세라믹 단열재 산업의 전문 지식에 대한 자세한 설명

국가 표준 GB/T 8411.1-2008에 따르면 세라믹 절연 재료는 소결 전에 형성된 무기 재료로 정의됩니다. 주성분은 일반적으로 다결정 규산염, 알루미노규산염 및 단순 또는 복합 산화물(예: 페라이트)을 포함합니다. 이 정의에는 질화알루미늄과 같은 특정 비-산화물 물질도 포함됩니다. 세라믹 단열재는 구성 및 성능에 따라 9개 그룹(문자 "C"를 머리로 표시)으로 분류됩니다. 알루미나 세라믹은 가장 널리 사용되는 유형입니다. 고순도-알루미나(Al2O₃)를 주성분으로 합니다. 이 제품은 매우 높은 체적 저항률(상온 및 낮은 전계 강도에서 최대 4.5×101⁵Ω·m)과 뛰어난 기계적 강도를 갖추고 있습니다. Siemens용 세라믹 본체의 경우 Siemens 전기 시스템에 사용되는 세라믹 본체는 일반적으로 95% 또는 99%의 알루미나 세라믹으로 만들어져 열악한 산업 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 질화물 세라믹(예: 질화알루미늄, 육방정계 질화붕소 등)은 높은 절연성과 높은 열전도율을 모두 갖고 있어 전자 부품의 방열 기판에 적합합니다. 복합 세라믹은 도핑 변형을 통해 최적화된 종합 특성을 얻으므로 높은 절연성을 유지하면서 열충격 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 퓨즈 분야에서는 메르센 퓨즈에 사용되는 메르센용 세라믹 바디(Ceramic Body for Mersen)는 일반적으로 스테아타이트(Steatite) 또는 알루미나 세라믹으로 제작됩니다. 구체적인 요구 사항은 퓨즈의 전압 수준, 차단 용량 및 설치 환경에 따라 다릅니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

세라믹 절연재의 성능 특성은 일반적으로 전기, 기계 및 열의 세 가지 차원을 통해 종합적으로 평가됩니다. 전기적 성능 측면에서 체적 저항률이 핵심 지표입니다. 실온에서 고품질-세라믹 절연재의 체적 저항률은 101⁴ ~ 101⁵Ω·cm에 도달할 수 있으며 전체 작동 온도 범위에서 안정적으로 유지됩니다. 연구에 따르면 -50도에서 150도 사이의 온도 범위에서 세라믹 절연 재료의 체적 저항률 변동 진폭은 유기 절연 재료보다 훨씬 작으며 이는 결정립계 캐리어 이동 경로의 안정성에 기인합니다. 전하 축적에 저항하는 능력은 고전압 DC 애플리케이션의 핵심 성능입니다. 세라믹 소재 표면의 전하 밀도는 기존 에폭시 소재에 비해 50% 이상 감소할 수 있습니다. 이 기능은 DC 퓨즈의 세라믹 본체에 특히 중요합니다. 왜냐하면 표면 전하 축적이 전기장 왜곡을 유발하고 표면 플래시오버를 유발할 수 있기 때문입니다. 기계적 특성 측면에서 세라믹 절연 재료는 압축 강도가 매우 높습니다.

 

일부 고급 세라믹은 1400MPa에 도달할 수 있는데, 이는 기존 에폭시 소재의 몇 배 또는 심지어 수십 배에 달합니다. 전기 절연 특성 외에도 자동 퓨즈용 세라믹 본체는 진동, 온도 주기 및 엔진실의 염수 분무 부식 가능성을 견뎌야 합니다. 세라믹 소재는 이러한 열악한 환경에서 플라스틱- 기반 단열재보다 성능이 훨씬 뛰어납니다. 내식성 측면에서 세라믹은 대부분의 산, 알칼리 및 염 용액에 대한 저항성이 뛰어나며 불산 환경에서의 부식 속도는 에폭시 재료보다 훨씬 낮습니다. 고속 퓨즈용 세라믹 본체와 관련하여 고속 퓨즈는 일반적으로 민감한 전자 장비를 보호하는 데 사용되므로 세라믹 본체는 여러 번의 온-사이클 후에도 퓨즈의 설치 크기가 표류하지 않도록 우수한 치수 안정성과 낮은 열팽창 계수를 가져야 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

