Analýza technologie nízkoteplotního sintrování pro keramické komponenty z hliníku{0}}

Reléové keramické komponenty z oxidu hlinitého mají výhody, jako je vysoká mechanická pevnost, vysoká tvrdost a nízké vysokofrekvenční dielektrické ztráty. Kromě toho mají široce dostupné suroviny, jsou levné a mají vyspělou technologii zpracování. Proto jsou široce používány v různých oblastech, jako je elektronika, elektrické spotřebiče, strojní zařízení, textil a letecký průmysl, a v současné době jsou nejpoužívanějším oxidovým keramickým materiálem na světě, který zaujímá významné postavení v oblasti keramických materiálů.

Alumina Ceramic Components používá Al₂O₃ jako hlavní surovinu. Vzhledem k vysoké teplotě tání oxidu hlinitého (2050 stupňů) je teplota spékání hliníkové keramiky obecně vysoká, což do určité míry omezuje její výrobu a širší použití. Snížení teploty slinování aluminové keramiky, snížení spotřeby energie a zkrácení vypalovacího cyklu jsou proto důležitými směry výzkumu v příbuzných oborech.

Čím jemnější jsou částice prášku Al₂O3 a čím vyšší je jejich aktivační úroveň, tím snáze se slinují a tím nižší je požadovaná teplota slinování. Použití vysoce aktivního a snadno slinovatelného prášku Al₂O₃ jako suroviny pro hliníkovou metalizovanou keramiku je jedním z důležitých prostředků k dosažení nízko-slinování.

Teplota slinování metalizovaných keramických komponent závisí především na obsahu Al2O3; vyšší obsah má obecně za následek vyšší teplotu slinování. Slinovací teplotu zároveň ovlivňuje i systém složení keramického materiálu, poměry jeho složek a druhy přísad. Při zajištění splnění požadavků na výkon může výběr vhodného systému keramických materiálů a přidání malého množství přísad pro slinování účinně snížit teplotu slinování a zlepšit strukturu a vlastnosti keramického tělesa.

Slinování za horka-lisováním je klíčovou technikou pro snížení teploty slinování keramiky Al₂O₃. Tento proces vyvíjí tlak při zahřívání surového tělesa, výrazně snižuje teplotu spékání a inhibuje růst zrn, což vede ke keramickým výrobkům s vynikajícím výkonem. Je vhodný pro slinování průhledného keramického pláště stykače HVDC s vysokou čistotou pro reléovou a mikrokrystalickou korundovou keramiku. Kromě toho vakuové slinování a slinování ve vodíkové atmosféře může také pomoci dosáhnout nízkoteplotního slinování keramiky z oxidu hlinitého.

V praktických aplikacích se pro keramické komponenty z oxidu hlinitého často používají výše uvedené -zmíněné technologie nízkoteplotního slinování{1}} v kombinaci. Mezi nimi je metoda přidávání pomocných slinovacích prostředků široce používána pro svou nízkou cenu, dobrý účinek a jednoduchý proces. Mezitím je nahrazení hliníkových keramických komponent s vyšším obsahem Al2O3 těmi s nižším obsahem Al2O3 (za předpokladu, že jsou splněny aplikační požadavky) také účinným způsobem, jak snížit teplotu slinování.

V současné době je technologie nízkoteplotního slinování proKeramické komponenty relé Aluminadosáhla určitých výsledků, ale u některých výrobků se speciálními požadavky na výkon stále existuje prostor pro další snižování teploty slinování, což je také klíčové zaměření budoucího výzkumu souvisejících technologií.