Распространенными причинами неудачного спекания после заправки оксида магния являются неправильный контроль температуры, недостаточное время выдержки, отсутствие защиты от атмосферы, неравномерное заполнение и чрезмерно быстрое охлаждение. Эти факторы могут напрямую привести к дефектам структуры изоляционного слоя, что приводит к некачественным характеристикам или поломке в процессе эксплуатации.
1. Неконтролируемые параметры процесса
|
Причины |
Влияние |
Превентивные меры |
|
Слишком низко(<800℃) or too high (>1050 градусов) |
Неспособность завершить рекристаллизацию или вызвать улетучивание оксида магния и деформацию скорлупы. |
Используйте калиброванные термопары, чтобы обеспечить точность контроля температуры ±10 градусов. |
|
Время выдержки<1 hour |
Недостаточный рост зерен, рыхлая структура и низкая прочность изоляции. |
Строго выдерживайте время выдержки 1–2 часа. |
|
Слишком высокая скорость нагрева/охлаждения |
Вызывает трещины от термического напряжения и повреждает уплотнение. Скорость нагрева Меньше или равна 5 град/мин; используйте естественное охлаждение печи. |
На практике 30% неудач спекания происходят из-за некалиброванной системы контроля температуры или неправильных настроек программы. |
2. Неподходящая атмосфера.
Неиспользование защиты инертным газом (например, азотом): оксид магния легко вступает в реакцию с кислородом и влагой воздуха при высоких температурах, образуя примеси;
Высокое содержание влаги внутри печи (относительная влажность > 30%): приводит к вторичному поглощению влаги, что приводит к невыполнению испытания на влажность;
Недостаточный или неравномерный расход газа: Локальное окисление или карбонизация.
Необходимо проводить в вакууме или в среде-чистого азота с контролируемым содержанием кислорода < 100 ppm.
3. Дефекты в процессах наполнения и уплотнения.
Недостаточная чистота порошка оксида магния (< 99.9%): Impurities form conductive paths, leading to breakdown voltage;
Неравномерная плотность наполнения (< 2.8 g/cm³ or > 3.2 g/cm³): Too low a density leads to loosening, while too high a density causes stress concentration;
Невыполнение высокочастотного виброуплотнения-: существуют внутренние пустоты, которые приводят к локальному перегреву во время работы.
Рентгеновский контроль позволяет обнаружить скрытые дефекты, такие как смещенные-центральные ядра и пустоты.
4. Несоответствие оборудования и окружающей среды стандартам.
Cleanroom Failure to Meet Standards (>класс 100 000): Загрязнение пылью приводит к ослаблению изоляции;
Недостаточная гидравлическая сила зажима: недостаточное осевое давление приводит к неплотному заполнению;
Износ или несоосность пресс-формы: приводит к деформации трубы или несоосности уплотнения.
В не-мастерских часто случаются сбои при серийном ремонте из-за некачественного оборудования.
5. Проблемы с материалами и уплотнениями
Использование порошка оксида магния промышленного-класса или переработанного: чрезмерное количество примесей, таких как Cl⁻ и SO₄²⁻, вызывает электрохимическую коррозию;
Неправильный выбор герметизирующего клея или неполное затвердевание: влага просачивается вдоль выводов, что приводит к невозможности пройти испытание на влажность;
Отсутствие противо-окислительной обработки на выходных клеммах: повышенное контактное сопротивление и повышенное выделение тепла после длительной-эксплуатации.
Электрический-оксид магния высокой-чистоты необходимо использовать в сочетании с керамическим герметизирующим клеем или металлическим герметиком.
