Was sind die Anwendungen von Macor-Keramik in elektrischen Hochspannungsgeräten?

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Macor-Keramik ist ein maschinell bearbeitbares Glaskeramikmaterial, das von Corning in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde und sich durch hervorragende Isolierung, hohe Temperaturbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Bearbeitbarkeit auszeichnet. Macor-Keramiken werden aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften häufig in Schlüsselkomponenten wie Isolationsstützen, Vakuumabdichtungen und Elektrodenbefestigungen in elektrischen Hochspannungsgeräten eingesetzt. Dieser Artikel gibt eine detaillierte Einführung in die spezifischen Anwendungen und Vorteile von Macor-Keramik in elektrischen Hochspannungsanlagen.

Grundlegende Eigenschaften von Macor-Keramik
Die Hauptbestandteile der Macor-Keramik sind Fluoritglimmer (45%) und Borosilikatglas (55%).
Wichtigste Leistung:
-Hervorragende elektrische Isolierung: Volumenwiderstand>10 ¹⁴Ω- cm (25 ℃), Durchschlagsfestigkeit>40 kV/mm, geeignet für Hochspannungsumgebungen.
-Hohe Temperaturbeständigkeit: Kann für eine lange Zeit bei 800 ℃ verwendet werden, mit einer kurzfristigen Temperaturbeständigkeit von bis zu 1000 ℃.
-Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (9,3 × 10 -⁶/℃), nahe an Metall, reduziert Probleme mit thermischen Spannungen.
-Präzisionsbearbeitung: Gewöhnliche Metallbearbeitungsmaschinen können zum Drehen, Bohren und Fräsen verwendet werden, mit einer Toleranz von bis zu ± 0,01 mm.
-chemische Stabilität: Beständig gegen Säure- und Alkalikorrosion (außer HF und starke Alkalien), setzt keine Gase frei, geeignet für Vakuumumgebung.
-Mechanische Festigkeit: Biegefestigkeit >90 MPa, mittlere Härte (Mohs 5,5), gute Verschleißfestigkeit.
Diese Eigenschaften machen Macor-Keramik zu einem idealen Werkstoff für elektrische Hochspannungsgeräte.

Die spezifische Anwendung von Macor-Keramik in elektrischen Hochspannungsanlagen
Komponenten zur Unterstützung der Hochspannungsisolierung
Macor-Keramik wird häufig in Hochspannungsschaltern, Leistungsschaltern, Transformatoren und anderen Geräten eingesetzt:
-Isolierte Säule: unterstützt Hochspannungsleiter, um einen Lichtbogendurchschlag zu verhindern.
-Isolationsdichtung: zur Isolierung zwischen den Elektroden verwendet, um den Leckstrom zu reduzieren.
-Wanddurchführung: wird als Dielektrikum zur Isolierung interner und externer Schaltkreise in einer Hochspannungsvakuumkammer verwendet.
Vorteile: Im Vergleich zu herkömmlichen Aluminiumoxid-Keramiken kann Macor zu komplexen Formen verarbeitet werden, was die Anzahl der Montageschritte reduziert und die Zuverlässigkeit erhöht.

Vakuum-Hochdruckgeräte
Macor-Keramik spielt eine entscheidende Rolle in Vakuum-Leistungsschaltern, Teilchenbeschleunigern, Röntgenröhren und anderen Geräten
-Flansch mit Vakuumabdichtung: Passende Versiegelung mit Metall (z. B. Kovar-Legierung), um ein Ultrahochvakuum zu gewährleisten (<10 -⁶ Pa).
-Elektrodenhalter: Befestigung von Hochspannungselektroden zur Vermeidung von Entladungs- oder Kriechphänomenen.
-Isolierring für Beobachtungsfenster: eine transparente Fensterträgerstruktur, die für Hochspannungsgeräte verwendet wird.

Hochspannungssensoren und Messgeräte
-Isolationssockel für Hochspannungssonden: für die Signaltrennung von Spannungs-/Stromsensoren verwendet.
-Elektrostatisch abschirmende Komponenten: elektromagnetische Störungen (EMI) zu reduzieren und die Messgenauigkeit zu verbessern.
-Die dielektrische Schicht von Hochspannungskondensatoren hat eine stabile Dielektrizitätskonstante (ε ≈ 6,1), die für Hochfrequenz- und Hochspannungsschaltungen geeignet ist.

Leistungselektronische Hochspannungsgeräte
-IGBT-Modul-Isolationssubstrat: Ersetzt das traditionelle Aluminiumoxid-Substrat, um den Wärmewiderstand zu verringern.
Hochspannungsstecker: wird als Isolationsschnittstelle für Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme (HGÜ) verwendet.

Besondere Umweltanwendungen
Hochspannungsgeräte für die Luft- und Raumfahrt: z. B. Isolierhalterungen für Satelliten-Energiesysteme, die gegen Strahlung und extreme Temperaturen beständig sind.
-Elektrische Hochspannungsgeräte für die Tiefsee: korrosionsbeständig und nicht absorbierend, geeignet für Unterwasser-Hochspannungskabelverbindungen.

Macor-Keramik spielen aufgrund ihrer einzigartigen Isolierung, hohen Temperaturbeständigkeit und Verarbeitbarkeit eine entscheidende Rolle in elektrischen Hochspannungsgeräten. Von Vakuum-Leistungsschaltern bis hin zu Stromversorgungssystemen für die Luft- und Raumfahrt - ihre Anwendungsmöglichkeiten werden ständig erweitert.

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