli sau complecși (cum ar fi ferita). Această definiție include și anumite materiale ne-oxidice, cum ar fi nitrura de aluminiu. Materialele de izolație ceramică sunt împărțite în nouă grupe (indicate prin caracterul „C” ca cap) în funcție de compoziția și performanța lor. Ceramica cu alumină este cel mai utilizat tip. Sunt fabricate din alumină de înaltă puritate (Al₂O₃) ca componentă principală. Au rezistivitate de volum extrem de mare (până la 4,5×10¹⁵Ω·m la temperatura camerei și intensitate scăzută a câmpului) și o rezistență mecanică excelentă. Pentru Ceramic Body for Siemens, corpul ceramic utilizat în sistemele electrice Siemens este de obicei realizat din ceramică de alumină 95% sau 99% pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung în medii industriale dure. Ceramica cu nitrură (cum ar fi nitrura de aluminiu, nitrura de bor hexagonală) are atât izolație ridicată, cât și conductivitate termică ridicată și sunt potrivite pentru substraturile de disipare a căldurii ale componentelor electronice. Ceramica compozită obține proprietăți complete optimizate prin modificarea dopajului, care poate îmbunătăți rezistența la șocuri termice, menținând în același timp izolarea ridicată. În domeniul siguranțelor, Ceramic Body for Mersen, care este utilizat în siguranțe Mersen, este de obicei realizat din ceramică de Steatită sau alumină. Cerințele specifice depind de nivelul de tensiune, capacitatea de întrerupere și mediul de instalare a siguranței.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Caracteristicile de performanță ale materialelor de izolație ceramică sunt de obicei evaluate cuprinzător prin trei dimensiuni: electrică, mecanică și termică. În ceea ce privește performanța electrică, rezistivitatea volumului este indicatorul de bază. Rezistivitatea de volum a materialelor de izolare ceramice de înaltă calitate la temperatura camerei poate ajunge la 10¹⁴ până la 10¹⁵Ω·cm și rămâne stabilă pe întregul interval de temperatură de funcționare. Studiile au arătat că în intervalul de temperatură de la -50 de grade până la 150 de grade , amplitudinea fluctuației rezistivității în volum a materialelor izolante ceramice este mult mai mică decât cea a materialelor izolatoare organice, ceea ce este atribuit stabilității căilor sale de migrare a purtătorului graniței. Capacitatea de a rezista acumulării de încărcare este o performanță cheie în aplicațiile de înaltă tensiune DC. Densitatea de încărcare pe suprafața materialelor ceramice poate fi redusă cu mai mult de 50% în comparație cu materialele epoxidice tradiționale. Această caracteristică este deosebit de importantă pentru corpul ceramic al siguranțelor DC, deoarece acumularea de sarcină la suprafață poate provoca distorsiuni ale câmpului electric și poate declanșa flashover-ul suprafeței. În ceea ce privește proprietățile mecanice, materialele de izolație ceramică au o rezistență la compresiune extrem de ridicată.

 

Unele ceramice avansate pot atinge 1400MPa, care este de câteva ori sau chiar de zeci de ori mai mult decât materialele epoxidice convenționale. Pe lângă proprietățile de izolare electrică, corpul ceramic pentru siguranțe automate trebuie, de asemenea, să reziste la vibrații, cicluri de temperatură și posibilă coroziune prin pulverizare de sare în compartimentul motor. Materialele ceramice au rezultate semnificativ mai bune decât materialele de izolare pe bază de plastic-în aceste medii dure. În ceea ce privește rezistența la coroziune, ceramica are o rezistență excelentă la majoritatea acizilor, soluțiilor alcaline și sărate, iar rata de coroziune în mediile cu acid fluorhidric este mult mai mică decât cea a materialelor epoxidice. În ceea ce privește corpul ceramic pentru siguranțe rapide, deoarece siguranțele rapide sunt de obicei folosite pentru a proteja echipamentele electronice sensibile, corpul ceramic trebuie, de asemenea, să aibă o stabilitate dimensională bună și un coeficient de dilatare termică scăzut pentru a se asigura că dimensiunea de instalare a siguranței nu se deplasează după mai multe cicluri de pornire-oprire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Procesul de fabricație a izolatorilor ceramici (inclusiv corpul ceramic al siguranței) este un proces de precizie în mai multe-etape. Pasul 1: Prepararea pulberii - Se cântărește alumina, talc, argilă și alte materii prime de înaltă puritate, conform formulei, se adaugă ajutoare de măcinare și dispersanți și se efectuează măcinarea umedă prin măcinare cu bile sau moară cu agitare pentru a obține o suspensie cu distribuție uniformă a dimensiunii particulelor. Pentru corpul de fuzibil HRC din ceramică cu steatită, care este un corp ceramic de fuzibil cu capacitate mare de rupere-din porțelan de talc, proporția de talc (componenta principală este silicatul de magneziu hidratat) din materia primă este relativ mare, ceea ce face ca porțelanul de talc să aibă o procesabilitate bună și o constantă dielectrică moderată. Nămolul de măcinat trebuie supus unui tratament de îndepărtare a fierului pentru a îndepărta impuritățile magnetice care pot reduce performanța izolației și apoi trecut printr-un turn de uscare prin pulverizare pentru a produce pulbere granulată cu o fluiditate bună. Pasul 2: Formare - Umpleți pulberea granulată în matriță și obțineți corpul verde prin presare uscată, presare izostatică sau turnare cu alunecare. Pentru corpul de siguranță HRC din ceramică din steatită de tip Din, adică corpul ceramic de fuzibil din porțelan de talc standard DIN, deoarece trebuie să respecte dimensiunile de instalare și cerințele de interschimbabilitate ale standardelor internaționale, precizia matriței de turnare trebuie controlată la un nivel ridicat pentru a se asigura că toleranța dimensională după sinterizare îndeplinește cerințele IEC sau DIN. Pasul 3: Sinterizarea - corpul verde trece prin trei etape de pre-sinterizare, de sinterizare la-înaltă temperatură și de răcire într-un cuptor de-temperatura ridicată.

