Einführung

Keramikdurchführungen erfreuen sich aufgrund ihrer außergewöhnlichen Temperaturwechselbeständigkeit und mechanischen Festigkeit in hermetischer Ausführung in Branchen, die sich hauptsächlich mit luftdichten Anwendungen beschäftigen, zunehmender Beliebtheit. Insbesondere die Elektroindustrie verdankt den Großteil der technologischen Innovationen, die wir heute sehen und nutzen, Keramikdurchführungen. Im heutigen Artikel erfahren Sie mehr über Keramikdurchführungen, ihre Typen, Eigenschaften, Anwendungen und ihre Funktion in hermetischer oder elektrischer Isolation. Wir besprechen außerdem, wie Sie Keramikdurchführungen in Ihr Produktdesign integrieren können. Abschließend erhalten Sie einen Einblick in die aktuellen internationalen Markttrends und den Marktwert von Keramikdurchführungen.

Was sind Keramikdurchführungen?

Keramische Durchführungen bestehen aus keramischen Materialien, die hohe Ströme, hohe Spannungen, elektrische Signale, Gase oder aggressive Chemikalien von einer externen Quelle in ihre hermetisch abgedichtete Kammer ein- und ausströmen lassen, ohne größere Störungen zu verursachen. Mit hermetischen Kammern sind einfach gas- oder vakuumdichte Kammern gemeint. Keramische Durchführungen sind bekannt für ihre mechanische Festigkeit und Robustheit, um auch bei hohen Temperaturen und verschiedenen Energiearten effektiv zu funktionieren. Industrielle Anwendungen, die sehr hohe hohe Hermetik Nutzen Sie ihre Haltbarkeit und Robustheit, um für elektrische Isolierung und Luftdichtheit bei Hochleistungselektronikprodukten, Leitungsrohren, Zündkerzen, Defibrillatoren, Optoelektronik und Maschinen zu sorgen.

Tatsächlich funktionieren manche Geräte zwar einwandfrei, wenn sie vor Umwelteinflüssen wie Staub geschützt sind, andere, insbesondere Hochleistungsgeräte, weisen jedoch eine bessere elektrische Isolierung auf, wenn jegliche Leckage, die das Eindringen von Luft, Gas oder Chemikalien ermöglichen könnte, abgedichtet wird. Keramik-Metall-Dichtungen eignen sich für Geräte wie Vakuumsensoren und Druckmessumformer, die eine präzise Temperatur- und Umgebungskontrolle erfordern. Interessanterweise bieten Keramik-Metall-Dichtungen wie Ceramaseal zusätzlichen Schutz und elektrische Isolierung.

Sie können keramische Durchführungsisolatoren industriell aus hochreinen und hochdichten Keramikmaterialien wie Aluminiumoxid, Siliziumnitrid, Zirkonoxid, Edelstahl und Hartlotmaterialien wie Kupfer und Silber-Kupfer-Legierungen herstellen.

Arten von Keramikdurchführungen

Je nach Verwendungszweck sind heute verschiedene Typen von Keramikdurchführungen auf dem Markt erhältlich. Die wichtigsten Typen sind:

1. Hochspannungs-Keramikdurchführungen:

Sie können diese Art von Keramikdurchführung für Hochspannungsvorgänge im Bereich von 20 Volt bis etwa 1000 Volt verwenden.

2. Niedervolt-Keramikdurchführungen:

Dieser Typ eignet sich am besten für Niederspannungsbetrieb. Er kann bei etwa 2 Volt verwendet werden.

3. Hochstrom-Keramikdurchführungen:

Diese Keramikdurchführung hält hohen Strömen von bis zu 1000 Ampere stand. Um Komplikationen zu vermeiden, sollten Sie Hochstrom-Keramikdurchführungen und Hochspannungsdurchführungen in Ihren Produktdesigns jedoch nicht zusammen verwenden.

4. Hochfrequenzdurchführungen (RF):

Diese Durchführungen können Funksignale oder Frequenzen störungsfrei empfangen und übertragen. Sie eignen sich daher für Anwendungen, die eine unterbrechungsfreie Übertragung von Frequenzen und Signalen erfordern.

5. Wassergekühlte Durchführungen:

Sie können diese Art von Keramikdurchführung in Kühlkörpern und Hochleistungselektronik verwenden, die viel Wärme erzeugen und eine schnelle Verteilung oder Ableitung der Wärme erfordern.

6. Niedertemperaturdurchführungen:

Wie der Name schon sagt, sind diese Keramikdurchführungen speziell für Anwendungen konzipiert, die niedrige Temperaturen erfordern. Man kann sie auch als kryogene Durchführungen bezeichnen.

