Aremco陶瓷胶、粘合剂、涂料、密封剂和灌封化合物

高温灌封：主要电气应用

各种大功率电子组件需要增强的热性能，以确保在其整个产品生命周期内在工艺温度下连续运行。这通常通过灌封来实现，其中电气外壳填充有可固化的高温环氧树脂或硅基化合物。高温灌封超出了传统罐的应用需求，因此需要比传统树脂更坚固的浇注材料。

高温铸造材料通常使用氧化铝 （Al2O3） 或碳化硅 （SiC） 等陶瓷填料，并可选择粘合剂，以将关键电子组件的温度极限提高到耐火水平。那么，哪些应用需要高温灌封材料呢？

灌封镇流电阻器

镇流电阻器是一种电气元件，用于通过增加电阻和增加高于设定值的电流来防止过流故障。非灌封电阻器用于某些应用（汽车点火、荧光灯等），但通常建议在高温材料中铸造镇流器，以减少与过热相关的故障

铸造筒式加热器

筒式加热器是一种管状元件，通常插入钻孔中以从内部加热组件。它们包括一个缠绕有电阻线圈的陶瓷芯，并包裹在径向散发热量的金属护套中。高温灌封化合物通常用于增强散热并保护敏感电子设备免受保护护套内的湿气进入。

灌封电气馈通件

电气馈通是一种金属陶瓷接头，允许电路穿过密封室。这些连接法兰必须具有密封性，通常符合超高真空 （UHV） 规格，因此馈通件（无论是 D-Sub、同轴还是其他配置）都必须灌封，以保证工作压力下的密封性能。

铸造卤素灯

卤素灯使用钨丝在施加电流时通过白炽灯产生光。灯丝包含在石英胶囊中，石英胶囊中充满了分散在惰性载气中的少量卤素。虽然卤素循环产生的人造光比传统的白炽灯泡更有效，但卤素灯会产生大量的热量，因此安装在金属帽中的独立电路应用高温铸造材料灌封。

灌封红外加热器

红外加热器通常使用由金属丝加热元件、多个白炽灯泡或陶瓷加热器组成的发射器组产生热量。无论配置如何，所有红外加热器都会在极高的灯丝温度下自然运行，因为它们在红外光谱上不断将电能转换为辐射热。随后采用陶瓷灌封材料来保护电源组件免受过热和故障的影响。

Aremco高温灌封材料

Aremco CeramacastTM产品系列是市场上最广泛的陶瓷基高温灌封材料系列之一，提供粗粒、中粒和细晶粒陶瓷铸造系统。浏览我们全系列的高温灌封和铸造材料，详细了解我们的主要产品亮点以及 CeramacastTM系统如何常规部署用于关键电子应用。

高温灌封用浇注材料

电气和金属部件很普遍。我们几乎在日常生活的每个领域都会遇到它们——手持设备、智能显示器、照明系统、传感器、执行器和印刷电路板 （PCB）。

灌封和封装是保护这些组件免受潮湿、冲击、腐蚀、篡改和热应力损坏的基本过程。高温灌封使组件免受过高温度的影响。陶瓷和有机硅基材料在这些应用中受到青睐。

什么是高温灌封？

灌封描述了将组件浸入复合材料中的过程。因此，设备制造商可以保护其产品免受环境或意外损坏。在高温灌封中，将组件放置在填充有耐热化合物的锅或壳中。

人们经常问到这种工艺与保形涂层有何不同。在保形涂层中，向组件中添加非导电层。涂层符合组件，在不显着增加重量的情况下增加了保护层。然而，在高温灌封中，锅或外壳会包裹组件。

灌封过程首先将液体化合物倒入外壳（锅）中。当液体变硬时，它会包裹组件。虽然这个过程看起来很简单，但铸造完美的锅取决于许多因素，例如硬化率、材料混合和混合力 。

高温灌封适用于

散热

减震

防篡改

高温灌封和浇注材料

由于灌封化合物在硬化时会收缩，因此在高温灌封过程中应注意不要损坏受保护的组件。收缩会使这些部件承受机械应力，从而导致裂纹。

最好使用导热或在固化过程中产生很少热量的高温灌封化合物。另一种解决方案是使用柔韧性且不会过度收缩的化合物。这种化合物在完全固化后仍保持一定程度的柔软度。其弹性特性可吸收硬化过程产生的应力。

