การวิเคราะห์กระบวนการผลิตชิ้นส่วนโลหะเคลือบเซรามิกขั้นสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงของอลูมินา

ชิ้นส่วนโลหะเซรามิกขั้นสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงจากอลูมินาเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำซึ่งผลิตโดยการขึ้นรูปและการเผาผงที่มีความบริสุทธิ์สูง-ให้เป็นเมทริกซ์เซรามิกความหนาแน่นสูง- จากนั้นจึงเคลือบพื้นผิวด้วยผงโลหะและเผาเป็นครั้งที่สองเพื่อให้เกิดพันธะที่แข็งแกร่งระหว่างเซรามิกและโลหะ ชิ้นส่วนเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สูญญากาศ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาพลังงานใหม่ ต่อไปนี้เป็นหกขั้นตอนของกระบวนการผลิตหลัก

 

 

เลือกใช้ผง Ultrafine -Al₂O₃ ที่มีความบริสุทธิ์ 99.5%~99.99% และสิ่งสกปรกอนินทรีย์และอินทรีย์จะถูกกำจัดออกเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยแตกขนาดเล็กและรูขุมขน มีการเติมสารช่วยในการเผาผนึกในปริมาณเล็กน้อย (เช่น แมกนีเซียมออกไซด์และซิลิคอนไดออกไซด์) และส่วนผสมจะถูกบดเป็นนาโน-ในตัวทำละลายอินทรีย์ ต่อจากนั้น สารยึดเกาะและสารช่วยกระจายตัวถูกเติม และของผสมถูกพ่น-เป็นเม็ดเพื่อให้ได้ผงที่มีการไหลที่ดีและขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ ขั้นตอนนี้ให้วัสดุเมทริกซ์คุณภาพสูง-สำหรับการเคลือบโลหะเซรามิกในภายหลัง

 

 

ควรเลือกกระบวนการขึ้นรูปตามความต้องการที่ซับซ้อนและแม่นยำของส่วนประกอบ: การกดแบบแห้งหรือการกดด้วยความเย็น (CIP) เหมาะสำหรับบล็อกธรรมดาหรือชิ้นส่วนที่เป็นท่อ การฉีดขึ้นรูปหรือการหล่อเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ แผ่นบาง หรือส่วนประกอบที่มีช่องไมโครที่ซับซ้อน เนื้อสีเขียวหลังการขึ้นรูปจะต้องรักษาความหนาแน่นสม่ำเสมอเพื่อลดการเสียรูปจากการเผาผนึก สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นท่อ เช่น ท่อฉนวนสมองที่เคลือบด้วยโลหะ การกดแบบคงที่มักใช้เพื่อให้แน่ใจว่าผนังมีความหนาสม่ำเสมอ

 

 

ตัวสีเขียวถูกวางไว้ในเตาหลอมละลายและค่อยๆ ให้ความร้อนที่ 400 องศา –600 องศา เพื่อกำจัดสารยึดเกาะอินทรีย์ออกจนหมด (การกำจัดสารยึดเกาะ) จากนั้นให้ความร้อนที่ 1500 องศา –1700 องศาในเตาเผาบรรยากาศแบบป้องกันหรือเตาเผาผนึกสุญญากาศ ซึ่งการแพร่กระจายของอะตอมจะหลอมรวมอนุภาคผงให้เป็นเมทริกซ์เซรามิกที่มีความหนาแน่นสูง-มีความแข็งแรงสูง และไม่มี-เป็นเมทริกซ์เซรามิกที่มีรูพรุน เซรามิกเผาผนึกให้ส่วนต่อประสานที่หนาแน่นสำหรับเซรามิกเคลือบโลหะในภายหลัง

 

 

อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-จากการเผาผนึกมีความแข็งสูงมาก โดยต้องใช้เครื่องมือเพชรสำหรับการเจียรแบบระนาบ การเจียรทรงกระบอกภายในและภายนอก และการขัดเงาเพื่อให้ได้ระดับไมครอน- หรือแม้แต่ระดับนาโนเมตร-ตามข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนของมิติและความหยาบของพื้นผิว สำหรับโครงสร้างพิเศษ (เช่น การเจาะรูและการลบมุม) จะใช้การเจาะด้วยอัลตราโซนิคหรือเลเซอร์ ขั้นตอนนี้เป็นเรื่องปกติของการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสำหรับชิ้นส่วนเซรามิกอลูมินา ซึ่งจะกำหนดความแม่นยำในการประกอบขั้นสุดท้ายโดยตรง

 

การทำพื้นผิวโลหะเป็นกระบวนการหลักในการบรรลุพันธะเซรามิก-กับ-โลหะ ขั้นแรก ให้เตรียมส่วนผสมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น โมลิบดีนัม-แมงกานีส (Mo-Mn) และผงโลหะทนไฟจะถูก-บดเป็นก้อนด้วยสารเติมแต่งจนเป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นจึงทาครีมลงบนพื้นผิวเซรามิกเพื่อเชื่อมติดโดยใช้การพิมพ์สกรีนหรือการจ่ายที่แม่นยำ ในที่สุด การเผาผนึกจะดำเนินการในเตาไฮโดรเจนหรือบรรยากาศป้องกันที่อุณหภูมิ 1300 องศา –1500 องศา ทำให้ชั้นโลหะทะลุขอบเขตของเกรนเซรามิก ทำให้เกิดชั้นพันธะทางกลและเคมีที่แข็งแกร่ง ส่งผลให้ส่วนประกอบเซรามิกที่เป็นโลหะ

 

 

นิกเกิลถูกชุบด้วยไฟฟ้าบนชั้นโลหะ (หรือต่อมาคือการชุบทอง/เงิน) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพการบัดกรีแข็ง จากนั้นจึงดำเนินการตรวจจับการรั่วไหลของมวลฮีเลียมสเปกโตรเมทรีสุญญากาศสูงพิเศษ การตรวจสอบขนาด และการทดสอบการยึดเกาะและแรงดึงเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐานการบริการภายใต้สภาวะการทำงานที่มีความต้องการสูง ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เช่น ตัวเรือนเซรามิกเคลือบโลหะสำหรับพาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์ และเปลือกเซรามิกคอนแทคเตอร์ HVDC จะต้องผ่านการทดสอบข้างต้นทั้งหมด

 

 

กระบวนการผลิตของชิ้นส่วนโลหะเคลือบเซรามิกขั้นสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงอลูมินาครอบคลุมหกขั้นตอนหลัก: การแปรรูปผง การขึ้นรูป การเผาผนึก การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ การทำให้เป็นโลหะ และการทดสอบการชุบด้วยไฟฟ้า ในบรรดาสิ่งเหล่านั้น ความเสถียรของเทคโนโลยีการเคลือบโลหะด้วยเซรามิกจะกำหนดความแข็งแรงของการปิดผนึกและความแน่นหนาของผลิตภัณฑ์โดยตรง ทำให้กลายเป็นกระบวนการสำคัญที่ไม่สามารถทดแทนได้ในด้านต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์และคอนแทคเตอร์ DC แรงดันไฟฟ้าสูง-

 

 

หากคุณมีความต้องการใดๆ สำหรับผลิตภัณฑ์ชิ้นส่วนโลหะเซรามิกขั้นสูงที่มีอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง หรือหากคุณต้องการสอบถามเกี่ยวกับรายละเอียดการปรับกระบวนการ โปรดติดต่อเราเพื่อขอรับโซลูชันระดับมืออาชีพ