ความรู้ทางวิชาชีพโดยละเอียดเกี่ยวกับอุตสาหกรรมการเคลือบโลหะเซรามิก

 

การเคลือบโลหะด้วยเซรามิกเป็นเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวแบบพิเศษที่สร้างฟิล์มโลหะหนาแน่นบนพื้นผิวของพื้นผิวเซรามิกเพื่อให้เซรามิกสามารถเชื่อมและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ ดังนั้นจึงบรรลุการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ระหว่างเซรามิกและวัสดุโลหะ สาระสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือการสร้างชั้นกลางการเปลี่ยนผ่านบนพื้นผิวของเซรามิกซึ่งมีความเสถียรทางเคมีและยากต่อการทำให้เปียกโดยการบัดกรี ชั้นกลางนี้ไม่เพียงแต่สามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับเมทริกซ์เซรามิกเพื่อสร้างพันธะที่แข็งแกร่ง แต่ยังก่อให้เกิดการเปียกและการแพร่กระจายที่ดีด้วยการบัดกรีโลหะ ดังนั้นจึงบรรลุการปิดผนึกสุญญากาศหรือการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าระหว่างวัสดุที่แตกต่างกัน ในด้านบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง ตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนประกอบสำคัญของโมดูล IGBT บรรจุภัณฑ์ MOSFET และตัวเรือนไทริสเตอร์ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ใช้กระบวนการเคลือบโลหะเพื่อสร้างชั้นโลหะที่สามารถบัดกรีได้ในพื้นที่เฉพาะของตัวเรือนเซรามิกสำหรับการประกอบบัดกรีด้วยซับสเตรตทองแดง ลีดเฟรม หรือขั้วต่อ ในขณะที่ตัวเซรามิกให้ฉนวนไฟฟ้าและช่องนำความร้อนสูง ท่อฉนวนเซรามิกเคลือบโลหะ ชิ้นส่วนเซรามิกเคลือบโลหะหมายถึงท่อฉนวนเซรามิกเคลือบโลหะและชิ้นส่วนเซรามิกเคลือบโลหะ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในรีเลย์แรงดันสูง- ตัวขัดขวางสูญญากาศ อุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้า หลอดรังสีเอกซ์- และสาขาอื่นๆ

 

ชั้นเคลือบโลหะมักจะอยู่ที่ส่วนปลายของท่อเซรามิกหรือในพื้นที่เฉพาะบนพื้นผิวด้านในและด้านนอก และใช้สำหรับการเชื่อมและปิดผนึกด้วยหน้าแปลนโลหะหรือสายอิเล็กโทรด เซรามิกเคลือบโลหะสำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าเป็นคำทั่วไปสำหรับเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับส่วนประกอบไฟฟ้า ซึ่งครอบคลุมสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่-คอนแทคเตอร์แรงดันสูงไปจนถึงสวิตช์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ- ส่วนประกอบเซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแข็งแรงสูง-เป็นส่วนประกอบเซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแข็งแรงสูง-ซึ่งเน้นความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างชั้นเคลือบโลหะและเมทริกซ์เซรามิก โดยปกติจะใช้วิธีแมงกานีสโมลิบดีนัม-หรือวิธีการประสานโลหะแบบแอคทีฟเพื่อให้ชั้นเคลือบโลหะสามารถทนต่อแรงดึงหรือแรงเฉือนโดยไม่ลอกออก กล่องเซรามิกคอนแทคเตอร์ HVDC เป็นช่องเซรามิกคอนแทคเตอร์ DC แรงดันไฟฟ้าสูง- เป็นการใช้งานเซรามิกเคลือบโลหะโดยทั่วไปในด้านพลังงานใหม่ การป้องกันไฟฟ้ากระแสตรงสูง- ชั้นเคลือบโลหะใช้สำหรับการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้กับระบบหน้าสัมผัสโลหะและฝาครอบซีล ในเวลาเดียวกัน ภายในโพรงเซรามิกต้องทนทาน-การเผาไหม้ของส่วนโค้ง DC ในระยะยาว เซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแม่นยำหรือเซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแม่นยำ เป็นตัวแทนของมาตรฐานที่สูงขึ้นของอุตสาหกรรมในด้านความทนทานต่อมิติ ความแม่นยำของตำแหน่งชั้นเคลือบโลหะ และคุณภาพพื้นผิว โดยปกติจะใช้ในการบินและอวกาศ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และ-การควบคุมทางอุตสาหกรรมระดับสูง

