Podrobno strokovno poznavanje industrije metalizacije keramike

 

Keramična metalizacija je posebna tehnologija površinske obdelave, ki tvori gosto kovinsko plast na površini keramične podlage, da je keramika varljiva in prevodna, s čimer se doseže zanesljiva povezava med keramiko in kovinskimi materiali. Bistvo te tehnologije je, da se na površini keramike zgradi prehodna vmesna plast, ki je kemično stabilna in se težko zmoči s spajkanjem. Ta vmesni sloj ne more le kemično reagirati s keramično matriko, da tvori močno vez, ampak tudi tvori dobro omočenje in difuzijo s kovinskim spajkom, s čimer doseže nepredušno tesnjenje ali električno medsebojno povezavo med različnimi materiali. Na področju embalaže močnostnih polprevodnikov je metalizirano keramično ohišje za močnostne polprevodnike ključna komponenta modulov IGBT, embalaže MOSFET in ohišij tiristorjev. Ti izdelki uporabljajo postopek metalizacije za oblikovanje kovinske plasti, primerne za spajkanje, na določenih območjih keramičnega ohišja za spajanje spajk z bakrenimi substrati, svinčenimi okvirji ali sponkami, medtem ko keramično telo zagotavlja električno izolacijo in kanale z visoko toplotno prevodnostjo. Metalizirane keramične izolacijske cevi Metalizirani keramični del se nanaša na metalizirane keramične izolacijske cevi in ​​metalizirane keramične dele, ki se pogosto uporabljajo v visoko-napetostnih relejih, vakuumskih prekinjevalcih, električnih vakuumskih napravah, rentgenskih-ceveh in drugih področjih.

 

Metalizirana plast se običajno nahaja na čelni strani keramične cevi ali na določenih območjih na notranji in zunanji površini in se uporablja za varjenje in tesnjenje s kovinskimi prirobnicami ali elektrodnimi vodi. Metalizirana keramika za električne komponente je splošen izraz za metalizirano keramiko za električne komponente, ki zajema različne scenarije uporabe od visoko{1}}napetostnih kontaktorjev do nizko-napetostnih električnih stikal. Metalizirane keramične-komponente z visoko-trdnostjo so visoko{5}}trdne metalizirane keramične komponente, ki poudarjajo trdnost spoja med metalizirano plastjo in keramično matriko, običajno z uporabo molibden-manganove metode ali metode aktivnega trdega spajkanja, ki omogoča, da metalizirana plast prenese natezne ali strižne obremenitve, ne da bi se odluščila. Keramično ohišje kontaktorja HVDC je visoko{8}}napetostna keramična votlina kontaktorja DC. To je tipična uporaba metalizirane keramike na področju nove energetske visoko{10}}napetostne zaščite enosmernega toka. Njegova metalizirana plast se uporablja za zanesljivo povezavo s kovinskim kontaktnim sistemom in tesnilnim pokrovom. Hkrati mora notranjost keramične votline prenesti dolgotrajno-gorenje oblokov enosmernega toka. Precision Metallized Ceramics ali precizna metalizirana keramika predstavlja višje standarde industrije za toleranco dimenzij, natančnost položaja metalizirane plasti in kakovost površine. Običajno se uporabljajo v vesoljski industriji, medicinski opremi in visoko{16}}industrijskih nadzornih področjih.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proizvodni proces keramične metalizacije je tehnični sistem, ki vključuje več povezav natančnega krmiljenja. Naslednji opis obravnava metalizacijo keramike z molibdenom-manganom kot tipičen tok postopka. Korak 1: Priprava keramične matrice – Prah aluminijevega oksida zmešajte z dodatki, kot so veziva, mehčala in disperzijska sredstva, da nastane brozga in pridobite zeleno telo želene oblike z ulivanjem traku, suhim stiskanjem ali izostatičnim stiskanjem. Ulivanje s trakom je primerno za izdelavo tankih-keramičnih substratov velikih- dimenzij, suho stiskanje je primerno za majhne in srednje{6}}debelostenske- dele, izostatično stiskanje pa za cevaste ali posebne- oblikovane keramične dele. Zeleno telo je posušeno in degumirano (počasi segreto na 400-600 stopinj, da se odstranijo organske snovi) in nato sintrano v visokotemperaturni peči (keramika iz aluminijevega oksida je približno 1600-1700 stopinj), da dobimo gosto keramično matrico. Sintrano keramično matriko je treba površinsko zbrusiti ali periferno obdelati, da izpolni zahteve glede tolerance dimenzij.

