Metalliserade keramiska komponenter med hög-hållfasthet accelererar tillämpningar inom flera områden, vilket bidrar till uppgraderingen av kraftelektronik och ny energiteknik

Med den ökande efterfrågan på hög-tillförlitliga förpackningsmaterial i krafthalvledare, hög-högspänningslikström (HVDC) kraftöverföring och -distribution och nya energifordonsindustrier, håller hög-metalliserade keramiska komponenter på att bli en kärnteknisk lösning för att ansluta keramiska isoleringskroppar och metallledande strukturer. Dessa komponenter uppnår en organisk kombination av keramernas höga hållfasthet, höga temperaturbeständighet och höga isolering med metallers lödbarhet och hermeticitet genom att tillverka ett metalliserat övergångsskikt på ytan av avancerade keramiska substrat (som aluminiumoxid, kiselnitrid och zirkoniumoxid). De används ofta i krävande applikationer som kraftelektronikmoduler, hög-högspänningsreläer, medicinska röntgenrör och hydrauliska precisionskomponenter.

Materialsystem representerade av Alumina Metallized Ceramics, som använder aluminiumoxid eller kiselnitrid med hög -renhet som matris, uppnår böjhållfastheter som överstiger 1200 MPa, vilket är mycket överlägset traditionella isoleringsmaterial. Ett tätt metallskikt bildas på den keramiska ytan med molybden-manganmetoden eller tjock-filmteknik, kombinerat med elektroplätering av nickel och koppar, vilket resulterar i ett keramiskt-metallgränssnitt som kombinerar hög bindningsstyrka med vakuumförsegling. Dessa komponenter kan motstå temperaturer som överstiger 1000 grader, kraftig termisk chock och korrosiva media samtidigt som de bibehåller utmärkta elektriska isoleringsegenskaper. Särskilt i högspänningslikströmskontaktorer, använder HVDC-kontaktorns keramiska hölje den förseglade kavitetsstrukturen hos metalliserad keramik för att effektivt släcka ljusbågar och motstå tusentals volt likspänning, vilket blir en kritisk säkerhetskomponent i omvandlarstationer och energilagringssystem.

I krafthalvledarmoduler ger metalliserat keramiskt hölje för Power Semiconductors mekaniskt stöd, elektrisk isolering och tätningsskydd för enheter som IGBT och MOSFET, vilket avsevärt förbättrar modulens termiska utmattningslivslängd. Samtidigt används metalliserad aluminiumoxidkeramik för elektriska komponenter i stor utsträckning i den hermetiskt förseglade förpackningen av högspänningsisolatorer, vakuumbrytare och optiska kommunikationsenheter. För hög-energidistributionsenheter (PDU) och batterihanteringssystem i nya energifordon säkerställer Metallized Ceramics for Electrical Components den långsiktiga-tillförlitligheten hos reläer och säkringar under vibrationer, fukt och saltstänk.

Inom områdena precisionsmekanik och hydraulik uppvisar metalliserade keramiska kolvar och tätningsringar, som uppnås genom precisionsbearbetning av keramiska delar av aluminiumoxid, extremt låga friktionskoefficienter och utmärkt slitstyrka, vilket gör dem lämpliga för oljekällorsverktyg och hög-precisionsdoseringspumpar. I medicinsk utrustning används metalliserade keramiska höljen i de roterande anodenheterna av röntgenrör och CT-skannrar, vilket uppfyller de stränga kraven på hög temperatur, högt vakuum och upprepad termisk chock.

Aktuella vanliga processer i branschen inkluderar molybden-mangansintring för metallisering, tjock-filmsutskrift och vakuumavsättning. Under tillverkningen förlitar sig hög-metalliserade keramiska komponenter på hög-precisionsformnings- och slipteknik för att säkerställa dimensionstoleranser och ytfinish hos det keramiska underlaget. Typiska produkter, såsom metalliserade keramiska isoleringsrör Metalliserande keramiska delar, uppnår tillförlitlig hårdlödning av isoleringsröret och ändlocken genom att kontrollera metallskiktets tjocklek och densitet. Dessa tekniska framsteg gör det möjligt för metalliserade keramiska komponenter att möta olika behov, allt från låg-spänningssignaler till hög-likspänningsspänning och från statisk tätning till dynamisk rotation.

Med framväxten av framväxande områden som flexibel likströmsöverföring, järnvägstransporter och elflyg kommer efterfrågan på förpackningsmaterial med hög spänning, hög ström och hög miljöanpassningsförmåga att fortsätta att växa. Metalliserade keramiska komponenter baserade på aluminiumoxid och kiselnitrid, med sin oersättliga isoleringsstyrka och termomekaniska stabilitet, förväntas uppnå bredare tillämpningspenetration under de kommande fem åren, särskilt i högspänningslikströmskontaktorer, kraftmodulsubstrat och sensorhus, och blir en hörnsten för att säkerställa säker drift av elektriska system.

För teknisk information och exempelsupport avHög-metalliserade keramiska komponenter, vänligen kontakta oss.