Quali sono le applicazioni della ceramica Macor nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione?

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Ceramica Macor è un materiale vetroceramico lavorabile sviluppato da Corning negli Stati Uniti, che presenta eccellenti caratteristiche di isolamento, resistenza alle alte temperature, forza meccanica e lavorabilità. Grazie alle sue proprietà uniche, la ceramica Macor è ampiamente utilizzata in componenti chiave come il supporto dell'isolamento, la sigillatura sotto vuoto e il fissaggio degli elettrodi nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione. Questo articolo fornisce un'introduzione dettagliata alle applicazioni specifiche e ai vantaggi della ceramica Macor nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione.

Caratteristiche di base della ceramica Macor
I componenti principali della ceramica Macor sono la mica fluorite (45%) e il vetro borosilicato (55%).
Prestazioni chiave:
-Eccellente isolamento elettrico: resistività di volume>10 ¹⁴Ω- cm (25 ℃), rigidità dielettrica>40 kV/mm, adatta ad ambienti ad alta tensione.
-Resistenza alle alte temperature: Può essere utilizzato a lungo a 800 ℃, con una resistenza a breve termine fino a 1000 ℃.
-Basso coefficiente di espansione termica (9,3 × 10 -⁶/℃), vicino al metallo, riduce i problemi di stress termico.
-Lavorazione di precisione: Le normali attrezzature per la lavorazione dei metalli possono essere utilizzate per la tornitura, la foratura e la fresatura, con una tolleranza fino a ± 0,01 mm.
-Stabilità chimica: resistente alla corrosione di acidi e alcali (eccetto HF e alcali forti), non rilascia gas, adatto all'ambiente sotto vuoto.
-Resistenza meccanica: resistenza alla flessione>90 MPa, durezza moderata (Mohs 5,5), buona resistenza all'usura.
Queste caratteristiche rendono la ceramica Macor un materiale ideale per le apparecchiature elettriche ad alta tensione.

L'applicazione specifica della ceramica Macor nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione
Componenti di supporto all'isolamento ad alta tensione
Le ceramiche Macor sono comunemente utilizzate negli interruttori ad alta tensione, negli interruttori automatici, nei trasformatori e in altre apparecchiature:
-Pilastro isolato: supporta i conduttori ad alta tensione per evitare la rottura dell'arco.
-Guarnizione di isolamento: utilizzato per l'isolamento tra gli elettrodi per ridurre la corrente di dispersione.
-Guaina a parete: utilizzato come dielettrico per isolare i circuiti interni ed esterni in una camera a vuoto ad alta tensione.
Vantaggi: Rispetto alle ceramiche di allumina tradizionali, Macor può essere lavorato in forme complesse, riducendo le fasi di assemblaggio e migliorando l'affidabilità.

Attrezzature per il vuoto ad alta pressione
Le ceramiche Macor svolgono un ruolo cruciale negli interruttori a vuoto, negli acceleratori di particelle, nei tubi a raggi X e in altre apparecchiature.
-Flangia di tenuta al vuoto: Sigillatura con metallo (come la lega Kovar) per garantire un ambiente ad altissimo vuoto (<10 -⁶ Pa).
-Portaelettrodi: Fissare gli elettrodi ad alta tensione per evitare fenomeni di scarica o strisciamento.
-Anello di isolamento della finestra di osservazione: una struttura di supporto per finestre trasparenti utilizzata per le apparecchiature ad alta tensione.

Sensori e strumenti di misura ad alta tensione
-Base di isolamento della sonda ad alta tensione: utilizzato per l'isolamento del segnale dei sensori di tensione/corrente.
-Componenti di schermatura elettrostatica: ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI) e migliorare la precisione delle misure.
-Lo strato dielettrico dei condensatori ad alta tensione ha una costante dielettrica stabile (ε ≈ 6,1), adatta ai circuiti ad alta frequenza e ad alta tensione.

Apparecchiature elettroniche di potenza ad alta tensione
-Substrato isolante del modulo IGBT: sostituisce il tradizionale substrato di allumina per ridurre la resistenza termica.
-Connettore ad alta tensione: utilizzato come interfaccia di isolamento per le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici e per i sistemi di trasmissione ad alta tensione in corrente continua (HVDC).

Applicazioni ambientali speciali
-Apparecchiature aerospaziali ad alta tensione: come le staffe isolanti per i sistemi di alimentazione satellitare, resistenti alle radiazioni e alle temperature estreme.
-Apparecchiature elettriche ad alta tensione in mare aperto: resistenti alla corrosione e non assorbenti, adatti per le giunzioni dei cavi ad alta tensione sott'acqua.

Ceramica Macor svolgono un ruolo cruciale nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione grazie al loro isolamento unico, alla resistenza alle alte temperature e alla lavorabilità. Dagli interruttori sotto vuoto ai sistemi di alimentazione aerospaziali, le loro applicazioni sono in continua espansione.

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