Conocimiento profesional detallado de la industria de la metalización cerámica.

 

La metalización cerámica es una tecnología especial de tratamiento de superficies que forma una película metálica densa en la superficie de un sustrato cerámico para hacer que la cerámica sea soldable y conductora, logrando así una conexión confiable entre la cerámica y los materiales metálicos. La esencia de esta tecnología es construir una capa intermedia de transición en la superficie de la cerámica que sea químicamente estable y difícil de humedecer mediante soldadura. Esta capa intermedia no sólo puede reaccionar químicamente con la matriz cerámica para formar una unión fuerte, sino también formar una buena humectación y difusión con la soldadura metálica, logrando así un sellado hermético o una interconexión eléctrica entre materiales diferentes. En el campo del empaque de semiconductores de potencia, la carcasa de cerámica metalizada para semiconductores de potencia es un componente clave de los módulos IGBT, empaques MOSFET y carcasas de tiristores. Estos productos utilizan un proceso de metalización para formar una capa de metal soldable en áreas específicas de la carcasa cerámica para el ensamblaje de soldadura con sustratos de cobre, marcos de plomo o terminales, mientras que el cuerpo cerámico proporciona aislamiento eléctrico y canales de alta conductividad térmica. Tubos aislantes de cerámica metalizada La pieza de cerámica metalizada se refiere a tubos aislantes de cerámica metalizada y piezas de cerámica metalizadas, que se utilizan ampliamente en relés de alto-voltaje, interruptores de vacío, dispositivos eléctricos de vacío, tubos de rayos X-y otros campos.

 

La capa metalizada se encuentra normalmente en el extremo del tubo cerámico o en zonas específicas de las superficies interior y exterior y se utiliza para soldar y sellar con bridas metálicas o cables de electrodos. Cerámica metalizada para componentes eléctricos es un término general para cerámica metalizada para componentes eléctricos, que cubre una variedad de escenarios de aplicación, desde contactores de alto-voltaje hasta interruptores eléctricos de bajo-voltaje. Los componentes cerámicos metalizados de alta-resistencia son componentes cerámicos metalizados de alta-resistencia que enfatizan la fuerza de unión entre la capa metalizada y la matriz cerámica, generalmente utilizando el método de molibdeno-manganeso o el método de soldadura fuerte con metal activo para permitir que la capa metalizada resista cargas de tracción o corte sin despegarse. La carcasa cerámica del contactor HVDC es una cavidad cerámica del contactor de CC de alto-voltaje. Es una aplicación típica de la cerámica metalizada en el campo de la protección CC de alto voltaje-de nuevas energías. Su capa metalizada se utiliza para una conexión confiable con el sistema de contacto metálico y la cubierta de sellado. Al mismo tiempo, el interior de la cavidad cerámica debe resistir la combustión de arcos de CC a largo plazo. La cerámica metalizada de precisión, o cerámica metalizada de precisión, representa los estándares más altos de la industria en cuanto a tolerancia dimensional, precisión de posición de la capa metalizada y calidad de la superficie. Por lo general, se utilizan en campos aeroespaciales, de equipos médicos y de control industrial de alto nivel.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El proceso de fabricación de metalización cerámica es un sistema técnico que involucra múltiples enlaces de control de precisión. La siguiente descripción toma la metalización de molibdeno-manganeso de cerámicas de alúmina como un flujo de proceso típico. Paso 1: Preparación de la matriz cerámica: mezcle polvo de alúmina con aditivos como aglutinantes, plastificantes y dispersantes para formar una suspensión y obtenga un cuerpo verde de la forma deseada mediante fundición en cinta, prensado en seco o prensado isostático. La fundición en cinta es adecuada para la producción de sustratos cerámicos finos de gran-tamaño, el prensado en seco es adecuado para piezas de pared gruesa-pequeñas y medianas-y el prensado isostático es adecuado para piezas cerámicas tubulares o de formas-especiales. El cuerpo verde se seca y se desgoma (se calienta lentamente a 400-600 grados para eliminar la materia orgánica) y luego se sinteriza en un horno de alta temperatura (las cerámicas de alúmina están entre 1600 y 1700 grados) para obtener una matriz cerámica densa. La matriz cerámica sinterizada debe rectificarse superficialmente o procesarse periféricamente para cumplir con los requisitos de tolerancia dimensional.