7. Hermetischer Subminiatur-D-Typ:

Diese Keramikdurchführung ist ein spezieller D-Typ-Steckverbinder im Subminiaturformat, der optimal unter hermetischen Bedingungen wie dicht verschlossenen Vakuum- und Druckpumpen funktioniert. Diese Keramik-Metall-Dichtungen sind sehr effizient und zuverlässig. Sie können diesen D-Typ-Steckverbinder in Branchen wie Metallurgie, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Medizin einsetzen.

Andere Arten von Keramikdurchführungen, die Sie für Ihre Produktdesigns verwenden können, sind: Signaldurchführungen mit niedrigem Pegel, Hochdruckdurchführungen, Einzelstiftdurchführungen, Conflat-Flansche usw.

Eigenschaften von Keramikdurchführungen

Keramikdurchführungen verfügen über erstaunliche Eigenschaften, die den Einsatz in verschiedenen Anwendungen erleichtern. Einige dieser Eigenschaften sind:

• Hohe Beständigkeit gegenüber hochreaktiven Chemikalien, die dazu beiträgt, die Keramik-Metall-Dichtungen vor Korrosion zu schützen.

• Hohe Druckfestigkeit und Härte, wodurch sie widerstandsfähig gegen Verschleiß sind.

• Hervorragende elektrische Isolatoren.

• Außergewöhnliche Wärmeleiter und Wärmeableiter mit einer Wärmeleitfähigkeit von ca. 30 W/mK

• Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten und dabei ihre Stabilität zu bewahren.

• Verbesserte mechanische Festigkeit durch geringe Porosität von weniger als 0,5%

• Es besitzt eine Dichte von etwa 3,95 g/cm³

• Hohe Bruchzähigkeit, wodurch sie bei mechanischer Belastung oder Spannung weniger leicht reißen.

• Hat eine Dielektrizitätskonstante im Bereich zwischen 9 und 11.

Anwendungen von Keramikdurchführungen

Keramische Durchführungen finden heutzutage in vielen Sektoren und Branchen breite Anwendung, einige davon sind:

1. Herstellung von Halbleitern:

Mithilfe von Keramikdurchführungen können Sie Halbleiter und Vakuumkammern herstellen und Plasma verarbeiten.

2. Luft- und Raumfahrtindustrie:

Mithilfe von Keramik-Metall-Dichtungen können Sie Sensoren für Satellitenkommunikationssysteme, Druckwandler für Raumfahrzeuge und andere Antriebssysteme herstellen.

3. Medizin:

Aufgrund der hohen Hermetizität von Keramikdurchführungen können Sie diese bei der Herstellung und Beschichtung von medizinischen Geräten wie Röntgengeräten, implantierbaren Herzschrittmachern und Defibrillatoren verwenden.

4. Signalübertragung und galvanische Trennung:

Keramikdurchführungen können in der Erneuerbaren Energie eingesetzt werden, um Hochleistungssignale über verschiedene Kommunikationssysteme, beispielsweise bei der Unterwasser- und Geothermie-Erkundung, zu übertragen und gleichzeitig die elektrische Isolation strikt einzuhalten. Dies liegt daran, dass Keramikdurchführungen eine sehr dichte Abdichtung gewährleisten, die wiederum die elektrische Leitung behindert, Kurzschlüsse verhindert und die gesamte Kammer von der Außenumgebung isoliert.

5. Hohe Temperatureinstellungen:

Sie können Keramikdurchführungen problemlos in Anwendungen einsetzen, die sehr hohe Temperaturen erfordern, und sich darauf verlassen, dass sie weiterhin optimal funktionieren. Warum? Ganz einfach: Diese Keramikdichtungen verfügen über mechanische Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und eine robuste Konstruktion, die starker Hitze standhält und dennoch als zuverlässige Verbindungselemente dient. Ein Beispiel hierfür sind die Zündkerzen, die heute in Automobilen verwendet werden.

Keramische Durchführungen für hermetische oder elektrische Isolationsanwendungen

Hermetik (Luftdichtheit) in Hochvakuumumgebungen und verwandten Anwendungen lässt sich durch den Einsatz dieses wichtigen Materials, genannt „Keramikdurchführungen“, erreichen. Der Grund ist einfach: Keramikdurchführungen sind hauptsächlich dafür ausgelegt, sehr hohen Temperaturen standzuhalten und als gut abgedichteter Kanal für den Zu- und Abfluss von Signalen, Spannungen und Strömen zu dienen. Doch damit nicht genug: Die Keramik-Metall-Beschichtungen (aus dreiste Techniken), verhindern Keramikdurchführungen elektrische Kurzschlüsse wirksam, indem sie die Elektrizität zwischen der äußeren und inneren Umgebung ordnungsgemäß isolieren.

