Keramik-Metall-Verbindungen

In diesem Betätigungsfeld ist uns eine bahnbrechende Entwicklung im Hinblick auf die Flexibilität von Metall-Keramikverbindungen gelungen. Wir fertigen Ihre Keramikkammer mit Flanschanbindung optional mit Metallbeschichtung nach Ihren Wünschen.

Keramikkammern aus Aluminiumoxid werden in Beschleunigereinheiten häufig zur Injektion, schnellen Extraktion und Strahlbeeinflussung genutzt. Die Bauteile werden in schnell gepulsten
(Nanosekunden) Ablenkermagneten als Kicker-, Buncher- oder Scanner-Anwendung eingesetzt.
Im Gegensatz zu metallischen Bauteilen vermeiden Keramikbauteile die Abschirmung der
schnell wechselnden äußeren Magnetfelder. Weiterhin würden sich metallische Rohre durch
gegeninduzierte Wirbelströme stark aufheizen. Um statische Aufladungen und die Emission von Sekundärelektronen auf der Keramikoberfläche zu verhindern, können die Innenflächen der Keramikkammern mit einer hochohmigen dünnen Schicht besputtert werden. Die Anforderungen an diese Bauteile sind: Ausreichende mechanische Festigkeit gegen Atmosphärendruck sowie Belastbarkeit durch Einbau und Betrieb.

Um eine hohe Präzision der Bauteile und deren Position in den Magneten sicherzustellen, müssen die Außenflächen und die Stirnkanten der Keramiken aufwändig bearbeitet werden. Bedingt durch den komplexen Produktionsprozess von Aluminiumoxyd-Hochleistungskeramiken, wie beispielsweise isostatisches Pressen des Keramikpulvers, Grünbearbeitung, Sintern und Schleifen, sind wichtige Herausforderungen zu lösen.

Zwischen NTG und verschiedenen Keramikherstellern bestehen lange und erfolgreiche
Partnerschaften. Jeder Hersteller bietet spezifische Materialien mit unterschiedlichen Vorteilen,
wie zum Beispiel mechanische Festigkeit, Verlötbarkeit, machbare Dimensionen, Präzision
und Preis. NTG wählt die jeweils am besten geeignete Keramikqualität für das Anforderungs-
profil der Bauteile und bietet unterschiedliche Lötverfahren an. Diese sind beispielsweise mit
Molybdän-Mangan und Nickelschicht metallisierte Keramiken, konventionell mit Silber-Kupfer
Eutektikum gelötet und aktivgelötete Verbindungen. Weiterhin sind speziell entwickelte
und kompakte unmagnetische Verbindung mit Titan, Kupfer und Edelstahl (1.4439) machbar.
Mit diesen Möglichkeiten ergibt sich eine große Variation unterschiedlicher Materialübergänge
zwischen Keramik und CF-Flanschen. Alle Bauteile sind bis 300 °C ausheizbar, werden für
niedrige Ausgasraten speziell gereinigt und wie andere empfindliche Ultrahochvakuum-Bauteile vakuumgerecht verpackt.

Mit über 40 Jahren Erfahrung in den Bereichen Vakuumtechnik und Beschleunigeranwendungen ist NTG ein starker und erfolgreicher Partner.

Kontakt: Herr Roger Weber