セラミックメタライゼーションの酸化を防ぐ方法

新エネルギー車のパワーモジュールや産業用インバーターシステムにおける一般的な問題は、セラミック基板上の金属層の酸化です。セラミックメタライゼーションは、セラミック表面に金属膜を堆積するプロセスです。セラミックスに電気を通すことができます。酸化すると、コンポーネントの導電性が直接低下し、耐用年数が短くなります。今回はそんな酸化を防ぐ具体的な方法を解説します。また、これらの方法が機能するかどうかを確認する方法、保護後に安定したパフォーマンスを維持する方法、主要なアプリケーション シナリオ、厦門 APOLLO が対象とするソリューションについても説明します。

 

 

1.-酸化防止金属メッキ層を選択します

アルミナメタライズドセラミックを作成する場合は、ニッケル-金（Ni-Au）またはニッケル-パラジウム-金（Ni-Pd-Au）メッキを使用してください。純銅は使用しないでください。これらの合金層は空気中で緻密な保護膜を形成します。純粋な金属層と比較して酸化を 60% 以上遅らせます。めっき厚さは3～5μmの間で制御します。これにより、コストと保護のバランスが取れます。

 

2. ポスト-メタライゼーション シーリング処理を追加

精密メタライズド セラミックをメタライズした後、シリコン-変性エポキシ シーラントの層を塗布します。金属とセラミックの界面に置きます。このシーラントは接合部の小さな隙間を埋めます。湿気や酸素の侵入を防ぎます。海洋電気システムなど、湿気の多い場所で使用されるコンポーネントに特に効果的です。

 

3. 熱処理中の雰囲気制御

メタライズドセラミックスを焼結する場合は、還元性雰囲気を使用してください。この雰囲気は窒素と水素の混合物です。水素含有量は 5 ～ 8% である必要があります。これにより、金属層が高温で酸素と反応するのを防ぎます。後で酸化し続ける酸化物の形成を回避します。

 

4.-セラミック表面の前処理

メタライゼーションの前に、セラミック表面をエッチングします。希フッ酸（濃度 5%）を 2-3 分間使用します。これにより、セラミック上の自然酸化膜が除去されます。金属層とセラミック間の結合を改善します。結合が強まると、酸素の侵入経路が減ります。これにより、間接的に抗酸化性能が高まります。

 

 

1. 塩水噴霧耐性テスト: 精密に金属化されたアルミナ セラミック部品を使用します。 35度の5％塩化ナトリウム溶液に入れます。 48時間連続スプレーします。テスト後、金属層を確認します。変色や剥離がなく、抵抗値の変化が 5% 以下であれば、酸化防止は機能しています。

 

2.-高温酸化試験: 金属化セラミックをマッフル炉で 400 度に加熱します。 24時間そのままにしておきます。その後、室温まで冷却します。前後の金属層のシート抵抗を測定します。増加が 8% 未満であれば、その抗酸化方法は産業上の要件を満たしています。-

 

3. 湿度サイクルテスト: 2 つの環境間でコンポーネントを交互にテストします。まず、相対湿度90%、40度で12時間。その後、相対湿度 30%、25 度で 12 時間放置します。 50回繰り返します。金属層に目に見える酸化スポットがない場合、保護は湿気による酸化に対処できます。-。

 

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-抗酸化セラミック メタライゼーションは、多くの需要の高い分野で非常に重要です。-新エネルギー車のバッテリー管理システム (BMS) では、アルミナ金属化セラミックスに酸化防止保護が必要です。-エンジンルームは熱と湿気がこもります。保護により導電性の損失が回避され、バッテリーの電流分布が安定に保たれます。産業用周波数変換器では、精密に金属化されたアルミナ セラミック部品は酸化防止層に依存しています。-これらの層は、繰り返される温度変化に対応します。酸化による短絡を防ぎます。 MRI 装置などの医療機器では、金属化セラミックには厳密な酸化防止対策が必要です。-わずかな酸化でも信号伝送の精度が損なわれる可能性があります。これらすべてのシナリオでは、コンポーネントの信頼性を維持するために効果的な酸化防止が必要です。

 

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1. 耐熱性が低下しないようにする

酸化防止層（メッキまたはシーラント）は高温でも安定していなければなりません。{0}}たとえば、アルミナ金属化セラミック上の Ni-Au 層を見てみましょう。 300度に1000時間さらされても溶けたり剥がれたりしないこと。これにより、エンジン コントロール ユニットなどの高温の場所でも正常に動作することが保証されます。-

 

2. 電気伝導率を一定に保つ​

酸化防止処理後、精密メタライズド セラミックの金属層は 95% IACS 以上の導電率を維持する必要があります。{0}} 5000時間使用した後でも、抵抗が急激に上昇することはありません。これにより、コンポーネントの電気的性能が酸化によって損なわれないことが保証されます。

 

3. 過酷な環境に対する耐性を強化

のために金属化セラミックス化学プラントで使用される場合、酸化防止システム（メッキ + シーラント）は弱酸やアルカリに耐える必要があります。{0} 10%酢酸に24時間浸します。金属層はそのまま残るはずです。これにより、化学腐食による酸化の加速を防ぎます。

 

 

アモイ APOLLO のメタライズド セラミックは 2 段階の酸化防止プロセスを使用しています。--まず、Ni-Pd-Au 合金メッキ（厚さ 4μm）を堆積します。次に、インターフェースに高{7}}耐熱性-のシリコン シーラントを塗布します。この組み合わせにより、業界標準と比較して酸化が 70% 以上遅くなります。当社の製品には、さまざまなシナリオに対応するアルミナメタライズドセラミックスと精密メタライズドセラミックスが含まれます。

 

当社のすべての製品は ISO9001-2015、IATF16949、ROHS、および REACH 認証を満たしています。カスタムサービスを提供します。お客様のニーズに応じて、めっき材質（Ni-Au/Ni{6}}Pd-Au）やシール剤の種類を調整します。これらのニーズには、電流容量、温度耐性、アプリケーション環境が含まれます。当社の物流ネットワークは空、陸、海をカバーしています。アジアのお客様への航空配送には 3-5 日かかります。陸送の場合、近隣地域までは 7-15 日かかります。船便の場合、ヨーロッパとアメリカへは 15-20 日かかります。当社のアフターセールスチームは、耐酸化性試験のオンサイト指導を提供します。各成分が長期にわたる抗酸化性能を維持することを保証します。