Spiegazione dettagliata delle conoscenze professionali nel settore dei materiali isolanti ceramici

Secondo lo standard nazionale GB/T 8411.1-2008, il materiale isolante ceramico è definito come un materiale inorganico formato prima della sinterizzazione. La sua composizione principale contiene solitamente silicato policristallino, alluminosilicato e ossidi semplici o complessi (come la ferrite). Questa definizione include anche alcuni materiali non-ossidi, come il nitruro di alluminio. I materiali isolanti ceramici sono suddivisi in nove gruppi (indicati con il carattere "C" come capo) in base alla loro composizione e prestazione. La ceramica di allumina è il tipo più utilizzato. Sono realizzati in allumina di elevata purezza (Al₂O₃) come componente principale. Hanno una resistività di volume estremamente elevata (fino a 4,5×10¹⁵Ω·m a temperatura ambiente e bassa intensità di campo) ed un'eccellente resistenza meccanica. Per Corpo in ceramica per Siemens, il corpo in ceramica utilizzato nei sistemi elettrici Siemens è solitamente costituito da ceramica di allumina al 95% o 99% per garantire affidabilità a lungo termine in ambienti industriali difficili. Le ceramiche di nitruro (come il nitruro di alluminio, il nitruro di boro esagonale) hanno sia un elevato isolamento che un'elevata conduttività termica e sono adatte per substrati di dissipazione del calore di componenti elettronici. Le ceramiche composite ottengono proprietà globali ottimizzate attraverso la modifica del drogaggio, che può migliorare la resistenza allo shock termico mantenendo un elevato isolamento. Nel campo dei fusibili, il corpo in ceramica per Mersen, utilizzato nei fusibili Mersen, è solitamente realizzato in ceramica di steatite o allumina. I requisiti specifici dipendono dal livello di tensione, dal potere di interruzione e dall'ambiente di installazione del fusibile.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le caratteristiche prestazionali dei materiali isolanti ceramici vengono solitamente valutate in modo completo attraverso tre dimensioni: elettrica, meccanica e termica. In termini di prestazioni elettriche, la resistività del volume è l'indicatore principale. La resistività di volume dei materiali isolanti ceramici di alta-qualità a temperatura ambiente può raggiungere valori compresi tra 10¹⁴ e 10¹⁵Ω·cm e rimane stabile nell'intero intervallo di temperature di funzionamento. Gli studi hanno dimostrato che nell'intervallo di temperature da -50 gradi a 150 gradi, l'ampiezza di fluttuazione della resistività del volume dei materiali isolanti ceramici è molto inferiore a quella dei materiali isolanti organici, il che è attribuito alla stabilità dei percorsi di migrazione dei portatori ai confini dei grani. La capacità di resistere all'accumulo di carica è una prestazione chiave nelle applicazioni CC ad alta tensione. La densità di carica sulla superficie dei materiali ceramici può essere ridotta di oltre il 50% rispetto ai tradizionali materiali epossidici. Questa caratteristica è particolarmente importante per il corpo ceramico dei fusibili CC, poiché l'accumulo di carica superficiale può causare distorsioni del campo elettrico e innescare scariche superficiali. In termini di proprietà meccaniche, i materiali isolanti ceramici hanno una resistenza alla compressione estremamente elevata.

 

Alcune ceramiche avanzate possono raggiungere 1.400 MPa, ovvero molte volte o addirittura decine di volte quella dei materiali epossidici convenzionali. Oltre alle proprietà di isolamento elettrico, il corpo in ceramica per fusibili per auto deve anche resistere alle vibrazioni, ai cicli di temperatura e alla possibile corrosione da nebbia salina nel vano motore. I materiali ceramici hanno prestazioni significativamente migliori rispetto ai materiali isolanti a base di plastica-in questi ambienti difficili. In termini di resistenza alla corrosione, la ceramica ha un'eccellente resistenza alla maggior parte degli acidi, degli alcali e delle soluzioni saline e il tasso di corrosione negli ambienti di acido fluoridrico è molto inferiore a quello dei materiali epossidici. Per quanto riguarda il corpo in ceramica per fusibili rapidi, poiché i fusibili rapidi vengono solitamente utilizzati per proteggere apparecchiature elettroniche sensibili, il corpo in ceramica deve anche avere una buona stabilità dimensionale e un basso coefficiente di espansione termica per garantire che la dimensione di installazione del fusibile non si sposti dopo più cicli di accensione-spegnimento.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il processo di produzione degli isolanti ceramici (incluso il corpo ceramico del fusibile) è un processo di precisione in più-fasi. Fase 1: preparazione della polvere - Pesare allumina, talco, argilla e altre materie prime di elevata purezza- in base alla formula, aggiungere coadiuvanti di macinazione e disperdenti ed eseguire la macinazione a umido tramite macinazione a sfere o mulino ad agitazione per ottenere un impasto con distribuzione uniforme delle dimensioni delle particelle. Per il corpo del fusibile HRC in ceramica di steatite, che è un corpo in ceramica del fusibile ad alto- potere di interruzione realizzato in porcellana di talco, la proporzione di talco (il componente principale è silicato di magnesio idratato) nella materia prima è relativamente elevata, il che rende la porcellana di talco dotata di una buona lavorabilità e di una costante dielettrica moderata. Il liquame macinato deve essere sottoposto a un trattamento di deferrizzazione per rimuovere le impurità magnetiche che potrebbero ridurre le prestazioni di isolamento, quindi fatto passare attraverso una torre di essiccazione a spruzzo per produrre polvere granulata con buona fluidità. Fase 2: Formatura - Riempire la polvere granulata nello stampo e ottenere il corpo verde mediante pressatura a secco, pressatura isostatica o stampaggio a barbottina. Per il corpo del fusibile HRC in ceramica di steatite di tipo Din, ovvero il corpo in ceramica del fusibile ad alta rottura -in porcellana di talco standard DIN, poiché deve essere conforme alle dimensioni di installazione e ai requisiti di intercambiabilità degli standard internazionali, la precisione dello stampo di stampaggio deve essere controllata a un livello elevato per garantire che la tolleranza dimensionale dopo la sinterizzazione soddisfi i requisiti degli standard IEC o DIN. Fase 3: Sinterizzazione - il corpo verde passa attraverso tre fasi di pre-sinterizzazione, sinterizzazione ad alta-temperatura e raffreddamento in un forno ad alta-temperatura.

