Cunoștințe profesionale detaliate în industria metalizării ceramice

 

Metalizarea ceramică este o tehnologie specială de tratare a suprafeței care formează o peliculă densă de metal pe suprafața unui substrat ceramic pentru a face ceramica sudabilă și conductivă, realizând astfel o conexiune fiabilă între ceramică și materialele metalice. Esența acestei tehnologii este de a construi un strat intermediar de tranziție pe suprafața ceramicii, care este stabil din punct de vedere chimic și greu de umezit prin lipire. Acest strat intermediar nu numai că poate reacționa chimic cu matricea ceramică pentru a forma o legătură puternică, ci și poate forma o bună umezire și difuzie cu lipirea metalică, realizând astfel etanșarea etanșă sau interconectarea electrică între materiale diferite. În domeniul ambalării semiconductoarelor de putere, carcasa din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere este o componentă cheie a modulelor IGBT, a ambalajului MOSFET și a carcaselor tiristoare. Aceste produse folosesc un proces de metalizare pentru a forma un strat de metal lipibil în zone specifice ale carcasei ceramice pentru asamblarea lipirii cu substraturi de cupru, rame de plumb sau terminale, în timp ce corpul ceramic asigură izolație electrică și canale de conductivitate termică ridicată. Tuburi izolante din ceramică metalizată Partea ceramică metalizată se referă la tuburile izolatoare ceramice metalizate și la piese ceramice metalizate, care sunt utilizate pe scară largă în relee de-tensiune înaltă, întrerupătoare cu vid, dispozitive electrice de vid, tuburi cu raze X{-și alte domenii.

 

Stratul metalizat este de obicei situat pe fața de capăt a tubului ceramic sau în zone specifice de pe suprafețele interioare și exterioare și este utilizat pentru sudare și etanșare cu flanșe metalice sau cabluri de electrod. Ceramica metalizată pentru componente electrice este un termen general pentru ceramica metalizată pentru componente electrice, care acoperă o varietate de scenarii de aplicare, de la contactori de-tensiune înaltă până la comutatoare electrice de-joasă tensiune. Componentele ceramice metalizate de înaltă-rezistență sunt componente ceramice metalizate-de înaltă rezistență care subliniază rezistența de legătură dintre stratul metalizat și matricea ceramică, utilizând de obicei metoda molibden-manganezului sau metoda de lipire a metalului activ pentru a permite stratului metalizat să reziste la tracțiune sau la tracțiune. Carcasa ceramică a contactorului HVDC este o cavitate ceramică a contactorului CC de înaltă tensiune-. Este o aplicație tipică a ceramicii metalizate în domeniul protecției de înaltă tensiune DC de energie nouă. Stratul său metalizat este utilizat pentru o conexiune fiabilă cu sistemul de contact metalic și capacul de etanșare. În același timp, interiorul cavității ceramice trebuie să reziste la arderea-pe termen lung a arcurilor de curent continuu. Ceramica metalizată de precizie, sau ceramica metalizată de precizie, reprezintă standardele mai înalte ale industriei pentru toleranța dimensională, precizia poziției stratului metalizat și calitatea suprafeței. Acestea sunt de obicei utilizate în domeniul aerospațial, al echipamentelor medicale și al controlului industrial de ultimă generație-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Procesul de fabricație al metalizării ceramice este un sistem tehnic care implică mai multe legături de control de precizie. Următoarea descriere ia metalizarea cu molibden-mangan a ceramicii cu alumină ca flux tipic de proces. Pasul 1: Pregătirea matricei ceramice – Amestecați pulberea de alumină cu aditivi precum lianți, plastifianți și dispersanți pentru a forma o suspensie și obțineți un corp verde de forma dorită prin turnare cu bandă, presare uscată sau presare izostatică. Turnarea cu bandă este potrivită pentru producerea de substraturi ceramice subțiri-de dimensiuni mari, presarea uscată este potrivită pentru piese cu pereți groși{-de dimensiuni mici și medii, iar presarea izostatică este potrivită pentru piese ceramice tubulare sau de formă-specială. Corpul verde este uscat și degumat (încălzit lent la 400-600 de grade pentru a îndepărta materia organică) și apoi sinterizat într-un cuptor cu temperatură înaltă (ceramica de alumină are aproximativ 1600-1700 de grade) pentru a obține o matrice ceramică densă. Matricea ceramică sinterizată trebuie să fie șlefuită la suprafață sau prelucrată periferic pentru a îndeplini cerințele de toleranță dimensională.

