Los materiales cerámicos estructurales de ingeniería poseen excelentes propiedades como resistencia a altas temperaturas, alta resistencia, alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión. Se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, la electrónica de potencia, la energía y el transporte, convirtiéndose en materiales de apoyo indispensables para el desarrollo económico y de defensa. Sin embargo, la fragilidad inherente de las cerámicas las hace difíciles de procesar, lo que dificulta la fabricación de componentes de gran-tamaño y forma compleja-y limita su aplicación y desarrollo futuros. La Cerámica Metalizada ofrece una solución tecnológica crucial a este problema.
Los materiales metálicos poseen una excelente resistencia a la temperatura ambiente-, ductilidad, conductividad eléctrica y conductividad térmica, lo que forma una clara relación complementaria con los materiales cerámicos en términos de rendimiento. La combinación de estos dos materiales permite la plena utilización de sus respectivas propiedades superiores, lo que permite la fabricación de componentes complejos que cumplen requisitos específicos. Esto no sólo reduce los costes sino que también avanza significativamente en la aplicación y el desarrollo de materiales cerámicos y metálicos. Debido a las diferencias en las propiedades físicas y químicas entre la cerámica y los metales, su unión se ha convertido en un tema de investigación candente para los académicos tanto a nivel nacional como internacional. Los componentes cerámicos metalizados son el soporte clave para lograr una unión eficiente.
Problemas al unir cerámicas y metales
Los tipos de unión de cerámicas y metales son diferentes, lo que dificulta lograr buenas conexiones metalúrgicas.
La gran diferencia en los coeficientes de expansión térmica entre cerámicas y metales conduce fácilmente a grandes tensiones residuales en la unión, lo que resulta en una baja resistencia de la unión.
La escasa humectabilidad de las superficies cerámicas dificulta la determinación del proceso de unión. Actualmente, existe una gran cantidad de investigaciones sobre métodos para unir cerámica y metales, incluida la unión mecánica, la unión adhesiva, la soldadura fuerte, la unión por difusión en fase sólida-, la unión en fase líquida-transitoria, la soldadura por fusión, la unión por síntesis auto-a alta-temperatura, la soldadura por fricción, la unión por microondas y la unión ultrasónica. Todas estas tecnologías se pueden utilizar para la preparación y el ensamblaje de componentes cerámicos de alúmina metalizada de precisión.
Métodos de unión
La unión mecánica es un método de unión antiguo, que incluye la unión atornillada y la unión termorretráctil. La unión termorretráctil- utiliza la diferencia de expansión térmica entre la cerámica y los metales. A altas temperaturas, el metal se coloca sobre la cerámica y el metal se encoge más durante el enfriamiento, lo que da como resultado una conexión hermética. Si bien las juntas de ajuste térmico-ofrecen cierta hermeticidad, su aplicación se limita a bajas temperaturas y exhiben una tensión residual significativa. Por lo tanto, generalmente no se utilizan para cerámicas metalizadas de alúmina de alta-precisión.
La unión adhesiva utiliza adhesivos para unir cerámica y metales. Se utiliza principalmente en reparaciones de emergencia de aeronaves, conexiones de componentes auxiliares para proyectiles de artillería y misiles, y en la reparación de rotores de turbinas y compresores. Aunque la unión adhesiva puede aliviar la tensión térmica entre cerámicas y metales hasta cierto punto y es simple y eficiente, la resistencia de la unión suele ser inferior a 100 MPa y la temperatura de funcionamiento generalmente es inferior a 200 grados. Se utiliza principalmente para cargas estáticas y piezas de carga estática ultra-baja, y para cerámica metalizada de precisión, solo es adecuado para aplicaciones estructurales sin-cargas-.
La soldadura fuerte es uno de los métodos más comunes para unir cerámicas y metales. Utiliza un metal de aportación con un punto de fusión inferior al del metal base, calentado a una temperatura ligeramente superior a su punto de fusión. El metal de aportación fundido moja la superficie de los materiales que se unen, llenando el espacio de la junta. La conexión se logra mediante interdifusión de elementos entre el metal base y el metal de aportación. Los metales de aportación para soldadura fuerte de metales comunes presentan una escasa humectabilidad en las superficies cerámicas. Por lo tanto, mejorar la humectabilidad del metal de aportación en superficies cerámicas es crucial para obtener uniones soldadas de alta-calidad, y este es un punto técnico central en la fabricación de cerámicas de alúmina metalizada para componentes eléctricos. Las conexiones de soldadura fuerte cerámica-metal se pueden dividir en soldadura fuerte directa y soldadura fuerte indirecta.
Los principales desafíos de las conexiones fiables de cerámica-metal se pueden resolver esencialmente de forma sistemática medianteCerámica metalizada para componentes eléctricos. Nuestros productos, a través de un tratamiento profesional de metalización de superficies, mejoran significativamente la humectabilidad, la fuerza de unión y la estabilidad de la interfaz de cerámica y metal, reduciendo efectivamente la tensión residual en la unión. Son compatibles con varios procesos de unión de alta-precisión, como la soldadura fuerte y por difusión, y cumplen con los requisitos de condiciones operativas adversas, como altas temperaturas, corrosión fuerte y cargas elevadas, y brindan soluciones de componentes estables y confiables para la fabricación de equipos de alta-.
Damos la bienvenida a clientes de todos los sectores para que se pongan en contacto con nosotros para realizar consultas, soluciones personalizadas y comprar cerámica metalizada de alta-calidad.
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