Nel 2020 ero consulente per un produttore di componenti aerospaziali che aveva difficoltà con la gestione termica negli involucri dell'avionica. I loro dissipatori di calore in alluminio causavano interferenze elettromagnetiche, mentre i compositi polimerici non riuscivano a gestire il ciclo termico. Li abbiamo sostituiti con la parte composita in mica-ceramica di NBRAM e i risultati sono stati trasformativi: all'improvviso avevano un materiale che forniva un perfetto isolamento elettrico, un'eccellente dissipazione del calore e poteva resistere ai brutali shock termici degli ambienti aeronautici. Il team di ingegneri mi ha detto che hanno ridotto i guasti dei componenti dell'87% nel primo anno. Se stai lottando con problemi di gestione termica in cui l'isolamento elettrico è fondamentale, è il momento di procurarti un prodotto che offra effettivamente risultati su tutti i fronti.
Sapete, dopo vent'anni trascorsi ad affrontare gli incubi della gestione termica in tutti i settori, dall'aerospaziale all'elettronica di consumo, ho imparato che la maggior parte dei materiali compositi promettono il mondo ma offrono compromessi. O isolano bene ma non riescono a gestire il calore, oppure gestiscono il calore ma creano problemi elettrici. La parte composita in mica-ceramica di NBRAM è diversa: è uno di quei rari materiali che in realtà ti offre il meglio di entrambi i mondi senza i soliti compromessi. La mica naturale fornisce l'isolamento elettrico mentre la matrice ceramica gestisce la gestione termica, creando una sinergia che supera qualsiasi altra cosa sul mercato. È il tipo di componente che fa dormire meglio la notte agli ingegneri, sapendo che i loro progetti non falliranno a causa delle limitazioni dei materiali.
Ecco cosa rende queste parti composite resistenti a condizioni estreme: intervallo di temperature operative da -60°C a 950°C continuo, con resistenza agli shock termici che consente un rapido passaggio da un estremo all'altro senza crepe o delaminazione. La rigidità dielettrica mantiene 15-25 kV/mm a seconda dello spessore, con una resistività di volume costantemente superiore a 10^14 Ω•cm anche dopo un'esposizione prolungata alle alte temperature. La parte composita in mica-ceramica raggiunge una conduttività termica di 1,5-2,5 W/m•K, sufficiente per gestire il calore in modo efficace mantenendo un eccellente isolamento elettrico. Disponibili in spessori da 0,5 mm a 25 mm, con formulazioni personalizzate per ottimizzare le prestazioni termiche o la rigidità dielettrica per applicazioni specifiche.
Durante il mio ultimo tour della fabbrica presso NBRAM, ciò che mi ha davvero colpito è stato il loro processo di co-cottura brevettato per la produzione di parti composite in ceramica-mica. Non si limitano a mescolare mica e polveri ceramiche: hanno sviluppato un approccio a strati in cui le piastrine di mica sono orientate parallelamente alla superficie, creando quella che è essenzialmente una barriera naturale contro il tracciamento elettrico. Ogni lotto viene sottoposto a scansione TC per verificare la presenza di microvuoti o delaminazioni che potrebbero compromettere le prestazioni. La loro formulazione ceramica include additivi specifici che corrispondono al coefficiente di dilatazione termica della mica, prevenendo le fessurazioni da stress che affliggono la maggior parte dei materiali compositi. Li ho visti rifiutare un intero ciclo di produzione perché l'allineamento della mica era sbagliato di soli 2 gradi: questo è il tipo di controllo di qualità che fa sì che queste parti durino decenni in servizio.
L'anno scorso abbiamo avuto questo progetto da incubo con un produttore di veicoli elettrici: i loro sistemi di gestione delle batterie non funzionavano a causa della fuga termica tra le celle. I materiali isolanti esistenti non erano in grado di gestire il calore o creavano percorsi di dispersione elettrica. Installare la parte composita in mica-ceramica di NBRAM come isolamento tra le celle è stato come premere un interruttore: all'improvviso avevano una perfetta gestione termica e isolamento elettrico in un unico materiale. Gli ingegneri automobilistici mi hanno detto che hanno aumentato la densità del pacco batteria del 15% perché potevano posizionare le celle più vicine tra loro senza rischio di propagazione termica. Questi compositi sono diventati essenziali per l'elettronica di potenza, le sbarre collettrici ad alta tensione, le apparecchiature per la produzione di semiconduttori e qualsiasi applicazione in cui siano necessari sia la gestione termica che l'isolamento elettrico in un unico componente affidabile.
