導入
近年、セラミックフィードスルーは、その優れた耐熱衝撃性と気密性における機械的強度により、気密性が求められる用途を扱う業界で非常に人気が高まっています。特に電気業界では、今日見られる技術革新の大部分がセラミックフィードスルーに負っています。本日の記事では、セラミックフィードスルーの種類、特性、用途、そして気密絶縁または電気絶縁における動作について詳しく解説します。また、セラミックフィードスルーを製品設計に組み込む方法についても解説します。最後に、セラミックフィードスルーの現在の国際市場動向と市場価値についてご紹介します。
セラミックフィードスルーとは何ですか?
セラミックフィードスルーは、外部からの高電流、高電圧、電気信号、ガス、または刺激の強い化学物質が、大きな干渉を引き起こすことなく、密閉されたチャンバー内外を流通できるセラミック材料です。ここで言う密閉チャンバーとは、単に気密性または真空性を備えたチャンバーを意味します。セラミックフィードスルーは、高温や様々なエネルギー環境下でも効果的に機能する機械的強度と靭性を備えていることが知られています。非常に高度な技術が求められる産業用途では、 高い気密性 耐久性と強靭性を活かして、高出力電子機器、導管、スパークプラグ、除細動器、オプトエレクトロニクス、機械などに電気絶縁性と気密性を提供します。
実のところ、デバイスによっては、ほこりなどの環境要因から遮断すれば問題なく動作するものもありますが、特に高性能なデバイスでは、空気、ガス、化学物質の侵入を許すあらゆるリークを遮断することで、より優れた電気絶縁性能を発揮します。真空センサーや圧力トランスデューサーなど、正確な温度・環境制御が求められるデバイスには、セラミックと金属の接合シールが使用できます。興味深いことに、セラシールのようなセラミックと金属の接合シールを使用することで、保護層と電気絶縁層がさらに強化されます。
セラミック貫通絶縁体は、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、ステンレス鋼などの高純度、高密度のセラミック材料、および銅や銀銅合金などのろう付け材料から工業的に製造できます。
セラミックフィードスルーの種類
現在、市場には用途に応じて様々なグレードのセラミックフィードスルーが存在します。主なタイプは以下のとおりです。
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高電圧セラミックフィードスルー:
このタイプのセラミック フィードスルーは、20 ボルトから約 1000 ボルトの範囲内の高電圧動作に使用できます。
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低電圧セラミックフィードスルー：
このタイプは低電圧動作に最適です。約2ボルトで使用できます。
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高電流セラミックフィードスルー:
このグレードのセラミックフィードスルーは、約1000アンペアに達する高電流に耐えることができます。ただし、複雑な問題を避けるため、製品設計において高電流セラミックフィードスルーと高電圧フィードスルーを併用することは避けてください。
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無線周波数（RF）フィードスルー：
これらのフィードスルーは、干渉を受けることなく無線信号または周波数を検出し、伝送することができます。そのため、周波数と信号の途切れない伝送が求められる用途に使用できます。
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水冷式フィードスルー:
このタイプのセラミック フィードスルーは、大量の熱を発生し、熱を迅速に分散または放散する必要があるヒートシンクや高出力電子機器に使用できます。
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低温フィードスルー:
名前の通り、これらのセラミックフィードスルーは低温を必要とする用途向けに特別に作られています。極低温フィードスルーとも呼ばれます。
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密閉型超小型Dタイプ:
このセラミックフィードスルーは、超小型の特殊なD型コネクタで、密閉された真空や圧力ポンプなどの気密条件下で最適に機能します。これらのセラミックと金属のシールは非常に効率的で信頼性が高く、冶金、航空宇宙、防衛、医療などの分野で使用できます。
製品設計に使用できる他のタイプのセラミック フィードスルーには、低レベル信号フィードスルー、高圧フィードスルー、シングルピン フィードスルー、コンフラット フランジなどがあります。
セラミックフィードスルーの特性
セラミックフィードスルー 様々な用途で簡単に使える素晴らしい特性を備えています。その特性の一部をご紹介します。
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反応性の高い化学物質に対する強い耐性により、セラミックと金属のシール部分を腐食から保護します。
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圧縮強度と硬度が高く、摩耗に強いです。
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優れた電気絶縁体。
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優れた熱伝導性と放熱性を持ち、熱伝導率は約30W/mkです。
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高温に耐え、安定性を維持する能力。
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0.5%未満の低気孔率により機械的強度が向上
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密度は約3.95g/cm³である。
