Analyse der Niedertemperatur-Sintertechnologie für Relais-Aluminiumoxid-Keramikkomponenten

Relais-Aluminiumoxid-Keramikkomponenten verfügen über Vorteile wie hohe mechanische Festigkeit, hohe Härte und geringe dielektrische Hochfrequenzverluste. Darüber hinaus verfügen sie über weit verbreitete Rohstoffe, sind kostengünstig und verfügen über eine ausgereifte Verarbeitungstechnologie. Daher werden sie häufig in verschiedenen Bereichen wie Elektronik, Elektrogeräten, Maschinen, Textilien und Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Sie sind derzeit das weltweit am häufigsten verwendete Oxidkeramikmaterial und nehmen eine wichtige Position auf dem Gebiet der Keramikmaterialien ein.

Aluminiumoxidkeramikkomponenten verwenden Al₂O₃ als Hauptrohstoff. Aufgrund des hohen Schmelzpunkts von Aluminiumoxid (2050 Grad) ist die Sintertemperatur von Aluminiumoxidkeramik im Allgemeinen hoch, was ihre Produktion und breitere Anwendung in gewissem Maße einschränkt. Daher sind die Reduzierung der Sintertemperatur von Aluminiumoxidkeramiken, die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Verkürzung des Brennzyklus wichtige Forschungsrichtungen in verwandten Bereichen.

Je feiner die Al₂O₃-Pulverpartikel sind und je höher ihr Aktivierungsgrad, desto leichter sind sie zu sintern und desto niedriger ist die erforderliche Sintertemperatur. Die Verwendung von hochaktivem und leicht sinterbarem Al₂O₃-Pulver als Rohmaterial für aluminiumoxidmetallisierte Keramik ist eines der wichtigen Mittel, um ein Sintern bei niedrigen -Temperaturen zu erreichen.

Die Sintertemperatur metallisierter Keramikbauteile hängt in erster Linie vom Al₂O₃-Gehalt ab; Ein höherer Gehalt führt im Allgemeinen zu einer höheren Sintertemperatur. Gleichzeitig beeinflussen auch das Zusammensetzungssystem des Keramikmaterials, die Anteile seiner Bestandteile und die Art der Zusatzstoffe die Sintertemperatur. Unter Sicherstellung der Erfüllung der Leistungsanforderungen kann durch die Auswahl eines geeigneten Keramikmaterialsystems und die Zugabe einer kleinen Menge an Sinterhilfsmitteln die Sintertemperatur wirksam gesenkt und die Struktur und Eigenschaften des Keramikkörpers verbessert werden.

Heißpresssintern ist eine entscheidende Technik zur Reduzierung der Sintertemperatur von Al₂O₃-Keramik. Bei diesem Verfahren wird beim Erhitzen des Grünkörpers Druck ausgeübt, wodurch die Sintertemperatur erheblich gesenkt und das Kornwachstum gehemmt wird, was zu Keramikprodukten mit überlegener Leistung führt. Es eignet sich zum Sintern transparenter HVDC-Schütze aus hochreiner Keramikschale für Relais und mikrokristalliner Korundkeramik. Darüber hinaus können Vakuumsintern und Sintern in Wasserstoffatmosphäre auch dazu beitragen, das Sintern von Aluminiumoxidkeramiken bei niedrigen Temperaturen zu erreichen.

In praktischen Anwendungen werden die oben-erwähnten Niedertemperatur--Sintertechnologien häufig in Kombination für Aluminiumoxidkeramikkomponenten verwendet. Unter diesen ist die Methode der Zugabe von Sinterhilfsmitteln aufgrund ihrer geringen Kosten, guten Wirkung und einfachen Verarbeitung weit verbreitet. Mittlerweile ist auch der Ersatz von Aluminiumoxidkeramikkomponenten mit höherem Al₂O₃-Gehalt durch solche mit niedrigerem Al₂O₃-Gehalt (vorausgesetzt, die Anwendungsanforderungen werden erfüllt) eine wirksame Möglichkeit, die Sintertemperatur zu senken.

Derzeit ist die Niedertemperatur-Sintertechnologie fürRelais-Aluminiumoxid-Keramikkomponentenhat bestimmte Ergebnisse erzielt, aber bei einigen Produkten mit besonderen Leistungsanforderungen besteht noch Raum für eine weitere Reduzierung der Sintertemperatur, was auch ein zentraler Schwerpunkt zukünftiger Forschung in verwandten Technologien ist.