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

กระบวนการผลิตการเคลือบโลหะด้วยเซรามิกเป็นระบบทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงการควบคุมความแม่นยำหลายจุด คำอธิบายต่อไปนี้ใช้โมลิบดีนัม-การทำให้เป็นโลหะของแมงกานีสของเซรามิกอลูมินาเป็นกระบวนการปกติ ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมเมทริกซ์เซรามิก – ผสมผงอลูมินากับสารเติมแต่ง เช่น สารยึดเกาะ พลาสติไซเซอร์ และสารช่วยกระจายตัวเพื่อสร้างเป็นสารละลาย และได้เนื้อสีเขียวของรูปร่างที่ต้องการผ่านการหล่อด้วยเทป การอัดแบบแห้ง หรือการกดแบบไอโซสแตติก การหล่อด้วยเทปเหมาะสำหรับการผลิตพื้นผิวเซรามิกบางขนาดใหญ่- การอัดแบบแห้งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังหนา-ขนาด-ขนาดเล็กและขนาดกลาง และการกดแบบไอโซสแตติกเหมาะสำหรับชิ้นส่วนเซรามิกรูปทรงท่อหรือพิเศษ- เนื้อสีเขียวจะถูกทำให้แห้งและลอกกาวออก (ให้ความร้อนช้าๆ ที่ 400-600 องศาเพื่อกำจัดสารอินทรีย์) จากนั้นนำไปเผาในเตาที่มีอุณหภูมิสูง (เซรามิกอลูมินาจะมีอุณหภูมิประมาณ 1600-1700 องศา ) เพื่อให้ได้เมทริกซ์เซรามิกที่มีความหนาแน่น เมทริกซ์เซรามิกซินเทอร์จะต้องกราวด์หรือผ่านกระบวนการต่อพ่วงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนของขนาด

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมสารละลายที่เป็นโลหะ – ชั่งน้ำหนักผงโมลิบดีนัม ผงแมงกานีส และสารเติมแต่ง (เช่น ซิลิกา อลูมิเนียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ และฟลักซ์อื่นๆ) ตามสูตร ผสมให้เข้ากัน เพิ่มตัวพาอินทรีย์ (เทอร์ไพนอล เอทิลเซลลูโลส ฯลฯ) และบดให้เป็นสารละลายที่มีความหนืดที่เหมาะสม ปริมาณของแข็ง ขนาดอนุภาค และคุณสมบัติทางรีโอโลยีของสารละลายส่งผลโดยตรงต่อความหนา ความหนาแน่น และการหดตัวของการเผาผนึกของชั้นการเคลือบโลหะ ขั้นตอนที่ 3: การเคลือบชั้นโลหะ – ใช้สารละลายโลหะกับพื้นที่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของพื้นผิวเซรามิกโดยใช้การพิมพ์สกรีน การฉีดพ่น การจุ่ม หรือการแปรง สำหรับตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์ การพิมพ์สกรีนมักใช้เพื่อให้สามารถควบคุมรูปร่างและตำแหน่งของพื้นที่ที่เคลือบโลหะได้อย่างแม่นยำ สำหรับท่อฉนวนเซรามิกเคลือบโลหะ ชิ้นส่วนเซรามิกเคลือบโลหะ การทำโลหะของผนังด้านในหรือด้านนอกของชิ้นส่วนท่อมักจะใช้กระบวนการเคลือบแบบจุ่มหรือการพ่น รวมกับเครื่องมือป้องกันพิเศษ ชิ้นส่วนที่เคลือบจะต้องนำไปอบแห้งในเตาอบ (ประมาณ 100-150 องศา) เพื่อให้สารพาหะอินทรีย์ระเหยออกไป

 

ขั้นตอนที่ 4: การเผาผนึกด้วยโลหะขั้นปฐมภูมิ – วางชิ้นส่วนเซรามิกที่เคลือบและแห้งไว้ในเตาไฮโดรเจน-บรรยากาศป้องกันเพื่อการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง- อุณหภูมิการเผาผนึกโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 1300-1500 องศา (ขึ้นอยู่กับสูตร) ​​และระยะเวลาในการคงอยู่ประมาณ 30-60 นาที ในระหว่างกระบวนการเผาผนึก ผงแมงกานีสโมลิบดีนัม-จะถูกทำให้หนาแน่นด้วยการเผาผนึก และในเวลาเดียวกัน เฟสแก้วจะย้ายจากชั้นแมงกานีสโมลิบดีนัม-ไปยังส่วนต่อประสานเซรามิก และทำปฏิกิริยากับอลูมินาในเซรามิกเพื่อสร้างระยะการเปลี่ยนผ่านขั้นกลาง หน้าที่ของบรรยากาศไฮโดรเจนคือการลดฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของผงโลหะ และส่งเสริมกิจกรรมการเผาผนึก หลังจากการเผาผนึก ชั้นการเคลือบโลหะจะสร้างพันธะเคมีที่แข็งแกร่งกับเมทริกซ์เซรามิก ขั้นตอนที่ 5: ชุบนิกเกิล การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าหรือการชุบนิเกิลด้วยไฟฟ้าจะดำเนินการบนพื้นผิวของชั้นแมงกานีสโมลิบดีนัมหลังจากการทำให้เป็นโลหะปฐมภูมิและการเผาผนึก การชุบนิกเกิลมีวัตถุประสงค์สองประการ: ประการแรกคือการปกป้องชั้นโมลิบดีนัม-แมงกานีสจากการเกิดออกซิเดชัน และอีกประการหนึ่งคือเพื่อให้พื้นผิวบัดกรีได้ (ความสามารถในการเปียกของการบัดกรีกับนิกเกิลจะดีกว่าชั้นโมลิบดีนัม-แมงกานีส) ความหนาของชั้นชุบนิกเกิลมักจะควบคุมที่ 2-8 ไมครอน หากบางเกินไป สารเคลือบอาจถูกบัดกรีละลายระหว่างการเชื่อม หากหนาเกินไปอาจเกิดจากความเครียดภายใน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

