Penyebab umum kegagalan sintering setelah pengisian ulang magnesium oksida termasuk kontrol suhu yang tidak tepat, waktu penahanan yang tidak mencukupi, kurangnya perlindungan atmosfer, pengisian yang tidak merata, dan pendinginan yang terlalu cepat. Faktor-faktor ini secara langsung dapat menyebabkan cacat pada struktur lapisan insulasi, yang mengakibatkan kinerja di bawah standar atau kerusakan selama pengoperasian.
1. Parameter Proses yang Tidak Terkendali
|
Penyebab |
Dampak |
Tindakan Pencegahan |
|
Terlalu rendah (<800℃) or too high (>1050 derajat) |
Ketidakmampuan untuk menyelesaikan rekristalisasi atau menyebabkan penguapan magnesium oksida dan deformasi cangkang. |
Gunakan termokopel yang dikalibrasi untuk memastikan akurasi kontrol suhu ±10 derajat. |
|
Waktu penahanan<1 hour |
Pertumbuhan butir tidak mencukupi, struktur longgar, dan kekuatan insulasi rendah. |
Pertahankan waktu penahanan dengan ketat selama 1–2 jam. |
|
Laju pemanasan/pendinginan terlalu cepat |
Menyebabkan retakan tegangan termal dan merusak segel. Tingkat pemanasan Kurang dari atau sama dengan 5 derajat/menit; gunakan pendinginan alami dengan tungku. |
Dalam praktiknya, 30% kegagalan sintering disebabkan oleh sistem kontrol suhu yang tidak dikalibrasi atau pengaturan program yang salah. |
2. Suasana Lingkungan yang Tidak Sesuai
Kegagalan menggunakan perlindungan gas inert (misalnya nitrogen): Magnesium oksida mudah bereaksi dengan oksigen dan uap air di udara pada suhu tinggi, menghasilkan kotoran;
Kadar air yang tinggi di dalam tungku (RH > 30%): Menyebabkan penyerapan air sekunder, mengakibatkan kegagalan uji kelembaban;
Laju aliran gas tidak mencukupi atau tidak merata: Oksidasi atau karbonisasi lokal.
Harus dilakukan dalam lingkungan vakum atau-nitrogen dengan kemurnian tinggi, dengan kandungan oksigen dikontrol < 100 ppm.
3. Cacat pada Proses Pengisian dan Pemadatan
Kemurnian bubuk magnesium oksida tidak mencukupi (< 99.9%): Impurities form conductive paths, leading to breakdown voltage;
Kepadatan pengisian tidak merata (< 2.8 g/cm³ or > 3.2 g/cm³): Too low a density leads to loosening, while too high a density causes stress concentration;
Kegagalan dalam melakukan pemadatan getaran berfrekuensi tinggi: Terdapat rongga internal, yang menyebabkan panas berlebih selama pengoperasian.
Inspeksi sinar-X-dapat mendeteksi cacat tersembunyi seperti inti dan rongga di luar pusat.
4. Kegagalan Peralatan dan Lingkungan untuk Memenuhi Standar
Cleanroom Failure to Meet Standards (>Kelas 100.000): Kontaminasi debu menyebabkan titik lemah pada isolasi;
Gaya Penjepit Hidraulik Tidak Memadai: Tekanan aksial yang tidak mencukupi menyebabkan pengisian menjadi longgar;
Keausan atau Ketidaksejajaran Cetakan: Menyebabkan deformasi pipa atau ketidaksejajaran segel.
Bengkel non-profesional sering kali mengalami kegagalan perbaikan batch karena peralatan yang belum sempurna.
5. Masalah Material dan Penyegelan
Menggunakan Bubuk Magnesium Oksida Kelas Industri atau Daur Ulang: Pengotor yang berlebihan seperti Cl⁻ dan SO₄²⁻ menyebabkan korosi elektrokimia;
Pemilihan Perekat Penyegel yang Salah atau Pengawetan yang Tidak Lengkap: Kelembapan merembes di sepanjang kabel, mengakibatkan kegagalan dalam uji kelembapan;
Kurangnya Perawatan Anti-Oksidasi di Terminal Outlet: Meningkatnya resistensi kontak dan memperburuk timbulnya panas setelah-pengoperasian jangka panjang.
Magnesium oksida-kemurnian tinggi-listrik harus digunakan bersama dengan perekat penyegel keramik atau penyegel logam.
