陶瓷-金属密封件的优点、效益及应用

当工程师为引线和其他电连接器设计密封时,需要评估四种一般类型的材料。在低端,简单的环氧树脂或胶水就足够了。另外,带弹性o型环的机械密封可以提供某种程度上更坚固的解决方案。对于要求更高的应用,玻璃密封在温度、压力和湿度剧烈变化时有效防止泄漏。

用于电气应用的高性能陶瓷密封

最高性能的电气密封系统采用陶瓷,具有特殊的抗热、机械冲击和腐蚀能力。然而,与玻璃相比,陶瓷的优越性能是有代价的。这种陶瓷材料通常比玻璃贵陶瓷-金属密封需要更复杂的工程和更复杂的制造过程。

推荐使用陶瓷密封

因此,Morgan Advanced Materials (MAC)的Alberox产品业务,作为陶瓷-金属组件制造的世欧洲杯足球竞彩界领导者,建议在玻璃密封件不能满足应用要求的情况下使用陶瓷密封件。例如:高抗热和机械冲击对许多航空航天应用是必要的;医用植入设备要求具有良好的耐腐蚀性和生物相容性;而优异的介电性能对于高电压、高电流激光的应用至关重要。

陶瓷-金属密封的优点

陶瓷-金属密封具有许多特性,比玻璃-金属密封更坚固,耐用的密封和更好的电气绝缘。Alberox产品主要用95%的氧化铝(AL-500®),97.6%的氧化铝(AL-300®)和99.5%的氧化铝(AL-995®)以及100%纯蓝宝石和红宝石构建密封。多晶氧化铝材料,如AL-995,在需要良好散热器的应用中欧洲杯足球竞彩受到青睐。蓝宝石和红宝石是用于一些医疗植入物和其他高纯度应用的单晶配方。Alberox产品也制造陶瓷到金属组件组成的氮化铝,氧化锆,碳化硅,和氮化硅。

密封的陶瓷-金属密封

适当设计的陶瓷-金属密封能够在各种恶劣条件下保持密封性能,如高、低(低温)温度、腐蚀性、高压和高真空环境。陶瓷-金属密封件的行业标准泄漏率为5x109cc/sec,由氦质谱泄漏测试,这代表至少一个数量级的泄漏率比最好的玻璃密封(更好的密封性)。

陶瓷-金属密封的热优势

陶瓷-金属密封不仅在极高和极低的温度下保持稳定,而且能够承受严重的热冲击和反复的热循环。陶瓷在高温下作为优良的电绝缘体,而玻璃在高温下导电更多。

陶瓷-金属密封的机械强度优势

陶瓷-金属密封的另一个优点是机械强度高。与玻璃相比,陶瓷在高振动和高g载荷条件下更不容易断裂。玻璃的另一个问题是,玻璃表面有形成弯月板的趋势,导致小片脱落——这对于有杂质和污染物问题的医疗植入物和其他应用来说显然是不理想的情况。陶瓷也比玻璃更耐腐蚀,无论是在酸性和碱性环境中。

钎焊陶瓷-金属密封的优点

陶瓷-金属密封采用钎焊连接陶瓷和金属部件。钎焊工艺能产生牢固的粘结和良好的密封。钎焊可以很好地与玻璃不能很好地结合的金属和合金结合。例如,玻璃很难与铜或镍结合,因为铜的导电性好,镍的耐高温性能好。陶瓷-金属密封与铜和铜合金(CuNi)以及镍和镍合金(如蒙乃尔®,铝美尔®,Nial®)粘结良好。

与玻璃密封件相比,母材和陶瓷基板之间存在钎焊金属也有助于提高系统的坚固性。钎焊材料比陶瓷更有弹性,吸收一些机械冲击,并有助于缓解陶瓷和母材之间的热膨胀不匹配。相比之下,相对刚性和脆性的玻璃密封件直接与金属基体接触,没有任何间隙钎焊材料的好处。

典型的应用

植入电子设备

陶瓷-金属组件在可植入电子设备中发挥关键作用。自从第一个心脏起搏器在美国成功植入以来的45年里,研究人员和医生已经创造了一系列可植入的电子设备,包括除颤器、耳蜗植入物和神经刺激器。

例如,医疗设备公司正在测试神经刺激器,它可以刺激不同的神经来治疗特定的医疗状况:舌下神经治疗睡眠呼吸暂停,骶神经治疗肠道疾病,胃治疗肥胖,丘脑治疗癫痫,迷走神经治疗慢性抑郁症,以及其他大脑深部区域治疗偏头痛和强迫症。

这些设备越来越多地依赖于使用陶瓷的组件,包括允许电流通过或通过植入设备,以感觉身体发生了什么和/或在需要时提供电荷。馈通也可用来给病人服药。馈通的陶瓷衬底起着绝缘体的作用,在电子上把针脚彼此隔离开来。

植入设备的引线必须是密封的,在每个引脚周围都有一个不泄漏的密封。用一种黄铜材料,通常是99.99%的黄金,将每个金属针连接到陶瓷绝缘体上。为了确保钎焊材料的牢固附着,摩根先进材料公司采用了一种称为“溅射”的工艺,即通过物理气相沉积(PVD)在陶瓷表面应用一层生物相欧洲杯足球竞彩容金属薄膜进行钎焊。

新的和改进的植入式医疗设备的开发者不断要求更小和更复杂的组件。例如,Alberox产品为药物传递应用创造了一种直径为1英寸的陶瓷馈通管,可容纳104个单独的引脚。电压通过每个引脚激活不同的开关组合,因此,在任何给定时间都可以给药更多或更复杂的药物组合。

航空航天应用

陶瓷-金属组件也非常适合航空航天应用,因为它们能够承受飞机发动机和其他高应力位置通常存在的高温、振动和机械冲击。陶瓷通常用于燃气轮机热电偶密封、燃油管路组件和火灾探测系统终端。

钎焊用陶瓷表面的制备

为准备用于钎焊的陶瓷,其表面必须金属化。Alberox产品主要采用两种不同的金属化技术。一种耐火金属化技术采用了一种特殊配方的,专有的钼锰基油墨,创造了一种能够镀镍的金属涂层。

另一种方法是用上面描述的溅射技术制造薄膜。这种方法主要用于黄金和其他生物相容金属。

确保产品的一致性

陶瓷-金属组件的所有组件必须仔细匹配和良好集成。像摩根先进材料这样多元化的公司可以通过内部采购陶瓷、合金和钎焊材料来确保质量和一致性,并欧洲杯足球竞彩利用这些多样化的专业知识提供集成的、完整的组件、充分测试和全面的材料可追溯性。

该信息的来源、审查和改编来自Morgan Advanced materials提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    摩根先进材料-密封和轴承。欧洲杯足球竞彩(2019年11月28日)。陶瓷-金属密封件的优点、效益及应用。AZoM。2021年6月27日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=4263获取。

  • MLA

    摩根先进材料-密封和轴承。欧洲杯足球竞彩陶瓷-金属密封的优点,优点和应用。AZoM.2021年6月27日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=4263 >。

  • 芝加哥

    摩根先进材料-密封和轴承。欧洲杯足球竞彩陶瓷-金属密封的优点,优点和应用。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=4263。(访问2021年6月27日)。

  • 哈佛大学

    摩根先进材料-密封和轴承。201欧洲杯足球竞彩9。陶瓷-金属密封件的优点、效益及应用.AZoM, 2021年6月27日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=4263。

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