Как предотвратить окисление керамической металлизации

В силовых модулях транспортных средств на новых источниках энергии и промышленных инверторных системах распространенной проблемой является окисление металлических слоев на керамических подложках. Керамическая металлизация — это процесс нанесения металлических пленок на керамические поверхности. Это позволяет керамике проводить электричество. Когда он окисляется, он напрямую снижает проводимость компонентов и сокращает срок их службы. В этой статье будут объяснены практические способы предотвращения такого окисления. Также будет рассказано, как проверить, работают ли эти способы, как сохранить стабильную производительность после защиты, ключевые сценарии приложений и целевые решения Xiamen APOLLO.

 

 

1. Выберите слои металлического покрытия, препятствующие-окислению​

При изготовлении металлизированной глиноземной керамики используйте покрытие из никеля-золота (Ni-Au) или никеля-палладия-золота (Ni-Pd-Au). Не используйте чистую медь. Эти слои сплава образуют на воздухе плотную защитную пленку. Они замедляют окисление более чем на 60% по сравнению со слоями чистого металла. Контролируйте толщину покрытия от 3 до 5 мкм. Это балансирует стоимость и защиту.​

 

2. Добавьте публикацию-Герметизирующая обработка металлизации​

После металлизации прецизионной металлизированной керамики нанесите слой эпоксидного герметика, модифицированного силиконом-. Поместите его на границу между металлом и керамикой. Этот герметик заполняет крошечные щели в местах соединения. Он блокирует попадание влаги и кислорода. Он особенно хорошо подходит для компонентов, используемых во влажных местах, таких как морские электрические системы.​

 

3. Контроль атмосферы во время термообработки​

При спекании металлизированной керамики используйте восстановительную атмосферу. Эта атмосфера представляет собой смесь азота и водорода. Содержание водорода должно составлять 5-8%. Это предотвращает реакцию металлического слоя с кислородом при высоких температурах. Это позволяет избежать образования оксидов, которые будут продолжать окисляться в дальнейшем.​

 

4. Предварительная-обработка керамических поверхностей​

Перед металлизацией протравьте керамическую поверхность. Используйте разбавленную плавиковую кислоту (концентрация 5%) в течение 2-3 минут. Это удаляет естественную оксидную пленку с керамики. Улучшает связь между металлическим слоем и керамикой. Более прочная связь уменьшает пути проникновения кислорода. Это косвенно повышает антиокислительную эффективность.

 

 

1. Испытание на устойчивость к солевому туману: возьмите прецизионные керамические компоненты из металлизированного глинозема. Поместите их в 5% раствор хлорида натрия при температуре 35 градусов. Распылять непрерывно в течение 48 часов. После испытания проверьте слой металла. Если нет обесцвечивания, шелушения и сопротивление изменяется менее чем на 5 %, защита от окисления работает.​

 

2. Испытание на высоко-оксидное окисление: нагрейте металлизированную керамику в муфельной печи до 400 градусов. Держите его там 24 часа. Затем охладите его до комнатной температуры. Измерьте сопротивление металлического слоя до и после. Если увеличение составляет менее 8%, метод анти-окисления соответствует промышленным требованиям.​

 

3. Испытание цикла влажности: чередуйте компонент в двух средах. Во-первых, относительная влажность 90% при температуре 40 градусов в течение 12 часов. Затем относительная влажность 30% при температуре 25 градусов в течение 12 часов. Повторите 50 раз. Если на металлическом слое нет видимых пятен окисления, защита выдерживает окисление,-вызванное влагой.

 

​

Анти-керамическая металлизация очень важна во многих-областях спроса. В системах управления аккумуляторами новых энергетических транспортных средств (BMS) металлизированная глиноземная керамика нуждается в анти-защите от окисления. В моторном отсеке присутствует тепло и влага. Защита предотвращает потерю проводимости и обеспечивает стабильное распределение тока батареи. В промышленных преобразователях частоты прецизионные металлизированные керамические компоненты из глинозема основаны на анти-слоях, защищающих от окисления. Эти слои выдерживают повторяющиеся изменения температуры. Они предотвращают короткие замыкания, вызванные окислением. В медицинском оборудовании, таком как аппараты МРТ, металлизированная керамика требует строгих мер против-окисления. Даже небольшое окисление может нарушить точность передачи сигнала. Во всех этих сценариях необходима эффективная защита от окисления, чтобы обеспечить надежность компонентов.

 

​

1. Убедитесь, что термостойкость не снижается.

Анти-слои (покрытие или герметик) должны оставаться стабильными при высоких температурах. Например, посмотрите на слой Ni-Au на металлизированной глиноземной керамике. Он не должен плавиться или отслаиваться при воздействии температуры 300 градусов в течение 1000 часов. Это гарантирует его нормальную работу в местах с высокими-температурами, например в блоках управления двигателем.​

 

2. Поддерживайте постоянную электропроводность​

После анти-окислительной обработки металлический слой прецизионной металлизированной керамики должен сохранять проводимость не ниже 95 % IACS. Даже после 5000 часов использования сопротивление не должно резко возрасти. Это гарантирует, что электрические характеристики компонента не пострадают в результате окисления.​

 

3. Повышение устойчивости к суровым условиям.

Дляметаллизированная керамикаиспользуемая на химических предприятиях, система защиты от окисления-(покрытие + герметик) должна противостоять слабым кислотам и щелочам. Замочите его в 10% уксусной кислоте на 24 часа. Металлический слой должен остаться целым. Это не дает химической коррозии ускорить окисление.

 

 

В металлизированной керамике Xiamen APOLLO используется двухэтапный-процесс защиты-окисления. Сначала нанесите покрытие из сплава Ni-Pd-Au (толщиной 4 мкм). Затем нанесите на интерфейс силиконовый герметик, устойчивый к высоким-температурам-. Эта комбинация замедляет окисление более чем на 70% по сравнению с отраслевыми стандартами. Наша продукция включает в себя металлизированную глиноземную керамику и прецизионную металлизированную керамику для различных сценариев.​

 

Вся наша продукция соответствует сертификатам ISO9001-2015, IATF16949, ROHS и REACH. Мы предлагаем индивидуальные услуги. Мы подбираем материалы покрытия (Ni-Au/Ni-Pd-Au) и типы герметиков в зависимости от потребностей клиента. Эти потребности включают текущую емкость, термостойкость и среду применения. Наша логистическая сеть охватывает воздух, землю и море. Доставка авиатранспортом для клиентов из Азии занимает 3-5 дней. Доставка по суше в соседние регионы занимает 7-15 дней. Морская доставка занимает 15-20 дней в Европу и Америку. Наша команда послепродажного обслуживания предоставляет рекомендации по проведению испытаний на стойкость к окислению на месте. Мы гарантируем, что каждый компонент сохраняет долгосрочные антиокислительные свойства.