ידע מקצועי מפורט בתעשיית מתכת קרמיקה

 

מתכת קרמית היא טכנולוגיה מיוחדת לטיפול במשטח שיוצרת סרט מתכת צפוף על פני מצע קרמי כדי להפוך את הקרמיקה לריתוך ומוליך, ובכך להשיג חיבור אמין בין קרמיקה לחומרי מתכת. המהות של טכנולוגיה זו היא בניית שכבת ביניים מעבר על פני השטח של קרמיקה שהיא יציבה כימית וקשה להרטיב אותה באמצעות הלחמה. שכבת ביניים זו יכולה לא רק להגיב כימית עם המטריצה ​​הקרמית ליצירת קשר חזק, אלא גם ליצור הרטבה ודיפוזיה טובה עם הלחמת מתכת, ובכך להשיג איטום אטום או חיבור חשמלי בין חומרים לא דומים. בתחום אריזות מוליכים למחצה כוח, דיור קרמי מתכתי עבור מוליכים למחצה כוח הוא מרכיב מרכזי של מודולי IGBT, אריזות MOSFET ובתי תיריסטורים. מוצרים אלה משתמשים בתהליך מתכת ליצירת שכבת מתכת הניתנת להלחמה באזורים ספציפיים של בית הקרמיקה להרכבת הלחמה עם מצעי נחושת, מסגרות עופרת או מסופים, בעוד הגוף הקרמי מספק בידוד חשמלי ותעלות מוליכות תרמית גבוהה. צינורות בידוד קרמיים מתכתיים חלק קרמי מתכת מתייחס לצינורות בידוד קרמיים מתכתיים וחלקים קרמיים מתכתיים, שנמצאים בשימוש נרחב בממסרי מתח גבוה-, מפסקי ואקום, מכשירי ואקום חשמליים, צינורות רנטגן ותחומים אחרים.

 

השכבה המתכתית ממוקמת בדרך כלל על פני הקצה של הצינור הקרמי או באזורים ספציפיים על המשטחים הפנימיים והחיצוניים ומשמשת לריתוך ואיטום עם אוגני מתכת או מובילי אלקטרודה. קרמיקה מתכתית לרכיבים חשמליים הוא כינוי כללי לקרמיקה מתכתית לרכיבים חשמליים, המכסה מגוון תרחישי יישומים ממגעי מתח גבוה- ועד למתגים חשמליים במתח נמוך-. רכיבים קרמיים מתכתיים בעלי חוזק-גבוה הם רכיבים קרמיים מתכתיים-בעלי חוזק גבוה המדגישים את חוזק ההדבקה בין השכבה המתכתית למטריצה ​​הקרמית, בדרך כלל בשיטת מוליבדן-מנגן או בשיטת הלחמת מתכת אקטיבית כדי לאפשר לשכבה המתכתית לעמוד בעומסי מתיחה או גזירה ללא קילוף. מארז קרמי מגע HVDC הוא חלל קרמי של מגע DC-במתח גבוה. זהו יישום טיפוסי של קרמיקה מתכתית בתחום הגנת אנרגיה גבוהה{10}מהמתח DC. השכבה המתכתית שלו משמשת לחיבור אמין עם מערכת מגע המתכת וכיסוי האיטום. יחד עם זאת, החלק הפנימי של חלל הקרמיקה צריך לעמוד-לטווח ארוך של שריפה של קשתות DC. Precision Metallized Ceramics, או קרמיקה מתכת מדויקת, מייצגים את הסטנדרטים הגבוהים יותר של התעשייה לסובלנות ממדים, דיוק מיקום שכבות מתכת ואיכות פני השטח. הם משמשים בדרך כלל בתחומי תעופה וחלל, ציוד רפואי ו{16}שדות בקרה תעשייתיים מתקדמים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

תהליך הייצור של מתכת קרמי הוא מערכת טכנית הכוללת מספר קישורי בקרה דיוק. התיאור הבא לוקח את מתכת המנגן-של מוליבדן של קרמיקה אלומינה כזרימת תהליך טיפוסית. שלב 1: הכנת מטריצה ​​קרמית - מערבבים אבקת אלומינה עם תוספים כגון קלסרים, פלסטיים ומפזרים ליצירת תמיסה, וקבל גוף ירוק בצורה הרצויה באמצעות יציקת סרט, כבישה יבשה או כבישה איזוסטטית. יציקת קלטת מתאימה לייצור מצעים קרמיים דקיקים בגודל-, כבישה יבשה מתאימה לחלקי דופן עבים-קטנים ובינוניים ובינוניים, ולחיצה איזוסטטית מתאימה לחלקי קרמיקה בצורת צינורות או מיוחדים-. הגוף הירוק מיובש ומחולק (מחממים באיטיות ל-400-600 מעלות כדי להסיר חומרים אורגניים), ולאחר מכן חוטאים בכבשן בטמפרטורה גבוהה (קרמיקת אלומינה היא בערך 1600-1700 מעלות) כדי לקבל מטריצה ​​קרמית צפופה. על המטריצה ​​הקרמית המוטבעת להיות טחון פני השטח או עיבוד היקפי כדי לעמוד בדרישות סובלנות ממדים.