Paso 2: Preparación de la suspensión metalizada: pese el polvo de molibdeno, el polvo de manganeso y los aditivos (como sílice, óxido de aluminio, óxido de magnesio y otros fundentes) según la fórmula, mézclelos, agregue portadores orgánicos (terpineol, etilcelulosa, etc.) y muela para obtener una suspensión de pasta con la viscosidad adecuada. El contenido de sólidos, el tamaño de las partículas y las propiedades reológicas de la suspensión afectan directamente el espesor, la densidad y la contracción por sinterización de la capa de metalización. Paso 3: Recubrimiento de la capa de metalización: aplique la suspensión de metalización al área predeterminada del sustrato cerámico mediante serigrafía, pulverización, inmersión o brocha. En el caso de carcasas de cerámica metalizada para semiconductores de potencia, la serigrafía se utiliza a menudo para lograr un control preciso sobre la forma y posición de las áreas metalizadas. Para tubos aislantes de cerámica metalizada que metalizan piezas de cerámica, la metalización de las paredes interiores o exteriores de piezas tubulares generalmente utiliza procesos de recubrimiento por inmersión o pulverización, combinados con herramientas protectoras especiales. Las piezas recubiertas deben secarse en un horno (entre 100 y 150 grados) para volatilizar el soporte orgánico.

 

Paso 4: Sinterización de metalización primaria: coloque las piezas cerámicas recubiertas y secas en un horno con atmósfera protectora de hidrógeno-para sinterización a alta-temperatura. La temperatura de sinterización suele estar entre 1300-1500 grados (dependiendo de la fórmula) y el tiempo de espera es de aproximadamente 30-60 minutos. Durante el proceso de sinterización, el polvo de molibdeno-manganeso sufre una densificación de sinterización y, al mismo tiempo, la fase de vidrio migra desde la capa de molibdeno-manganeso a la interfaz cerámica y reacciona con la alúmina en la cerámica para formar una fase intermedia de transición. La función de una atmósfera de hidrógeno es reducir la película de óxido sobre la superficie del polvo metálico y promover la actividad de sinterización. Después de la sinterización, la capa de metalización forma un fuerte enlace químico con la matriz cerámica. Paso 5: niquelado. El niquelado no electrolítico o la galvanoplastia de níquel se realiza en la superficie de la capa de molibdeno y manganeso después de la metalización primaria y la sinterización. El niquelado tiene dos propósitos: uno es proteger la capa de molibdeno-manganeso de la oxidación y el otro es proporcionar una superficie soldable (la humectabilidad de la soldadura al níquel es mejor que la de la capa de molibdeno-manganeso). El espesor de la capa de niquelado suele controlarse entre 2 y 8 micras. Si es demasiado fino, la soldadura puede disolver el recubrimiento durante la soldadura. Si es demasiado grueso, puede deberse a tensión interna.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La calidad de los productos cerámicos metalizados suele reflejarse en detalles microscópicos que pueden observarse a simple vista o percibirse mediante pruebas sencillas. La primera es la continuidad y fuerza de adhesión de la capa de metalización. - coloque la carcasa de cerámica metalizada para semiconductores de potencia bajo buena luz y obsérvela. Una capa de metalización de alta-calidad debe tener un brillo metálico uniforme, bordes claros y afilados, y no debe tener peladuras ni otros defectos visibles. Utilice cinta adhesiva 3M para pegarla en la superficie de la capa metalizada y retírela rápidamente. No debe haber partículas metálicas adheridas. El segundo es la precisión de posicionamiento del área metalizada. Para piezas tubulares como tubos aislantes de cerámica metalizada que metalizan piezas de cerámica, la uniformidad del ancho y la concentricidad del anillo metalizado de la cara del extremo-determinan directamente la confiabilidad del sellado al soldar a la brida metálica. Una desviación excesiva puede provocar una falla local en la soldadura o un desbordamiento de la soldadura. El tercer detalle es la calidad de la capa de niquelado - una capa de niquelado calificada debe estar en un estado mate o semibrillante uniforme -, sin diferencias obvias de color, poros o ampollas. Para el gabinete cerámico del contactor HVDC, sumerja la cavidad cerámica niquelada-en fundente estándar.

