Каковы основные аспекты изоляционных свойств алюмооксидной керамики

---

Как высокоэффективный инженерный материал, глинозёмная керамика обладают отличными электроизоляционными характеристиками, что является одной из самых основных и известных характеристик, а также основой для их широкого применения в электронике, энергетике, аэрокосмической промышленности и других областях.

Основные характеристики изоляции из алюмооксидной керамики
Изоляционные характеристики глиноземистой керамики - это не отдельный показатель, а отражение комплексных характеристик, охватывающих в основном следующие аспекты:

1. Чрезвычайно высокое объемное и поверхностное удельное сопротивление
   Производительность: Алюмооксидная керамика имеет чрезвычайно высокое объемное удельное сопротивление при комнатной температуре (обычно более 10 ¹⁴Ω- см) и поверхностное удельное сопротивление до 10 ¹² -10 ¹³ Ω. Это означает, что току крайне сложно пройти через ее внутреннюю поверхность и поверхность, эффективно блокируя пути тока утечки.
   Сравнение: Его удельное сопротивление намного выше, чем у обычных органических изоляционных материалов, таких как пластик и резина, и он может сохранять высокие показатели даже в условиях высоких температур.
2. Отличная диэлектрическая прочность (прочность на пробой)
   Производительность: Диэлектрическая прочность - это максимальная напряженность электрического поля, которую может выдержать материал до пробоя (разрушения), измеряемая в кВ/мм. Диэлектрическая прочность высокочистой алюмооксидной керамики (например, керамики 96% и 99%) обычно достигает 10-25 кВ/мм и даже выше.
   Значение: Это означает, что в условиях высокого напряжения алюмооксидная керамика может выдерживать чрезвычайно сильные напряжения без разрушения, обеспечивая безопасную и стабильную работу высоковольтных электрических устройств.
3. Низкая диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери
   Диэлектрическая проницаемость: Диэлектрическая проницаемость алюмооксидной керамики обычно составляет 8-10 (при 1 МГц), и это значение относительно стабильно. Более низкая диэлектрическая проницаемость помогает уменьшить задержку и перекрестные помехи при передаче сигнала, что особенно подходит для высокочастотных цепей.
   Диэлектрические потери: Тангенс диэлектрических потерь (tan δ) очень мал (обычно менее 0,0004 на 1 МГц). Низкие потери означают, что в переменном электрическом поле потери при преобразовании электрической энергии в тепловую минимальны, что приводит к высокой эффективности передачи энергии и низкому тепловыделению.
4. Отличная стабильность изоляции при высоких температурах
   Производительность: В отличие от органических изоляционных материалов, таких как пластмассы и эпоксидные смолы, которые размягчаются, карбонизируются и теряют свои изоляционные свойства при высоких температурах, изоляционные характеристики глиноземистой керамики очень мало снижаются с повышением температуры. Она может сохранять стабильные изоляционные характеристики в течение длительного времени при температуре 500 ℃ и даже выше.
   Механизм: Стабильная кристаллическая структура, состоящая из ионных и ковалентных связей, наделяет его чрезвычайно высокой температурой плавления и термической стабильностью.

Как решить практические проблемы с изоляционными свойствами алюмооксидной керамики
Именно благодаря превосходным изоляционным свойствам, о которых говорилось выше, алюмооксидная керамика стала ключевым материалом для решения многих проблем в промышленности.

1. Решение проблемы изоляции в высокотемпературных средах
   Проблема: В металлургической промышленности, аэрокосмических двигателях, мощных светодиодах, нагревательных проводах бытовых приборов и других сценариях рабочая температура чрезвычайно высока, и обычные изоляционные материалы не в состоянии с ней справиться.
   Решение: Используйте глиноземистую керамику в качестве изоляционной подложки, каркаса катушки, гильзы термопары, держателя лампы и т. д. Например, нагревательная пластина в рисоварке имеет внутренние нагревательные провода, изолированные и закрепленные путем встраивания их в глиноземистую керамику, что обеспечивает абсолютную безопасность в высокотемпературных кипящих средах.
2. Обеспечение безопасности и миниатюризация высоковольтных электроприборов
   Проблема: Высоковольтное оборудование для передачи и преобразования напряжения, вакуумные выключатели, лазерные генераторы, рентгеновские трубки и т.д. должны выдерживать напряжение в десятки и даже сотни тысяч вольт, что требует от изоляционных компонентов чрезвычайно высокой пробивной прочности.
   Решение: Керамика на основе оксида алюминия используется для изготовления вакуумных дугогасительных камер, высоковольтных изоляторов, высоковольтных розеток, корпусов электронных ламп и т.д. Благодаря высокой диэлектрической прочности оборудование не пробивается под высоким напряжением, а высокая механическая прочность позволяет создавать более компактные конструкции, достигая миниатюризации.
3. Улучшение целостности сигнала в высокочастотных электронных устройствах
   Проблема: В базовых станциях связи 5G, радиочастотных модулях, полупроводниковых интегральных схемах и СВЧ-устройствах высокочастотные сигналы очень чувствительны к диэлектрической проницаемости и потерям в материалах подложки. Некачественные материалы могут привести к искажению сигнала, затуханию и нагреву.
   Решение: Используйте глиноземную керамическую подложку (например, подложку для толстопленочных схем, тонкопленочных схем) или упаковочную оболочку. Ее стабильно низкая диэлектрическая проницаемость и чрезвычайно низкие диэлектрические потери обеспечивают низкие потери, высокую точность и эффективность передачи высокочастотных сигналов, что несравнимо с обычными печатными платами.
4. Обеспечивают надежную изоляцию в дугостойких и коррозионностойких средах
   Проблема: В жестких условиях с сильной дугой, агрессивными газами или жидкостями поверхность материалов может карбонизироваться или корродировать, что приводит к разрушению изоляции.
   Решение: Алюмооксидная керамика обладает высокой твердостью, коррозионной стойкостью, не подвержена старению и не легко карбонизируется на поверхности. Используется для изготовления дуговых сопел, изоляционных корпусов химических датчиков, компонентов оборудования для травления полупроводников и т.д., обеспечивая надежную защиту изоляции на протяжении всей жизни в таких суровых условиях.

Изоляционные свойства алюмооксидной керамики - это комплексное отражение высокой производительности, высокой надежности и высокой стабильности. Она не просто "непроводящая", но и способна стабильно, эффективно и безопасно выполнять свои изоляционные функции в экстремальных жестких условиях, таких как высокая температура, высокое давление, высокая частота и коррозия.
Выбор алюмооксидной керамики в качестве изоляционного компонента означает выбор:
Повышенная безопасность: исключают риск утечки и поломки.
Более длительный срок службы: Устойчивы к старению, эксплуатационные характеристики не ухудшаются с течением времени.
Улучшенная производительность оборудования: Особенно в высокочастотных и высоковольтных областях, он может значительно повысить общую эффективность оборудования.
Более широкая сфера применения: Преодолевая температурные и экологические ограничения, открывая новые возможности для дизайна изделий.
Поэтому, когда при разработке вашего изделия возникают серьезные проблемы с изоляцией, алюмооксидная керамика, несомненно, является проверенным временем, мощным и надежным решением.

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.