Was sind die wichtigsten Aspekte der Isolationseigenschaften von Aluminiumoxidkeramik?

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Als leistungsstarker technischer Werkstoff, Tonerde-Keramik haben eine ausgezeichnete elektrische Isolierleistung, die eine ihrer wichtigsten und bekanntesten Eigenschaften ist und auch die Grundlage für ihre breite Anwendung in der Elektronik, Energieversorgung, Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen bildet.

Kernleistung der Isolierung aus Aluminiumoxid-Keramik
Die Isolierleistung von Aluminiumoxid-Keramik ist kein einzelner Indikator, sondern spiegelt eine umfassende Leistung wider, die hauptsächlich die folgenden Aspekte umfasst:

1. Extrem hoher Volumenwiderstand und Oberflächenwiderstand
   Leistung: Aluminiumoxidkeramik hat bei Raumtemperatur einen extrem hohen Volumenwiderstand (in der Regel größer als 10 ¹⁴Ω- cm) und einen Oberflächenwiderstand von bis zu 10 ¹² -10 ¹³ Ω. Das bedeutet, dass Strom nur sehr schwer durch das Innere und die Oberfläche fließen kann, wodurch Leckstrompfade effektiv blockiert werden.
   Vergleich: Sein spezifischer Widerstand ist viel höher als der von gewöhnlichen organischen Isoliermaterialien wie Kunststoffen und Gummi, und er kann auch bei hohen Temperaturen einen hohen Wert beibehalten.
2. Ausgezeichnete Durchschlagfestigkeit (Durchschlagsfestigkeit)
   Leistung: Die Durchschlagfestigkeit bezieht sich auf die maximale elektrische Feldstärke, die ein Material vor dem Durchschlag (Versagen) aushalten kann, gemessen in kV/mm. Die Durchschlagfestigkeit von hochreinen Aluminiumoxidkeramiken (wie 96% und 99%) kann in der Regel 10-25 kV/mm oder sogar mehr erreichen.
   Bedeutung: Das bedeutet, dass Aluminiumoxidkeramik unter Hochspannungsbedingungen extrem hohen Spannungen standhalten kann, ohne zerstört zu werden, was den sicheren und stabilen Betrieb von elektrischen Hochspannungsgeräten gewährleistet.
3. Geringere Dielektrizitätskonstante und geringerer dielektrischer Verlust
   Dielektrizitätskonstante: Die Dielektrizitätskonstante von Aluminiumoxidkeramik liegt in der Regel zwischen 8 und 10 (bei 1 MHz), und der Wert ist relativ stabil. Eine niedrigere Dielektrizitätskonstante trägt zur Verringerung von Verzögerungen und Kreuzinterferenzen bei der Signalübertragung bei und eignet sich besonders für Hochfrequenzschaltungen.
   Dielektrischer Verlust: Sein dielektrischer Verlusttangens (tan δ) ist sehr niedrig (in der Regel weniger als 0,0004 @ 1 MHz). Geringer Verlust bedeutet, dass in einem elektrischen Wechselfeld nur ein minimaler Verlust bei der Umwandlung von elektrischer in thermische Energie auftritt, was zu einer hohen Energieübertragungseffizienz und geringer Wärmeentwicklung führt.
4. Ausgezeichnete Hochtemperatur-Isolationsstabilität
   Leistung: Im Gegensatz zu organischen Dämmstoffen wie Kunststoffen und Epoxidharzen, die bei hohen Temperaturen erweichen, verkohlen und ihre Dämmeigenschaften verlieren, nimmt die Dämmleistung von Aluminiumoxid-Keramik mit steigender Temperatur nur sehr wenig ab. Sie kann eine stabile Isolierleistung für eine lange Zeit in Temperaturumgebungen von 500 ℃ oder sogar höher beibehalten.
   Mechanismus: Seine stabile Kristallstruktur, die aus ionischen und kovalenten Bindungen besteht, verleiht ihm einen extrem hohen Schmelzpunkt und thermische Stabilität.

Wie man praktische Probleme mit den Isolationseigenschaften von Aluminiumoxidkeramiken löst
Gerade aufgrund der oben erwähnten hervorragenden Isolationseigenschaften ist Aluminiumoxidkeramik zu einem Schlüsselmaterial für die Lösung vieler Probleme der Industrie geworden.

