Керамічні матеріали в транспортних засобах нової енергії

У міру того як нові транспортні засоби з енергією продовжують розвиватися в напрямку вищої напруги, вищої інтеграції та більшого інтелекту, передові керамічні матеріали стають ключовими основоположними матеріалами для систем живлення, електронних систем керування та високо-систем безпеки. У порівнянні з традиційними металами та полімерами, керамічні матеріали мають чудові характеристики, такі як стійкість до високих температур, висока ізоляція, висока міцність, стійкість до корозії та стабільність розмірів. Їхнє застосування в основних компонентах транспортних засобів з новою енергією постійно розширюється, і вони поступово стають важливою підтримкою для підвищення безпеки, надійності та полегшення всього автомобіля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У системі електроприводу та силовому модулі транспортних засобів з новою енергією керамічні підкладки виконують багато функцій, включаючи розсіювання тепла, ізоляцію та структурну підтримку. Оскільки IGBT, силові пристрої на основі кремнію та інверторні системи високої-напруги генерують велику кількість тепла за-високочастотних робочих умов, матеріал підкладки повинен мати не лише високу теплопровідність, але й чудову стійкість до термічного удару та механічну міцність. В даний час широко використовувані матеріали для керамічної підкладки включають оксид алюмінію, нітрид алюмінію та нітрид кремнію. Серед них нітрид кремнію, завдяки поєднанню високої надійності та високої теплопровідності, широко вважається важливим напрямком розвитку в галузі силової електроніки для нових транспортних засобів. Тим часом попит на металізовану кераміку для електричних компонентів у системах керування потужністю транспортних засобів з новою енергією продовжує зростати, оскільки їх металізована структура ефективно покращує стабільність провідних з’єднань і надійність упаковки.

 

У високовольтних системах керування постійним струмом керамічні матеріали також відіграють незамінну роль. Реле-високої напруги та контактори в нових транспортних засобах потребують стабільної роботи протягом тривалого періоду часу в умовах високої напруги та сильного струму, що висуває надзвичайно високі вимоги до ефективності ізоляції, опору дузі та ефективності ущільнення. -Високовольтні керамічні ізоляційні компоненти, виготовлені з використанням металізованої глиноземної кераміки, можуть ефективно забезпечити стабільну роботу ізоляції реле під час частих перемикань і зменшити вплив дуги на безпеку системи. Особливо в галузі реле постійного струму високої{6}}напруги, керамічні корпуси контакторів HVDC стали ключовим компонентом систем безпеки високої-напруги, а їхня чудова термостійкість та ізоляційні характеристики ефективно покращують робочу стабільність систем високої-напруги в транспортних засобах з новою енергією.

 

З прискоренням тенденції платформи високої-напруги в нових енерготранспортних засобах вимоги до продуктивності-запобіжників високої напруги також постійно зростають. Завдяки високій -температуростійкості, стійкості до ударів і стабільним ізоляційним властивостям керамічні матеріали широко використовуються в системах захисту запобіжників транспортних засобів на новій енергії. Компоненти запобіжників високої-напруги, виготовлені з використанням високо-металізованих керамічних компонентів, можуть забезпечити швидке відключення в умовах короткого-замикання або перевантаження по струму, ефективно підтримуючи стабільність і безпеку системи. У сценаріях швидкого заряджання великої-потужності ці керамічні компоненти мають вирішальне значення для забезпечення надійної роботи високовольтних-систем.

 

Посилення електрифікації транспортних засобів з новою енергією також спричинило швидке зростання попиту на електронні компоненти-автомобільного класу. Численні бортові модулі керування, сенсорні системи та системи автономного керування вимагають електронних пакувальних матеріалів з високою надійністю. Металізована глиноземна кераміка для електричних компонентів із чудовими ізоляційними властивостями, термічною стабільністю та точністю розмірів широко використовується в автомобільній електронній упаковці, релейних вузлах і модулях керування високою{3}}напругою. Тим часом застосування прецизійної металізованої кераміки у високо-точних електронних компонентах для нових транспортних засобів продовжує розширюватися, а її стабільні можливості контролю розмірних допусків відповідають суворим вимогам інтелектуальних транспортних засобів для високо-точних електронних компонентів.

 

У -системах реле високої напруги для транспортних засобів з новою енергією керамічний корпус виконує не лише ізоляційну функцію, але й безпосередньо впливає на герметичність і довговічність продукту. Застосування структурного рішення високовольтного керамічного контактора постійного струму з алюмінієвим керамічним корпусом реле EV ефективно покращує стійкість до термічного удару та довго{2}}стабільність високовольтних реле-. Водночас високотемпературний металізований керамічний корпус реле зберігає стабільні механічні характеристики за високих-температурних середовищ, що робить його придатним для складних робочих умов, таких як високо-системи керування постійним струмом у автомобілях з новою енергією. Керамічні компоненти реле з оксиду алюмінію поступово стали важливою конструкційною основою для високо-надійних продуктів для виробництва реле транспортних засобів з новою енергією.

