De rol van geavanceerde keramiek bij de toepassing van nieuwe energievoertuigen

Met de snelle ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigenindustrie is de elektrische transformatie van autofabrikanten de mainstream trend geworden. Traditionele brandstofvoertuigonderdelen worden geleidelijk vervangen door hoogwaardige-producten die zijn aangepast aan de nieuwe energieomstandigheden. Geavanceerde keramiek speelt, vanwege hun uitstekende isolatie, hoge-temperatuurbestendigheid, slijtvastheid en hoge- sterkte-eigenschappen, een belangrijke rol op het gebied van nieuwe energievoertuigen en wordt de belangrijkste materiaalondersteuning voor belangrijke componenten. Hun gerelateerde toepassingen zijn nauw verwant aan de technologische verbetering van gemetalliseerde keramische componenten.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elektrische besturingstechnologie is de kernindicator voor het meten van het ontwikkelingsniveau van nieuwe energievoertuigen. Keramische hoog-gelijkstroomrelais spelen als kerncomponent van het elektrische regelsysteem een ​​cruciale rol. Traditionele relais worden beperkt door de productietechnologie en kunnen problemen tegenkomen zoals het falen van de contacthechting of het doorbranden van de boog bij het aansluiten van hoog-gelijkstroom- of lage- inductieve belastingen met een arbeidsfactor. De nieuwe hoog-DC-vacuümrelais lossen dit probleem echter effectief op.

 

Dit relais maakt gebruik van een vacuümholte die is afgedicht door metaal en keramiek, waarbij gebruik wordt gemaakt van het Ceramic to Metal-proces om een ​​nauwe combinatie van keramische en metalen componenten te bereiken. De keramische isolator is verschuifbaar verbonden tussen het bewegende contactonderdeel en de duwstang, waardoor wordt verzekerd dat de bewegende en statische contacten een goede elektrische isolatie kunnen behouden in zowel geleidende als ontkoppelde toestanden, waardoor het boogdovende vermogen van het relais wordt gegarandeerd bij het schakelen van gelijkstroombelastingen met hoge- spanning. Bogen zijn de belangrijkste oorzaak van zelfontbranding van voertuigen, en de uitstekende isolatie-eigenschappen van keramiek vormen de belangrijkste ondersteuning voor het bereiken van "boog-vrije" verbinding en ontkoppeling. De kernstructuur van de keramische schaal is gemaakt van 95% aluminiumoxide-keramiek, wat een belangrijke toepassing is van gemetalliseerde keramische behuizing voor vermogenshalfgeleiders.

Het elektronische controlesysteem is een belangrijk kernonderdeel van nieuwe energievoertuigen. De IGBT-module (Insulated Gate Bipolar Transistor) vormt, als het "centrale zenuwstelsel", het kerngedeelte van nieuwe energievoertuigen en laadpaalaandrijvingssystemen, en vertegenwoordigt 40% tot 50% van de totale kosten van de controller.

 

En het keramische koper-beklede karton is het belangrijkste verpakkingsmateriaal voor de IGBT-module. De keramische koper-beklede plaat heeft een koper-keramische-koperen "sandwich"-composietstructuur, die de hoge isolatie, hoge mechanische sterkte, uitstekende warmteafvoer en bijpassende thermische uitzettingseigenschappen van keramiek combineert, evenals het hoge stroom-draagvermogen, de uitstekende lashechtingsprestaties en de hoge thermische geleidbaarheid van zuurstof-vrij koper. Momenteel worden keramische, met koper-beklede platen geclassificeerd in drie typen op basis van keramische materialen: aluminiumoxide, aluminiumnitride en siliciumnitride.