Pasul 2: Prepararea suspensiei metalizate – Se cântărește pulbere de molibden, pulbere de mangan și aditivi (cum ar fi silice, oxid de aluminiu, oxid de magneziu și alte fluxuri) conform formulei, se amestecă, se adaugă purtători organici (terpineol, etil celuloză, etc.) și se macină pentru a face o pastă cu vâscozitate adecvată. Conținutul de solid, dimensiunea particulelor și proprietățile reologice ale suspensiei afectează direct grosimea, densitatea și contracția de sinterizare a stratului de metalizare. Pasul 3: Acoperirea stratului de metalizare - Aplicați suspensia de metalizare pe zona predeterminată a substratului ceramic folosind serigrafie, pulverizare, imersare sau periere. Pentru carcasa din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere, serigrafia este adesea folosită pentru a obține un control precis asupra formei și poziției zonelor metalizate. Pentru tuburile izolante din ceramică metalizată pentru metalizarea pieselor ceramice, metalizarea pereților interiori sau exteriori ai pieselor tubulare utilizează de obicei procese de acoperire prin imersare sau pulverizare, combinate cu scule speciale de protecție. Părțile acoperite trebuie să fie uscate într-un cuptor (aproximativ 100-150 de grade) pentru a volatiliza purtătorul organic.

 

Pasul 4: Sinterizarea prin metalizare primară – Puneți piesele ceramice acoperite și uscate într-un cuptor cu atmosferă protectoare cu hidrogen-pentru sinterizarea la temperatură-înaltă. Temperatura de sinterizare este de obicei între 1300-1500 de grade (în funcție de formulă), iar timpul de menținere este de aproximativ 30-60 de minute. În timpul procesului de sinterizare, pulberea de molibden-mangan este supusă densificării prin sinterizare și, în același timp, faza de sticlă migrează din stratul de molibden-mangan la interfața ceramică și reacționează cu alumina din ceramică pentru a forma o fază intermediară de tranziție. Funcția unei atmosfere de hidrogen este de a reduce pelicula de oxid de pe suprafața pulberii metalice și de a promova activitatea de sinterizare. După sinterizare, stratul de metalizare formează o legătură chimică puternică cu matricea ceramică. Pasul 5: placare cu nichel. Placarea cu nichel electric sau galvanizarea nichelului se realizează pe suprafața stratului de molibden mangan după metalizarea primară și sinterizare. Placarea cu nichel are două scopuri: unul este de a proteja stratul de molibden-mangan de oxidare, iar celălalt este de a oferi o suprafață lipibilă (umiditatea lipiturii la nichel este mai bună decât cea a stratului de molibden-mangan). Grosimea stratului de placare cu nichel este de obicei controlată la 2-8 microni. Dacă este prea subțire, învelișul poate fi dizolvat de lipire în timpul sudării. Dacă este prea gros, poate fi cauzat de stresul intern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Calitatea produselor ceramice metalizate se reflectă adesea în detalii microscopice care pot fi observate cu ochiul liber sau percepute prin teste simple. Primul este continuitatea și rezistența de aderență a stratului de metalizare - plasați carcasa din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere sub lumină bună și observați-o. Un strat de metalizare de înaltă calitate-ar trebui să aibă un luciu metalic uniform, margini clare și ascuțite și să nu aibă decojire vizibilă sau alte defecte. Utilizați bandă 3M pentru a o lipi pe suprafața stratului metalizat și dezlipiți-o rapid. Nu ar trebui să rămână particule de metal blocate. A doua este precizia de poziționare a zonei metalizate. Pentru piesele tubulare, cum ar fi tuburile izolante din ceramică metalizată, piesa ceramică metalizată, uniformitatea lățimii și concentricitatea inelului metalizat-față de capăt determină în mod direct fiabilitatea de etanșare la sudarea pe flanșa metalică. Abaterea excesivă poate duce la eșecul local la sudare sau debordarea lipirii. Al treilea detaliu este calitatea stratului de placare cu nichel - un strat de placare cu nichel calificat ar trebui să fie într-o stare uniformă mată sau semi-luminoasă, fără diferențe evidente de culoare, găuri sau bășici. Pentru carcasa ceramică a contactorului HVDC, scufundați cavitatea ceramică placată cu nichel-în flux standard.