 

Нові енергетичні двигуни транспортних засобів висувають підвищені вимоги до характеристик підшипників. Порівняно з традиційними матеріалами для підшипників, керамічні підшипники мають нижчу щільність, вищу твердість і чудові ізоляційні властивості, що ефективно зменшує проблеми електрокорозії під час високо-швидкісної роботи. Керамічні підшипники з нітриду кремнію завдяки низькому коефіцієнту тертя, високій зносостійкості та тривалому терміну служби мають значні переваги в нових енергетичних системах приводу транспортних засобів, допомагаючи підвищити загальну ефективність трансмісії автомобіля та зменшити споживання енергії системою.

 

У нових енергетичних гальмівних системах транспортних засобів вугле-керамічні композитні матеріали також поступово стають важливим напрямком для високо-ефективних гальмівних систем. Вуглецеві-керамічні матеріали поєднують у собі переваги вуглецевого волокна та карбіду кремнію, мають високу-температурну стабільність, високу теплопровідність і легкі властивості, ефективно скорочуючи гальмівний шлях і покращуючи динамічні характеристики автомобіля. З огляду на зростаючі вимоги до легкості та високої продуктивності в транспортних засобах з новою енергією, карбон-керамічні гальмівні системи мають широкі перспективи застосування.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Безпека акумуляторних батарей також сприяла розробці передових керамічних матеріалів. Оскільки щільність енергії силових батарей продовжує зростати, вимоги до термостійкості, безпеки та сумісності з електролітами акумуляторних сепараторів постійно зростають. Сепаратори з керамічним -покриттям завдяки меншій температурній усадці та кращій термічній стабільності можуть ефективно зменшити ризик перегріву та підвищити загальну безпеку акумуляторних батарей.

 

Крім того, прозора кераміка, керамо-алюмінієві композити та високо-конструкційна кераміка також знаходять ширше застосування в інтелектуальних системах транспортних засобів на новій енергії. Прозору кераміку з високою пропускною здатністю світла, високою міцністю та -температуростійкістю можна використовувати в автомобільних камерах, вікнах LiDAR і системах оптичного сприйняття. Керамічні-алюмінієві композити, що поєднують легкість і високу міцність, можна використовувати в структурних компонентах шасі та високоміцних-компонентах кузова автомобілів на новій енергії.

 

Широке застосування передових керамічних матеріалів у сфері транспортних засобів на новій енергії тісно пов’язане з процесами їх виробництва. Керамічні матеріали зазвичай складаються з іонних або ковалентних зв’язків, тому мають високу твердість, високу термостійкість і корозійну стійкість. Однак це також висуває підвищені вимоги до процесу спікання. В даний час промисловість постійно оптимізує технологію спікання для досягнення нижчих температур спікання, вищої щільності та більш дрібної зернистої структури, тим самим додатково покращуючи загальні характеристики керамічних матеріалів.

 

У виробництві основних компонентів для транспортних засобів з новою енергією точна механічна обробка керамічних деталей із оксиду алюмінію має вирішальне значення для точності розмірів продукту та стабільності конструкції. Високоточні-можливості обробки не лише покращують узгодженість складання керамічних деталей, але й сприяють підвищенню довго-експлуатаційної надійності високо-систем напруги. Водночас продовжує зростати попит на застосування металізованих керамічних корпусів для силових напівпровідників у нових силових модулях транспортних засобів. Ці корпуси поєднують у собі ізоляцію, тепловіддачу та механічну опору, забезпечуючи стабільний захист силових електронних систем транспортних засобів з новою енергією.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У міру того як нові транспортні засоби з енергією продовжують розвиватися в напрямку вищої напруги, вищої ефективності та вищої безпеки, ринковий попит на передові керамічні структурні компоненти, такі якКерамічні корпуси EV з оксиду алюмініюКерамічні конверти реле з оксиду алюмінію для електромобілів продовжуватимуть розширюватися. У майбутньому сучасні керамічні матеріали відіграватимуть дедалі важливішу роль у системах безпеки під високою-напругою, силових електронних системах і інтелектуальних системах датчиків транспортних засобів на новій енергії, а також стануть одним із важливих базових матеріалів для сприяння модернізації індустрії автомобілів на новій енергії.