Achtergrond Wanneer de ingenieurs een verbinding voor feedthroughs en andere elektroschakelaars ontwerpen, worden vier algemene klassen van materiaal geëvalueerd. Op het lage eind, eenvoudige kan epoxy of een lijm voldoende zijn. Alternatief, kan een mechanische verbinding met een elastomeerO-ring een enigszins robuustere oplossing verstrekken. Voor het eisen van toepassingen, zijn de glasverbindingen efficiënt in het verhinderen van lekkage tijdens strenge veranderingen in temperatuur, druk en vochtigheid. De Ceramische Verbindingen van Hoge Prestaties voor ElektroToepassingen De systemen van de hoogste prestaties elektroverbinding wenden keramiek voor uitzonderlijke weerstand tegen thermische en mechanische schok, evenals corrosie aan. Nochtans, komen de superieure prestaties van ceramisch tegenover glas aan kosten. Het ceramische materiaal is typisch duurder dan glas en de ceramisch-aan-metaalverbindingen vereisen verfijndere techniek en complexere productieprocessen. Toepassingen waar de ceramische Verbindingen worden Geadviseerd Daarom adviseren de zaken van Producten Alberox van Morgan Geavanceerde (MAC) Keramiek, een wereldleider in de vervaardiging van ceramisch-aan-metaalassemblage, het gebruik van ceramische verbindingen in situaties waar de glasverbindingen er niet in slagen om aan veeleisende prestatiesvereisten van een toepassing te voldoen. Bijvoorbeeld: de hoge weerstand tegen thermische en mechanische schok is noodzakelijk voor vele ruimtevaarttoepassingen; de uitzonderlijke corrosieweerstand en biocompatibility worden vereist door medische implant hulpmiddelen; en de superieure diëlektrische eigenschappen zijn kritiek aan hoogspanning en hoge huidige lasertoepassingen. Voordelen van de Verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal De verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal hebben een aantal eigenschappen die voor een robuustere, duurzame hermetische verbinding en een betere elektroisolatie dan glas-aan-metaal verbindingen toestaan. De Producten van Alberox construeert hoofdzakelijk verbindingen met 95% alumina (al-500®), 97.6% alumina (al-300®), en 99.5% alumina (al-995®), evenals 100% zuivere saffier en robijn. De polycrystalline alumina materialen, zoals al-995, worden in toepassingen goedgekeurd die een goede heatsink vereisen. De Saffier en de robijn zijn single-crystal formuleringen voor sommige medische implants en andere high-purity toepassingen worden gebruikt die. De Producten van Alberox maakt ook ceramisch-aan-metaalassemblage uit het Nitride van het Aluminium, Zirconiumdioxyde, het Carbide van het Silicium, en het Nitride dat van het Silicium wordt samengesteld. De Hermetische Verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal Kunnen de Behoorlijk ontworpen ceramisch-aan-metaalverbindingen hermeticity in een verscheidenheid van ruwe voorwaarden, zoals hoge en lage (cryogene) temperatuur, correderende stof, hoge druk, en hoge vacuümmilieu's handhaven. Het tarief van het de industrie standaardlek voor ceramisch-aan-metaalverbindingen is 5x10-9 cc/sec, zoals die door van de de massaspectrometer van het Helium het lek te testen wordt getest, die minstens één tarief van het grootteorde lager lek (betere lekstrakheid) dan de beste glasverbindingen vertegenwoordigt. Thermische Voordelen van de Verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal De verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal niet alleen blijven stabiel bij uiterst hoge en lage temperaturen, maar zij kunnen strenge thermische schok en het herhaalde thermische cirkelen weerstaan. Ceramische functies als uitstekende elektroisolatie bij zeer hoge temperaturen, in tegenstelling tot glas, dat meer elektriciteit bij opgeheven temperaturen leidt. De Mechanische Voordelen van de Sterkte van de Verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal Een Ander voordeel van ceramisch-aan-metaalverbindingen is hun hoge mechanische sterkte. Vergeleken bij glas, is de keramiek minder waarschijnlijk aan breuk wanneer onderworpen aan hoge trilling en hoge g-load voorwaarden. Een extra probleem voor glas is de tendens die van een meniscus zich aan de oppervlakte vormen, die tot reepjes leiden die - een duidelijk ongewenste situatie voor medische implants en andere toepassingen afbreken waar de onzuiverheden en de verontreinigende stoffen problematisch zijn. Ceramisch ook is corrosiebestendiger dan glas, zowel in zuurrijke als alkalische milieu's. Voordelen om de Verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal Te Solderen De verbindingen van het ceramisch-aan-Metaal wenden het solderen aan om zich bij de ceramische en metaalcomponenten aan te sluiten. Het het solderen proces veroorzaakt een sterke band en een uitstekende verbinding. Het Solderen werkt goed met metalen en legeringen waarop het glas niet goed plakt. Bijvoorbeeld, is het moeilijk om glas op koper, dat voor zijn elektrogeleidingsvermogen worden