שלב 2: הכנת תרחיץ מתכתי - שקלו אבקת מוליבדן, אבקת מנגן ותוספים (כגון סיליקה, תחמוצת אלומיניום, תחמוצת מגנזיום ושטפים נוספים) לפי הנוסחה, ערבבו אותם, הוסיפו נשאים אורגניים (טרפינול, תאית אתיל וכו') וטוחנו ליצירת תמיסה משחתית עם ויסקו מתאים. תכולת המוצק, גודל החלקיקים והתכונות הריאולוגיות של התרחיץ משפיעים ישירות על העובי, הצפיפות וההתכווצות של שכבת המתכת. שלב 3: ציפוי שכבת מתכת - יש למרוח את תמיסת המתכת על האזור שנקבע מראש של המצע הקרמי באמצעות הדפסת מסך, ריסוס, טבילה או הברשה. עבור דיור קרמי מתכתי עבור מוליכים למחצה כוח, לעתים קרובות נעשה שימוש בהדפסת מסך כדי להשיג שליטה מדויקת על הצורה והמיקום של האזורים המתכתים. עבור צינורות בידוד קרמיים מתכתיים, מתכת של הקירות הפנימיים או החיצוניים של חלקים צינוריים משתמשת בדרך כלל בתהליכי ציפוי או ריסוס, בשילוב עם כלי הגנה מיוחדים. יש לייבש את החלקים המצופים בתנור (בערך 100-150 מעלות) כדי להנדיד את הנשא האורגני.

 

שלב 4: סינטר מתכת ראשוני - הנח את חלקי הקרמיקה המצופים והמיובשים בכבשן מימן-מגן באווירה לסינטר-בטמפרטורה גבוהה. טמפרטורת הסינטר היא בדרך כלל בין 1300-1500 מעלות (תלוי בנוסחה), וזמן ההחזקה הוא כ-30-60 דקות. במהלך תהליך הסינטר, אבקת המנגן-מוליבדן עוברת צפיפות סינטר, ובמקביל, שלב הזכוכית נודד משכבת ​​המנגן-מוליבדן לממשק הקרמי ומגיב עם האלומינה בקרמיקה ליצירת שלב ביניים מעבר. תפקידה של אטמוספרת מימן הוא להפחית את סרט התחמוצת על פני אבקת המתכת ולקדם את פעילות סינטר. לאחר סינטרה, שכבת המתכת יוצרת קשר כימי חזק עם המטריצה ​​הקרמית. שלב 5: ציפוי ניקל. ציפוי ניקל ללא אלקטרו או ניקל אלקטרו מבוצע על פני שכבת המנגן מוליבדן לאחר מתכת ראשונית וסינטר. לציפוי ניקל יש שתי מטרות: האחת היא להגן על שכבת מוליבדן-מנגן מפני חמצון, והשנייה היא לספק משטח הלחמה (הרטבה של הלחמה לניקל טובה יותר מזו של שכבת מוליבדן-מנגן). עובי שכבת ציפוי הניקל נשלט בדרך כלל על 2-8 מיקרון. אם הוא דק מדי, הציפוי עלול להיות מומס על ידי ההלחמה במהלך הריתוך. אם זה עבה מדי, זה עלול להיגרם על ידי מתח פנימי.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

האיכות של מוצרים מתכתיים קרמיים באה לידי ביטוי לרוב בפרטים מיקרוסקופיים שניתן לראות בעין בלתי מזוינת או לתפוס באמצעות בדיקות פשוטות. הראשון הוא המשכיות וחוזק ההידבקות של שכבת המתכת - מקם את המעטפת הקרמי המתכתית עבור מוליכים למחצה כוח תחת אור טוב וצפה בו. שכבת מתכת- באיכות גבוהה צריכה להיות בעלת ברק מתכתי אחיד, קצוות ברורים וחדים, וללא קילוף או פגמים אחרים. השתמש בסרט 3M כדי להדביק אותו על פני השכבה המתכתית וקלף אותו במהירות. לא צריכים להיות חלקיקי מתכת תקועים. השני הוא דיוק המיקום של האזור המתכתי. עבור חלקים צינוריים כגון צינורות מבודדים קרמיים מתכתיים, חלקי קרמיקה מתכתיים, אחידות הרוחב והריכוזיות של הטבעת המתכתית של הקצה- קובעות ישירות את אמינות האיטום בעת ריתוך לאוגן המתכת. סטייה מופרזת עלולה להוביל לכשל מקומי בריתוך או הצפת הלחמה. הפרט השלישי הוא האיכות של שכבת ציפוי הניקל - שכבת ציפוי ניקל מתאימה צריכה להיות במצב מט או חצי- בהיר, ללא הבדל צבע ברור, חורים או שלפוחיות. עבור המארז הקרמי של מגע HVDC, טבלו את חלל הקרמיקה המצופה בניקל- בשטף סטנדרטי.