Betrachten wir beispielsweise die Funktionsweise einer Zündkerze: Sie verwendet keramische Durchführungsisolatoren mit hoher Durchschlagfestigkeit, um die Mittelelektrode und das geerdete Metallgehäuse elektrisch zu isolieren. Dadurch entsteht im Brennraum ein Funke, nachdem Hochspannung zwischen der Mittelelektrode und dem geerdeten Metallgehäuse übertragen wurde. Dieser Funke treibt den Motor nach der Mischung von Luft und Kraftstoff an. Bedenken Sie, dass all diese systematischen Prozesse und die elektrische Isolierung in einer hermetisch abgedichteten Kammer, bei intensiver Hitze und mechanischer Belastung stattfinden. Sie werden jedoch feststellen, dass die Zündkerze aufgrund der mechanischen Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit der keramischen Durchführungsisolatoren unter Druck nicht zerbröselt oder versagt.

Keramische Durchführungen sind in der Tat sehr zuverlässige und langlebige Materialien, da sie über die nötige mechanische Festigkeit, Flexibilität und alles verfügen, um rauen Umgebungen standzuhalten, hermetisch abgedichtete Kammern und elektrische Isolierung zu gewährleisten. Wie Sie gesehen haben, sind die Hermetizität und die elektrische Isolierung für verschiedene industrielle Anwendungen von Nutzen, von der Luft- und Raumfahrt und Medizin bis hin zur Elektro- und Automobilindustrie.

Aktuelle Markttrends und Marktwert von Keramikdurchführungen

Der internationale Markt für Keramikdurchführungen ist aufgrund der gestiegenen globalen Nachfrage und der weit verbreiteten Verwendung dieser Materialien derzeit sehr groß. Für Anleger dürfte es interessant sein zu wissen, dass der Markt im Jahr 2023 mit rund 148,5 Millionen TP4Billionen einen Höchststand erreichte, mit einer hohen durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von über 8,651 TP3Billionen. Im Jahr 2024 stieg er dann auf satte 14,3 Milliarden TP4Billionen. Ökonomen spekulierten kürzlich, dass bis 2032 mit einem Marktwert von rund 18 Milliarden TP4Billionen gerechnet werden kann.

Hier bei GGSCeramicsWir bieten außerdem eine große Auswahl an hochwertigen und erschwinglichen Ceramaseal-Dichtungen und Keramikdurchführungen aus hervorragenden Materialien, die hohen Temperaturen standhalten und zahlreiche Anwendungen ermöglichen. Senden Sie uns Ihre Bestellung, wir erfüllen Ihnen gerne Ihre Wünsche.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem hermetischen und einem halbhermetischen Kompressor?

Bei einem halbhermetischen Kompressor ist das Gehäuse abgedichtet, wodurch Motor und Kompressor vor der Umgebung geschützt sind, während ein hermetischer Kompressor über diesen Schutz nicht verfügt.

Was ist der Unterschied zwischen hermetischen und nicht-hermetischen Verpackungen?

Wenn Sie Langlebigkeit auch in ungünstigen Umgebungen wünschen und zudem ein sehr hohes Leistungsniveau und eine hohe Effizienz erreichen möchten, können hermetische Pakete wie Vakuumpumpen und Druckwandler dies für Sie leisten, während Anwendungen mit geringeren Betriebsanforderungen und höherer Zuverlässigkeit normalerweise nicht-hermetische Pakete verwenden.

Was ist ein Durchführungsverbinder?

Ein Durchführungsverbinder ermöglicht die Übertragung von Signalen und Strom durch eine Leiterplatte, wobei die elektrische Isolierung erhalten bleibt.

Wo kann ich effiziente und kostengünstige hermetische Durchführungen erwerben?

Sie können hochwertige und erschwingliche hermetische Durchführungen von Top-Firmen kaufen wie  GGSCeramics.

Abschluss

Keramikdurchführungen werden zum ultimativen Wendepunkt in der hermetischen Dichtungstechnik. Diese perfekte Kombination aus Hochleistungskeramik und Metallen (Keramik-Metall-Dichtungen) in luftdichtem Vakuum sorgt für absolute Sicherheit bei jeder Anwendung, denn selbst unter ungünstigen Bedingungen verfügen sie über die robusten mechanischen Eigenschaften für hervorragende Leistung. Keramikdurchführungen sind für fast alles geeignet – probieren Sie sie aus!