세라믹 절연체(퓨즈의 세라믹 본체 포함) 제조 공정은 다단계 정밀 공정입니다.- 1단계 : 분말제조- 고순도 알루미나, 활석, 점토 등의 원료를 처방에 따라 칭량하고 분쇄조제 및 분산제를 첨가한 후 볼밀링 또는 교반밀을 통해 습식분쇄하여 입도분포가 균일한 슬러리를 얻는다. 활석 도자기로 만든 고차단 용량 퓨즈 세라믹 본체인 Steatite Ceramic HRC 퓨즈 본체의 경우 원료 중 활석(주성분은 수화된 규산마그네슘)의 비율이 상대적으로 높아 가공성이 좋고 유전율이 적당합니다. 분쇄된 슬러리는 철 제거 처리를 거쳐 절연 성능을 저하시킬 수 있는 자성 불순물을 제거한 후 분무 건조탑을 통과하여 유동성이 좋은 입상 분말을 생성해야 합니다. 2단계 : - 성형 성형틀에 과립분말을 충전하고 건식프레싱, 등압프레싱 또는 슬립성형을 거쳐 성형체를 얻는다. Din형 동석 세라믹 HRC 퓨즈 본체, 즉 DIN 표준 활석 도자기 고{12}}차단 퓨즈 세라믹 본체의 경우 국제 표준의 설치 치수 및 호환성 요구 사항을 준수해야 하기 때문에 소결 후 치수 공차가 IEC 또는 DIN 표준의 요구 사항을 충족하도록 성형 금형의 정확도를 높은 수준으로 제어해야 합니다. 3단계: 소결 - 성형체는 사전-소결, 고온-온도 소결 및 고온-가마에서 냉각의 3단계를 거칩니다.

 

소결 온도는 재료에 따라 다릅니다. 알루미나 세라믹은 일반적으로 1600도 이상에서 소결해야 하는 반면, 활석 도자기는 약 1300도 정도로 더 낮은 소결 온도를 갖습니다. 소결 과정에서 세라믹 입자 사이에 확산과 재배열이 일어나 기공률이 크게 감소하고 재료가 치밀화되며 최종 기계적 강도와 전기적 특성이 동시에 얻어집니다. 4단계: 정밀 가공 - 엄격한 치수 공차나 복잡한 형상이 요구되는 세라믹 절연체의 경우 소결 후 연삭, 드릴링 또는 절단과 같은 기계적 가공이 필요합니다. ±0.01mm의 치수 정확도는 CNC 공작 기계를 사용하여 달성할 수 있으며 이는 마이크로 퓨즈의 세라믹 본체에 특히 중요합니다. NH/블레이드형 퓨즈용 알루미나 세라믹 절연체, 즉 NH 블레이드형 퓨즈용 알루미나 세라믹 절연체의 경우, 금속 접점과의 안정적인 접촉을 보장하기 위해 장착 홈과 블레이드 접점의 결합 표면을 정밀하게 연마해야 합니다. 5단계: 검사 및 포장 - 완제품에 대해 외관 검사, 치수 측정, 항복 전압 테스트 및 체적 저항률 샘플링 검사를 수행합니다. 적격 제품은 충격 방지-포장으로 배송됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

퓨즈 세라믹 본체의 품질은 육안으로 보이거나 인지할 수 있는 미세한 세부 사항에 반영되는 경우가 많습니다. 첫 번째는 내부 공동의 표면 및 가장자리 상태입니다. - 고품질 세라믹 본체의 내부 공동은 균일한 소결 광택이 있어야 하며 모래가 없고 노출된 기공이 없어야 합니다. 내부 공동의 표면 결함은 아크 정체의 앵커 포인트가 되어 차단 성능에 직접적인 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. DC 퓨즈 링크용 세라믹 본체의 경우 DC 아크 연소 시간이 더 길고 내부 캐비티 표면 품질에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다. 가장자리에서는 능선이 연속적이고 직선인지, 들쭉날쭉한 칩이 있는지 관찰할 필요가 있다. 작은 엣지 칩이라도 진동 환경에서는 점차 팽창하여 구조적 결함을 일으킬 수 있습니다. 두 번째는 치수 일관성 및 벽 두께 균일성입니다. - 자동 퓨즈용 세라믹 본체의 배치 치수 안정성은 용융 로딩 위치의 일관성을 직접적으로 결정하며 이는 결국 융합 특성의 반복성에 영향을 미칩니다. 투과 관찰을 위해 세라믹 본체를 강한 빛 아래에 놓습니다. 벽 두께가 균일한 제품은 빛 투과율이 동일해야 합니다. 국부적인 과도한 광 투과는 종종 벽 두께가 얇거나 밀도가 부족함을 의미하며, 이는 큰 전류를 차단할 때 열 응력이 집중되는 영역이 될 수 있습니다. Steatite Ceramic HRC Fuse Body와 같은 높은-절단 응용 분야의 경우 벽 두께 균일성은 쉘이 터지지 않도록 하기 위한 기본 전제 조건입니다.

 

또한 금속 접점 또는 베이스와 결합해야 하는 Din형 동석 세라믹 HRC 퓨즈 본체 및 NH/블레이드형 퓨즈용 알루미나 세라믹 절연체와 같은 제품의 경우 장착 홈과 위치 지정 기능의 일치 정확도에도 주목할 가치가 있습니다. 시험 조립에는 표준 게이지 또는 실제 결합 부품을 사용하십시오. 적격 제품은 눈에 띄는 흔들림 없이 부드럽게 삽입되어야 합니다. 간과하기 쉬운 또 다른 세부 사항은 소결 후 변형량입니다. - 세라믹 본체를 데이텀 표면에 편평하게 놓고 뒤틀림이나 뒤틀림이 있는지 관찰합니다. 약간만 휘어져도 조립 후 용융물이 중앙 위치에서 벗어나거나 아크-냉각 모래 충전에 균일하지 않은 간격이 발생할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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