 

Después de sacarlo, observe que la superficie metalizada debe estar completamente cubierta por fundente y que no hay-área de rechazo de soldadura, lo que refleja directamente la soldabilidad de soldaduras posteriores. El cuarto detalle es el estado de la matriz cerámica después de la sinterización - la metalización y la sinterización se someten a ciclos de alta-temperatura superior a 1300 grados, y la calidad inestable de la matriz cerámica puede causar micro-grietas o deformaciones. Coloque la cerámica metalizada de precisión sobre una plataforma de mármol y utilice una galga de espesores para comprobar la planitud; para piezas tubulares, comprobar el paralelismo de ambas caras extremas. El último detalle que se pasa fácilmente por alto es la estructura de la sección transversal-de la capa de metalización. - observe la sección transversal-de la capa de metalización a través de un microscopio metalográfico. La capa de metalización de un producto de alta-calidad debe ser densa y sin-agujeros pasantes, y la interfaz con el sustrato cerámico debe presentar una forma de diente canino-entrelazado en lugar de un espacio recto. Nuestra empresa lleva a cabo inspecciones artículo por artículo de los detalles anteriores para cada lote de productos cerámicos metalizados y mantiene fotografías metalográficas y registros de pruebas de soldabilidad para garantizar que cada producto entregado cumpla con los requisitos de calidad de nivel de ingeniería.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Las industrias de aplicaciones de productos de metalización cerámica cubren una amplia gama de campos, desde la electrónica de potencia hasta las nuevas energías, desde el sector aeroespacial hasta los dispositivos médicos. En la industria de semiconductores de potencia, la carcasa de cerámica metalizada para semiconductores de potencia es un componente central de los módulos IGBT, MOSFET y empaquetamientos de diodos. Los módulos IGBT se utilizan ampliamente en convertidores de frecuencia, máquinas de soldar eléctricas, calentamiento por inducción y sistemas de tracción de tránsito ferroviario. Sus carcasas cerámicas deben cumplir con los requisitos integrales de aislamiento de alto-voltaje (valor típico 1200 V-6500 V), alta conductividad térmica y disipación de calor, y confiabilidad del ciclo térmico a largo plazo-. En el campo de la transmisión y distribución de energía, la carcasa cerámica del contactor HVDC se utiliza en instalaciones de carga de vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica y gabinetes de distribución de CC. Los contactores de CC de alto-voltaje deben interrumpir de manera confiable la corriente de falla en condiciones de CC. La calidad de metalización de la cavidad cerámica determina directamente la estanqueidad al aire y el rendimiento de extinción del arco del contactor. En el campo de los dispositivos eléctricos de vacío, los tubos aislantes de cerámica metalizada que metalizan la pieza de cerámica se utilizan en extintores de arco al vacío (componentes centrales de disyuntores de media y alta tensión), tubos de ondas progresivas, magnetrones y tubos de rayos X.

 

Las piezas cerámicas metalizadas deben mantener-la estanqueidad al aire a largo plazo en entornos de alto vacío. La porosidad de la capa metalizada y la estanqueidad de la soldadura son indicadores clave de calidad. En los campos aeroespacial y militar, los componentes cerámicos metalizados de alta-resistencia se utilizan en carcasas de buscadores de misiles, sustratos de transpondedores de satélites y empaques de sensores de motores aero-. Existen requisitos extremadamente altos para la resistencia a altas temperaturas, la resistencia al impacto y la confiabilidad a largo plazo- de los materiales. En los campos de control industrial y electricidad general, la Cerámica Metalizada para Componentes Eléctricos cubre aparatos eléctricos de bajo-voltaje (como contactores, relés, termostatos), interruptores de alto-voltaje, arrancadores de lámparas de descarga de gas y bujías. En el campo de los equipos médicos, la cerámica metalizada de precisión se utiliza en conectores pasantes-para dispositivos médicos implantables (como marcapasos, neuroestimuladores), detectores de TC e instrumentos quirúrgicos láser, que requieren que la capa de metalización sea biocompatible y pueda pasar pruebas estrictas de esterilización.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ProporcionamosCerámica metalizada de alúminaServicio integral-desde moldeado de cerámica, rectificado de precisión, método de molibdeno manganeso/metalización AMB, niquelado hasta ensamblaje de soldadura. El equipo de ingeniería puede completar rápidamente el diseño del plan de proceso de acuerdo con su nivel de voltaje, requisitos de estanqueidad y parámetros de la interfaz de soldadura. Bienvenido a enviar dibujos o especificaciones técnicas para la evaluación de procesos y acoplamiento de muestras.