Analiza aplicațiilor cheie ale materialelor ceramice în sectorul vehiculelor cu energie nouă

Pe măsură ce vehiculele cu energie nouă se dezvoltă rapid către o tensiune mai mare, o putere mai mare și o inteligență mai mare, materialele metalice tradiționale se confruntă cu provocări din ce în ce mai mari în ceea ce privește izolarea, rezistența la temperaturi ridicate, rezistența la coroziune și stabilitatea la-frecvență înaltă. Materialele ceramice avansate, cu proprietățile lor excelente de izolare electrică, rezistență mecanică, stabilitate termică și rezistență la arc, joacă un rol din ce în ce mai important în noul lanț al industriei de vehicule energetice și sunt utilizate pe scară largă în componente de bază, cum ar fi relee de înaltă tensiune, module IGBT, contactori de înaltă tensiune, sisteme de antrenare electrice și componente structurale izolatoare de precizie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În sistemul de control electronic de-înaltă tensiune al vehiculelor cu energie nouă, releele ceramice sunt una dintre componentele esențiale care asigură siguranța întregului vehicul. Releele tradiționale sunt predispuse la formarea arcului electric, eroziunea contactelor și defecțiunile de aderență în medii de curent continuu cu tensiune înaltă-. Cu toate acestea, utilizarea structurilor de izolare ceramică poate îmbunătăți în mod eficient capacitățile de stingere a arcului și performanța de izolare electrică. În prezent, industria folosește pe scară largă 95% ceramică de alumină ca material pentru carcasa releului, care posedă proprietăți excelente de izolare, rezistență la căldură și stabilitate structurală, îndeplinind cerințele operaționale pe termen lung ale vehiculelor cu energie nouă în condiții complexe de funcționare.

 

În domeniul releelor ​​de-înaltă tensiune, carcasele ceramice pentru contactoare HVDC au devenit o componentă structurală importantă în noile sisteme de comutare de înaltă tensiune de-energie. Pe plan intern, aceste dispozitive utilizează în mod obișnuit o structură etanșată cu vid, care utilizează procese de etanșare ceramică și metalică pentru a crea o cavitate etanșată foarte fiabilă, reducând efectiv impactul arcurilor electrice asupra sistemului. Între timp, carcasele ceramice EV Alumina și carcasele releelor ​​ceramice EV Alumina sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în releele de-tensiune înaltă și contactoarele de curent continuu de-înaltă tensiune în vehiculele cu energie noi pentru a îndeplini cerințele de siguranță a izolației în condiții de comutare de înaltă tensiune, curent ridicat și frecvență înaltă-.

 

Odată cu modernizarea continuă a modulelor de putere în vehiculele cu energie noi, cerințele pentru eficiența disipării căldurii și fiabilitatea ambalajului modulelor IGBT cresc constant. Substraturile placate cu cupru ceramic-, ca material important pentru ambalarea semiconductoarelor de putere, au avantajele de bază de a combina o conductivitate termică ridicată, izolație ridicată și caracteristici de dilatare termică scăzută. În comparație cu materialele tradiționale, substraturile ceramice cu nitrură de siliciu și alumină pot îmbunătăți în mod eficient stabilitatea dispozitivelor de alimentare în medii cu cicluri de temperatură înaltă-și pot reduce riscul de oboseală termică.

 

În prezent, carcasele din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere sunt utilizate pe scară largă în invertoarele de vehicule cu energie noi, modulele de încărcare și sistemele de control al motoarelor. Prin metalizare, substratul ceramic poate realiza sudură fiabilă și conexiuni de înaltă{1}}rezistență, îmbunătățind și mai mult fiabilitatea generală a ambalajului. Între timp, ceramica metalizată pentru componentele electrice devine treptat o direcție importantă de dezvoltare pentru ambalarea componentelor electronice în vehiculele cu energie nouă, prezentând în special avantaje semnificative în aplicațiile de înaltă-tensiune, înaltă-frecvență și-putere înaltă.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În domeniul contactoarelor de-înaltă tensiune pentru vehicule cu energie nouă, materialele ceramice joacă, de asemenea, un rol crucial. Contactoarele de-tensiune înaltă trebuie să realizeze stingerea rapidă a arcului atunci când întrerup instantaneu curenți mari, necesitând astfel standarde extrem de înalte pentru rezistența ridicată la temperatură-, etanșeitatea la aer și stabilitatea structurală a materialului. Cavitățile sigilate ceramice fabricate folosind tehnologia de lipire în vid pot îmbunătăți eficient eficiența de stingere a arcului de contact și durata de viață a contactorului.

 

În prezent, carcasele de-rele ceramice metalizate la temperatură înaltă au devenit una dintre formele importante de ambalare pentru releele de curent continuu de-înaltă tensiune, menținând performanța stabilă de izolație în medii de-temperatură și presiune înaltă-. În același timp, componentele ceramice din alumină releu sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în structura de susținere a izolației interioare a releelor ​​vehiculelor cu energie noi pentru a îmbunătăți siguranța generală și fiabilitatea sistemului.

 

În sistemele de acționare electrică ale vehiculelor cu energie nouă, aplicarea rulmenților ceramici cu bile este, de asemenea, în creștere rapidă. În comparație cu rulmenții tradiționali din oțel, bilele ceramice au densitate mai mică, duritate mai mare, coeficient de frecare mai scăzut și rezistență la coroziune mai puternică, reducând eficient uzura și generarea de căldură în timpul-rotației cu viteză mare. Între timp, materialele ceramice posedă proprietăți izolatoare naturale, care pot reduce electroroziunea lagărelor motorului și pot îmbunătăți stabilitatea sistemelor de acționare electrică.

 

În special în aplicațiile cu motoare-de mare viteză, rulmenții hibridi care utilizează bile ceramice cu nitrură de siliciu pot îmbunătăți eficient eficiența de funcționare a motorului și pot reduce zgomotul și vibrațiile. În prezent, cererea pentru rulmenți ceramici extrem de fiabili în motoarele de acționare a vehiculelor cu energie nouă continuă să crească, conducând la extinderea aplicării materialelor ceramice avansate în sistemele de acționare electrică.

 

Pe lângă ceramica structurală, tehnologia ceramicii metalizate se dezvoltă rapid și în industria vehiculelor cu energie nouă. Ceramica metalizată cu alumină realizează conexiuni sudate fiabile între ceramică și metale prin formarea unui strat metalic pe suprafața ceramicii cu alumină, îndeplinind astfel cerințele pentru etanșeitate ridicată, izolație ridicată și ambalaj-de înaltă rezistență. Aceste materiale sunt utilizate pe scară largă în carcasele releelor, ambalajele senzorilor, modulele electronice de putere și sistemele de-înaltă tensiune din vehiculele cu energie nouă.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pe măsură ce cerințele de precizie pentru componentele vehiculelor cu energie nouă continuă să crească, cererea de piață pentru ceramică metalizată de precizie se extinde și ea. Prin procese de metalizare de precizie și tehnologii de prelucrare de înaltă-precizie, consistența și fiabilitatea componentelor structurale ceramice pot fi îmbunătățite semnificativ. Între timp, prelucrarea de precizie a pieselor ceramice din aluminiu a devenit un proces cheie în fabricarea avansată a ceramicii, îndeplinind cerințele de miniaturizare și de înaltă{3}}precizie ale componentelor structurale complexe.

 

În sistemele de-conexiuni de înaltă tensiune pentru vehiculele cu energie noi, ceramica metalizată din aluminiu pentru componentele electrice și tuburile izolante din ceramică metalizată cu piese ceramice metalizate sunt utilizate pe scară largă în conexiunile de izolație, izolarea conductivă și structurile de protecție la-înaltă tensiune. Aceste produse combină performanța excelentă de izolație cu rezistența mecanică, îmbunătățind în mod eficient siguranța și stabilitatea sistemelor de înaltă-tensiune din vehiculele cu energie nouă.

 

În plus, componentele ceramice metalizate de înaltă{0}}rezistență sunt aplicate din ce în ce mai mult la sistemele noi de încărcare a vehiculelor cu energie, la sistemele de stocare a energiei și la modulele de distribuție a energiei de-înaltă tensiune, pentru a îndeplini cerințele de funcționare stabilă pe termen lung, în condiții de sarcini mecanice ridicate și condiții de operare complexe.

 

În general, materialele ceramice avansate joacă un rol din ce în ce mai important în lanțul industriei de vehicule energetice noi. De la relee de-tensiune înaltă și module de putere IGBT până la sisteme de acționare electrică și structuri de conexiune de-tensiune înaltă, materialele ceramice nu numai că îmbunătățesc siguranța, fiabilitatea și durabilitatea vehiculelor cu energie nouă, dar și conduc dezvoltarea vehiculelor către o tensiune mai mare, o greutate mai ușoară și o densitate de putere mai mare. În viitor, odată cu modernizarea continuă a noii industriei de vehicule cu energie, cererea pieței pentru componente ceramice-de înaltă performanță, cum ar fi carcasa ceramică de alumină a releului EV șiContactor ceramic de înaltă tensiune DCva continua să se extindă, iar materialele ceramice metalizate-de înaltă fiabilitate vor deveni, de asemenea, o direcție importantă de dezvoltare pentru componentele de bază ale vehiculelor cu energie nouă.