Роль современной керамики в применении транспортных средств на новой энергии

В условиях быстрого развития индустрии транспортных средств на новых источниках энергии электрическая трансформация автопроизводителей стала основной тенденцией. Традиционные компоненты транспортных средств, работающих на топливе, постепенно заменяются высокоэффективными-продуктами, адаптированными к новым энергетическим условиям. Усовершенствованная керамика, благодаря своей превосходной изоляции, высокой-термостойкости, износостойкости и высокой-прочности, играет важную роль в области новых энергетических транспортных средств и становится основой основного материала для ключевых компонентов. Их применение тесно связано с технологической модернизацией металлизированных керамических компонентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технология электрического управления является основным показателем для измерения уровня развития транспортных средств на новой энергии. Керамические реле высокого-постоянного тока, как основной компонент электрической системы управления, играют решающую роль. Традиционные реле ограничены технологией производства и могут столкнуться с такими проблемами, как нарушение сцепления контактов или перегорание дуги при подключении индуктивных нагрузок постоянного-напряжения постоянного тока или индуктивных нагрузок с низким-коэффициентом мощности. Однако новые высоковольтные вакуумные реле постоянного тока эффективно решают эту проблему.

 

В этом реле используется вакуумная полость, герметизированная металлом и керамикой, основанная на процессе «керамика-металл» для достижения тесного сочетания керамических и металлических компонентов. Керамический изолятор скользко соединен между подвижным контактным компонентом и толкателем, гарантируя, что подвижные и статические контакты могут поддерживать хорошую электрическую изоляцию как в проводящем, так и в разъединенном состоянии, тем самым обеспечивая способность реле гасить дугу при переключении высоковольтных нагрузок постоянного тока. Дуги являются основной причиной самовозгорания транспортных средств, а отличные изоляционные свойства керамики являются основой для обеспечения соединения и разъединения без дуги-. Основная структура керамического корпуса на 95% состоит из глиноземной керамики, что является важным применением металлизированных керамических корпусов для силовых полупроводников.

Электронная система управления является ключевым компонентом транспортных средств на новых источниках энергии. Модуль IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), как «центральная нервная система», является основной частью новых энергетических транспортных средств и систем зарядки свай, на его долю приходится от 40% до 50% общей стоимости контроллера.

 

Плата с керамическим-медным покрытием является основным упаковочным материалом для модуля IGBT. Плата с керамическим медным-покрытием представляет собой композитную структуру "сэндвич" из меди-керамики-меди, сочетающую в себе высокую изоляцию, высокую механическую прочность, отличное рассеивание тепла и соответствующие характеристики теплового расширения керамики, а также высокую -нагрузочную способность, отличные характеристики сварного соединения и высокую теплопроводность бескислородной-меди. В настоящее время керамические платы с медным покрытием- подразделяются на три типа в зависимости от керамических материалов: оксид алюминия, нитрид алюминия и нитрид кремния.

 

Среди них плита с медным покрытием из нитрида кремния-имеет наилучшие характеристики, отличается высокой прочностью и высокой теплопроводностью. В сочетании с технологией активной сварки металла его надежность была значительно улучшена, что сделало его предпочтительным материалом для упаковки модулей IGBT высокого-напряжения и высокой-мощности, особенно подходящего для высоких требований транспортных средств на новых источниках энергии к надежности и миниатюризации. Плита, облицованная глиноземной керамикой и медью,-изготовлена ​​на основе металлизированной глиноземной керамики и обладает базовыми изоляционными и теплоотводящими свойствами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамические контакторы высокого-напряжения широко используются для управления выключателем питания, защиты цепей транспортных средств, работающих на новых источниках энергии, а также в зарядных батареях, источниках питания аккумуляторов, преобразователях частоты, устройствах предварительной-зарядки конденсаторов и других связанных с ними электрических системах управления. Техническая суть заключается в использовании вакуумной пайки для сварки керамики и карбидного сплава с образованием герметичной полости. Внутренняя полость заполнена быстроохлаждающейся водородной смесью для обеспечения кратковременного-гашения дуги.

 

Поскольку горение дуги приводит к расширению внутреннего инкапсулированного газа из-за тепла, он оказывает натяжение на головку сварочного соединения. Поэтому прочность головки сварочного соединения имеет решающее значение. Инкапсулирующая структура керамики и сплава Ковар является ключевым фактором, влияющим на прочность соединения. В настоящее время широко используются две распространенные формы герметизации, а именно плоская герметизация и вертикальная герметизация. Керамический корпус контактора HVDC с сердечником основан на характеристиках высокопрочных-металлизированных керамических компонентов, обеспечивающих структурную прочность и герметичность герметизированной области.

Транспортные средства на новой энергии предъявляют гораздо более высокие требования к характеристикам подшипников двигателя, чем традиционные автомобили. Подшипники двигателя должны быть адаптированы к высоким-скоростям, сильным магнитным полям и условиям низкого износа. Особые требования включают меньшую плотность, более высокую износостойкость, хорошую изоляцию для уменьшения электрической коррозии, вызванной разрядом подшипника, и более гладкие поверхности шариков подшипника для уменьшения износа.

 

Керамические шарики с их низкой плотностью, высокой твердостью, устойчивостью к трению и отличными изоляционными свойствами стали идеальным материалом для этих условий работы. Они играют незаменимую роль в условиях высоких-температур, сильных магнитных полей и высоких-вакуумных полей и стали тенденцией применения подшипников двигателей в транспортных средствах на новых источниках энергии. Основные компоненты керамических шарикоподшипников обрабатываются с использованием прецизионной металлизированной керамики, что соответствует высоким-требованиям к производительности, предъявляемым к новым двигателям транспортных средств. Их превосходная износостойкость и изоляционные свойства эффективно повышают стабильность и срок службы двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В целом, применение современной керамики в области транспортных средств на новых источниках энергии в основном сосредоточено на основных разделах, таких как электронная система управления и система привода. Опираясь на свои уникальные характеристики материала, он устранил недостатки производительности традиционных металлических материалов в условиях высокого-давления, высокой-температуры и сильного магнитного поля. По мере того, как новые энергетические автомобили модернизируются до высокого напряжения, легкости и высокой надежности,керамическая металлизацияТехнология продолжает оптимизироваться, а передовая керамика будет и дальше расширять сценарии ее применения, способствуя повышению производительности соответствующих компонентов и обеспечивая важную материальную поддержку для высококачественного-развития индустрии транспортных средств на новых источниках энергии.