Achtergrond De Technische keramiek wordt goedgekeurd in een brede waaier van elektronika en techniektoepassingen voor hun chemische en mechanische eigenschappen. Vergeleken bij metalen, zijn zij sterker in compressie, vooral bij hogere temperaturen, hebben zij een goede thermische stabiliteit (d.w.z. een lage coëfficiënt van thermische uitbreiding) en goed thermisch en elektroweerstandsvermogen. Zij zijn ook hard, en hebben uitstekende dimensionale stabiliteit. Dientengevolge, is de lijst van toepassingen voor technische keramiek lang en gevarieerd, omvattend, bijvoorbeeld: • Ruimtevaart motorbladen, ringen en klepcomponenten • Industriële pomplagers • Scherpe hulpmiddelen en matrijzendelen • Medische instrumenten • Breed gebruik in de elektronische industrie als substraat en in gespecialiseerde vacuümcomponenten. Het Plakken van het ceramisch-metaal Voor vele toepassingen is het vaak noodzakelijk ceramisch aan metaal toetreden om het gebeëindigde deel tot stand te brengen. Het plakken van het ceramisch-Metaal is één van de grootste uitdagingen die fabrikanten en gebruikers in de loop van de jaren wegens de inherente verschillen in de thermische uitbreidingscoëfficiënten van de twee types van materialen onder ogen heeft gezien. Diverse methodes zijn beschikbaar met inbegrip van mechanische bevestigingsmiddelen, wrijvingslassen en kleefstof die maar plakken veruit is de het wijdst gebruikte en efficiënte methode om een leak-tight, robuuste verbinding tussen ceramisch en metaal te creëren door te solderen. Dit begint met de chemische metallisering ` plakkend' van ceramisch om tot een bevochtigbare oppervlakte op ceramisch te leiden, waarop legering zal stromen tussen de twee componenten tijdens het het solderen proces soldeer. Is de Morgan Geavanceerde Keramiek een wereldleider in het ontwerp en de vervaardiging van gemetalliseerde ceramische componenten. De Deskundige teams bij zijn Europese en Plaatsen van de V.S. zijn betrokken bij productie van douanedelen voor klanten helemaal over de wereld. De Toepassingen strekken zich van de zeer kleine looppas van de volumeproductie van hoogwaardige componenten voor speciale projecten uit, aan high-volume vervaardiging van precisieontwerpen - zoals die door de volgende gevallenanalyses wordt aangetoond: • De Vacuüm verbindingen voor componenten in een gehaald proton richten apparaat • Vacuüm elektronische apparaten Gevallenanalyse 1: Vacuüm Verbindingen voor en het Gehaalde Apparaat van de Straal van Proton ISIS, een bron van wereldklasse die van het spallatieneutron bij het Laboratorium van CCLRC Rutherford Appleton, Oxfordshire, heeft het UK wordt gebaseerd onlangs een reeks hoogst gespecialiseerde gemetalliseerde ceramische componenten van Morgan Geavanceerde Keramiek als deel van een belangrijk uitbreidingsproject opgedragen om een Tweede Post van het Doel te bouwen (ts-2). De componenten zijn een fundamenteel deel van instrumentatie controlerend de intensiteit van de gehaalde protonstraal (EPB). De Ceramische vacuümdiebuizen in de eerste doelpost worden gebruikt werden verzegeld met de draad van het Indium, maar de ervaring bewees dat deze onbetrouwbaar indien gestoord werden. Gemetalliseerde ceramisch bood een oplossing aan die een 100% betrouwbare vacuümverbinding binnen de zeer strakke tolerantie van het ontwerp verstrekt De Uitdagingen van de Techniek Er waren twee zeer belangrijke uitdagingen. Dit eerste moest met een ontwerp en een productieproces op de proppen komen dat een robuuste, zeer integere vacuümverbinding (lektarief 10mbar l/s-8) over een grote component (200mm diameter) zouden produceren. De tweede moest het probleem van de verschillen in thermische coëfficiënt tussen de alumina keramiek van de buis en zijn vloeistaalflenzen oplossen. Verder, werd een zeer strakke