1. Lösen Sie das Isolationsproblem in Umgebungen mit hohen Temperaturen
   Problem: In der Metallurgie, der Luft- und Raumfahrt, bei Hochleistungs-LEDs, Heizdrähten für Haushaltsgeräte und in anderen Bereichen sind die Arbeitstemperaturen extrem hoch, und herkömmliche Isoliermaterialien sind dem nicht gewachsen.
   Lösung: Verwenden Sie Aluminiumoxidkeramik als Isolationssubstrat, Spulenskelett, Thermoelementhülse, Lampenfassung usw. Bei der Heizplatte eines Reiskochers zum Beispiel sind die internen Heizdrähte isoliert und in Aluminiumoxidkeramik eingebettet, was absolute Sicherheit in Hochtemperatursiedebereichen gewährleistet.
2. Gewährleistung der Sicherheit und Miniaturisierung von elektrischen Hochspannungsgeräten
   Problem: Hochspannungsübertragungs- und -umwandlungsanlagen, Vakuum-Leistungsschalter, Lasergeneratoren, Röntgenröhren usw. müssen Spannungen von zehn- oder sogar hunderttausenden von Volt standhalten, was eine extrem hohe Durchschlagsfestigkeit der Isolationskomponenten erfordert.
   Lösung: Aluminiumoxidkeramik wird zur Herstellung von Vakuum-Lichtbogenlöschkammern, Hochspannungsisolatoren, Hochspannungsfassungen, Gehäusen für elektronische Röhren usw. verwendet. Ihre hohe Durchschlagfestigkeit sorgt dafür, dass die Geräte unter Hochspannung nicht zusammenbrechen, während ihre hohe mechanische Festigkeit eine kompaktere Bauweise und damit eine Miniaturisierung der Geräte ermöglicht.
3. Verbesserung der Signalintegrität von Hochfrequenzelektronikgeräten
   Problem: In 5G-Kommunikationsbasisstationen, HF-Modulen, integrierten Halbleiterschaltungen und Mikrowellengeräten sind Hochfrequenzsignale sehr empfindlich gegenüber der Dielektrizitätskonstante und den Verlusten von Substratmaterialien. Schlechte Materialien können zu Signalverzerrungen, Dämpfungen und Erwärmung führen.
   Lösung: Verwenden Sie Aluminiumoxid-Keramik-Substrat (z. B. Dickfilm-Schaltung, Dünnfilm-Schaltungssubstrat) oder Verpackungsschale. Die stabile niedrige Dielektrizitätskonstante und der extrem niedrige dielektrische Verlust gewährleisten einen geringen Verlust, eine hohe Wiedergabetreue und eine hohe Effizienz bei der Übertragung von Hochfrequenzsignalen, die mit herkömmlichen Leiterplatten nicht vergleichbar ist.
4. Zuverlässige Isolierung in lichtbogen- und korrosionsbeständigen Umgebungen
   Problem: In rauen Umgebungen mit starken Lichtbögen, korrosiven Gasen oder Flüssigkeiten kann die Oberfläche von Materialien verkohlen oder korrodieren, was zu einem Ausfall der Isolierung führt.
   Lösung: Aluminiumoxid-Keramik hat eine hohe Härte, ist korrosionsbeständig, altert nicht und verkohlt nicht so leicht auf der Oberfläche. Sie wird für die Herstellung von Lichtbogendüsen, Isoliergehäusen für chemische Sensoren, Komponenten von Halbleiter-Ätzanlagen usw. verwendet und kann unter diesen rauen Bedingungen lebenslang zuverlässigen Isolierschutz bieten.

Die Isolationseigenschaften von Aluminiumoxid-Keramik spiegeln die hohe Leistung, Zuverlässigkeit und Stabilität wider. Sie ist nicht einfach nur "nicht leitend", sondern kann auch unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck, hoher Frequenz und Korrosion stabil, effizient und sicher ihre Isolationsaufgaben erfüllen.
Die Wahl von Aluminiumoxid-Keramik als Dämmstoff bedeutet eine Wahl:
Höhere Sicherheit: das Risiko von Leckagen und Ausfällen auszuschließen.
Längere Nutzungsdauer: alterungsbeständig, die Leistung lässt im Laufe der Zeit nicht nach.
Bessere Leistung der Geräte: Vor allem im Hochfrequenz- und Hochspannungsbereich kann sie die Gesamteffizienz der Geräte erheblich verbessern.
Breiterer Anwendungsbereich: Überwindung von Temperatur- und Umweltbeschränkungen, wodurch sich neue Möglichkeiten für das Produktdesign ergeben.
Wenn Ihr Produktdesign vor großen Herausforderungen bei der Isolierung steht, ist Aluminiumoxid-Keramik daher zweifellos eine bewährte, leistungsstarke und zuverlässige Lösung.

Brudeze Keramiken liefert und verkauft eine breite Palette von hochwertigem Quarzglas, einschließlich Aluminiumoxidkeramik, Zirkoniumdioxidkeramik, Siliziumnitridkeramik, Aluminiumnitridkeramik, Siliziumkarbidkeramik, Borkarbidkeramik, Biokeramik, maschinell bearbeitbare Keramik usw. Wir sind in der Lage, die Anforderungen an die Anpassung verschiedener Keramikprodukte zu erfüllen.