gewenst, of nikkel te plakken, dat voor zijn superieure temperatuurweerstand goed worden gekeurd. De verbindingenband van het ceramisch-aan-Metaal goed aan koper en van Cu legeringen (CuNi) en aan nikkel en van Ni legeringen (b.v. Monel®, Alumel®, Nial®). De aanwezigheid van het solderen van metaal tussen het onedele metaal en het ceramische substraat geeft ook van de verhoogde robuustheid van het systeem, in vergelijking met glasverbindingen rekenschap. Het solderende materiaal is flexibeler dan ceramisch, absorbeert één of andere mechanische schok, en de hulp verlicht om het even welke wanverhouding tussen de thermische uitbreiding van het ceramische en onedele metaal. In tegenstelling, worden de vrij stijve en brosse glasverbindingen geplaatst in direct contact met het metaalsubstraat zonder het voordeel van enig tussenliggend solderend materiaal. Typische Toepassingen Inplanteerbare Elektronische Apparaten De assemblage van het ceramisch-aan-Metaal speelt een kritieke rol in inplanteerbare elektronische apparaten. In de vijfenveertig jaar dat de eerste pacemaker met succes in de V.S. werd geïnplanteerd, hebben de onderzoekers en de artsen een brede serie van inplanteerbare elektronische apparaten met inbegrip van defibrillators, implants en neurostimulators van het slakkehuis gecreeerd. Bijvoorbeeld, testen de medische apparatenbedrijven neurostimulators die diverse zenuwen pulseren om bijzondere medische voorwaarden te behandelen: de hypoglossal zenuw om slaapapnea te behandelen, de sacral zenuw om darmwanorde te behandelen, de maag om zwaarlijvigheid te behandelen, de thalamus om epilepsie te behandelen, de nervus vaguszenuw om chronische depressie te behandelen, en andere gebieden van de diepe hersenen om migraines en obsessive-compulsive wanorde te behandelen. Deze apparaten baseren zich meer en meer op componenten die keramiek, met inbegrip van feedthroughs gebruiken die elektriciteit in of uit het geïnplanteerde apparaat toestaan overgaan om te ontdekken en wat in het lichaam gebeurt een elektrolast te beheren wanneer nodig. Feedthrough kan ook worden gebruikt om drugs aan de patiënt toe te dienen. Het ceramische substraat van feedthrough doet dienst als isolatie, elektronisch isolerend de spelden van elkaar. Feedthroughs voor geïnplanteerde apparaten moeten hermetisch zijn, met een leak-tight verbinding rond elke speld. Soldeer materiaal, typisch goud 99.99%, wordt gebruikt om zich bij elke metaalspeld aan de ceramische isolatie aan te sluiten. Om te verzekeren soldeer materiaal veilig aanhangt, wendt de Morgan dat Geavanceerde Keramiek een proces aan als „het sputteren wordt bekend,“ waarin de oppervlakte van ceramisch op het solderen door de toepassing van een dunne film van biocompatibel metaal, via fysiek dampdeposito wordt voorbereid (PVD). De Ontwikkelaars van nieuwe en betere inplanteerbare medische hulpmiddelen eisen voortdurend kleinere en complexere componenten. Bijvoorbeeld, heeft de Producten Alberox tot één-duim diameter ceramische voer-thru voor de toepassingen geleid van de druglevering die 104 afzonderlijke spelden huisvest. De Voltages gaan door elke speld over die verschillende combinaties schakelaars activeren en, dientengevolge, kan een groter aantal of een complexere combinatie drugs in om het even welke bepaalde tijd worden beheerd. Ruimtevaart Toepassingen De assemblage van het ceramisch-aan-Metaal is ideaal gezien ook geschikt voor ruimtevaarttoepassingen, wegens hun capaciteit om de hoge temperaturen, trilling en de mechanische die schok typisch te weerstaan in vliegtuigenmotoren en andere hoge spanningsplaatsen worden de gevonden. De Keramiek wordt algemeen gevonden in verbindingen voor de motorthermokoppels van de gasturbine, de assemblage van de brandstoflijn en het systeembeëindiging van de brandopsporing. Het Voorbereiden van Ceramische Oppervlakten voor het Solderen Om ceramisch voor te bereiden voor het solderen, moet de oppervlakte worden gemetalliseerd. De Producten van Alberox wendt hoofdzakelijk twee verschillende het metalliseren technieken aan. Een vuurvaste het metalliseren techniek past een speciaal-geformuleerde, merkgebonden molybdeen-mangaan gebaseerde inkt toe die tot een metaaldeklaag geschikt leidt om vernikkeld te zijn. Een alternatieve methode is thin-film door een het sputteren hierboven beschreven techniek te creëren. Deze methode wordt hoofdzakelijk gebruikt voor goud en andere biocompatibele metalen. Het Verzekeren van de Consistentie van het Product Alle componenten van de ceramisch-aan-metaalassemblage moeten zorgvuldig worden aangepast en goed- wordengeïntegreerd. Een gediversifieerd bedrijf, zoals Morgan Geavanceerde Keramiek, kan kwaliteit en consistentie verzekeren door intern sourcing keramiek, legeringen en solderende materialen, en door op deze gevarieerde deskundigheid om geïntegreerde, volledige geteste assemblage te verstrekken, volledig en met totale materialentraceability te trekken. |