Tekniska strukturella keramiska material har utmärkta egenskaper såsom hög temperaturbeständighet, hög hållfasthet, hög hårdhet, slitstyrka, oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet. De används i stor utsträckning inom flyg, kraftelektronik, energi och transport, och blir oumbärliga stödmaterial för ekonomisk utveckling och försvarsutveckling. Men den inneboende sprödheten hos keramer gör dem svåra att bearbeta, vilket hindrar tillverkningen av stora-komplexa-komponenter och begränsar deras vidare tillämpning och utveckling. Metalliserad keramik erbjuder en avgörande teknisk lösning på detta problem.
Metalliska material har utmärkt-rumstemperaturstyrka, duktilitet, elektrisk ledningsförmåga och värmeledningsförmåga, vilket bildar ett tydligt komplement till keramiska material när det gäller prestanda. Kombinationen av dessa två material möjliggör fullt utnyttjande av deras respektive överlägsna egenskaper, vilket möjliggör tillverkning av komplexa komponenter som uppfyller specifika krav. Detta minskar inte bara kostnaderna utan främjar också avsevärt tillämpningen och utvecklingen av keramiska och metalliska material. På grund av skillnaderna i fysikaliska och kemiska egenskaper mellan keramik och metaller har deras sammanfogning blivit ett hett forskningsämne för forskare både nationellt och internationellt. Metalliserade keramiska komponenter är nyckelbäraren för att uppnå effektiv sammanfogning.
Problem med att sammanfoga keramik och metall
Bindningstyperna för keramer och metaller är olika, vilket gör det svårt att uppnå bra metallurgiska anslutningar.
Den stora skillnaden i värmeutvidgningskoefficienter mellan keramik och metall leder lätt till stora restspänningar i fogen, vilket resulterar i låg foghållfasthet.
Den dåliga vätbarheten hos keramiska ytor gör det svårt att bestämma fogningsprocessen. För närvarande pågår en hel del forskning om metoder för sammanfogning av keramik och metaller, inklusive mekanisk sammanfogning, limfogning, lödning, fast-fas diffusionsfogning, transient vätske-fasfogning, smältsvetsning, själv-utbredning med hög-temperatursvetsning, mikrovågsvetsning, sammanfogning, sammanfogning och mikrovågsvetsning. Dessa teknologier kan alla användas för beredning och montering av precisionsmetalliserade aluminiumoxidkeramiska komponenter.
Anslutningsmetoder
Mekanisk skarvning är en gammal fogningsmetod, inklusive bultfogning och värme-krympfogning. Värme-krympfogning utnyttjar skillnaden i termisk expansion mellan keramik och metall. Vid höga temperaturer placeras metallen över keramiken, och metallen krymper mer under kylning, vilket resulterar i en tät anslutning. Även om värme-fogar ger en viss lufttäthet, är deras applicering begränsad till låga temperaturer och de uppvisar betydande restbelastning. Därför används de i allmänhet inte för hög-metalliserad aluminiumoxidkeramik.
Adhesive bonding använder lim för att sammanfoga keramik och metaller. Den används främst vid nödflygplansreparationer, hjälpkomponentanslutningar för artillerigranater och missiler samt reparation av turbin- och kompressorrotorer. Även om limbindning kan lindra termisk spänning mellan keramer och metaller till viss del och är enkel och effektiv, är foghållfastheten vanligtvis mindre än 100 MPa, och driftstemperaturen är vanligtvis under 200 grader. Den används mest för statiska belastningar och delar med ultra-låg statisk belastning, och för Precision Metalized Ceramics är den endast lämplig för icke-last-bärande strukturella applikationer.
Hårdlödning är en av de vanligaste metoderna för sammanfogning av keramik och metall. Den använder en tillsatsmetall med en smältpunkt som är lägre än basmetallen, uppvärmd till en temperatur något över dess smältpunkt. Den smälta tillsatsmetallen väter ytan på materialen som ska fogas och fyller foggapet. Förbindelsen uppnås genom interdiffusion av element mellan basmetallen och tillsatsmetallen. Vanliga metalllödda tillsatsmetaller uppvisar dålig vätbarhet på keramiska ytor. Därför är det avgörande att förbättra vätbarheten hos tillsatsmetallen på keramiska ytor för att erhålla högkvalitativa-lödda fogar, och detta är en central teknisk punkt i tillverkningen av metalliserad aluminiumoxidkeramik för elektriska komponenter. Keramiska-metalllödningsanslutningar kan delas in i direktlödning och indirekt hårdlödning.
Kärnutmaningarna med pålitliga keramiska-metallanslutningar kan i huvudsak lösas systematiskt genomMetalliserad keramik för elektriska komponenter. Våra produkter, genom professionell ytmetalliseringsbehandling, förbättrar avsevärt vätbarheten, bindningsstyrkan och gränssnittsstabiliteten hos keramik och metall, vilket effektivt minskar kvarvarande spänningar vid fogen. De är kompatibla med olika hög-precisionssammanfogningsprocesser som lödning och diffusionssvetsning, uppfyller kraven för tuffa driftsförhållanden som hög temperatur, stark korrosion och höga belastningar, vilket ger stabila och pålitliga komponentlösningar för hög-tillverkning av utrustning.
Vi välkomnar kunder från alla sektorer att kontakta oss för förfrågningar, skräddarsydda lösningar och för att köpa metalliserad keramik av hög-kvalitet.
kontakta oss
