Улога напредне керамике у примени нових енергетских возила

Са брзим развојем индустрије нових енергетских возила, електрична трансформација произвођача аутомобила постала је главни тренд. Традиционалне компоненте возила на гориво постепено се замењују производима високих{1}}перформанси прилагођеним новим енергетским условима. Напредна керамика, због своје одличне изолације, високе-отпорности на температуру, отпорности на хабање и високих{4}} својстава чврстоће, игра важну улогу у пољу нових енергетских возила и постаје основна материјална подршка за кључне компоненте. Њихове сродне примене су уско повезане са технолошком надоградњом метализованих керамичких компоненти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологија електричног управљања је основни индикатор за мерење нивоа развоја нових енергетских возила. Високонапонски ДЦ керамички релеји, као основна компонента електричног контролног система, играју кључну улогу. Традиционални релеји су ограничени производном технологијом и могу наићи на проблеме као што су квар приањања контакта или прегоревање лука при повезивању високо-ДЦ или ниског{4}}фактора снаге индуктивних оптерећења. Међутим, нови-високонапонски ДЦ вакуум релеји ефикасно решавају овај проблем.

 

Овај релеј користи вакуумску шупљину запечаћену металом и керамиком, ослањајући се на процес од керамике до метала како би се постигла блиска комбинација керамичких и металних компоненти. Керамички изолатор је клизно повезан између компоненте покретног контакта и потисне шипке, обезбеђујући да покретни и статични контакти могу да одрже добру електричну изолацију како у проводном тако иу стању искључења, чиме се обезбеђује способност гашења лука релеја при пребацивању високо-напонских једносмерних оптерећења. Лукови су главни узрок спонтаног сагоревања возила, а одлична изолациона својства керамике су основна подршка за постизање „без лука-“ спајања и искључења. Структура језгра керамичке шкољке је направљена од 95% глинице керамике, што је важна примена метализованог керамичког кућишта за енергетске полупроводнике.

Електронски контролни систем је кључна основна компонента нових енергетских возила. ИГБТ (Инсулатед Гате Биполар Трансистор) модул, као "централни нервни систем", представља језгро нових енергетских возила и система за погон гомила за пуњење, који чини 40% до 50% укупних трошкова контролера.

 

А керамичка плоча{0}}обложена бакром је кључни материјал за паковање ИГБТ модула. Керамичка бакарна-плоча има композитну структуру од бакра-керамике-бакара "сендвич", комбинујући високу изолацију, високу механичку чврстоћу, одлично расипање топлоте и одговарајуће карактеристике термичког ширења керамике, као и високу струју-заваривање и висок капацитет проводљивости без кисеоника, одличне перформансе без кисеоника, бакар. Тренутно су керамичке бакарне- плоче класификоване у три типа на основу керамичких материјала: глиница, алуминијум нитрид и силицијум нитрид.

 

Међу њима, плоча обложена силицијум нитридом бакра{0}}има најбоље перформансе, одликује се високом чврстоћом и високом топлотном проводљивошћу. У комбинацији са активном технологијом заваривања метала, његова поузданост је значајно побољшана, што га чини пожељним материјалом за паковање високо-и високонапонских-модула ИГБТ, посебно погодним за високе захтеве нових енергетских возила за поузданост и минијатуризацију. Бакарна{5}}плоча обложена глиницом оксидом је направљена на бази метализоване керамике од глинице и има основну изолацију и својства дисипације топлоте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамички високонапонски-контактори се широко користе у контроли прекидача за напајање, заштити струјних кола нових енергетских возила, као и шиповима за пуњење, напајању батерија, претварачу променљиве фреквенције, пред-пуњењу кондензатора и другим повезаним електричним контролним системима. Техничко језгро лежи у коришћењу вакуумског лемљења за заваривање керамике и легура карбида да би се формирала запечаћена шупљина. Унутрашња шупљина је испуњена мешавином гаса водоника који се брзо хлади да би се постигло краткотрајно-гашење лука.

 

Пошто сагоревање лука изазива ширење унутрашњег инкапсулираног гаса услед топлоте, он врши напетост на глави споја за заваривање. Због тога је чврстоћа главе споја за заваривање од пресудног значаја. Инкапсулациона структура керамике и легуре Ковар је кључни фактор који утиче на чврстоћу споја. Тренутно се широко користе два уобичајена облика инкапсулације, односно равно заптивање и вертикално заптивање. Керамичко кућиште ХВДЦ контактора за језгро се ослања на карактеристике метализованих керамичких компоненти високе{4}}врсте како би се осигурала структурна чврстоћа и перформансе заптивања инкапсулираног подручја.

Возила нове енергије имају много веће захтеве за перформансе лежајева мотора од традиционалних возила. Лежајеви мотора морају да буду прилагођени великим-брзинама, јаким магнетним пољима и условима малог хабања. Специфични захтеви укључују мању густину, јачу отпорност на хабање, добру изолацију за смањење електричне корозије изазване пражњењем лежаја и глаткије површине куглица лежаја за смањење хабања.

 

Керамичке кугле, са својом малом густином, великом тврдоћом, отпорношћу на трење и одличним изолационим својствима, постале су идеалан материјал за ово радно стање. Они имају незаменљиву улогу у пољима високих{1}}температура, јаких магнета и високог{2}}вакума и постали су тренд примене лежајева мотора у возилима нове енергије. Основне компоненте керамичких кугличних лежајева се обрађују помоћу прецизне метализоване керамике, испуњавајући захтеве високих{4}}перформанси за моторе нових енергетских возила. Њихова одлична отпорност на хабање и изолациона својства ефикасно повећавају стабилност и радни век мотора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Све у свему, примена напредне керамике у области нових енергетских возила се углавном фокусира на основне делове као што су електронски систем управљања и погонски систем. Ослањајући се на своје јединствене карактеристике материјала, решио је недостатке перформанси традиционалних металних материјала у условима високог-притиска, високе-температуре и јаког магнетног поља. Како се нова енергетска возила унапређују ка високонапонским, лаганим и високо поузданим,метализација керамикетехнологија наставља да се оптимизује, а напредна керамика ће додатно проширити своје сценарије примене, промовишући надоградњу перформанси сродних компоненти и пружајући важну материјалну подршку за-квалитетни развој индустрије нових енергетских возила.