Comprensió dels components ceràmics metal·litzats als contactors HVDC

1.1 Alt rendiment elèctric
Els components ceràmics metal·litzats per a components elèctrics ofereixen excel·lents propietats d'aïllament elèctric. El substrat ceràmic en si és un bon aïllant i, amb la capa metal·litzada, pot conduir l'electricitat de manera eficaç mantenint una resistència d'alta -tensió. En els contactors HVDC, on les tensions poden ser extremadament altes, aquesta propietat és essencial. Per exemple, en un sistema HVDC amb una tensió de 1500 V, la metal·lització ceràmica del contactor pot suportar una tensió tan alta sense avaria, assegurant el funcionament estable de tot el sistema elèctric.
1.2 Estabilitat tèrmica
Les ceràmiques avançades utilitzades en ceràmica a metall tenen un baix coeficient d'expansió tèrmica. Això significa que poden mantenir la seva forma i rendiment fins i tot quan estan sotmesos a canvis significatius de temperatura. En els contactors HVDC, durant el funcionament, pot haver-hi una gran quantitat de calor generada a causa de l'alt-flux de corrent. La ceràmica metal·litzada pot dissipar aquesta calor de manera eficaç i prevenir els danys induïts per l'estrès tèrmic-. Per exemple, en una planta industrial on el contactor HVDC treballa en un entorn d'alta-temperatura, pot garantir el funcionament normal del contactor sense deformació ni degradació del rendiment.
1.3 Resistència mecànica
La combinació de ceràmica i metall en components dóna com a resultat una gran resistència mecànica. La ceràmica és coneguda per la seva duresa i fragilitat, mentre que la capa metal·litzada afegeix ductilitat. Això fa que els components siguin adequats per al seu ús en contactors HVDC, que poden estar subjectes a vibracions i cops mecànics en algunes aplicacions. Per exemple, a les locomotores elèctriques on els contactors HVDC estan exposats a vibracions durant el funcionament, les fortes ceràmiques d'alúmina metal·litzada per a components elèctrics poden suportar aquestes forces mecàniques i mantenir la seva integritat.

2.1 Substrats ceràmics metal·litzats
La ceràmica d'alúmina metal·litzada per a components elèctrics s'utilitza àmpliament en els contactors HVDC. Proporcionen una plataforma estable per muntar components elèctrics. La capa metal·litzada del substrat ceràmic es pot utilitzar per soldar o soldar conductors elèctrics, assegurant una connexió elèctrica fiable. En un -contactor HVDC d'alta potència per a un sistema de generació d'energia eòlica, el substrat de ceràmica metal·litzada pot suportar diversos components elèctrics i transmetre senyals elèctrics de manera eficaç.
2.2 Parts estructurals de ceràmica metal·litzada
Aquestes peces realitzen funcions com ara protecció, tancament hermètic, suport i aïllament en els contactors HVDC. Per exemple, la ceràmica metal·litzada utilitzada a la carcassa d'un contactor pot protegir els components elèctrics interns de la pols, la humitat i altres factors ambientals. La seva funció de segellat hermètic també és crucial en els contactors HVDC, especialment en aplicacions on el contactor ha de funcionar en un entorn segellat per evitar l'entrada de substàncies nocives.

La fabricació deComponents ceràmics metal·litzatsper a Components elèctrics per a contactors HVDC implica diversos passos. En primer lloc, el substrat ceràmic es selecciona acuradament en funció de les seves propietats elèctriques, tèrmiques i mecàniques. Aleshores, comença el procés de metalització. Un mètode comú és el mètode Mo - Mn, que es basa en pols de metall refractari Mo, dopant una petita quantitat de fórmula de metal·lització de Mn de baix - punt de fusió -. S'afegeix un recobriment aglutinant a la superfície ceràmica i després es realitza la sinterització per formar una capa metalitzada. Un altre mètode és Direct Bond Copper (DBC), que uneix la làmina de coure a la superfície ceràmica. Això s'aconsegueix introduint oxigen entre Cu i ceràmica, formant una fase líquida eutèctica Cu/O a 1065 - 1083 graus, i després reaccionant amb la base ceràmica i la làmina de coure per formar CuAlO2 o Cu (AlO2)2, realitzant la unió entre la làmina de coure i la matriu ceràmica.