El paper de la ceràmica avançada en l'aplicació de vehicles d'energia nova

Amb el ràpid desenvolupament de la indústria dels vehicles de nova energia, la transformació elèctrica dels fabricants d'automòbils s'ha convertit en la tendència principal. Els components tradicionals dels vehicles de combustible s'estan substituint gradualment per productes d'alt rendiment-adaptats a les noves condicions energètiques. Les ceràmiques avançades, a causa del seu excel·lent aïllament, alta-resistència a la temperatura, resistència al desgast i propietats d'alta-resistència, juguen un paper important en el camp dels nous vehicles d'energia i es converteixen en el material bàsic de suport dels components clau. Les seves aplicacions relacionades estan estretament relacionades amb l'actualització tecnològica de components ceràmics metal·litzats.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La tecnologia de control elèctric és l'indicador bàsic per mesurar el nivell de desenvolupament dels vehicles d'energia nova. Els relés ceràmics de CC d'alta tensió-, com a component bàsic del sistema de control elèctric, tenen un paper crucial. Els relés tradicionals estan limitats per la tecnologia de fabricació i poden trobar problemes com ara fallades d'adhesió de contacte o desgast de l'arc quan es connecten càrregues inductives de CC d'alt -voltatge o de baix-factor de potència. Tanmateix, els nous relés de buit de corrent continu d'alta tensió solucionen aquest problema de manera efectiva.

 

Aquest relé utilitza una cavitat de buit segellada amb metall i ceràmica, basant-se en el procés de ceràmica a metall per aconseguir una combinació estreta de components ceràmics i metàl·lics. L'aïllant de ceràmica està connectat de manera lliscant entre el component de contacte mòbil i la vareta d'empenta, assegurant que els contactes mòbils i estàtics poden mantenir un bon aïllament elèctric tant en estat de conducció com de desconnexió, garantint així la capacitat d'extinció d'arc del relé quan es canvia càrregues de CC d'alta tensió -. Els arcs són la principal causa de la combustió espontània del vehicle i les excel·lents propietats d'aïllament de la ceràmica són el suport bàsic per aconseguir una connexió i desconnexió "lliures d'arc-". L'estructura bàsica de la carcassa de ceràmica està feta d'un 95% de ceràmica d'alúmina, que és una aplicació important de la carcassa de ceràmica metal·litzada per a semiconductors de potència.

El sistema de control electrònic és un component clau dels vehicles de nova energia. El mòdul IGBT (transistor bipolar de porta aïllada), com a "sistema nerviós central", és la secció bàsica dels vehicles d'energia nova i dels sistemes d'accionament de pila de càrrega, que representen entre el 40% i el 50% del cost total del controlador.

 

I el tauler-revestit de coure ceràmic és el material d'embalatge clau per al mòdul IGBT. El tauler ceràmic de coure-revestit de coure adopta una estructura composta de coure-ceràmica- "sandwich" de coure, que combina l'alt aïllament, alta resistència mecànica, excel·lent dissipació de calor i característiques d'expansió tèrmica coincidents de la ceràmica, així com l'alta corrent{{5}{5}capacitat de càrrega, excel·lent rendiment d'unió de soldadura, conductivitat i alta capacitat de soldadura. coure-sense oxigen. Actualment, els taulers-revestits de coure ceràmic es classifiquen en tres tipus segons els materials ceràmics: alúmina, nitrur d'alumini i nitrur de silici.

 

Entre ells, el tauler revestit de coure de nitrur de silici-és el millor rendiment, amb una gran resistència i una alta conductivitat tèrmica. Combinada amb la tecnologia de soldadura de metalls actius, la seva fiabilitat s'ha millorat significativament, convertint-se en el material preferit per a l'embalatge de mòduls IGBT d'alta-tensió i alta-potència, especialment indicat per als elevats requisits dels vehicles de nova energia en fiabilitat i miniaturització. El tauler-revestit de coure ceràmic d'alúmina està fet a base de ceràmica metal·litzada d'alúmina i té propietats bàsiques d'aïllament i dissipació de calor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Els contactors d'alta tensió-de ceràmica s'utilitzen àmpliament en el control de l'interruptor d'alimentació, la protecció del circuit de vehicles d'energia nova, així com les piles de càrrega, la font d'alimentació de la bateria, el convertidor de freqüència variable, la pre-càrrega de condensadors i altres sistemes de control elèctric relacionats. El nucli tècnic rau a utilitzar la soldadura al buit per soldar la ceràmica i l'aliatge de carbur per formar una cavitat segellada. La cavitat interna s'omple amb una barreja de gas d'hidrogen de refredament ràpid per aconseguir l'extinció de l'arc de curt -temps.

 

Com que la combustió de l'arc fa que el gas encapsulat intern s'expandeixi a causa de la calor, exerceix tensió sobre el capçal de la junta de soldadura. Per tant, la força del capçal de la junta de soldadura és de crucial importància. L'estructura d'encapsulació de la ceràmica i l'aliatge Kovar és el factor clau que afecta la resistència de l'articulació. Actualment, s'utilitzen àmpliament dues formes d'encapsulació comunes, a saber, el segellat pla i el segellat vertical. La carcassa de ceràmica del contactor HVDC bàsic es basa en les característiques dels components ceràmics metal·litzats d'alta -resistencia per garantir la resistència estructural i el rendiment de segellat de l'àrea encapsulada.

Els vehicles d'energia nova tenen requisits de rendiment molt més elevats per als coixinets de motor que els vehicles tradicionals. Els coixinets del motor s'han d'adaptar a alta-velocitat, camps magnètics forts i condicions de baix desgast. Els requisits específics inclouen una densitat més baixa, una resistència al desgast més forta, un bon aïllament per reduir la corrosió elèctrica causada per la descàrrega del coixinet i superfícies de boles més llises per reduir el desgast.

 

Les boles de ceràmica, amb la seva baixa densitat, alta duresa, resistència a la fricció i excel·lents propietats d'aïllament, s'han convertit en el material ideal per a aquesta condició de treball. Tenen un paper insubstituïble en camps d'alta-temperatura, magnètics forts i alt-buit i s'han convertit en la tendència d'aplicació dels coixinets de motor en els vehicles de nova energia. Els components bàsics dels coixinets de boles de ceràmica es processen amb ceràmica metal·litzada de precisió, complint els requisits d'alt-rendiment dels motors de vehicles d'energia nova. La seva excel·lent resistència al desgast i propietats d'aïllament milloren eficaçment l'estabilitat i la vida útil del motor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En general, l'aplicació de la ceràmica avançada en el camp dels vehicles de nova energia se centra principalment en seccions bàsiques com el sistema de control electrònic i el sistema d'accionament. Basant-se en les seves característiques úniques del material, ha resolt les deficiències de rendiment dels materials metàl·lics tradicionals en condicions d'alta-pressió, alta-temperatura i camp magnètic fort. A mesura que els vehicles d'energia nova s'actualitzen cap a alta tensió, lleugeresa i alta fiabilitat,metal·lització ceràmicaLa tecnologia continua optimitzant-se i la ceràmica avançada ampliarà encara més els seus escenaris d'aplicació, promovent l'actualització del rendiment dels components relacionats i proporcionant un suport material important per al desenvolupament d'alta-qualitat de la indústria de vehicles d'energia nova.