คุณภาพของผลิตภัณฑ์เซรามิกที่เคลือบโลหะมักสะท้อนให้เห็นในรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ที่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าหรือรับรู้ผ่านการทดสอบง่ายๆ ประการแรกคือความต่อเนื่องและความแข็งแรงในการยึดเกาะของชั้นเคลือบโลหะ - วางตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์ไว้ใต้แสงที่ดีและสังเกตดู ชั้นเคลือบโลหะคุณภาพสูง-ควรมีความแวววาวของโลหะสม่ำเสมอ ขอบที่ชัดเจนและคมชัด และไม่มีรอยลอกหรือข้อบกพร่องอื่นๆ ที่มองเห็นได้ ใช้เทป 3M ติดบนพื้นผิวของชั้นโลหะแล้วลอกออกอย่างรวดเร็ว ไม่ควรมีอนุภาคโลหะติดอยู่ ประการที่สองคือความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของพื้นที่ที่เป็นโลหะ สำหรับชิ้นส่วนที่เป็นท่อ เช่น ท่อฉนวนเซรามิกเคลือบโลหะ ชิ้นส่วนเซรามิกเคลือบโลหะ ความสม่ำเสมอของความกว้างและศูนย์กลางของวงแหวนเคลือบโลหะที่หน้า-จะกำหนดความน่าเชื่อถือของการซีลโดยตรงเมื่อทำการเชื่อมกับหน้าแปลนโลหะ การเบี่ยงเบนที่มากเกินไปอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการเชื่อมหรือบัดกรีล้นในท้องถิ่น รายละเอียดที่สามคือคุณภาพของชั้นชุบนิกเกิล - ชั้นชุบนิกเกิลที่ผ่านการรับรองควรอยู่ในสภาพด้านที่สม่ำเสมอหรือกึ่ง-สว่าง โดยไม่มีความแตกต่างของสี รูเข็ม หรือตุ่มที่ชัดเจน สำหรับตู้เซรามิกคอนแทคเตอร์ HVDC ให้จุ่มช่องเซรามิกที่ชุบนิกเกิล-ในฟลักซ์มาตรฐาน

 

หลังจากนำออกมา ให้สังเกตว่าพื้นผิวที่เป็นโลหะควรถูกฟลักซ์เคลือบไว้อย่างสมบูรณ์ และไม่มีพื้นที่ปฏิเสธการบัดกรี- ซึ่งสะท้อนถึงความสามารถในการบัดกรีของการบัดกรีในภายหลังโดยตรง รายละเอียดที่สี่คือสถานะของเมทริกซ์เซรามิกหลังจากการเผาผนึก - การทำให้เป็นโลหะและการเผาผนึกผ่านรอบอุณหภูมิสูง-ที่สูงกว่า 1300 องศา และคุณภาพของเมทริกซ์เซรามิกที่ไม่เสถียรอาจทำให้เกิด-รอยแตกร้าวหรือบิดงอเล็กน้อย วาง Precision Metallized Ceramics ไว้บนพื้นหินอ่อน และใช้ฟีลเลอร์เกจเพื่อตรวจสอบความเรียบ สำหรับชิ้นส่วนที่เป็นท่อ ให้ตรวจสอบความขนานของพื้นผิวปลายทั้งสองข้าง รายละเอียดสุดท้ายที่มองข้ามได้ง่ายคือโครงสร้างหน้าตัด-ของชั้นเคลือบโลหะ - สังเกตส่วนตัดขวาง-ของชั้นเคลือบโลหะผ่านกล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา ชั้นเคลือบโลหะของผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง-ควรมีความหนาแน่นและไม่มีรูทะลุ- และส่วนต่อประสานกับซับสเตรตเซรามิกควรแสดงรูปร่างฟันเขี้ยว-ที่ประสานกันแทนที่จะเป็นช่องว่างตรง บริษัทของเราดำเนินการตรวจสอบสินค้า-ทีละรายการตามรายละเอียดข้างต้นสำหรับผลิตภัณฑ์เซรามิกเคลือบโลหะแต่ละชุด และเก็บภาพถ่ายทางโลหะวิทยาและบันทึกการทดสอบความสามารถในการบัดกรีเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นที่จัดส่งตรงตาม-ข้อกำหนดด้านคุณภาพระดับวิศวกรรม