高温灌封化合物还应具有较低的热膨胀系数（CTE），以抑制热循环对受保护组件的影响。

灌封应用使用三种主要化合物。每个都提供不同程度的机械、热和环境保护。每种方法都有其优点和缺点（2）：

有机硅化合物具有柔韧性，可在很宽的温度范围内工作。它们提供出色的防水、防化学品和防紫外线保护。但是，它们可能不适用于需要高刚性的应用。

环氧化合物为高压应用提供耐高温和耐化学性。但是，如果在固化过程中温度变化较大，它们可能会导致问题。

聚氨酯化合物在热循环应用中效果很好，但对化学品和高温的耐受性较差。

Aremco Ceramacast™ 陶瓷和有机硅基材料用于组装高温电气设备、夹具、模具和工具。

基于氧化铝、氮化铝、氧化镁、二氧化硅、碳化硅、氧化锆和硅酸锆的材料在工作温度、导热性、介电性和机械强度方面具有独特的性能。

高温灌封用于镇流电阻器、外壳电阻器、气体点火器、陶瓷纤维加热器、温度传感器、PTC 设备等的电气应用。

高温灌封还用于模具、坩埚、封装射频线圈、炉架、加热元件支架等的冶金应用。

使用陶瓷粘合剂粘接氧化铝

氧化铝（Al2O3），通常简称为氧化铝，是一种用于各种高温应用的技术陶瓷。它被认为是所有工程陶瓷中性价比最高的一种，因此广泛用于各种热和真空工艺。使用氧化铝进行设计时的挑战是为给定的应用创建具有足够复杂性的组件，或者使用具有适当热机械性能的粘合剂将多个零件粘合到复杂的组件中。

介绍氧化铝基陶瓷粘合剂

技术陶瓷粘合剂是用于连接致密陶瓷部件的高温粘合剂，并确保最终组件适合用途。工程级多晶氧化铝通常可以承受超过1300°C的工作温度，因此陶瓷粘合剂必须在严格的条件下运行。

Aremco粘接氧化铝的解决方案是CeramabondTM 503;一种无机氧化铝填充陶瓷粘合剂，可抵抗高达1760°C的峰值温度。 CeramabondTM 503 不仅是极端热工艺的理想选择，而且其固有的惰性意味着它在超高真空 （UHV） 条件下不会脱气。这使其成为陶瓷最苛刻应用的理想氧化铝粘接解决方案。

陶瓷胶粘剂的关键设计考虑因素

虽然用陶瓷粘合剂粘合就像使用环氧树脂一样，但必须额外考虑操作环境、热膨胀系数 （CTE） 和独特的接头设计。

氧化铝陶瓷通常部署在具有高热负荷的应用中，但陶瓷粘合剂的热性能并不是接合性能的最终决定。陶瓷粘合剂虽然具有出色的耐化学性、耐电性和超高耐热性，而且固有的无放气性，但在固化后仍表现出轻微的孔隙率。CeramabondTM 503 针对氧化铝与氧化铝的粘接以及连接其他致密陶瓷进行了优化，但可能需要格外小心以确保粘合是气密的——这在真空应用中可能至关重要。

此外，接头设计应考虑粘合剂与其基材之间的CTE差异，以解决可能降低系统可靠性的任何不匹配。许多陶瓷粘合剂也因其隐含的剪切强度差而失效。因此，接头的设计不仅要考虑差异CTE，还要均匀分布机械应力。

陶瓷结合TM 503的应用

我们的 CeramabondTM 503 陶瓷胶粘剂易于应用，可在 371°C 下在 2 小时内完全固化，剪切强度的提高随着进一步固化而增加。其卓越的性能特点与易用性相结合，使其成为各种关键氧化铝粘接应用的理想解决方案，包括：

为特高压条件组装致密陶瓷部件

修复陶瓷板

灌封热电偶和气体传感器

涂层电阻丝