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破壊靭性が高く、機械的なストレスや張力を受けても簡単に割れる可能性が低くなります。
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誘電率は 9 ～ 11 の範囲にあります。
セラミックフィードスルーの用途
セラミックフィードスルーは、今日、多くの分野や業界で幅広く使用されています。その一部を以下に示します。
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半導体の製造：
セラミックフィードスルーを使用すると、半導体、真空チャンバーを製造したり、プラズマを処理したりできます。
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航空宇宙産業:
セラミックと金属のシールを使用して、衛星通信システム用のセンサー、宇宙船の圧力トランスデューサー、その他の推進システムを作成できます。
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薬：
セラミックフィードスルーは気密性が高いため、X 線、埋め込み型ペースメーカー、除細動器などの医療機器の製造およびコーティングに使用できます。
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信号の伝送と電気的絶縁：
セラミックフィードスルーは、海底探査や地熱エネルギー探査などの様々な通信システムにおいて、高出力信号を伝送する際に、新エネルギー分野において厳密な電気的絶縁性を維持できます。セラミックフィードスルーは非常に高い密閉性を維持し、電気伝導を遮断することで短絡を防ぎ、チャンバー全体を外部環境から遮断します。
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高温設定：
セラミックフィードスルーは、非常に高温が求められる用途でも安心して使用でき、最適な動作を保証します。なぜでしょうか？それは、これらのセラミックシールが機械的強度、高い熱伝導性、そして強固な構造を備えているためです。そのため、高熱にも耐え、優れたコネクタ機器として機能します。例えば、今日の自動車に使用されているスパークプラグが挙げられます。
気密または電気絶縁用途向けセラミックフィードスルー
高真空環境や関連アプリケーションにおいて、この極めて重要な必須材料「セラミックフィードスルー」を活用することで、気密性（気密性）を実現できます。その理由は単純で、セラミックフィードスルーは主に非常に高い温度に耐え、信号、電圧、電流の流入と流出のための密閉されたチャネルとして機能するように設計されているからです。実際には、セラミックと金属のコーティング（セラミックから得られる）により、気密性はそれだけではありません。 大胆なテクニック)、セラミックフィードスルーは、外部環境と内部環境間の電気を適切に分離することにより、電気的な短絡を効果的に防止します。
例えば、スパークプラグの仕組みを見てみましょう。スパークプラグは、高い誘電強度を持つセラミック貫通型絶縁体を用いて、中心電極と接地された金属シェルを電気的に絶縁しています。これにより、中心電極と接地された金属シェルの間に高電圧が伝達され、燃焼室内で火花が発生します。この火花が、空気と燃料の混合後にエンジンを駆動します。これらの体系的なプロセスと電気的絶縁はすべて、密閉されたチャンバー内で行われ、高熱と機械的ストレスにさらされますが、スパークプラグは内部のセラミック貫通型絶縁体の機械的強度と熱伝導性により、圧力を受けても破損したり故障したりしません。
セラミックフィードスルーは、非常に信頼性が高く耐久性の高い材料です。なぜなら、その機械的強度、柔軟性、そして過酷な環境に耐え、気密密閉されたチャンバーと電気的絶縁を提供するために必要なすべての機能を備えているからです。ご覧いただいたように、その気密性と電気的絶縁性は、航空宇宙産業や医療産業から電気産業や自動車産業に至るまで、様々な産業用途で役立っています。
セラミックフィードスルーの現在の市場動向と市場価値
セラミックフィードスルーの国際市場規模は、世界的な需要の増加とこれらの材料の幅広い使用により、現在非常に大きくなっています。投資家の皆様にとって興味深いのは、2023年に市場規模が約1兆43億4,850万ドルに達し、年平均成長率（CAGR）が86億5,100万ドルを超えるという高い伸びを示したことです。その後、2024年には1兆4143億ドルへと急騰しました。最近の経済学者たちは、2032年までに市場規模が約1兆4180億ドルに達する可能性があると予測しています。
ここでは GGSCeramics高品質でありながらお手頃な価格のセラシールとセラミックフィードスルーも豊富に取り揃えています。いずれも優れた材質を使用し、高温にも耐え、様々な用途に対応します。ぜひご注文ください。お客様のご要望に喜んでお応えいたします。
よくある質問
密閉型コンプレッサーと半密閉型コンプレッサーの違いは何ですか?
半密閉型コンプレッサーには、モーターとコンプレッサーを環境から保護する密閉シェルがありますが、密閉型コンプレッサーにはこの保護がありません。
密閉パッケージと非密閉パッケージの違いは何ですか？
厳しい環境でも長寿命を望み、非常に高い性能レベルと効率も得たい場合は、真空ポンプや圧力トランスデューサーなどの密閉パッケージが適しています。一方、動作要件や信頼性が低いアプリケーションでは、通常、非密閉パッケージが使用されます。
フィードスルーコネクタとは何ですか?
フィードスルー コネクタは、電気的絶縁を維持しながら、信号と電力がプリント回路基板を通過できるようにします。
効率的で手頃な価格のハーメチックフィードスルーはどこで購入できますか?
高品質で手頃な価格のハーメチックフィードスルーは、次のようなトップ企業から購入できます。 GGSCeramics.
結論
セラミックフィードスルーは、気密シールにおいて究極のゲームチェンジャーとなりつつあります。高度なセラミックと金属（セラミック対金属シール）の完璧な組み合わせは、気密真空下で実現され、過酷な条件下でも優れた性能を発揮する堅牢な機械的特性を備えているため、どのような用途でも全く心配無用です。セラミックフィードスルーはあらゆる用途に対応しますので、ぜひお試しください。