Gedetailleerde professionele kennis van de keramische metallisatie-industrie

 

Keramische metallisatie is een speciale oppervlaktebehandelingstechnologie die een dichte metaalfilm vormt op het oppervlak van een keramisch substraat om het keramiek lasbaar en geleidend te maken, waardoor een betrouwbare verbinding tussen keramiek en metalen materialen wordt bereikt. De essentie van deze technologie is het bouwen van een overgangstussenlaag op het oppervlak van keramiek die chemisch stabiel is en moeilijk te bevochtigen door solderen. Deze tussenlaag kan niet alleen chemisch reageren met de keramische matrix om een ​​sterke binding te vormen, maar ook een goede bevochtiging en diffusie vormen met metaalsoldeer, waardoor luchtdichte afdichting of elektrische verbinding tussen ongelijksoortige materialen wordt bereikt. Op het gebied van vermogenshalfgeleiderverpakkingen is gemetalliseerde keramische behuizing voor vermogenshalfgeleiders een belangrijk onderdeel van IGBT-modules, MOSFET-verpakkingen en thyristorbehuizingen. Deze producten maken gebruik van een metallisatieproces om een ​​soldeerbare metaallaag te vormen in specifieke delen van de keramische behuizing voor soldeerassemblage met koperen substraten, leadframes of aansluitingen, terwijl het keramische lichaam elektrische isolatie en kanalen met hoge thermische geleidbaarheid biedt. Gemetalliseerde keramische isolatiebuizen Metalliserend keramisch onderdeel verwijst naar gemetalliseerde keramische isolatiebuizen en gemetalliseerde keramische onderdelen, die veel worden gebruikt in hoog-spanningsrelais, vacuümonderbrekers, elektrische vacuümapparaten, röntgen-straalbuizen en andere velden.

 

De gemetalliseerde laag bevindt zich meestal op het kopvlak van de keramische buis of op specifieke plaatsen op de binnen- en buitenoppervlakken en wordt gebruikt voor het lassen en afdichten met metalen flenzen of elektrodeleidingen. Gemetalliseerde keramiek voor elektrische componenten is een algemene term voor gemetalliseerde keramiek voor elektrische componenten, die een verscheidenheid aan toepassingsscenario's omvat, van hoog-spanningsschakelaars tot laag-elektrische laagspanningsschakelaars. Gemetalliseerde keramische componenten met hoge-sterkte zijn gemetalliseerde keramische componenten met hoge-sterkte die de hechtsterkte tussen de gemetalliseerde laag en de keramische matrix benadrukken, meestal met behulp van de molybdeen-mangaanmethode of de actieve metaalsoldeermethode om de gemetalliseerde laag in staat te stellen trek- of schuifbelastingen te weerstaan ​​zonder los te laten. De keramische behuizing van de HVDC-contactor is een keramische holte met hoog-DC-contactor. Het is een typische toepassing van gemetalliseerde keramiek op het gebied van nieuwe energie hoog-gelijkspanningsbeveiliging. De gemetalliseerde laag wordt gebruikt voor een betrouwbare verbinding met het metalen contactsysteem en het afdichtingsdeksel. Tegelijkertijd moet de binnenkant van de keramische holte bestand zijn tegen langdurige verbranding van gelijkstroombogen. Precisie-gemetalliseerde keramiek, of precisie-gemetalliseerde keramiek, vertegenwoordigt de hogere normen van de industrie op het gebied van maattolerantie, nauwkeurigheid van de gemetalliseerde laagpositie en oppervlaktekwaliteit. Ze worden meestal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, medische apparatuur en hoogwaardige industriële controlevelden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Het productieproces van keramische metallisatie is een technisch systeem waarbij meerdere precisiecontroleverbindingen betrokken zijn. De volgende beschrijving neemt de molybdeen-mangaan-metallisatie van aluminiumoxide-keramiek als een typische processtroom. Stap 1: Bereiding van keramische matrix – Meng aluminiumoxidepoeder met additieven zoals bindmiddelen, weekmakers en dispergeermiddelen om een ​​slurry te vormen en verkrijg een groen lichaam met de gewenste vorm door middel van tape-gieten, droogpersen of isostatisch persen. Tapegieten is geschikt voor de productie van grote- dunne keramische substraten, droogpersen is geschikt voor kleine en middelgrote-dikke-wandige onderdelen, en isostatisch persen is geschikt voor buisvormige of speciaal-gevormde keramische onderdelen. Het groene lichaam wordt gedroogd en ontgomd (langzaam verwarmd tot 400-600 graden om organisch materiaal te verwijderen) en vervolgens gesinterd in een hogetemperatuuroven (aluminiumoxide-keramiek is ongeveer 1600-1700 graden) om een ​​dichte keramische matrix te verkrijgen. De gesinterde keramische matrix moet aan het oppervlak worden geslepen of aan de omtrek worden verwerkt om aan de maattolerantie-eisen te voldoen.