2. korak: Priprava metalizirane brozge – stehtajte molibden v prahu, mangan v prahu in dodatke (kot so silicijev dioksid, aluminijev oksid, magnezijev oksid in druga talila) v skladu s formulo, jih premešajte, dodajte organske nosilce (terpineol, etilceluloza itd.) in zmeljte, da dobite pastozno zmes z ustrezno viskoznostjo. Vsebnost trdne snovi, velikost delcev in reološke lastnosti gošče neposredno vplivajo na debelino, gostoto in sintranje krčenja metalizacijske plasti. Korak 3: Prevleka z metalizacijsko plastjo – Nanesite metalizacijsko brozgo na vnaprej določeno območje keramične podlage s pomočjo sitotisa, pršenja, namakanja ali ščetkanja. Za metalizirano keramično ohišje za močnostne polprevodnike se pogosto uporablja sitotisk za doseganje natančnega nadzora nad obliko in položajem metaliziranih območij. Za metalizirane keramične izolacijske cevi Metaliziranje keramičnih delov metaliziranje notranjih ali zunanjih sten cevnih delov običajno uporablja postopke nanosa s potapljanjem ali brizganjem v kombinaciji s posebnim zaščitnim orodjem. Prevlečene dele je treba posušiti v pečici (približno 100-150 stopinj), da organski nosilec izhlapi.

 

4. korak: Sintranje s primarno metalizacijo – prevlečene in posušene keramične dele položite v peč z vodikovo-zaščitno atmosfero za visoko-temperaturno sintranje. Temperatura sintranja je običajno med 1300-1500 stopinj (odvisno od formule), čas zadrževanja pa približno 30-60 minut. Med postopkom sintranja se molibden-manganov prah zgosti zaradi sintranja, hkrati pa steklena faza migrira iz molibden-manganove plasti na keramično ploskev in reagira z aluminijevim oksidom v keramiki, da tvori prehodno vmesno fazo. Naloga vodikove atmosfere je zmanjšati oksidni film na površini kovinskega prahu in pospešiti aktivnost sintranja. Po sintranju tvori metalizacijska plast močno kemično vez s keramično matrico. 5. korak: nikljanje. Brezelektrično nikljanje ali galvansko nikljanje se izvede na površini molibden manganove plasti po primarni metalizaciji in sintranju. Nikljanje ima dva namena: eden je zaščititi plast molibdena in mangana pred oksidacijo, drugi pa je zagotoviti površino, primerno za spajkanje (močljivost spajke z nikljem je boljša kot plast molibdena in mangana). Debelina plasti nikljanja je običajno nadzorovana na 2-8 mikronov. Če je pretanek, se lahko nanos med varjenjem raztopi zaradi spajke. Če je predebela, je to lahko posledica notranje napetosti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kakovost keramičnih metaliziranih izdelkov se pogosto odraža v mikroskopskih detajlih, ki jih lahko opazujemo s prostim očesom ali zaznamo s preprostimi testi. Prvi je neprekinjenost in trdnost oprijema metalizacijske plasti - postavite metalizirano keramično ohišje za močnostne polprevodnike pod dobro svetlobo in ga opazujte. Visoko{3}}kakovostna metalizacijska plast mora imeti enoten kovinski lesk, jasne in ostre robove ter brez vidnih luščenj ali drugih napak. S 3M trakom ga prilepite na površino metaliziranega sloja in ga hitro odlepite. Ne sme biti zataknjenih kovinskih delcev. Druga je natančnost pozicioniranja metaliziranega območja. Za cevne dele, kot so metalizirane keramične izolacijske cevi, metaliziran keramični del, enakomernost širine in koncentričnost metaliziranega obroča na čelni strani neposredno določata zanesljivost tesnjenja pri varjenju na kovinsko prirobnico. Prekomerno odstopanje lahko povzroči lokalno okvaro pri varjenju ali prelivanje pri spajkanju. Tretja podrobnost je kakovost ponikljane plasti - kvalificirana ponikljana plast mora biti v enotnem mat ali pol-svetlem stanju, brez očitnih barvnih razlik, lukenj ali mehurčkov. Za keramično ohišje kontaktorja HVDC potopite ponikljano-keramično vdolbino v standardni tok.