 

לאחר הוצאתו, שים לב שהמשטח המתכתי צריך להיות מכוסה לחלוטין בשטף ואין אזור דחיית הלחמה-, המשקף ישירות את יכולת ההלחמה של ההלחמה הבאה. הפרט הרביעי הוא מצב המטריצה ​​הקרמית לאחר סינטר - מתכת וסינטר עוברים מחזורי טמפרטורה- גבוהים מעל 1300 מעלות, והאיכות הלא יציבה של המטריצה ​​הקרמית עלולה לגרום למיקרו-סדקים או עיוותים. הנח Precision Metallized Ceramics שטוח על פלטפורמת שיש והשתמש במד חשיש כדי לבדוק את השטיחות; עבור חלקים צינוריים, בדוק את ההקבלה של שני פני הקצה. הפרט האחרון שמתעלמים ממנו בקלות הוא מבנה החתך-של שכבת המתכת - התבוננו בחתך-הרוחב של שכבת המתכת דרך מיקרוסקופ מטאלוגרפי. שכבת המתכת של מוצר-איכותי צריכה להיות צפופה וללא חורים-דרך, והממשק עם המצע הקרמי צריך להציג צורת שן הכלבית-שכלבית ולא מרווח ישר. החברה שלנו מבצעת בדיקות פריט-לפריט- של הפרטים לעיל עבור כל אצווה של מוצרים מתכתיים קרמיים ושומרת תמונות מטאלוגרפיות ורישומי בדיקות הלחמה כדי להבטיח שכל מוצר שנמסר עומד בדרישות האיכות-הנדסיות.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

תעשיות היישומים של מוצרי מתכת קרמי מכסות מגוון רחב של תחומים, החל מאלקטרוניקה כוח ועד אנרגיה חדשה, החל מתעופה וחלל ועד מכשירים רפואיים. בתעשיית מוליכים למחצה כוח, דיור קרמי מתכתי עבור מוליכים למחצה כוח הוא מרכיב ליבה של מודולי IGBT, MOSFET ואריזות דיודות. מודולי IGBT נמצאים בשימוש נרחב בממירי תדרים, מכונות ריתוך חשמליות, חימום אינדוקציה ומערכות מתיחה למעבר מסילה. קונכיות הקרמיקה שלהם צריכות לעמוד בדרישות המקיפות של בידוד מתח גבוה- (ערך אופייני 1200V-6500V), מוליכות תרמית גבוהה ופיזור חום, ואמינות מחזור תרמי-לטווח ארוך. בתחום הולכת והפצת הכוח, מארז קרמי מגע HVDC משמש במתקני טעינת רכב חשמלי, מערכות אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית וארונות הפצה DC. מגעי DC-במתח גבוה צריכים לשבור באופן אמין זרם תקלה בתנאי DC. איכות המתכת של חלל הקרמיקה קובעת ישירות את אטימות האוויר ואת ביצועי כיבוי הקשת של המגע. בתחום מכשירי ואקום חשמליים, צינורות מבודדים קרמיים מתכתיים, חלק קרמי מתכתי משמש במטפי קשת ואקום (רכיבי ליבה של מפסקי מתח בינוני וגבוה), צינורות גל נעים, מגנטונים וצינורות רנטגן.

 

חלקי קרמיקה מתכתיים צריכים לשמור על אטימות-לטווח ארוך בסביבות ואקום גבוהות. הנקבוביות של השכבה המתכתית ואטימות הריתוך הם מדדי איכות מפתח. בתחומי התעופה והחלל והצבא, רכיבים קרמיים מתכתיים בעלי חוזק- גבוה משמשים במארזים למחפשי טילים, מצעי משדר לוויינים ואריזת חיישני מנוע תעופה-. ישנן דרישות גבוהות במיוחד לעמידות החומרים בטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני פגיעות ואמינות-לטווח ארוך. בתחומי הבקרה התעשייתית והחשמל הכללי, קרמיקה מתכתית לרכיבי חשמל מכסה מכשירי חשמל במתח נמוך (כגון מגע, ממסרים, תרמוסטטים), מתגי מתח גבוה-, מתנעי מנורות פריקת גז ומצתים. בתחום הציוד הרפואי, Precision Metallized Ceramics משמשת במחברי הזנה-באמצעות למכשירים רפואיים הניתנים להשתלה (כגון קוצבי לב, נוירוסטימולטורים), גלאי CT ומכשירי לייזר כירורגיים, המחייבים את שכבת המתכת להיות תואמת ביולוגית ויכולה לעבור בדיקות עיקור קפדניות.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

אנחנו מספקיםאלומינה קרמיקה מתכתיתשירות-אחד מיציקה קרמית, השחזה מדויקת, שיטת מוליבדן מנגן/מתכת AMB, ציפוי ניקל ועד הרכבת ריתוך. צוות ההנדסה יכול להשלים במהירות את תכנון תוכנית התהליך בהתאם לרמת המתח שלך, דרישות אטימות האוויר ופרמטרי ממשק הריתוך. ברוכים הבאים להגיש שרטוטים או מפרטים טכניים להערכת תהליך ועגינה לדוגמא.