Hur man förhindrar oxidation av keramisk metallisering

I nya energifordonskraftmoduler och industriella invertersystem är ett vanligt problem oxidationen av metallskikt på keramiska substrat. Keramisk metallisering är processen att avsätta metallfilmer på keramiska ytor. Den låter keramik leda elektricitet. När det oxiderar sänker det direkt komponenternas ledningsförmåga och förkortar livslängden. Den här artikeln kommer att förklara praktiska sätt att förhindra sådan oxidation. Det kommer också att täcka hur man kontrollerar om dessa sätt fungerar, hur man håller prestandan stabil efter skydd, viktiga applikationsscenarier och Xiamen APOLLOs riktade lösningar.

 

 

1. Välj Anti-Oxidation Metal Plating Layers​

När du tillverkar aluminiumoxidmetalliserad keramik, använd nickel-guld (Ni-Au) eller nickel-palladium-guld (Ni-Pd-Au) plätering. Använd inte ren koppar. Dessa legeringsskikt bildar en tät skyddsfilm i luften. De bromsar oxidationen med mer än 60 % jämfört med rena metallskikt. Kontrollera pläteringstjocklek mellan 3-5μm. Detta balanserar kostnad och skydd

 

2. Lägg till Post-Metallization Seal Treatment​

Efter att ha metalliserat precisionsmetalliserad keramik, applicera ett lager av silikon-modifierad epoxifogmassa. Sätt den på gränssnittet mellan metall och keramik. Detta tätningsmedel fyller små luckor vid korsningen. Det blockerar fukt och syre från att komma in. Det fungerar särskilt bra för komponenter som används på fuktiga platser, som marina elektriska system.

 

3. Kontrollera atmosfären under värmebehandling

Använd en reducerande atmosfär vid sintring av metalliserad keramik. Denna atmosfär är en blandning av kväve och väte. Vätehalten bör vara 5-8%. Detta hindrar metallskiktet från att reagera med syre vid höga temperaturer. Det undviker oxidbildning som skulle fortsätta att oxidera senare

 

4. För-Behandla keramiska ytor​

Etsa den keramiska ytan före metallisering. Använd utspädd fluorvätesyra (5 % koncentration) i 2-3 minuter. Detta tar bort den naturliga oxidfilmen på keramiken. Det förbättrar bindningen mellan metallskiktet och keramen. En tätare bindning minskar sätten för syre att komma in. Detta ökar indirekt antioxidationsprestanda.

 

 

1. Saltsprutbeständighetstest: Ta precisionsmetalliserade aluminiumoxidkeramiska komponenter. Lägg dem i en 5% natriumkloridlösning vid 35 grader. Spraya kontinuerligt i 48 timmar. Efter testet, kontrollera metallskiktet. Om det inte finns någon missfärgning, ingen skalning och motståndet bara ändras med mindre än eller lika med 5 %, fungerar oxidationsskyddet.

 

2. Hög-oxidationstest: Värm metalliserad keramik i en muffelugn till 400 grader. Håll den där i 24 timmar. Kyl sedan till rumstemperatur. Mät metallskiktets plåtmotstånd före och efter. Om ökningen är mindre än 8 %, uppfyller anti-oxidationsmetoden industriella krav.​

 

3. Fuktighetscykeltest: Växla komponenten mellan två miljöer. Först, 90% relativ luftfuktighet vid 40 grader i 12 timmar. Därefter 30% relativ luftfuktighet vid 25 grader i 12 timmar. Upprepa 50 gånger. Om det inte finns några synliga oxidationsfläckar på metallskiktet kan skyddet hantera fukt{12}}inducerad oxidation.

 

​

Anti-oxidationskeramisk metallisering är mycket viktig inom många områden med hög-efterfrågan. I nya batterihanteringssystem för energifordon (BMS) behöver aluminiummetalliserad keramik anti-oxidationsskydd. Motorrum har värme och fukt. Skydd undviker konduktivitetsförlust och håller batteriströmfördelningen stabil. I industriella frekvensomvandlare förlitar sig precisionsmetalliserade aluminiumoxidkeramiska komponenter på anti-oxidationsskikt. Dessa lager hanterar upprepade temperaturförändringar. De förhindrar kortslutningar orsakade av oxidation. I medicinsk utrustning som MRI-maskiner behöver metalliserad keramik strikta anti{11}}oxidationsåtgärder. Även liten oxidation kan störa signalöverföringens noggrannhet. Alla dessa scenarier behöver effektivt förebyggande av oxidation för att hålla komponenterna tillförlitliga.

 

​

1. Se till att värmebeständigheten inte minskar

Anti-oxidationsskikt (plätering eller tätningsmedel) måste hålla sig stabila vid höga temperaturer. Titta till exempel på Ni-Au-skiktet på aluminiumoxidmetalliserad keramik. Den ska inte smälta eller skala när den utsätts för 300 grader i 1000 timmar. Detta säkerställer att den fungerar normalt på platser med hög-temperatur, som motorstyrenheter.​

 

2. Håll den elektriska konduktiviteten konsekvent​

Efter anti-oxidationsbehandling bör metallskiktet av precisionsmetalliserad keramik hålla en konduktivitet som är större än eller lika med 95 % IACS. Även efter 5000 timmars användning bör motståndet inte öka kraftigt. Detta garanterar att komponentens elektriska prestanda inte skadas av oxidation

 

3. Förbättra motståndet mot tuffa miljöer

Förmetalliserad keramikanvänds i kemiska anläggningar måste anti-oxidationssystemet (plätering + tätningsmedel) motstå svaga syror och alkalier. Blötlägg den i 10% ättiksyra i 24 timmar. Metallskiktet ska förbli intakt. Detta hindrar kemisk korrosion från att påskynda oxidationen.

 

 

Xiamen APOLLOs metalliserade keramik använder en två- anti- antioxidationsprocess. Lägg först en Ni-Pd-Au-legeringsplätering (4 μm tjock). Applicera sedan en hög-temperatur-beständig silikonförsegling på gränssnittet. Denna kombination saktar ner oxidationen med över 70 % jämfört med industristandarder. Våra produkter inkluderar aluminiumoxidmetalliserad keramik och precisionsmetalliserad keramik för olika scenarier

 

Alla våra produkter uppfyller ISO9001-2015, IATF16949, ROHS och REACH-certifieringar. Vi erbjuder anpassade tjänster. Vi anpassar pläteringsmaterial (Ni-Au/Ni-Pd-Au) och tätningsmaterial baserat på kundens behov. Dessa behov inkluderar strömkapacitet, temperaturbeständighet och applikationsmiljö. Vårt logistiknätverk täcker luft, land och hav. Flygfrakt tar 3-5 dagar till asiatiska kunder. Landfrakt tar 7-15 dagar till närliggande regioner. Sjöfrakt tar 15-20 dagar till Europa och Amerika. Vårt eftermarknadsteam ger vägledning på plats för testning av oxidationsbeständighet. Vi säkerställer att varje komponent behåller långsiktig antioxidationsprestanda.