电气和金属元件普遍存在。我们几乎在日常生活的每个领域都会遇到它们 – 手持设备、智能显示器、照明系统、传感器、执行器和印刷电路板 (PCB)。
灌封和封装是保护这些组件免受潮湿、冲击、腐蚀、篡改和热应力造成的损坏的基本过程。高温灌封使组件免受高温的影响。陶瓷和硅基材料受到这些应用的青睐。
什么是高温灌封?
灌封描述了将组件浸入复合材料中的过程。因此,设备制造商可以保护他们的产品免受环境或意外损坏。在高温灌封中,将组件放置在填充有耐热化合物的罐子或外壳中。
经常有人会问到这个过程与保形涂层有何不同。在保形涂层中,向组件添加非导电层。涂层与组件相吻合,增加了保护层,而不会显着增加重量。然而,在高温灌封中,罐或壳包裹着组件。
灌封过程首先将液体化合物倒入外壳(罐)中。随着液体硬化,它会包裹组件。虽然这个过程看起来很简单,但铸造完美的锅取决于许多因素,例如硬化率、材料混合和混合力 (1)。
高温灌封适用于:
- 散热
- 减震
- 防篡改
高温灌封和浇注材料
由于灌封化合物在硬化过程中会收缩,因此在高温灌封过程中应注意不要损坏受保护的组件。收缩使这些组件承受机械应力,这可能会导致裂纹。
最好使用导热性强或在固化过程中产生少量热量的高温灌封化合物。另一种解决方案是使用柔韧且不会过度收缩的化合物。这种化合物在完全固化后仍能保持一定程度的柔软度。它的弹性特性吸收了硬化过程产生的应力。
高温灌封化合物还应具有低热膨胀系数 (CTE),以抑制热循环对受保护元件的影响。
三种主要化合物用于灌封应用。每种方法都在不同程度上提供机械、热和环境保护。每个都有其优点和缺点 (2):
有机硅化合物具有柔韧性,可在较宽的温度范围内工作。它们提供出色的防水、防化学品和防紫外线保护。但是,它们可能不适用于需要高刚度的应用。
环氧化合物为高压应用提供耐高温和耐化学性。但是,如果在固化过程中温度变化较大,它们可能会引起问题。
氨基甲酸酯化合物在热循环应用中效果很好,但对化学品和高温的抵抗力较差。
Aremco Ceramacast™ 陶瓷和硅基材料用于组装高温电气设备、固定装置、模具和工具。
基于氧化铝、氮化铝、氧化镁、二氧化硅、碳化硅、氧化锆和硅酸锆的材料在工作温度、导热性、介电和机械强度方面具有独特的性能。
高温灌封用于镇流电阻器、外壳电阻器、气体点火器、陶瓷纤维加热器、温度传感器、PTC 器件等的电气应用。
高温灌封还用于模具、坩埚、封装射频线圈、炉架、加热元件支架等的冶金应用。
关键要点
高温灌封是一个棘手但必不可少的过程。Aremco Ceramacast™ 产品为高温电气设备、固定装置、模具和工具的组装提供广泛的陶瓷和硅基材料。