 

După ce o scoateți, observați că suprafața metalizată ar trebui să fie complet acoperită de flux și că nu există nicio zonă de respingere-a lipirii, care reflectă direct capacitatea de lipire a lipirii ulterioare. Al patrulea detaliu este starea matricei ceramice după sinterizare - metalizarea și sinterizarea suferă cicluri de temperatură înaltă-peste 1300 de grade , iar calitatea instabilă a matricei ceramice poate cauza micro-fisuri sau deformare. Așezați ceramica metalizată de precizie pe o platformă de marmură și utilizați un calibre pentru a verifica planeitatea; pentru piese tubulare, verificați paralelismul ambelor fețe de capăt. Ultimul detaliu care este ușor de trecut cu vederea este structura secțiunii transversale-a stratului de metalizare - observați secțiunea-stratului de metalizare printr-un microscop metalografic. Stratul de metalizare al unui produs-de înaltă calitate ar trebui să fie dens și fără găuri-de trecere, iar interfața cu substratul ceramic ar trebui să prezinte o formă de interconectare-dinților canini, mai degrabă decât un spațiu drept. Compania noastră efectuează inspecții articol-cu-detalii de mai sus pentru fiecare lot de produse ceramice metalizate și păstrează fotografii metalografice și înregistrări ale testelor de lipire pentru a se asigura că fiecare produs livrat îndeplinește cerințele de calitate-la nivel de inginerie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Industriile de aplicare a produselor de metalizare ceramică acoperă o gamă largă de domenii, de la electronică de putere la energie nouă, de la aerospațială la dispozitive medicale. În industria semiconductoarelor de putere, carcasa din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere este o componentă de bază a modulelor IGBT, MOSFET și ambalajului diodelor. Modulele IGBT sunt utilizate pe scară largă în convertoare de frecvență, mașini electrice de sudură, încălzire prin inducție și sisteme de tracțiune de tranzit pe calea ferată. Carcasa lor ceramică trebuie să îndeplinească cerințele cuprinzătoare de izolație de înaltă tensiune-(valoare tipică 1200V-6500V), conductivitate termică ridicată și disipare a căldurii și fiabilitate-ciclului termic pe termen lung. În domeniul transmisiei și distribuției puterii, carcasa ceramică a contactorului HVDC este utilizată în instalațiile de încărcare a vehiculelor electrice, sistemele de stocare a energiei fotovoltaice și dulapurile de distribuție DC. Contactoarele de curent continuu de înaltă tensiune-trebuie să întrerupă în mod fiabil curentul de defect în condiții de curent continuu. Calitatea de metalizare a cavității ceramice determină în mod direct etanșeitatea la aer și performanța de stingere a arcului electric a contactorului. În domeniul dispozitivelor electrice de vid, Partea ceramică metalizată a tuburilor izolatoare din ceramică metalizată este utilizată în stingătoarele cu arc cu vid (componentele centrale ale întreruptoarelor de medie și înaltă tensiune), tuburi cu undă călătorie, magnetroni și tuburi cu raze X.

 

Piesele ceramice metalizate trebuie să mențină-etanșeitatea la aer pe termen lung în medii cu vid înalt. Porozitatea stratului metalizat și etanșeitatea sudurii sunt indicatori cheie de calitate. În domeniul aerospațial și militar, componentele ceramice metalizate de înaltă-rezistență sunt utilizate în carcasele de căutare de rachete, substraturi de transponder prin satelit și ambalajele senzorilor de-aeronave. Există cerințe extrem de ridicate pentru rezistența la temperaturi ridicate a materialelor, rezistența la impact și fiabilitatea-pe termen lung. În domeniul controlului industrial și al electricității generale, Ceramica metalizată pentru componente electrice acoperă aparatele electrice de joasă-tensiune (cum ar fi contactoare, relee, termostate), întrerupătoare de-înaltă tensiune, demaroare de lămpi cu descărcare în gaz și bujii. În domeniul echipamentelor medicale, Ceramica metalizată de precizie este utilizată în conectorii de alimentare-pentru dispozitive medicale implantabile (cum ar fi stimulatoare cardiace, neurostimulatoare), detectoare CT și instrumente chirurgicale cu laser, care necesită ca stratul de metalizare să fie biocompatibil și capabil să treacă teste stricte de sterilizare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Noi oferimCeramica metalizata cu aluminaserviciu unic-de la turnare ceramică, șlefuire de precizie, metoda molibden mangan/metalizare AMB, placare cu nichel până la ansamblu de sudare. Echipa de ingineri poate finaliza rapid proiectarea planului de proces în funcție de nivelul dvs. de tensiune, cerințele de etanșeitate la aer și parametrii interfeței de sudare. Bine ați venit să trimiteți desene sau specificații tehnice pentru evaluarea procesului și andocarea probelor.