กระบวนการเคลือบโลหะด้วยเซรามิกสำหรับเซรามิกอลูมินา: คู่มือการเคลือบ Mo-Mn และการติดโลหะ

การทำให้เป็นโลหะด้วยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง-:นี่คือเทคโนโลยีการเคลือบโลหะด้วยฟิล์มหนา-ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยทั่วไปจะใช้ส่วนผสมของผงโลหะที่มีอุณหภูมิสูง- เช่น โมลิบดีนัม-แมงกานีส (Mo/Mn) และเฟสแก้วเพื่อสร้างสารละลาย ซึ่งจากนั้นจะเคลือบลงบนพื้นผิวเซรามิกอย่างแม่นยำโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การพิมพ์สกรีน จากนั้นนำไปเผาที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปคือ 1,400 องศา -1,600 องศา ) ในบรรยากาศรีดิวซ์หรือเป็นกลาง ในระหว่างกระบวนการนี้ เฟสแก้วจะแทรกซึมเข้าไปในรูพรุนขนาดเล็กของเซรามิก และอนุภาคโลหะจะละลายจนกลายเป็นชั้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยจะเกิดพันธะทางเคมีกับเซรามิกเพื่อสร้างการยึดเกาะที่แข็งแกร่งอย่างยิ่ง

การสะสมของฟิล์มบาง-:ซึ่งรวมถึงการสะสมไอทางกายภาพ (PVD เช่น การสปัตเตอร์) และการสะสมไอสารเคมี (CVD) วิธีการเหล่านี้สามารถเตรียมฟิล์มบางโลหะที่มีความหนาตั้งแต่นาโนเมตรถึงไมโครเมตร มีความบริสุทธิ์สูงมาก และความสม่ำเสมอที่ดี โดยทั่วไปใช้ในอุปกรณ์ไมโครเวฟ บรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ และสาขาอื่นๆ ที่ต้องการความแม่นยำและความบริสุทธิ์สูงมาก

หลังจากการชุบโลหะครั้งแรก (เช่น การสร้างชั้น Mo/Mn) โดยปกติแล้ว การเคลือบโลหะขั้นที่สองมักจำเป็นบนพื้นผิว โดยทั่วไปโดยการชุบชั้นนิกเกิล (Ni) ด้วยไฟฟ้า ชั้นนิกเกิลนี้ไม่เพียงแต่ให้การป้องกัน-การป้องกันออกซิเดชันเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้น ความสามารถในการบัดกรีที่ยอดเยี่ยมปูทางไปสู่การเชื่อมต่อการบัดกรีที่มีความแข็งแรงสูง-ในภายหลังกับโลหะ เช่น ทองแดงและโลหะผสม Kovar ด้วยเหตุนี้จึงสร้างส่วนประกอบเซรามิกเคลือบโลหะที่ใช้งานได้ขั้นสุดท้าย

การปิดผนึกและความสุญญากาศที่เหนือกว่า:เซรามิกเคลือบโลหะผ่านการบัดกรีกับส่วนประกอบที่เป็นโลหะ สามารถสร้างโครงสร้างสุญญากาศถาวรหรือโครงสร้างปิดผนึกแรงดันสูง-โดยมีอัตราการรั่วไหลต่ำมาก ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบสุญญากาศสูง-และภาชนะแรงดันสูง-

ฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและการรวมตัวเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า:อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-และเซรามิกอื่นๆ เป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมโดยธรรมชาติ วงจรนำไฟฟ้า อิเล็กโทรด หรือขั้วต่อการเชื่อมต่อสามารถสร้างขึ้นบนฉนวนได้อย่างแม่นยำด้วยกระบวนการเคลือบโลหะเฉพาะที่ ทำให้ได้ฉนวนไฟฟ้าและเส้นทางนำไฟฟ้าแบบบูรณาการ

ความสามารถในการนำความร้อนและการจัดการความร้อนสูง:เซรามิกนำความร้อน เช่น อะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) สามารถนำความร้อนที่สร้างโดยชิปไปยังแผงระบายความร้อนของโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพหลังจากการชุบโลหะ โดยมีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและวงจรรวมขนาดใหญ่-

ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อน และอายุการใช้งานยาวนาน: ทั้งชั้นเซรามิกและชั้นโลหะที่มีอุณหภูมิสูง-สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงที่รุนแรง- การกัดกร่อนของสารเคมี และสภาพแวดล้อมที่มีการแผ่รังสี ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาว-ของอุปกรณ์ในด้านพลังงาน เคมี และสาขาอื่นๆ

