Høy-metalliserte keramiske komponenter akselererer applikasjoner på flere felt, og bidrar til oppgraderingen av kraftelektronikk og ny energiteknologi

Med den økende etterspørselen etter høy-pålitelighetsemballasjematerialer i krafthalvledere, høy-strømoverføring og -distribusjon med høy-strøm (HVDC) og nye energikjøretøyindustrier, er høy-metalliserte keramiske komponenter i ferd med å bli en kjerneteknologiløsning for å koble sammen keramiske isolasjonslegemer og metallledende strukturer. Disse komponentene oppnår en organisk kombinasjon av høy styrke, høy temperaturbestandighet og høy isolasjon av keramikk med loddeevne og hermetisitet av metaller ved å fremstille et metallisert overgangslag på overflaten av avanserte keramiske underlag (som alumina, silisiumnitrid og zirkoniumoksid). De er mye brukt i krevende applikasjoner som kraftelektroniske moduler, høyspenningsreléer, medisinske røntgenrør og hydrauliske presisjonskomponenter.

Materialsystemer representert av Alumina Metallized Ceramics, som bruker høy-renhet av alumina eller silisiumnitrid som matrise, oppnår bøyestyrker som overstiger 1200 MPa, langt bedre enn tradisjonelle isolasjonsmaterialer. Et tett metalllag dannes på den keramiske overflaten ved hjelp av molybden-manganmetoden eller tykk-filmteknologi, kombinert med elektroplettering av nikkel og kobber, noe som resulterer i et keramisk-metallgrensesnitt som kombinerer høy bindestyrke med vakuumforsegling. Disse komponentene tåler temperaturer over 1000 grader, alvorlig termisk sjokk og etsende medier samtidig som de opprettholder utmerkede elektriske isolasjonsegenskaper. Spesielt i høyspennings DC-kontaktorer, bruker HVDC-kontaktorens keramiske kabinett den forseglede hulromsstrukturen til metallisert keramikk for effektivt å slukke lysbuer og motstå tusenvis av volt likespenning, og blir en kritisk sikkerhetskomponent i omformerstasjoner og energilagringssystemer.

I krafthalvledermoduler gir metallisert keramisk hus for krafthalvledere mekanisk støtte, elektrisk isolasjon og tetningsbeskyttelse for enheter som IGBT-er og MOSFET-er, noe som forbedrer modulens termiske utmattingslevetid betydelig. I mellomtiden er metallisert alumina-keramikk for elektriske komponenter mye brukt i hermetisk forseglet emballasje av høyspentisolatorer, vakuumavbrytere og optiske kommunikasjonsenheter. For høyspenningsstrømfordelingsenheter (PDU-er) og batteristyringssystemer i nye energikjøretøyer, sikrer metallisert keramikk for elektriske komponenter den langsiktige-påliteligheten til reléer og sikringer under vibrasjoner, fuktighet og saltspraymiljøer.

Innenfor presisjonsmekanikk og hydraulikk viser metalliserte keramiske stempler og tetningsringer, oppnådd gjennom presisjonsbearbeiding av aluminiumoksyd keramiske deler, ekstremt lave friksjonskoeffisienter og utmerket slitestyrke, noe som gjør dem egnet for oljebrønnverktøy og høy-presisjonsmålepumper. I medisinsk utstyr brukes metalliserte keramiske hus i de roterende anodesammenstillingene til røntgenrør og CT-skannere, og oppfyller de strenge kravene til høy temperatur, høyt vakuum og gjentatt termisk sjokk.

Gjeldende vanlige prosesser i industrien inkluderer molybden-mangansintring for metallisering, trykking av tykk-film og vakuumavsetning. Under produksjon er høy-metalliserte keramiske komponenter avhengig av høy-presisjonsformings- og slipeteknologi for å sikre dimensjonstoleranser og overflatefinish til det keramiske underlaget. Typiske produkter, som metalliserte keramiske isolasjonsrør Metalliserende keramiske deler, oppnår pålitelig lodding av isolasjonsrøret og endestykkene ved å kontrollere tykkelsen og tettheten til metalllaget. Disse teknologiske fremskrittene gjør det mulig for metalliserte keramiske komponenter å møte ulike behov, alt fra lav-spenningssignaler til høy- likespenning, og fra statisk forsegling til dynamisk rotasjon.

Med fremveksten av nye felt som fleksibel DC-kraftoverføring, jernbanetransport og elektrisk luftfart, vil etterspørselen etter emballasjematerialer med høy spenning, høy strøm og høy miljøtilpasningsevne fortsette å vokse. Metalliserte keramiske komponenter basert på aluminiumoksyd og silisiumnitrid, med deres uerstattelige isolasjonsstyrke og termomekaniske stabilitet, forventes å oppnå bredere brukspenetrasjon i løpet av de neste fem årene, spesielt i høyspennings likestrømskontaktorer, kraftmodulsubstrater og sensorhus, og blir en kjernehjørnestein for å sikre sikker drift av elektriske systemer.

For teknisk informasjon og prøvestøtte forHøy-metalliserte keramiske komponenter, ta gjerne kontakt med oss.