昨年の春にNBRAMの組立ラインを訪問した際、私が本当に感銘を受けたのは、マイカと金属のアセンブリ部品の拡散接合プロセスでした。単に層を接着したり機械的に固定したりするだけではなく、正確に制御された温度と圧力を使用して、雲母と金属表面の間に分子レベルの結合を形成します。私は、毎日 -40 °C から 150 °C までの熱サイクルを受ける鉄道用途向けのアセンブリを製造しているところを観察しました。20 年間の使用に相当する加速老化試験の後、さらなる拡散により接着強度が実際に増加しました。金属の選択プロセスも同様に細心の注意を払っており、ほとんどの複合アセンブリを悩ませる応力亀裂を防ぐために、熱膨張係数を 5% 以内に適合させます。単純なソリューションが数か月以内に失敗する場合でも、これらのアセンブリがパフォーマンスを維持できるのはこのためです。
ご存知のとおり、25 年間、鉱業から医療機器に至るあらゆる業界の電気絶縁問題を解決してきた私は、ほとんどのアセンブリが妥協であることを学びました。絶縁性は良いが機械的ストレスに耐えられないか、強度はあるが電気的問題が発生するかのどちらかです。 NBRAM のマイカとメタルのアセンブリは異なります。これは、全体が実際に部品の合計よりも大きくなる、珍しい組み合わせの 1 つです。マイカは完全な電気絶縁を提供し、金属は構造的完全性と熱放散を追加し、市場の他の製品を上回る相乗効果を生み出します。これは、設計が電気的および機械的課題の両方に耐えられることを知っているエンジニアの呼吸を楽にする種類のコンポーネントです。
私たちは昨年、洋上風力発電開発会社とこの挑戦的なプロジェクトを行いました。彼らの電力変換器キャビネットは塩水噴霧による腐食と絶え間ない振動により故障していました。既存の断熱システムは、複合的な環境ストレスにより腐食または亀裂が発生しました。 NBRAM のマイカおよび金属アセンブリをバスバーサポートおよび構造絶縁体として取り付ける作業は、昼と夜が違うような作業でした。海洋技術者らは、「これまで遭遇した中で最も腐食性の高い環境」と呼ばれる環境での 2 年間の操業後、故障はゼロだったと報告しました。これらのアセンブリは、輸送システム、重機、発電装置などの高振動アプリケーションや、単一の信頼性の高いコンポーネントで電気的絶縁と機械的強度の両方が必要なあらゆる状況に不可欠となっています。
これらのアセンブリが極限条件に耐えられる理由は次のとおりです。機械的衝撃試験後でも絶縁耐力は 15 ～ 22 kV/mm を維持し、絶縁抵抗は一貫して 10^13 Ω を超えています。動作温度範囲は連続 -55 °C ～ 850 °C で、パフォーマンスを低下させることなく極端な温度間で数千サイクルを実行できる熱サイクル機能を備えています。マイカと金属のアセンブリは、マイカ層を通じて完全な電気絶縁を維持しながら、金属コンポーネントを通じて 25 ～ 40 W/m·K の熱伝導率を達成します。特定の電気的および機械的要件に合わせて厚さを組み合わせた、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などのさまざまな金属オプションが利用可能です。耐振動性は MIL-STD-810 規格を満たしており、これらのアセンブリは最も要求の厳しい環境に適しています。