 

Temperatura de sinterizare variază în funcție de material: ceramica de alumină trebuie de obicei sinterizată peste 1600 de grade, în timp ce porțelanul de talc are o temperatură de sinterizare mai scăzută, aproximativ 1300 de grade. În timpul procesului de sinterizare, difuzia și rearanjarea apar între particulele ceramice, porozitatea este redusă semnificativ, materialul ajunge la densificare, iar rezistența mecanică finală și proprietățile electrice se obțin în același timp. Pasul 4: Prelucrare de precizie - Pentru izolatoarele ceramice care necesită toleranțe dimensionale stricte sau forme complexe, după sinterizare este necesară o prelucrare mecanică, cum ar fi șlefuirea, găurirea sau tăierea. Precizia dimensională de ± 0,01 mm poate fi obținută folosind mașini-unelte CNC, care este deosebit de importantă pentru corpul ceramic al micro siguranței. Pentru izolatorul ceramic de alumină pentru siguranțe de tip NH/lamă, adică izolatorul ceramic de alumină pentru siguranțe de tip lamă NH, canelura de montare și suprafața de împerechere a contactului lamei trebuie să fie măcinate cu precizie pentru a asigura un contact fiabil cu contactele metalice. Pasul 5: Inspecție și ambalare - Efectuați inspecția aspectului, măsurarea dimensională, testarea tensiunii de avarie și inspecția prin eșantionare a rezistivității în volum a produsului finit. Produsele calificate sunt livrate în ambalaje rezistente la șoc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Calitatea corpului ceramic fuzibil este adesea reflectată în detaliile microscopice care sunt vizibile sau perceptibile cu ochiul liber. Prima este starea suprafeței și a marginilor cavității interioare - cavitatea interioară a unui corp ceramic de-înaltă calitate ar trebui să aibă un luciu de sinterizare uniform, fără nisip și fără pori expuși, deoarece orice defecte de suprafață din cavitatea interioară pot deveni puncte de ancorare pentru stagnarea arcului, afectând direct performanța de rupere. Pentru corpul ceramic pentru legătura fuzibilă DC, timpul de ardere a arcului DC este mai lung, iar cerințele pentru calitatea suprafeței cavității interioare sunt mai stricte. La margine, este necesar să se observe dacă linia crestei este continuă și dreaptă și dacă există un cip zimțat. Chiar și un mic cip de margine se poate extinde treptat și poate cauza defecțiuni structurale într-un mediu de vibrații. Al doilea este consistența dimensională și uniformitatea grosimii peretelui - stabilitatea dimensională a lotului Corpului ceramic pentru siguranțe automate determină în mod direct consistența poziției de încărcare a topiturii, care la rândul său afectează repetabilitatea caracteristicilor de topire. Așezați corpul ceramic sub lumină puternică pentru observarea transmisiei. Produsele cu grosimea uniformă a peretelui trebuie să aibă același grad de transmisie a luminii; Transmisia locală excesivă a luminii înseamnă adesea că grosimea peretelui este subțire sau densitatea este insuficientă, ceea ce poate deveni o zonă de stres termic concentrat la întreruperea curenților mari. Pentru aplicațiile cu rupere ridicată, cum ar fi corpul siguranței HRC din ceramică cu steatită, uniformitatea grosimii peretelui este condiția de bază pentru a se asigura că carcasa nu se sparge.

 

În plus, pentru produse precum corpul siguranței HRC din ceramică din steatită de tip Din și izolatorul ceramic din alumină pentru siguranțe de tip NH/Blade care trebuie să fie cuplate cu contacte sau baze metalice, precizia de potrivire a canelurilor de montare și a caracteristicilor de poziționare este, de asemenea, demnă de atenție. Folosiți calibre standard sau piese de împerechere reale pentru asamblarea de probă. Produsele calificate trebuie introduse fără probleme, fără scuturare evidentă. Un alt detaliu care este ușor de trecut cu vederea este cantitatea de deformare după sinterizare - plasați corpul ceramic plat pe o suprafață de referință și observați dacă există deformare sau distorsiune. Chiar și o cantitate mică de îndoire poate face ca topitura să se abate de la poziția centrală după asamblare sau poate cauza goluri neuniforme în umplerea cu nisip de stingere a arcului-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oferim servicii OEM unice-pentruIzolatori electrici din materiale ceramicede la raportul de materie primă, designul matriței, turnarea prin presare uscată, sinterizarea la temperatură înaltă până la măcinarea de precizie. Echipa noastră de ingineri poate finaliza rapid proiectarea soluției corpului ceramic pe baza tensiunii nominale, a capacității de întrerupere și a cerințelor de interfață de instalare. Bine ați venit să trimiteți desene sau specificații tehnice pentru evaluarea procesului și andocarea probelor.