Stap 2: Bereiding van gemetalliseerde slurry – Weeg molybdeenpoeder, mangaanpoeder en additieven (zoals silica, aluminiumoxide, magnesiumoxide en andere vloeimiddelen) volgens de formule, meng ze, voeg organische dragers toe (terpineol, ethylcellulose, enz.) en maal tot een pasta-slurry met de juiste viscositeit. Het vastestofgehalte, de deeltjesgrootte en de reologische eigenschappen van de slurry hebben rechtstreeks invloed op de dikte, dichtheid en sinterkrimp van de metallisatielaag. Stap 3: Coating van de metallisatielaag – Breng de metallisatieslurry aan op het vooraf bepaalde gebied van het keramische substraat door middel van zeefdrukken, spuiten, dompelen of borstelen. Voor gemetalliseerde keramische behuizingen voor vermogenshalfgeleiders wordt vaak zeefdruk gebruikt om nauwkeurige controle over de vorm en positie van de gemetalliseerde gebieden te verkrijgen. Voor gemetalliseerde keramische isolatiebuizen Het metalliseren van keramische onderdelen maakt bij het metalliseren van de binnen- of buitenwanden van buisvormige onderdelen meestal gebruik van dompelcoating- of spuitprocessen, gecombineerd met speciaal beschermend gereedschap. De gecoate delen moeten in een oven (ongeveer 100-150 graden) worden gedroogd om de organische drager te vervluchtigen.

 

Stap 4: Sinteren door primaire metallisatie – Plaats de gecoate en gedroogde keramische onderdelen in een waterstof-oven met beschermende atmosfeer voor sinteren op hoge- temperatuur. De sintertemperatuur ligt gewoonlijk tussen 1300-1500 graden (afhankelijk van de formule) en de houdtijd is ongeveer 30-60 minuten. Tijdens het sinterproces ondergaat het molybdeen-mangaanpoeder sinterverdichting, en tegelijkertijd migreert de glasfase van de molybdeen-mangaanlaag naar het keramische grensvlak en reageert met het aluminiumoxide in het keramiek om een ​​overgangstussenfase te vormen. De functie van een waterstofatmosfeer is het verminderen van de oxidefilm op het oppervlak van metaalpoeder en het bevorderen van de sinteractiviteit. Na het sinteren vormt de metallisatielaag een sterke chemische binding met de keramische matrix. Stap 5: Vernikkelen. Stroomloos vernikkelen of galvanisch nikkel wordt uitgevoerd op het oppervlak van de molybdeen-mangaanlaag na primaire metallisatie en sinteren. Vernikkelen heeft twee doelen: de ene is het beschermen van de molybdeen-mangaanlaag tegen oxidatie, en de andere is het verschaffen van een soldeerbaar oppervlak (de bevochtigbaarheid van soldeer op nikkel is beter dan die van de molybdeen-mangaanlaag). De dikte van de nikkelplateerlaag wordt gewoonlijk op 2-8 micron gehouden. Als deze te dun is, kan de coating tijdens het lassen door het soldeer worden opgelost. Als het te dik is, kan dit worden veroorzaakt door interne spanning.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De kwaliteit van keramische gemetalliseerde producten wordt vaak weerspiegeld in microscopische details die met het blote oog kunnen worden waargenomen of via eenvoudige tests kunnen worden waargenomen. De eerste is de continuïteit en hechtingssterkte van de metallisatielaag. - plaats de gemetalliseerde keramische behuizing voor vermogenshalfgeleiders onder goed licht en observeer deze. Een metallisatielaag van hoge-kwaliteit moet een uniforme metaalachtige glans hebben, heldere en scherpe randen, en geen zichtbare afbladdering of andere defecten. Gebruik 3M-tape om het op het oppervlak van de gemetalliseerde laag te plakken en trek het snel los. Er mogen geen metaaldeeltjes vastzitten. De tweede is de positioneringsnauwkeurigheid van het gemetalliseerde gebied. Voor buisvormige onderdelen zoals gemetalliseerde keramische isolatiebuizen en metalliserende keramische onderdelen, bepalen de breedte-uniformiteit en concentriciteit van de gemetalliseerde eindring direct de betrouwbaarheid van de afdichting bij het lassen aan de metalen flens. Een te grote afwijking kan leiden tot plaatselijke lasfouten of soldeeroverloop. Het derde detail is de kwaliteit van de vernikkelingslaag. - Een gekwalificeerde vernikkelingslaag moet een uniforme, matte of semi-heldere staat hebben, zonder duidelijk kleurverschil, gaatjes of blaasjes. Dompel voor de keramische behuizing van de HVDC-contactor de vernikkelde keramische holte onder in standaard vloeimiddel.

