2007年10月18日
当工程师设计一个用于进料和其他电连接器的密封件时,评估了四个材料的一般类别。在低端,简单的环氧树脂或胶水可能就足够了。另外,具有弹性体O形圈的机械密封可以提供更强大的解决方案。对于更苛刻的应用,玻璃密封可有效防止在温度,压力和湿度的严重变化中泄漏。
最高性能的电密封系统采用陶瓷对热和机械冲击以及腐蚀的特殊耐药性。但是,陶瓷与玻璃的出色性能是有代价的。陶瓷材料通常比玻璃和陶瓷到金属密封件更昂贵,需要更复杂的工程和更复杂的制造工艺。
因此,Alberox产品业务摩根高级陶瓷(MAC),是陶瓷到金属组件的世界领导者,建议在玻璃密封件无法满足应用程序苛刻性能要求的情况下使用陶瓷密封件。例如:对于许多航空航天应用,对热和机械冲击的高电阻是必要的;医疗植入器设备需要出色的耐腐蚀性和生物相容性;高电介质特性对于高压和高电流激光应用至关重要。
陶瓷到金属的密封具有许多特性,可提供比玻璃至金属密封件具有更健壮,耐用的海豹密封和更好的电绝缘材料。Alberox产品主要使用95%氧化铝(AL-500R),97.6%氧化铝(AL-300R)和99.5%的氧化铝(AL-995R)以及100%纯蓝宝石和红宝石构建密封。多晶氧化铝材料(例如AL-995)在需要良好散热器的应用欧洲杯足球竞彩中受到青睐。蓝宝石和红宝石是用于某些医疗植入物和其他高纯度应用的单晶配方。Alberox产品还制造由硝酸铝,氧化锆,碳化硅和氮化硅组成的陶瓷到金属组件。
正确设计的陶瓷到金属密封能够在各种恶劣的条件下(例如高和低(低温)温度,腐蚀性,高压和高真空环境中维持密封性。通过氦质谱仪泄漏测试测试,陶瓷到金属密封的行业标准泄漏率为5x10-9 cc/sec,它的泄漏速率至少比最佳玻璃密封件低一个数量级泄漏率(更好的泄漏速度)。。
陶瓷到金属的密封不仅在极高和低温下保持稳定,而且能够承受严重的热冲击和反复的热循环。与玻璃不同,陶瓷在非常高的温度下充当出色的电绝缘体,在升高的温度下会导致更多的电力。
陶瓷到金属密封的另一个优点是它们的高机械强度。与玻璃相比,陶瓷发生高振动和高载荷条件时,陶瓷的破裂可能性较小。玻璃的另一个问题是表面上半月板形成的趋势,导致小块破裂。在酸性和碱性环境中,陶瓷也比玻璃更具耐腐蚀性。
陶瓷到金属密封件采用钎焊加入陶瓷和金属组件。钎焊过程产生牢固的纽带和出色的密封。悬挂式玻璃与玻璃不能很好地粘合的金属和合金效果很好。例如,很难将玻璃粘合到铜,这是其电导率或镍的需求,该镍对其高温抗性受到青睐。陶瓷到金属的密封很好地粘结到铜和铜合金(CUNI)以及镍和Ni合金(例如Monelr,Alumelr,Nialr)。
与玻璃密封件相比,碱金属和陶瓷底物之间的悬面金属的存在也造成了系统的鲁棒性。铜材料比陶瓷更灵活,吸收了一些机械冲击,并有助于减轻陶瓷和碱金属的热膨胀之间的不匹配。相比之下,相对刚性和脆性的玻璃密封件可直接与金属基板接触,而无需任何间质悬挂材料。
陶瓷到金属组件在可植入的电子设备中起关键作用。自从第一个心脏起搏器成功植入美国以来的四十五年中,研究人员和医生创建了各种各样的可植入的电子设备,包括除颤器,耳蜗植入物和神经刺激剂。
例如,医疗器械公司正在测试脉动各种神经以治疗特定医疗状况的神经刺激剂:腹神经治疗睡眠呼吸暂停,s骨神经治疗肠疾病,胃以治疗肥胖症,治疗thalamus,治疗癫痫病,传奇神经神经治疗慢性抑郁症和深脑的其他区域,以治疗偏头痛和强迫症。
这些设备越来越依赖于利用陶瓷的组件,包括允许电力进入或从植入设备中传递或从植入的设备中传递的进料,以感知体内发生的事情和/或在需要时进行电荷。进料也可以用于给患者使用药物。进料的陶瓷底物充当绝缘体,以电子方式将销钉彼此隔离。
植入设备的进料必须是密封的,每个销钉周围都有泄漏密封。一种通常使用99.99%黄金的铜材料将每个金属引脚连接到陶瓷绝缘子。为了确保腌制材料牢固地粘附,Morgan Advanced Ceramics采用了一种称为“施加器的过程,”'''''陶瓷表面通过应用生物相容性金属的薄膜,通过物理蒸气沉积(PVD)(PVD)来制备陶瓷表面。)。
新的和改进的可植入医疗设备的开发人员不断要求较小,更复杂的组件。例如,Alberox产品为容纳104个单独的销钉的药物输送应用创建了一英寸直径的陶瓷饲料。电压通过每个引脚激活开关的不同组合,因此,可以在任何给定时间施用更多或更复杂的药物组合。
为了准备陶瓷以进行钎焊,必须将表面金属化。Alberox产品主要采用两种不同的金属化技术。一种耐火的金属化技术采用了特殊成型的专有钼基型墨水,该墨水会产生能够被镀镍的金属涂层。
陶瓷到金属组件的所有组件都必须仔细匹配且整合。一家多元化的公司,例如Morgan Advanced Ceramics,可以通过内部采购陶瓷,合金和勇敢的材料来确保质量和一致性,并利用这种多样化的专业知识来提供集成的,完整的组装,经过全面测试,并提供全面的材料可追溯性。欧洲杯足球竞彩