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

อุตสาหกรรมการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์การเคลือบโลหะเซรามิกครอบคลุมหลากหลายสาขา ตั้งแต่อิเล็กทรอนิกส์กำลังไปจนถึงพลังงานใหม่ ตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลัง ตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนประกอบหลักของโมดูล IGBT, MOSFET และบรรจุภัณฑ์ไดโอด โมดูล IGBT ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องแปลงความถี่ เครื่องเชื่อมไฟฟ้า ระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ และระบบรางลาก เปลือกเซรามิกต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ครอบคลุมของฉนวนแรงดันไฟฟ้าสูง- (ค่าปกติ 1200V-6500V) การนำความร้อนและการกระจายความร้อนสูง และ-ความน่าเชื่อถือของวงจรความร้อนในระยะยาว ในด้านการส่งและจ่ายพลังงาน ตู้เซรามิกคอนแทคเตอร์ HVDC ใช้ในโรงงานชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และตู้กระจายไฟฟ้ากระแสตรง คอนแทคเตอร์กระแสตรงแรงดันสูง-จำเป็นต้องตัดกระแสไฟลัดที่ผิดพลาดอย่างเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะกระแสตรง คุณภาพการเคลือบโลหะของโพรงเซรามิกจะกำหนดความหนาแน่นของอากาศและประสิทธิภาพการดับส่วนโค้งของคอนแทคโดยตรง ในด้านอุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้า ท่อฉนวนเซรามิก Metalized ชิ้นส่วนเซรามิก Metalizating ใช้ในเครื่องดับเพลิงอาร์คสุญญากาศ (ส่วนประกอบหลักของเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงปานกลางและสูง) ท่อคลื่นเคลื่อนที่ แมกนีตรอน และหลอดเอ็กซ์เรย์

 

ชิ้นส่วนเซรามิกที่เคลือบโลหะจำเป็นต้องรักษาความกันลมได้ในระยะยาว-ในสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูง ความพรุนของชั้นเคลือบโลหะและความแน่นหนาของการเชื่อมเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพที่สำคัญ ในด้านการบินและอวกาศและการทหาร ส่วนประกอบเซรามิกเคลือบโลหะที่มีความแข็งแรงสูง-ถูกนำมาใช้ในท่อค้นหาขีปนาวุธ พื้นผิวช่องสัญญาณดาวเทียม และบรรจุภัณฑ์เซ็นเซอร์เครื่องยนต์ทางอากาศ- มีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับการทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อแรงกระแทก และ-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของวัสดุ ในด้านการควบคุมอุตสาหกรรมและระบบไฟฟ้าทั่วไป เซรามิกเคลือบโลหะสำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าครอบคลุมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าแรงดันต่ำ- (เช่น คอนแทคเตอร์ รีเลย์ เทอร์โมสตัท) สวิตช์แรงดันสูง- ตัวสตาร์ทหลอดปล่อยก๊าซ และหัวเทียน ในด้านอุปกรณ์ทางการแพทย์ Precision Metallized Ceramics ถูกนำมาใช้ในฟีด-ผ่านตัวเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังได้ (เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องกระตุ้นประสาท) เครื่องตรวจ CT และเครื่องมือผ่าตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งต้องใช้ชั้นโลหะที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและสามารถผ่านการทดสอบการฆ่าเชื้อที่เข้มงวดได้

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เราจัดให้อลูมินาเมทัลไลซ์เซรามิกส์บริการครบวงจร-ตั้งแต่การขึ้นรูปเซรามิก การเจียรด้วยความแม่นยำ วิธีแมงกานีสโมลิบดีนัม/การเคลือบโลหะ AMB การชุบนิกเกิลไปจนถึงการประกอบการเชื่อม ทีมวิศวกรสามารถออกแบบแผนกระบวนการให้เสร็จสิ้นได้อย่างรวดเร็วตามระดับแรงดันไฟฟ้า ข้อกำหนดด้านความหนาแน่นของอากาศ และพารามิเตอร์ส่วนต่อประสานการเชื่อม ยินดีส่งแบบหรือข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการประเมินกระบวนการและการเชื่อมต่อตัวอย่าง