 

Ko ga vzamete ven, upoštevajte, da mora biti metalizirana površina v celoti prekrita s talilom in da ni nobenega območja za -zavrnitev spajkanja, kar neposredno odraža sposobnost spajkanja pri naslednjem spajkanju. Četrta podrobnost je stanje keramične matrice po sintranju - metalizacija in sintranje sta podvržena visokim-temperaturnim ciklom nad 1300 stopinj, nestabilna kakovost keramične matrice pa lahko povzroči mikro-razpoke ali zvijanje. Položite Precision Metallized Ceramics ravno na marmorno ploščad in uporabite merilno tipalo, da preverite ravnost; pri cevastih delih preverite vzporednost obeh končnih ploskev. Zadnja podrobnost, ki jo zlahka spregledamo, je struktura prečnega-prereza metalizacijske plasti - opazujte prečni-prerez metalizacijske plasti skozi metalografski mikroskop. Metalizirana plast visokokakovostnega-izdelka mora biti gosta in brez skoznjih-luknjic, vmesnik s keramično podlago pa mora imeti obliko prepletenega-zobca in ne ravno režo. Naše podjetje izvaja-po-inšpekcijske preglede zgoraj navedenih podrobnosti za vsako serijo keramičnih metaliziranih izdelkov in hrani metalografske fotografije in zapise o preskusih spajkanja, da zagotovi, da vsak dobavljeni izdelek izpolnjuje zahteve glede kakovosti na ravni inženiringa-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Industrije uporabe izdelkov za metalizacijo keramike pokrivajo širok spekter področij od močnostne elektronike do nove energije, od letalstva do medicinskih naprav. V industriji močnostnih polprevodnikov je metalizirano keramično ohišje za močnostne polprevodnike osrednji sestavni del modulov IGBT, MOSFET in diod. Moduli IGBT se pogosto uporabljajo v frekvenčnih pretvornikih, električnih varilnih strojih, indukcijskem ogrevanju in vlečnih sistemih železniškega tranzita. Njihove keramične lupine morajo izpolnjevati obsežne zahteve glede visoko-napetostne izolacije (tipična vrednost 1200 V-6500 V), visoke toplotne prevodnosti in odvajanja toplote ter dolgoročne-zanesljivosti toplotnega cikla. Na področju prenosa in distribucije električne energije se keramično ohišje kontaktorja HVDC uporablja v napravah za polnjenje električnih vozil, fotovoltaičnih sistemih za shranjevanje energije in razdelilnih omarah za enosmerni tok. Visoko{12}}napetostni enosmerni kontaktorji morajo zanesljivo prekiniti okvarjeni tok v enosmernih pogojih. Kakovost metalizacije keramične votline neposredno določa zrakotesnost in učinkovitost gašenja obloka kontaktorja. Na področju električnih vakuumskih naprav se metaliziran keramični izolacijski del metalizirane keramične cevi uporablja v vakuumskih aparatih za gašenje obloka (jedrne komponente srednje in visokonapetostnih odklopnikov), ceveh s potujočimi valovi, magnetroni in rentgenskimi cevemi.

 

Metalizirani keramični deli morajo ohranjati-dolgotrajno zrakotesnost v okoljih visokega vakuuma. Poroznost metalizirane plasti in zrakotesnost varjenja sta ključna pokazatelja kakovosti. V letalstvu in vojski se visoko{3}}metalizirane keramične komponente uporabljajo v ohišjih iskalnikov izstrelkov, substratih satelitskih odzivnikov in embalaži senzorjev letalskih-motorjev. Obstajajo izjemno visoke zahteve glede odpornosti materialov na visoke temperature, odpornosti na udarce in dolgoročne-zanesljivosti. Na področju industrijskega nadzora in splošne elektrike pokriva Metallized Ceramics for Electrical Components nizko{8}}napetostne električne naprave (kot so kontaktorji, releji, termostati), visoko{9}}napetostna stikala, zaganjalnike plinskih lučk in vžigalne svečke. Na področju medicinske opreme se Precizna metalizirana keramika uporablja v dovodnih-konektorjih za vsadljive medicinske naprave (kot so srčni spodbujevalniki, nevrostimulatorji), detektorji CT in laserski kirurški instrumenti, ki zahtevajo, da je metalizirana plast biokompatibilna in sposobna prestati stroge teste sterilizacije.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mi nudimoMetalizirana keramika iz aluminijevega oksidastoritev na enem-od oblikovanja keramike, natančnega brušenja, molibden manganove metode/metalizacije AMB, nikljanja do varjenja. Inženirska ekipa lahko hitro dokonča zasnovo načrta postopka glede na vaš nivo napetosti, zahteve glede zrakotesnosti in parametre varilnega vmesnika. Vabljeni k oddaji risb ali tehničnih specifikacij za ovrednotenje procesa in priklop vzorcev.