Роль вдосконаленої кераміки в застосуванні нових енергетичних транспортних засобів

Зі стрімким розвитком індустрії нових енергетичних автомобілів електрична трансформація автовиробників стала основною тенденцією. Традиційні паливні компоненти транспортних засобів поступово замінюються високо-продуктами, адаптованими до нових енергетичних умов. Удосконалена кераміка завдяки своїй чудовій ізоляції, стійкості до високих-температур, зносостійкості та високим{4}}міцним властивостям відіграє важливу роль у галузі нових енергетичних транспортних засобів і стає основним матеріалом для основних компонентів. Їх суміжні застосування тісно пов'язані з технологічною модернізацією металізованих керамічних компонентів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологія електричного керування є основним показником для вимірювання рівня розробки нових транспортних засобів з енергією. Високо{1}}керамічні реле постійного струму високої напруги, як основний компонент електричної системи керування, відіграють вирішальну роль. Традиційні реле обмежені технологією виробництва та можуть стикатися з такими проблемами, як порушення зчеплення контактів або перегорання дуги під час підключення високої-напруги постійного струму або низького-коефіцієнта потужності індуктивних навантажень. Однак нові вакуумні реле постійного струму високої-напруги ефективно вирішують цю проблему.

 

Це реле використовує вакуумну порожнину, герметизовану металом і керамікою, покладаючись на процес кераміки в метал для досягнення тісної комбінації керамічних і металевих компонентів. Керамічний ізолятор з’єднаний з можливістю ковзання між компонентом рухомого контакту та штовхачем, забезпечуючи, що рухомі та статичні контакти можуть підтримувати хорошу електричну ізоляцію як у провідному, так і в роз’єднаному станах, таким чином забезпечуючи здатність реле гасити дугу під час перемикання навантажень постійного струму високої{1}}напруги. Дуга є основною причиною самозаймання транспортного засобу, а чудові ізоляційні властивості кераміки є основною підтримкою для досягнення з’єднання та від’єднання «-без дуги». Основна структура керамічного корпусу на 95% складається з кераміки з оксиду алюмінію, що є важливим застосуванням металізованого керамічного корпусу для силових напівпровідників.

Електронна система керування є ключовим компонентом ядра нових транспортних засобів. Модуль IGBT (біполярний транзистор із ізольованим затвором), як «центральна нервова система», є основною частиною нових енергетичних транспортних засобів і систем приводу зарядних паль, на нього припадає від 40% до 50% загальної вартості контролера.

 

Керамічна мідна-плата є основним пакувальним матеріалом для модуля IGBT. Керамічна мідна-дошка має мідну-керамічну-мідну композитну структуру «сендвіч», яка поєднує високу ізоляцію, високу механічну міцність, чудове розсіювання тепла та відповідні характеристики теплового розширення кераміки, а також високу -пропускну здатність по струму, відмінну ефективність зварювання та високу теплопровідність безкиснева-мідь. Наразі плити з керамічним мідним-плакуванням класифікуються на три типи на основі керамічних матеріалів: оксид алюмінію, нітрид алюмінію та нітрид кремнію.

 

Серед них плата, покрита нітридом кремнію-міді, має найкращі характеристики, характеризуючись високою міцністю та високою теплопровідністю. У поєднанні з технологією активного зварювання металу його надійність була значно покращена, що зробило його кращим матеріалом для упаковки високо-напруги та високо-потужних IGBT-модулів, особливо придатних для високих вимог до нових енергетичних транспортних засобів щодо надійності та мініатюрності. Глиноземно-керамічна мідна-дошка виготовлена ​​на основі металізованої глиноземної кераміки та має базові ізоляційні та тепловідвідні властивості.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамічні контактори високої напруги широко використовуються в управлінні вимикачами живлення, захисті ланцюгів транспортних засобів з новою енергією, а також для зарядних пристроїв, блоків живлення акумуляторів, перетворювачів змінної частоти, попереднього заряджання конденсаторів та інших пов’язаних систем керування електрикою. Технічна суть полягає у використанні вакуумної пайки для зварювання кераміки та карбідного сплаву з утворенням герметичної порожнини. Внутрішня порожнина заповнена сумішшю водню, що швидко охолоджується, щоб досягти короткочасного-гасіння дуги.

 

Оскільки горіння дуги спричиняє розширення внутрішнього капсульованого газу за рахунок тепла, він чинить натяг на головку зварювального з’єднання. Тому міцність головки зварювального з'єднання має вирішальне значення. Інкапсуляційна структура кераміки та сплаву Ковар є ключовим фактором, що впливає на міцність з'єднання. В даний час широко використовуються дві поширені форми інкапсуляції, а саме плоска герметизація та вертикальна герметизація. Керамічний корпус основного контактора HVDC покладається на характеристики високо-металізованих керамічних компонентів для забезпечення структурної міцності та герметизації інкапсульованої області.

Нові енерготранспортні засоби мають набагато вищі вимоги до підшипників двигуна, ніж традиційні транспортні засоби. Підшипники двигуна мають бути адаптовані до високої -швидкості, сильних магнітних полів і умов низького зносу. Спеціальні вимоги включають меншу щільність, більшу зносостійкість, хорошу ізоляцію для зменшення електричної корозії, спричиненої розрядом підшипника, і більш гладку поверхню кульок підшипника для зменшення зношування.

 

Керамічні кульки з їх низькою щільністю, високою твердістю, стійкістю до тертя та відмінними ізоляційними властивостями стали ідеальним матеріалом для таких робочих умов. Вони відіграють незамінну роль у високих-температурах, сильних магнітних і-вакуумних полях і стали тенденцією застосування для підшипників двигунів у транспортних засобах з новою енергією. Основні компоненти керамічних шарикопідшипників обробляються з використанням прецизійної металізованої кераміки, що відповідає високим-вимогам продуктивності двигунів транспортних засобів з новою енергією. Їх відмінна зносостійкість і ізоляційні властивості ефективно підвищують стабільність і термін служби двигуна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загалом, застосування вдосконаленої кераміки в транспортних засобах з новою енергією в основному зосереджено на основних розділах, таких як електронна система керування та система приводу. Покладаючись на унікальні характеристики матеріалу, він усунув недоліки традиційних металевих матеріалів у високому-тиску, високій-температурі та в умовах сильного магнітного поля. У міру того, як нові енергетичні транспортні засоби вдосконалюються до високовольтних, легких і високонадійних,керамічна металізаціятехнологія продовжує оптимізуватись, а вдосконалена кераміка й надалі розширюватиме свої сценарії застосування, сприяючи підвищенню продуктивності пов’язаних компонентів і забезпечуючи важливу матеріальну підтримку для високо-якісного розвитку індустрії нових енергетичних автомобілів.