In 2020 gaf ik advies aan een fabrikant van lucht- en ruimtevaartcomponenten die worstelde met het thermisch beheer van hun elektronische behuizingen. Hun aluminium koellichamen veroorzaakten elektromagnetische interferentie, terwijl polymeercomposieten de thermische cycli niet aankonden. We schakelden ze over op het Mica-Ceramic Composite Part van NBRAM en de resultaten waren transformerend - plotseling hadden ze een materiaal dat perfecte elektrische isolatie en uitstekende warmteafvoer bood en de brute thermische schokken van luchtvaartomgevingen kon weerstaan. Het technische team vertelde me dat ze het aantal defecte onderdelen in het eerste jaar met 87% hebben verminderd. Als u kampt met problemen met thermisch beheer waarbij elektrische isolatie van cruciaal belang is, is het tijd om een oplossing te zoeken die daadwerkelijk op alle fronten presteert.
Weet je, na twintig jaar omgaan met nachtmerries op het gebied van thermisch beheer in elke sector, van de lucht- en ruimtevaart tot de consumentenelektronica, heb ik geleerd dat de meeste composietmaterialen veel beloven, maar compromissen opleveren. Ofwel isoleren ze goed, maar kunnen ze de hitte niet aan, ofwel beheersen ze de warmte, maar veroorzaken ze elektrische problemen. Het Mica-Ceramic Composite Part van NBRAM is anders: het is een van die zeldzame materialen die je het beste van twee werelden geeft zonder de gebruikelijke compromissen. Het natuurlijke mica zorgt voor de elektrische isolatie, terwijl de keramische matrix voor het thermische beheer zorgt, waardoor een synergie ontstaat die beter presteert dan al het andere op de markt. Het is het soort onderdeel dat ervoor zorgt dat ingenieurs 's nachts beter slapen, wetende dat hun ontwerpen niet zullen falen vanwege materiaalbeperkingen.
Dit is wat deze composietonderdelen bestand maakt tegen extreme omstandigheden: bedrijfstemperatuurbereik van -60°C tot 950°C continu, met thermische schokbestendigheid die snelle cycli tussen extremen mogelijk maakt zonder barsten of delaminatie. De diëlektrische sterkte blijft 15-25 kV/mm, afhankelijk van de dikte, met een volumeweerstand die consistent hoger is dan 10^14 Ω·cm, zelfs na langdurige blootstelling aan hoge temperaturen. Het Mica-keramische composietonderdeel bereikt een thermische geleidbaarheid van 1,5-2,5 W/m•K - genoeg om de warmte effectief te beheren en tegelijkertijd een uitstekende elektrische isolatie te behouden. Verkrijgbaar in diktes van 0,5 mm tot 25 mm, met aangepaste formuleringen om de thermische prestaties of de diëlektrische sterkte voor specifieke toepassingen te optimaliseren.
Wat tijdens mijn laatste fabrieksrondleiding bij NBRAM echt indruk op mij maakte, was hun eigen co-firing-proces voor de productie van Mica-Ceramic Composite Part-onderdelen. Ze mengen niet alleen mica en keramische poeders - ze hebben een gelaagde aanpak ontwikkeld waarbij mica-plaatjes evenwijdig aan het oppervlak zijn georiënteerd, waardoor een in essentie natuurlijke barrière ontstaat tegen elektrische tracking. Elke batch ondergaat een CT-scan om te controleren op micro-holtes of delaminatie die de prestaties in gevaar kunnen brengen. Hun keramische formulering bevat specifieke additieven die overeenkomen met de thermische uitzettingscoëfficiënt van het mica, waardoor spanningsscheuren worden voorkomen waar de meeste composietmaterialen last van hebben. Ik zag hoe ze een volledige productierun afkeurden omdat de mica-uitlijning slechts 2 graden afwijkend was - dat is het soort kwaliteitscontrole waardoor deze onderdelen tientallen jaren meegaan.
We hadden vorig jaar een nachtmerrieproject met een fabrikant van elektrische voertuigen: hun batterijbeheersystemen faalden als gevolg van thermische overstroming tussen cellen. De bestaande isolatiematerialen konden de hitte niet aan of creëerden elektrische lekpaden. Het installeren van het Mica-Ceramic Composite Part van NBRAM als isolatie tussen de cellen was alsof je een schakelaar omdraaide - plotseling hadden ze een perfect thermisch beheer en elektrische isolatie in één materiaal. De auto-ingenieurs vertelden me dat ze de dichtheid van het batterijpakket met 15% hadden verhoogd omdat ze de cellen dichter bij elkaar konden plaatsen zonder risico op thermische voortplanting. Deze composieten zijn essentieel geworden voor vermogenselektronica, hoogspanningsrails, apparatuur voor de productie van halfgeleiders en elke toepassing waarbij u zowel thermisch beheer als elektrische isolatie nodig heeft in één enkel betrouwbaar onderdeel.
