شرح مفصل للمعرفة المهنية في صناعة المواد العازلة الخزفية

وفقًا للمعيار الوطني GB/T 8411.1-2008، يتم تعريف المواد العازلة الخزفية على أنها مادة غير عضوية يتم تشكيلها قبل التلبيد. يحتوي تركيبه الرئيسي عادة على سيليكات متعددة البلورات وسيليكات الألومنيوم وأكاسيد بسيطة أو معقدة (مثل الفريت). يتضمن هذا التعريف أيضًا بعض المواد غير المؤكسدة-، مثل نيتريد الألومنيوم. تنقسم المواد العازلة الخزفية إلى تسع مجموعات (يشار إليها بالحرف "C" كرأس) وفقًا لتركيبها وأدائها. سيراميك الألومينا هو النوع الأكثر استخدامًا. وهي مصنوعة من الألومينا عالية النقاء (Al₂O₃) باعتبارها المكون الرئيسي. تتميز بمقاومة حجمية عالية جدًا (تصل إلى 4.5×10¹⁵Ω·m في درجة حرارة الغرفة وقوة مجال منخفضة) وقوة ميكانيكية ممتازة. بالنسبة للجسم الخزفي لشركة Siemens، فإن الجسم الخزفي المستخدم في أنظمة Siemens الكهربائية عادة ما يكون مصنوعًا من 95% أو 99% من سيراميك الألومينا لضمان الموثوقية على المدى الطويل في البيئات الصناعية القاسية. يتمتع سيراميك النتريد (مثل نيتريد الألومنيوم ونيتريد البورون السداسي) بعزل عالي وموصلية حرارية عالية، وهو مناسب لركائز تبديد الحرارة للمكونات الإلكترونية. يحصل السيراميك المركب على خصائص شاملة محسنة من خلال تعديل المنشطات، والتي يمكن أن تحسن مقاومة الصدمات الحرارية مع الحفاظ على العزل العالي. في مجال الصمامات، عادةً ما يكون الجسم الخزفي لـ Mersen، والذي يستخدم في صمامات Mersen، مصنوعًا من سيراميك ستيتيت أو الألومينا. تعتمد المتطلبات المحددة على مستوى الجهد وقدرة القطع وبيئة تركيب المصهر.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عادة ما يتم تقييم خصائص أداء المواد العازلة الخزفية بشكل شامل من خلال ثلاثة أبعاد: الكهربائية والميكانيكية والحرارية. من حيث الأداء الكهربائي، فإن مقاومة الحجم هي المؤشر الأساسي. يمكن أن تصل المقاومة الحجمية لمواد العزل الخزفية عالية الجودة-في درجة حرارة الغرفة إلى 10¹⁴ إلى 10¹⁵Ω·cm وتظل ثابتة طوال نطاق درجة حرارة التشغيل بالكامل. أظهرت الدراسات أنه في نطاق درجة الحرارة من -50 درجة إلى 150 درجة، يكون سعة تذبذب المقاومة الحجمية للمواد العازلة الخزفية أصغر بكثير من المواد العازلة العضوية، وهو ما يعزى إلى استقرار مسارات هجرة حامل حدود الحبوب. تعد القدرة على مقاومة تراكم الشحنات أحد الأداء الرئيسي في تطبيقات التيار المستمر ذات الجهد العالي. يمكن تقليل كثافة الشحنة على سطح المواد الخزفية بنسبة تزيد عن 50% مقارنة بمواد الإيبوكسي التقليدية. هذه الميزة مهمة بشكل خاص بالنسبة للجسم الخزفي لصمامات التيار المستمر، لأن تراكم الشحنة السطحية قد يتسبب في تشويه المجال الكهربائي ويؤدي إلى حدوث وميض سطحي. من حيث الخواص الميكانيكية، تتمتع المواد العازلة الخزفية بقوة ضغط عالية للغاية.