 

Hiervan levert de met siliciumnitride koper-beklede plaat de beste prestaties, met een hoge sterkte en hoge thermische geleidbaarheid. Gecombineerd met actieve metaallastechnologie is de betrouwbaarheid ervan aanzienlijk verbeterd, waardoor het het voorkeursmateriaal is voor de verpakking van hoog-spannings- en hoog-vermogen IGBT-modules, vooral geschikt voor de hoge eisen van nieuwe energievoertuigen op het gebied van betrouwbaarheid en miniaturisatie. De aluminiumoxide keramische koper-beklede plaat is gemaakt op basis van aluminiumoxide gemetalliseerde keramiek en heeft basisisolatie- en warmteafvoerende eigenschappen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keramische hoog-spanningsschakelaars worden veel gebruikt bij de aan/uit-schakelaarbediening, circuitbeveiliging van nieuwe energievoertuigen, maar ook bij laadpalen, batterijvoeding, variabele frequentieomvormer, condensatorvoor-voorladen en andere gerelateerde elektrische regelsystemen. De technische kern ligt in het gebruik van vacuümsolderen om de keramiek en de carbidelegering te lassen om een ​​afgedichte holte te vormen. De interne holte is gevuld met een snel afkoelend waterstofgasmengsel om boogdoving op korte- tijd te bereiken.

 

Omdat de boogverbranding ervoor zorgt dat het intern ingekapselde gas door de hitte uitzet, oefent het spanning uit op de lasverbindingskop. Daarom is de sterkte van de lasverbindingskop van cruciaal belang. De inkapselingsstructuur van keramiek en Kovar-legering is de belangrijkste factor die de verbindingssterkte beïnvloedt. Momenteel worden twee gebruikelijke inkapselingsvormen, namelijk vlakke afdichting en verticale afdichting, op grote schaal gebruikt. De keramische kernbehuizing van de HVDC-contactor is gebaseerd op de kenmerken van hoog{4}}gemetalliseerde keramische componenten met hoge sterkte om de structurele sterkte en afdichtingsprestaties van het ingekapselde gebied te garanderen.

Nieuwe energievoertuigen stellen veel hogere prestatie-eisen aan motorlagers dan traditionele voertuigen. Motorlagers moeten worden aangepast aan hoge- snelheden, sterke magnetische velden en lage slijtageomstandigheden. Specifieke vereisten zijn onder meer een lagere dichtheid, sterkere slijtvastheid, goede isolatie om elektrische corrosie veroorzaakt door lagerontlading te verminderen, en gladdere lagerkogeloppervlakken om slijtage te verminderen.

 

Keramische kogels zijn met hun lage dichtheid, hoge hardheid, weerstand tegen wrijving en uitstekende isolatie-eigenschappen het ideale materiaal voor deze werkomstandigheden geworden. Ze spelen een onvervangbare rol in hoge- temperatuur-, sterke magnetische en hoge- vacuümvelden en zijn de toepassingstrend geworden voor motorlagers in nieuwe energievoertuigen. De kerncomponenten van keramische kogellagers worden verwerkt met behulp van Precision Metallized Ceramics, waardoor wordt voldaan aan de hoge- prestatie-eisen van nieuwe energievoertuigmotoren. Hun uitstekende slijtvastheid en isolatie-eigenschappen verbeteren effectief de stabiliteit en levensduur van de motor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Over het geheel genomen richt de toepassing van geavanceerde keramiek op het gebied van nieuwe energievoertuigen zich vooral op kernonderdelen zoals het elektronische besturingssysteem en het aandrijfsysteem. Op basis van zijn unieke materiaaleigenschappen heeft het de prestatietekorten van traditionele metalen materialen bij hoge- druk, hoge- temperaturen en sterke magnetische veldomstandigheden opgelost. Terwijl nieuwe energievoertuigen upgraden naar hoogspanning, lichtgewicht en hoge betrouwbaarheid,keramische metallisatieDe technologie wordt nog steeds geoptimaliseerd en geavanceerde keramiek zal hun toepassingsscenario's verder uitbreiden, waardoor de prestatie-upgrade van gerelateerde componenten wordt bevorderd en belangrijke materiële ondersteuning wordt geboden voor de hoogwaardige -ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigenindustrie.