Avancerad keramiks roll i tillämpningen av nya energifordon

Med den snabba utvecklingen av den nya energifordonsindustrin har den elektriska omvandlingen av biltillverkare blivit den vanliga trenden. Traditionella bränslefordonskomponenter ersätts gradvis med högpresterande produkter anpassade till nya energiförhållanden. Avancerad keramik, på grund av sin utmärkta isolering, höga-temperaturbeständighet, slitstyrka och höga-hållfasthetsegenskaper, spelar en viktig roll inom det nya energifordonsområdet och blir kärnmaterialstödet för nyckelkomponenter. Deras relaterade tillämpningar är nära besläktade med den tekniska uppgraderingen av metalliserade keramiska komponenter.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elektrisk styrteknik är kärnindikatorn för att mäta utvecklingsnivån för nya energifordon. Hög-likspännings-keramiska reläer, som kärnkomponenten i det elektriska styrsystemet, spelar en avgörande roll. Traditionella reläer begränsas av tillverkningsteknik och kan stöta på problem som kontaktvidhäftningsfel eller ljusbågsbränning vid anslutning av hög-likspänning eller låg-effektfaktorinduktiv belastning. De nya högspännings-DC-vakuumreläerna löser dock effektivt detta problem.

 

Detta relä använder ett vakuumhålrum som är förseglat av metall och keramik, och förlitar sig på Ceramic to Metal-processen för att uppnå en nära kombination av keramiska och metallkomponenter. Den keramiska isolatorn är glidbart ansluten mellan den rörliga kontaktkomponenten och tryckstången, vilket säkerställer att de rörliga och statiska kontakterna kan bibehålla god elektrisk isolering i både ledande och frånkopplande tillstånd, vilket säkerställer bågsläckningsförmågan hos reläet vid byte av hög- DC-spänning. Bågar är den främsta orsaken till självantändning av fordon, och de utmärkta isoleringsegenskaperna hos keramik är kärnan för att uppnå "bågfri" anslutning och frånkoppling. Kärnstrukturen i det keramiska skalet är gjord av 95 % aluminiumoxidkeramik, vilket är en viktig tillämpning av metalliserat keramiskt hölje för krafthalvledare.

Det elektroniska styrsystemet är en viktig kärnkomponent i nya energifordon. IGBT-modulen (Insulated Gate Bipolar Transistor), som det "centrala nervsystemet", är kärnsektionen i nya energifordon och laddningssystem, och står för 40 % till 50 % av styrenhetens totala kostnad.

 

Och den keramiska koppar-beklädda kartongen är det viktigaste förpackningsmaterialet för IGBT-modulen. Den keramiska koppar-beklädda skivan antar en koppar-keramisk-koppar-"sandwich"-kompositstruktur, som kombinerar hög isolering, hög mekanisk hållfasthet, utmärkt värmeavledning och matchande värmeutvidgningsegenskaper hos keramer, såväl som den höga strömmen-, den höga bindningsförmågan, den höga ledningsförmågan och den höga bindningsförmågan. syre-fri koppar. För närvarande klassificeras keramiska koppar-skivor i tre typer baserat på keramiska material: aluminiumoxid, aluminiumnitrid och kiselnitrid.

 

Bland dem har den kiselnitridkoppar-beklädda skivan den bästa prestandan, med hög hållfasthet och hög värmeledningsförmåga. I kombination med aktiv metallsvetsteknik har dess tillförlitlighet förbättrats avsevärt, vilket gör det till det föredragna materialet för förpackning av hög- och hög- IGBT-moduler, speciellt lämpligt för de höga kraven på nya energifordon för tillförlitlighet och miniatyrisering. Den aluminiumoxidkeramiska koppar-beklädda skivan är gjord på aluminiumoxidmetalliserad keramik och har grundläggande isolerings- och värmeavledningsegenskaper.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keramiska högspänningskontaktorer används ofta i strömbrytarstyrning, kretsskydd för nya energifordon, såväl som laddningshögar, batteriströmförsörjning, variabel frekvensomvandlare, kondensatorför-förladdning och andra relaterade elektriska styrsystem. Den tekniska kärnan ligger i att använda vakuumlödning för att svetsa keramiken och karbidlegeringen för att bilda en tätad kavitet. Den inre kaviteten är fylld med en snabbt kylande vätgasblandning för att uppnå kort-bågsläckning.

 

Eftersom ljusbågsbränningen får den inre inkapslade gasen att expandera på grund av värme, utövar den spänningar på svetsfogshuvudet. Därför är styrkan hos svetsfoghuvudet av avgörande betydelse. Inkapslingsstrukturen av keramik och Kovar-legering är nyckelfaktorn som påverkar fogens styrka. För närvarande används i stor utsträckning två vanliga inkapslingsformer, nämligen plattförsegling och vertikal försegling. Kärnan i HVDC-kontaktorns keramiska hölje förlitar sig på egenskaperna hos hög-metalliserade keramiska komponenter för att säkerställa den inkapslade ytans strukturella styrka och tätningsprestanda.

Nya energifordon har mycket högre prestandakrav för motorlager än traditionella fordon. Motorlager måste anpassas till hög-hastighet, starka magnetfält och låga slitageförhållanden. Specifika krav inkluderar lägre densitet, starkare slitstyrka, bra isolering för att minska elektrisk korrosion orsakad av lagerurladdning och jämnare kulytor för att minska slitage.

 

Keramiska kulor har med sin låga densitet, höga hårdhet, motståndskraft mot friktion och utmärkta isoleringsegenskaper blivit det idealiska materialet för detta arbetstillstånd. De har en oersättlig roll i hög-temperatur, starka magnetiska och höga-vakuumfält och har blivit tillämpningstrenden för motorlager i nya energifordon. Kärnkomponenterna i keramiska kullager bearbetas med Precision Metallized Ceramics, vilket uppfyller de höga-prestandakraven för nya energifordonsmotorer. Deras utmärkta slitstyrka och isoleringsegenskaper förbättrar effektivt motorns stabilitet och livslängd.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sammantaget fokuserar tillämpningen av avancerad keramik inom området nya energifordon huvudsakligen på kärnsektioner som det elektroniska styrsystemet och drivsystemet. Genom att förlita sig på dess unika materialegenskaper har den löst prestandabristerna hos traditionella metallmaterial vid högt-tryck, hög-temperatur och starka magnetfält. När nya energifordon uppgraderas mot högspänning, lättvikt och hög tillförlitlighet,keramisk metalliseringTekniken fortsätter att optimeras och avancerad keramik kommer att utöka sina applikationsscenarier ytterligare, främja prestandauppgraderingen av relaterade komponenter och tillhandahålla viktigt materialstöd för hög-kvalitetsutvecklingen av den nya energifordonsindustrin.