อิเล็กทรอนิกส์กำลังและอุปกรณ์สุญญากาศ:นี่คือจุดแข็งแบบดั้งเดิมของส่วนประกอบเซรามิกอลูมินาเคลือบโลหะที่มีความแม่นยำ ตัวเรือนเซรามิกสำหรับตัวขัดขวางสุญญากาศ เสาฉนวนสำหรับตัวเก็บประจุสุญญากาศ และเปลือกและตัวนำอิเล็กโทรดของหลอดเอ็กซ์- ล้วนอาศัยการเคลือบโลหะด้วยเซรามิกเพื่อให้ได้-ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงและการซีลสุญญากาศ อิเล็กโทรดภายในของท่อระบายก๊าซและท่ออิเล็กตรอนยังต้องใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อเชื่อมต่อกับวงจรภายนอก

ยานพาหนะพลังงานใหม่และการควบคุมอุตสาหกรรม:เทคโนโลยีเซรามิกส์เมทัลไลซ์ที่มีความแม่นยำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในซีลฉนวนเซรามิกของรีเลย์ DC แรงดันสูง- พื้นผิวเซรามิก (DBC) สำหรับโมดูลพลังงาน IGBT และเปลือกบรรจุภัณฑ์ของเซ็นเซอร์และเครื่องตรวจจับต่างๆ

อุปกรณ์การแพทย์และเครื่องมือวิทยาศาสตร์:ข้อกำหนดประสิทธิภาพสูง-ของอุปกรณ์สร้างภาพทางการแพทย์ (เช่น เครื่องตรวจจับ CT) ส่วนประกอบป้อนผ่านแบบปิดผนึกสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังได้ และส่วนประกอบที่เป็นฉนวนสำหรับอุปกรณ์ทดลองฟิสิกส์พลังงานสูง- ยังต้องอาศัยการสนับสนุนของกระบวนการเซรามิกอะลูมินาเมทัลไลซ์ที่มีความแม่นยำอีกด้วย

การเกิดโพรงโลหะเนื่องจากเป็นสะพานเชื่อมที่มีความแม่นยำซึ่งเชื่อมโยงโลกเซรามิกและโลหะ จึงเป็นกุญแจสำคัญที่ขาดไม่ได้ในการใช้เทคโนโลยีในการผลิตระดับสูง- เป็นการบูรณาการอย่างลึกซึ้งในด้านวัสดุศาสตร์ วิศวกรรมกระบวนการ และการออกแบบผลิตภัณฑ์ ไม่ว่าจะเป็นวัสดุอลูมินาหรือพื้นผิวเซรามิกขั้นสูง การทำให้เป็นโลหะที่ประสบความสำเร็จบ่งบอกถึงการก้าวกระโดดในเชิงคุณภาพในด้านความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และฟังก์ชันการทำงาน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเชิงกลยุทธ์ เช่น พลังงานใหม่ การสื่อสาร 5G และการบินและอวกาศ ความต้องการ-ประสิทธิภาพสูงและความน่าเชื่อถือสูง- โพรงโลหะที่เป็นโลหะที่มีความน่าเชื่อถือสูงจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป โดยขับเคลื่อนเทคโนโลยีนี้ไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น การบูรณาการที่ซับซ้อนมากขึ้น และประสิทธิภาพขั้นสุดยอดมากขึ้น

1. วัตถุประสงค์ของกระบวนการเคลือบโลหะเซรามิกในการเคลือบโลหะของอลูมินาคืออะไร?

การเคลือบโลหะด้วยเซรามิกมีเป้าหมายเพื่อสร้างชั้นโลหะที่สามารถบัดกรีได้บนพื้นผิวของเซรามิกอลูมินา ซึ่งช่วยให้สามารถประสานหรือประสานกับโลหะ เช่น ทองแดงหรือ Kovar ได้ กระบวนการนี้อำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อไฟฟ้า การประกอบเครื่องกล และบรรจุภัณฑ์สุญญากาศสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์กำลังไฟฟ้าที่มีความน่าเชื่อถือสูง-

2. เหตุใดเซรามิกเคลือบโลหะอลูมินาสำหรับการติดจึงมักใช้ในกระบวนการเคลือบโลหะอลูมินา?

โมลิบดีนัม-การเคลือบแมงกานีสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากสร้างพันธะทางเคมีและทางกลที่แข็งแกร่งกับอลูมินาในระหว่างกระบวนการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง- สิ่งนี้ไม่เพียงแต่รับประกันการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมและการนำไฟฟ้าที่เสถียร แต่ยังสร้างรากฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการชุบนิกเกิลและการบัดกรีในภายหลัง

3. อะไรคือความเสี่ยงหลักของความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเคลือบโลหะของกระบวนการเซรามิกอลูมินา?

ปัญหาความล้มเหลวทั่วไป ได้แก่ การแยกชั้นของชั้นโลหะ การยึดเกาะของการบัดกรีไม่ดี และรอยแตกที่เกิดจากการหมุนเวียนด้วยความร้อน โดยทั่วไปปัญหาเหล่านี้มีสาเหตุมาจากการเตรียมพื้นผิวไม่เพียงพอ การควบคุมอุณหภูมิการเผาผนึกที่ไม่เหมาะสม หรือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างชั้นเซรามิกและโลหะไม่ตรงกัน

ติดต่อเรา