 

Nadat u het eruit heeft gehaald, moet u er rekening mee houden dat het gemetalliseerde oppervlak volledig bedekt moet zijn met vloeimiddel en dat er geen soldeer--afwijzingsgebied is, wat een directe weerspiegeling is van de soldeerbaarheid van het daaropvolgende solderen. Het vierde detail is de toestand van de keramische matrix na het sinteren. - Metallisatie en sinteren ondergaan hoge-temperatuurcycli boven de 1300 graden, en de onstabiele kwaliteit van de keramische matrix kan micro-scheuren of kromtrekken veroorzaken. Plaats Precision Metallized Ceramics plat op een marmeren platform en gebruik een voelermaat om de vlakheid te controleren; controleer bij buisvormige onderdelen de parallelliteit van beide eindvlakken. Het laatste detail dat gemakkelijk over het hoofd wordt gezien is de dwarsdoorsnedestructuur van de metallisatielaag. Bekijk de dwarsdoorsnede van de metallisatielaag door een metallografische microscoop. De metallisatielaag van een product van hoge-kwaliteit moet dicht zijn en zonder-gaten, en het grensvlak met het keramische substraat moet de vorm hebben van een in elkaar grijpende hoektand-in plaats van een rechte opening. Ons bedrijf voert item--voor-item-inspecties uit van de bovenstaande gegevens voor elke batch keramische gemetalliseerde producten en houdt metallografische foto's en soldeerbaarheidstestgegevens bij om ervoor te zorgen dat elk geleverd product voldoet aan de technische- kwaliteitseisen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De toepassingsindustrieën van keramische metallisatieproducten bestrijken een breed scala aan gebieden, van vermogenselektronica tot nieuwe energie, van lucht- en ruimtevaart tot medische apparatuur. In de vermogenshalfgeleiderindustrie is gemetalliseerde keramische behuizing voor vermogenshalfgeleiders een kerncomponent van IGBT-modules, MOSFET en diodeverpakkingen. IGBT-modules worden veel gebruikt in frequentieomvormers, elektrische lasmachines, inductieverwarming en tractiesystemen voor spoorwegvervoer. Hun keramische omhulsels moeten voldoen aan de uitgebreide eisen van hoge-spanningsisolatie (typische waarde 1200V-6500V), hoge thermische geleidbaarheid en warmtedissipatie, en lange- betrouwbaarheid van de thermische cyclus. Op het gebied van energietransmissie en -distributie wordt de keramische behuizing van HVDC-contactor gebruikt in oplaadfaciliteiten voor elektrische voertuigen, fotovoltaïsche energieopslagsystemen en DC-verdeelkasten. Hoogspannings-DC-magneetschakelaars moeten op betrouwbare wijze foutstroom kunnen onderbreken onder DC-omstandigheden. De metallisatiekwaliteit van de keramische holte bepaalt rechtstreeks de luchtdichtheid en boogdovende prestaties van de contactor. Op het gebied van elektrische vacuümapparaten wordt Metalized Ceramic Isolating Tubes Metalizing Ceramic Part gebruikt in vacuümboogblussers (kerncomponenten van midden- en hoogspanningsstroomonderbrekers), lopende golfbuizen, magnetrons en röntgenbuizen.

 

Gemetalliseerde keramische onderdelen moeten langdurig luchtdicht blijven-in hoogvacuümomgevingen. De porositeit van de gemetalliseerde laag en de lasluchtdichtheid zijn belangrijke kwaliteitsindicatoren. In de lucht- en ruimtevaart- en militaire sector worden zeer sterke gemetalliseerde keramische componenten gebruikt in behuizingen van raketzoekers, substraten voor satelliettransponders en verpakking van- vliegtuigmotorsensoren. Er worden extreem hoge eisen gesteld aan de hoge temperatuurbestendigheid, slagvastheid en betrouwbaarheid van de materialen op lange- termijn. Op het gebied van industriële besturing en algemene elektriciteit omvat Gemetalliseerde Keramiek voor Elektrische Componenten elektrische apparaten met lage-spanning (zoals schakelaars, relais, thermostaten), hoog-spanningsschakelaars, starters voor gasontladingslampen en bougies. Op het gebied van medische apparatuur wordt Precision Metallized Ceramics gebruikt in doorvoerconnectoren-voor implanteerbare medische apparaten (zoals pacemakers, neurostimulators), CT-detectoren en laserchirurgische instrumenten, waarvoor vereist is dat de metallisatielaag biocompatibel is en strenge sterilisatietests kan doorstaan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wij biedenAluminiumoxide gemetalliseerde keramiekone-service van keramisch gieten, precisieslijpen, molybdeen-mangaanmethode/AMB-metallisatie, vernikkelen tot lasmontage. Het technische team kan het ontwerp van het procesplan snel voltooien op basis van uw spanningsniveau, luchtdichtheidsvereisten en lasinterfaceparameters. Welkom bij het indienen van tekeningen of technische specificaties voor procesevaluatie en monsterdocking.