 

La temperatura di sinterizzazione varia a seconda del materiale: la ceramica di allumina solitamente deve essere sinterizzata sopra i 1600 gradi, mentre la porcellana di talco ha una temperatura di sinterizzazione inferiore, circa 1300 gradi. Durante il processo di sinterizzazione, si verificano diffusione e riorganizzazione tra le particelle ceramiche, la porosità viene ridotta in modo significativo, il materiale raggiunge la densificazione e allo stesso tempo si ottengono la resistenza meccanica e le proprietà elettriche finali. Passaggio 4: lavorazione di precisione - Per gli isolanti ceramici che richiedono tolleranze dimensionali rigorose o forme complesse, dopo la sinterizzazione è necessaria una lavorazione meccanica come molatura, foratura o taglio. La precisione dimensionale di ±0,01 mm può essere ottenuta utilizzando macchine utensili CNC, il che è particolarmente importante per il corpo ceramico del microfusibile. Per l'isolante in ceramica di allumina per fusibili di tipo NH/a lama, ovvero l'isolante in ceramica di allumina per fusibili di tipo a lama NH, la scanalatura di montaggio e la superficie di accoppiamento del contatto a lama devono essere rettificate con precisione per garantire un contatto affidabile con i contatti metallici. Fase 5: Ispezione e imballaggio - Condurre l'ispezione dell'aspetto, la misurazione dimensionale, il test della tensione di rottura e l'ispezione mediante campionamento della resistività del volume sul prodotto finito. I prodotti qualificati vengono consegnati in un imballaggio-a prova d'urto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La qualità del corpo in ceramica del fusibile si riflette spesso nei dettagli microscopici visibili o percepibili ad occhio nudo. Il primo è la condizione della superficie e dei bordi della cavità interna - la cavità interna di un corpo ceramico di alta-qualità dovrebbe avere una lucentezza di sinterizzazione uniforme, senza sabbia e senza pori esposti, poiché eventuali difetti superficiali nella cavità interna possono diventare punti di ancoraggio per il ristagno dell'arco, influenzando direttamente le prestazioni di rottura. Per il corpo in ceramica per fusibile CC, il tempo di combustione dell'arco CC è più lungo e i requisiti per la qualità della superficie della cavità interna sono più rigorosi. Sul bordo è necessario osservare se la linea di colmo è continua e diritta e se è presente una scheggiatura frastagliata. Anche un piccolo chip sul bordo può espandersi gradualmente e causare cedimenti strutturali in un ambiente vibrante. Il secondo è la consistenza dimensionale e l'uniformità dello spessore della parete - la stabilità dimensionale del lotto del corpo in ceramica per fusibili automatici determina direttamente la consistenza della posizione di caricamento della fusione, che a sua volta influisce sulla ripetibilità delle caratteristiche di fusione. Posizionare il corpo in ceramica sotto una forte luce per l'osservazione della trasmissione. I prodotti con spessore uniforme delle pareti dovrebbero avere lo stesso grado di trasmissione della luce; L'eccessiva trasmissione locale della luce spesso significa che lo spessore della parete è sottile o la densità è insufficiente, il che può diventare un'area di stress termico concentrato quando si interrompono grandi correnti. Per applicazioni ad alta-interruzione come il corpo del fusibile HRC in ceramica steatite, l'uniformità dello spessore della parete è il prerequisito fondamentale per garantire che l'involucro non scoppi.

 

Inoltre, per prodotti come il corpo del fusibile HRC in steatite di tipo Din e l'isolante in ceramica di allumina per fusibili di tipo NH/a lama che devono essere accoppiati con contatti o basi metalliche, è degna di attenzione anche la precisione di corrispondenza delle scanalature di montaggio e delle caratteristiche di posizionamento. Utilizzare calibri standard o parti di accoppiamento reali per l'assemblaggio di prova. I prodotti qualificati devono essere inseriti senza problemi senza scosse evidenti. Un altro dettaglio che viene facilmente trascurato è l'entità della deformazione dopo la sinterizzazione - posizionare il corpo in ceramica su una superficie di riferimento e osservare se vi sono deformazioni o distorsioni. Anche una leggera flessione può far deviare la massa fusa dalla posizione centrale dopo l'assemblaggio o causare spazi irregolari nel riempimento della sabbia di spegnimento dell'arco-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Forniamo-servizi OEM unici perIsolanti Elettrici in Materiale Ceramicodal rapporto delle materie prime, alla progettazione dello stampo, allo stampaggio con pressatura a secco, alla sinterizzazione ad alta temperatura fino alla macinazione di precisione. Il nostro team di ingegneri può completare rapidamente la progettazione della soluzione con corpo in ceramica in base alla tensione nominale, al potere di interruzione e ai requisiti dell'interfaccia di installazione. Benvenuti a presentare disegni o specifiche tecniche per la valutazione del processo e l'aggancio dei campioni.