specificatie geplaatst voor de fysieke afmetingen en de netheid van de componenten wegens de aard van het project. De Oplossing Plakkend van het ceramisch-Metaal De assemblage van ISIS is 158mm lang met twee vernikkelde die vloeistaalflenzen 240mm diameter van elkaar door een voorgevormde alumina van de diamantgrond ceramische isolatie wordt geïsoleerd. Om hermetische integriteit van de assemblage te verzekeren wordt ceramisch gesoldeerd in een waterstof/stikstofoven bij 850ºC aan twee die flenzen van nikkel-ijzer gekozen kobaltstaal worden gemaakt, omdat het de beste thermische uitbreidingsgelijke aan ceramisch verstrekt. Dit proces wordt bereikt door een moly-mangaandeklaag toe te passen die bij 1400°C gesinterd is, dan galvaniserend een laag van nikkel. De ceramische/metaal gesoldeerde gedeeltelijke montage is dan gelast en machinaal bewerkt aan de vloeistaalflenzen met een roestvrij staalinterface aan de definitieve afmetingen. De orde van ISIS was voor 13 die componenten, tegen eind 2006 worden geleverd. Zoals gewoonlijk het geval met dit soort project is, er niet de beschikbare tijd of de begroting zijn om een prototype te produceren om het proces te raffineren - zodat baseerde het zich zwaar op de ervaring en de deskundigheid van het specialistenteam om het te krijgen juiste eerste keer. Samenwerkend, werden de problemen opgelost aangezien zij zich voordeden en alle componenten zijn nu geleverd. De Bouw van ts-2 begon in Juli 2003 en de eerste neutronenproductie is gepland voor Juni 2007. Gevallenanalyse 2: Vacuüm Elektronische Apparaten Voor een andere klant, metalliseerden de Morgan Gevorderde fabrikanten van de Keramiek ceramische componenten voor vacuüm elektronische die apparaten (VEDs) in ononderbroken golf worden gebruikt en pulseerden radarsystemen, zoals die voor vechtersvliegtuigen. De Uitdagingen van de Techniek Hier is de uitdaging de prestatiesenvelop van de materialen te duwen om de vraag van de industrie naar hogere frequenties te ontmoeten. Dit betekent kleinere componenten met de zelfde fysische eigenschappen zoals hun grotere neven en verzoekt zeer hoge precisietechniek en dichte kwaliteitsbeheersing om consistentie door productie te verzekeren. Bijvoorbeeld, is het kleinste die deel als dit wordt gemaakt een cilinder met een interne diameter van enkel 0.2inches. De interne oppervlakte is gemetalliseerd aan een zeer strakke diktetolerantie, binnen 0.007 - 0.0012inches. De Oplossing Plakkend van het ceramisch-Metaal Het gebruikte metalliseringsproces is gebaseerd op het molybdeen-Mangaan (van mo-Mn) vuurvaste die inktsystemen binnenshuis door Morgan Geavanceerde Keramiek worden ontwikkeld en aan specifieke hoge zuiverheidsalumina ceramische organismen aangepast om verenigbare banden met hoge weerstand te verzekeren. De glasfasen in de mo-Mn metalliseringsband met de glasfasen in ceramisch om de band te vormen. De gemetalliseerde oppervlakte ontvangt een secundaire deklaag van nikkel aan verbinding en verbetert bevochtigbaarheid voor later het solderen. Conclusie Voldoet de Morgan Geavanceerde Keramiek aan de behoeften aan hogere prestaties kritieke componenten in een grote verscheidenheid van toepassingen. Door een gedetailleerd inzicht in de ceramisch-metaaltechnieken plakkend, zoals het metalliseringsproces, kunnen de ontwerpers en de vervaardiging beter deze zeer belangrijke componenten bedenken. Het aansluiten bij zich van keramiek aan metalen leidt tot zijn eigen techniekuitdagingen die specialistendeskundigheid vereisen. Is de Morgan Geavanceerde Keramiek een wereldleider in de metallisering van keramiek. Zijn techniekteams in de V.S. en Europa hebben met klanten helemaal over de wereld gewerkt om zeer integere oplossingen voor componenten van alle grootte, vormen en specificaties te verstrekken. |