Hvordan forhindre oksidasjon av keramisk metallisering

I nye energibilkraftmoduler og industrielle omformersystemer er et vanlig problem oksidasjon av metalllag på keramiske underlag. Keramisk metallisering er prosessen med å avsette metallfilmer på keramiske overflater. Den lar keramikk lede strøm. Når det oksiderer, senker det direkte komponentens ledningsevne og forkorter levetiden. Denne artikkelen vil forklare praktiske måter å forhindre slik oksidasjon på. Den vil også dekke hvordan du sjekker om disse måtene fungerer, hvordan du holder ytelsen stabil etter beskyttelse, viktige applikasjonsscenarier og Xiamen APOLLOs målrettede løsninger.

 

 

1. Velg Anti-Oxidation Metal Plating Layers​

Når du lager aluminiumoksydmetallisert keramikk, bruk nikkel-gull (Ni-Au) eller nikkel-palladium-gull (Ni-Pd-Au)-belegg. Ikke bruk rent kobber. Disse legeringslagene danner en tett beskyttende film i luft. De bremser oksidasjonen med mer enn 60 % sammenlignet med rene metalllag. Kontrollplatetykkelse mellom 3-5μm. Dette balanserer kostnad og beskyttelse

 

2. Legg til Post-Metalization Sealing Treatment​

Etter metallisering av presisjonsmetallisert keramikk, påfør et lag med silikon-modifisert epoksyforsegling. Sett den på grensesnittet mellom metall og keramikk. Denne tetningsmassen fyller små hull i krysset. Den blokkerer fuktighet og oksygen fra å komme inn. Den fungerer spesielt godt for komponenter som brukes på fuktige steder, som marine elektriske systemer.​

 

3. Kontroller atmosfæren under varmebehandling

Ved sintring av metallisert keramikk, bruk en reduserende atmosfære. Denne atmosfæren er en blanding av nitrogen og hydrogen. Hydrogeninnholdet bør være 5-8%. Dette hindrer metalllaget i å reagere med oksygen ved høye temperaturer. Det unngår oksiddannelse som vil fortsette å oksidere senere

 

4. For-Behandle keramiske overflater​

Før metallisering, ets den keramiske overflaten. Bruk fortynnet flussyre (5 % konsentrasjon) i 2-3 minutter. Dette fjerner den naturlige oksidfilmen på keramikken. Det forbedrer bindingen mellom metalllaget og keramikken. En tettere binding reduserer måter oksygen kan komme inn på. Dette øker indirekte antioksidasjonsytelsen.

 

 

1. Saltspraymotstandstest: Ta presisjonsmetalliserte aluminiumoksyd-keramiske komponenter. Legg dem i en 5% natriumkloridløsning ved 35 grader. Spray kontinuerlig i 48 timer. Etter testen, sjekk metalllaget. Hvis det ikke er noen misfarging, ingen avskalling og motstanden bare endres med mindre enn eller lik 5 %, fungerer oksidasjonsbeskyttelsen.

 

2. Høy-oksidasjonstest: Varm metallisert keramikk i en muffelovn til 400 grader. Hold den der i 24 timer. Avkjøl den deretter til romtemperatur. Mål metalllagets platemotstand før og etter. Hvis økningen er mindre enn 8 %, oppfyller anti-oksidasjonsmetoden industrielle krav.​

 

3. Fuktighetssyklustest: Veksler komponenten mellom to miljøer. Først 90 % relativ fuktighet ved 40 grader i 12 timer. Deretter 30 % relativ fuktighet ved 25 grader i 12 timer. Gjenta 50 ganger. Hvis det ikke er noen synlige oksidasjonsflekker på metalllaget, kan beskyttelsen håndtere fuktighet{12}}indusert oksidasjon.

 

​

Anti-oksidasjonskeramisk metallisering er svært viktig i mange felter med høy{1}}etterspørsel. I nye batteristyringssystemer for energikjøretøyer (BMS) trenger metallisert keramikk av aluminiumoksyd anti-oksidasjonsbeskyttelse. Motorrom har varme og fuktighet. Beskyttelse unngår tap av konduktivitet og holder batteristrømfordelingen stabil. I industrielle frekvensomformere er presisjonsmetalliserte alumina-keramiske komponenter avhengige av anti-oksidasjonslag. Disse lagene håndterer gjentatte temperaturendringer. De forhindrer kortslutninger forårsaket av oksidasjon. I medisinsk utstyr som MR-maskiner trenger metallisert keramikk strenge anti{11}}oksidasjonstiltak. Selv liten oksidasjon kan forstyrre signaloverføringsnøyaktigheten. Alle disse scenariene trenger effektiv oksidasjonsforebygging for å holde komponentene pålitelige.

 

​

1. Sørg for at varmebestandigheten ikke synker

Anti-oksidasjonslag (plettering eller fugemasse) må holde seg stabile ved høye temperaturer. Se for eksempel på Ni-Au-laget på aluminametallisert keramikk. Den skal ikke smelte eller flasse når den utsettes for 300 grader i 1000 timer. Dette sikrer at den fungerer normalt på steder med høye-temperaturer, som motorkontrollenheter.​

 

2. Hold elektrisk ledningsevne konsistent​

Etter anti-oksidasjonsbehandling bør metalllaget av presisjonsmetallisert keramikk holde en ledningsevne på større enn eller lik 95 % IACS. Selv etter 5000 timers bruk bør motstanden ikke øke kraftig. Dette garanterer at komponentens elektriske ytelse ikke blir skadet av oksidasjon

 

3. Forbedre motstanden mot tøffe miljøer

Tilmetallisert keramikkbrukt i kjemiske anlegg, må anti-oksidasjonssystemet (plating + fugemasse) motstå svake syrer og alkalier. Bløtlegg den i 10% eddiksyre i 24 timer. Metalllaget skal forbli intakt. Dette hindrer kjemisk korrosjon i å fremskynde oksidasjonen.

 

 

Xiamen APOLLOs metalliserte keramikk bruker en to-trinns anti-oksidasjonsprosess. Legg først en Ni-Pd-Au-legeringsbelegg (4μm tykk). Påfør deretter en høy-temperatur-bestandig silikonforsegling på grensesnittet. Denne kombinasjonen bremser oksidasjonen med over 70 % sammenlignet med industristandarder. Våre produkter inkluderer alumina metallisert keramikk og presisjon metallisert keramikk for forskjellige scenarier

 

Alle produktene våre oppfyller ISO9001-2015, IATF16949, ROHS og REACH-sertifiseringer. Vi tilbyr tilpassede tjenester. Vi justerer pletteringsmaterialer (Ni-Au/Ni-Pd-Au) og tetningsmasse basert på kundenes behov. Disse behovene inkluderer strømkapasitet, temperaturmotstand og applikasjonsmiljø. Vårt logistikknettverk dekker luft, land og sjø. Flyfrakt tar 3-5 dager til asiatiske kunder. Landfrakt tar 7-15 dager til nærliggende regioner. Sjøfrakt tar 15-20 dager til Europa og Amerika. Vårt ettersalgsteam gir veiledning på stedet for testing av oksidasjonsmotstand. Vi sikrer at hver komponent beholder langsiktig antioksidasjonsytelse.