 

يمكن أن تصل بعض أنواع السيراميك المتقدمة إلى 1400 ميجاباسكال، وهو ما يعادل عدة مرات أو حتى عشرات المرات قوة مواد الإيبوكسي التقليدية. بالإضافة إلى خصائص العزل الكهربائي، يحتاج الجسم الخزفي لصمامات السيارات أيضًا إلى تحمل الاهتزازات ودورات درجة الحرارة والتآكل المحتمل بسبب رش الملح في حجرة المحرك. يكون أداء المواد الخزفية أفضل بكثير من المواد العازلة القائمة على البلاستيك-في هذه البيئات القاسية. من حيث مقاومة التآكل، يتمتع السيراميك بمقاومة ممتازة لمعظم الأحماض والقلويات والمحاليل الملحية، كما أن معدل التآكل في بيئات حمض الهيدروفلوريك أقل بكثير من معدل التآكل في المواد الإيبوكسي. فيما يتعلق بالجسم الخزفي للصمامات السريعة، نظرًا لأن الصمامات السريعة تستخدم عادةً لحماية المعدات الإلكترونية الحساسة، يحتاج الجسم الخزفي أيضًا إلى ثبات جيد للأبعاد ومعامل تمدد حراري منخفض لضمان عدم انحراف حجم تركيب المصهر بعد دورات تشغيل - متعددة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

إن عملية تصنيع العوازل الخزفية (بما في ذلك الجسم الخزفي للمصهر) عبارة عن عملية دقيقة متعددة -الخطوات. الخطوة 1: تحضير المسحوق - وزن- الألومينا عالية النقاء والتلك والطين والمواد الخام الأخرى وفقًا للصيغة، وإضافة مساعدات الطحن والمشتتات، وإجراء الطحن الرطب من خلال الطحن الكروي أو مطحنة التحريك للحصول على ملاط ​​بتوزيع موحد لحجم الجسيمات. بالنسبة لجسم مصهر HRC الخزفي Steatite، وهو عبارة عن جسم سيراميك مصهر عالي القدرة على الكسر مصنوع من بورسلين التلك، فإن نسبة التلك (المكون الرئيسي هو سيليكات المغنيسيوم المائي) في المادة الخام مرتفعة نسبيًا، مما يجعل بورسلين التلك يتمتع بقابلية معالجة جيدة وثابت عزل كهربائي معتدل. الملاط الأرضي يحتاج إلى إخضاعه لمعالجة إزالة الحديد لإزالة الشوائب المغناطيسية التي قد تقلل من أداء العزل، ومن ثم تمريره عبر برج التجفيف بالرش لإنتاج مسحوق محبب ذو سيولة جيدة. الخطوة 2: التشكيل - املأ المسحوق المحبب في القالب، واحصل على الجسم الأخضر من خلال الضغط الجاف أو الضغط المتوازن أو القولبة المنزلقة. بالنسبة لجسم مصهر HRC الخزفي من النوع Din، وهو هيكل سيراميك مصهر عالي الكسر من بورسلين التلك القياسي DIN-، نظرًا لأنه يحتاج إلى الامتثال لأبعاد التثبيت ومتطلبات قابلية التبادل للمعايير الدولية، يجب التحكم في دقة قالب التشكيل على مستوى عالٍ للتأكد من أن تسامح الأبعاد بعد التلبيد يلبي متطلبات معايير IEC أو DIN. الخطوة 3: تلبيد - الجسم الأخضر يمر عبر ثلاث مراحل من تلبيد مسبق-تلبيد بدرجة حرارة عالية-وتبريد في فرن بدرجة حرارة عالية-.

 

تختلف درجة حرارة التلبيد اعتمادًا على المادة: عادة ما تحتاج سيراميك الألومينا إلى التلبد فوق 1600 درجة، في حين أن خزف التلك لديه درجة حرارة تلبيد أقل، حوالي 1300 درجة. أثناء عملية التلبيد، يحدث الانتشار وإعادة الترتيب بين جزيئات السيراميك، وتقل المسامية بشكل كبير، وتصل المادة إلى التكثيف، ويتم الحصول على القوة الميكانيكية النهائية والخواص الكهربائية في نفس الوقت. الخطوة 4: المعالجة الدقيقة - بالنسبة للعوازل الخزفية التي تتطلب تفاوتات صارمة في الأبعاد أو أشكالًا معقدة، يلزم إجراء معالجة ميكانيكية مثل الطحن أو الحفر أو القطع بعد التلبيد. يمكن تحقيق دقة الأبعاد التي تبلغ ± 0.01 مم باستخدام أدوات آلة CNC، وهو أمر مهم بشكل خاص للجسم الخزفي للمصهر الصغير. بالنسبة لعازل سيراميك الألومينا لصمامات نوع NH/Blade، أي عازل سيراميك الألومينا لصمامات نوع شفرة NH، يجب أن يكون أخدود التثبيت وسطح التزاوج لملامسة الشفرة أرضيًا دقيقًا لضمان اتصال موثوق به مع نقاط الاتصال المعدنية. الخطوة 5: الفحص والتعبئة - إجراء فحص المظهر وقياس الأبعاد واختبار جهد الانهيار وفحص عينات مقاومة الحجم على المنتج النهائي. يتم تسليم المنتجات المؤهلة في عبوات مقاومة للصدمات-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

غالبًا ما تنعكس جودة جسم السيراميك المصهر في التفاصيل المجهرية التي يمكن رؤيتها أو إدراكها بالعين المجردة. الأول هو حالة السطح والحافة للتجويف الداخلي - يجب أن يكون للتجويف الداخلي لجسم السيراميك عالي الجودة-بريق تلبيد موحد، بدون رمل أو مسام مكشوفة، لأن أي عيوب سطحية في التجويف الداخلي قد تصبح نقاط ربط لركود القوس، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء الكسر. بالنسبة للجسم الخزفي لوصلة الصمامات DC، يكون وقت حرق قوس التيار المستمر أطول وتكون متطلبات جودة سطح التجويف الداخلي أكثر صرامة. عند الحافة، من الضروري ملاحظة ما إذا كان خط التلال مستمرًا ومستقيمًا، وما إذا كانت هناك شريحة خشنة. حتى شريحة الحافة الصغيرة قد تتوسع تدريجيًا وتسبب فشلًا هيكليًا في بيئة الاهتزاز. والثاني هو اتساق الأبعاد وتوحيد سمك الجدار - يحدد ثبات أبعاد الدفعة للجسم الخزفي للصمامات الأوتوماتيكية بشكل مباشر اتساق موضع تحميل الذوبان، والذي يؤثر بدوره على قابلية تكرار خصائص الصهر. ضع الجسم الخزفي تحت ضوء قوي لمراقبة الإرسال. يجب أن تتمتع المنتجات ذات سمك الجدار الموحد بنفس الدرجة من انتقال الضوء؛ غالبًا ما يعني انتقال الضوء الزائد المحلي أن سمك الجدار رقيق أو أن كثافته غير كافية، مما قد يصبح منطقة إجهاد حراري مركز عند انقطاع التيارات الكبيرة. بالنسبة لتطبيقات -الكسر العالية مثل هيكل مصهر HRC الخزفي Steatite، يعد توحيد سمك الجدار هو الشرط الأساسي لضمان عدم انفجار الغلاف.

 

بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمنتجات مثل هيكل مصهر HRC الخزفي من نوع Din وعازل سيراميك الألومينا لصمامات NH/Blade التي تحتاج إلى التزاوج مع جهات اتصال أو قواعد معدنية، فإن دقة مطابقة أخاديد التثبيت وميزات تحديد المواقع تستحق التركيز أيضًا. استخدم أجهزة القياس القياسية أو أجزاء التزاوج الفعلية للتجميع التجريبي. يجب إدخال المنتجات المؤهلة بسلاسة دون اهتزاز واضح. التفاصيل الأخرى التي يمكن التغاضي عنها بسهولة هي مقدار التشوه بعد التلبيد - ضع الجسم الخزفي بشكل مسطح على سطح المسند ولاحظ ما إذا كان هناك تزييف أو تشويه. حتى قدر بسيط من الانحناء يمكن أن يتسبب في انحراف المصهور عن الموضع المركزي بعد التجميع أو يسبب فجوات غير متساوية في القوس-ملء رمل التبريد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نحن نقدم-خدمات متكاملة لتصنيع المعدات الأصليةالعوازل الكهربائية من مادة السيراميكمن نسبة المواد الخام، تصميم القالب، صب الضغط الجاف، تلبيد درجة الحرارة العالية إلى الطحن الدقيق. يمكن لفريقنا الهندسي أن يكمل بسرعة تصميم حل الجسم الخزفي بناءً على الجهد المقدر الخاص بك، وقدرة الكسر، ومتطلبات واجهة التثبيت. مرحبًا بك في تقديم الرسومات أو المواصفات الفنية لتقييم العملية وعينة الإرساء.