Korszerű kerámiák alkalmazása új energiahordozójú járművekben
Az új energiahordozó-iparban a különféle fejlett anyagok alkalmazása képezi az egész iparág alapját. Ebben a cikkben a kerámiák egyre fontosabb szerepét vizsgáljuk meg az új energiahordozók intelligens fejlesztésének folyamatában.
Az új energiahordozójú járművek magmotoros hajtásában a SiC MOSFET eszközök használata 5-10%-os hatótávolság-növekedést biztosít a hagyományos Si IGBT-hez képest, és várhatóan a jövőben fokozatosan felváltja a Si IGBT-t. A SiC MOSFET chipek azonban kis felülettel és magas hőelvezetési igényekkel rendelkeznek. A kerámia rézbevonatú laminátum egy réz-kerámia-réz "sszendvics" szerkezetű kompozit anyag. Jó hőelvezetéssel, magas szigeteléssel, nagy mechanikai szilárdsággal, a chipekhez illeszkedő hőtágulási tulajdonságokkal rendelkezik, valamint erős áramvezető képességgel, jó hegesztési és kötési teljesítménysel és az oxigénmentes réz magas hővezető képességével is rendelkezik. Szinte kötelező választássá vált a SiC MOSFET-ek számára az új energiahordozójú járművek területén. A szilícium-nitrid kerámia hordozók kiváló hőelvezető képességgel és nagy megbízhatósággal rendelkeznek, így a SiC MOSFET modulok egyik kulcsfontosságú csomagolóanyagává válnak.
Kerámia relék
Az elektronikus vezérléstechnika fontos mutatója az új energiatakarékos elektromos járművek fejlettségi szintjének, és a nagyfeszültségű egyenáramú kerámia relék az elektronikus vezérlőrendszerek központi elemei. Egy nagyfeszültségű egyenáramú vákuumrelében a kerámia szigetelő a mozgó érintkezőegység és a hajtórúd között csúszik egy fémmel és kerámiával lezárt vákuumkamrában, biztosítva a jó elektromos szigetelést a mozgó és az álló érintkezők között bármilyen vezetési vagy leválasztási állapotban, fenntartva a mágneses áramköri rendszert a relé mágneses járomlemezeivel és vasmagjaival stb., és biztosítva a relé ívoltó képességét nagyfeszültségű egyenáramú terhelések kapcsolásakor. Az ívképződés a járművek égésének egyik fő oka. Csak azok a relétermékek oldhatják meg alapvetően az égés problémáját, amelyek "hhh-mentes csatlakozást és leválasztást valósítanak meg."
Relé kerámia ház
Kerámia biztosítékok
A biztosítékok olyan eszközök, amelyek az áramköröket védik a túláramtól. Működés közben a biztosíték sorba van kötve az áramkörben, és a terhelési áram átfolyik rajta. Amikor rövidzárlat vagy túlterhelés történik az áramkörben, a túláram hőhatása megolvasztja és elpárologtatja a biztosítékot, rést hozva létre, amely ívet hoz létre. A biztosíték az ív kioltásával leválasztja a hibás áramkört, ezáltal védve az áramkört.
Az autóipari biztosítékok kisfeszültségű és nagyfeszültségű részekre oszthatók, a nagyfeszültségű védelem főként az új energiahordozókkal működő járművekben alkalmazható. Az alkalmazott feszültség általában 60VDC-1500VDC, főként a teljesítménybiztosítékok fő- és segédáramköreinek védelmére (nagyfeszültségű biztosítékok új energiahordozókkal működő járművekhez). Ahogy az új energiahordozók piaca a támogatások utáni korszakba lép, és a személyes fogyasztási igények hajtják az új energiahordozókkal működő járművek nagyfeszültségű platformját, a nagyfeszültségű területeken, például a gyorstöltés, motorok, tápegységek stb. iránti biztonsági követelmények nem hagyhatók figyelmen kívül. A biztosítékok stabilitása és gyors megszakítóképessége továbbra is nagy sebességű növekedést fog mutatni az új energiahordozókkal működő járművek gyors növekedése során.
Kerámia biztosítékok
Többrétegű kerámia kondenzátorok (MLCC)
A többrétegű kerámia kondenzátorok (MLCC-k) az elektronikai ipar "rice"-jaként ismertek, és világszerte az egyik legszélesebb körben használt passzív elektronikus alkatrész. Szinte minden fogyasztói elektronikai cikkhez MLCC alkatrészekre van szükség. A hagyományos járművekhez képest az elektromos járművek villamosításának szintje jelentősen megnőtt. Az újonnan hozzáadott elektronikus vezérlő- és akkumulátorkezelő rendszerektől az audio- és szórakoztató rendszereken, az ADAS rendszereken és a teljesen autonóm vezetési rendszereken át a járművek villamosításának megnövekedett szintje nagymértékben elősegítette az autóipari MLCC-k növekedését.
Többrétegű kerámia kondenzátorok
A kerámia csapágyak alkalmazása az új energiahordozójú járművekben trenddé vált. Az új energiahordozók nagyobb igényeket támasztanak az autóipari csapágyakkal szemben. Először is, a hagyományos csapágyakhoz képest a motorcsapágyak nagyobb forgási sebességgel rendelkeznek, és alacsonyabb sűrűségű, jobb kopásállóságú anyagokat igényelnek. Másodszor, a motorban lévő váltakozó áramok által okozott változó elektromágneses tér miatt jobb szigetelésre van szükség az elektromos kisülés okozta csapágykorrózió csökkentése érdekében. Harmadszor, a csapágygolyó felületének simábbnak kell lennie, kisebb kopással. A kerámia golyók olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az alacsony sűrűség, a nagy keménység és a kiváló kopásállóság, így alkalmasak nagy sebességű forgásra magas hőmérsékletű, erős mágneses és nagy vákuumos környezetben. Ezeken a területeken pótolhatatlanok.
A Tesla motorjai kerámia csapágyakat használnak a kimenő tengelyeikhez, konkrétan az NSK által tervezett hibrid kerámia csapágyakat, 50 szilícium-nitrid golyóval. Az Audi ATA250 motorja szintén kerámia csapágyakat használ a két belső rotorcsapágyához.
Kerámia csapágyak
A karbon-kerámia (C/C-SiC) kompozit anyag egy új típusú fékbetét anyag, amelyet karbon/karbon kompozit anyagok alapján fejlesztettek ki. Háromdimenziós szénszálas tűnemezelt használ megerősített vázként, és szén, SiC és maradék szilícium leválasztásával állítják elő. Ez az anyag ötvözi a szénszál és a polikristályos szilícium-karbid fizikai tulajdonságait, és olyan jellemzőkkel bír, mint a magas hőmérsékleti stabilitás, a magas hővezető képesség és a magas fajhő. Ezenkívül a karbon-kerámia fékek előnyei közé tartozik a könnyű súly és a kopásállóság. Nemcsak a féktárcsák élettartamát hosszabbítják meg, hanem a terhelés okozta összes problémát is kiküszöbölik. Kutatások szerint egy pár karbon-kerámia féktárcsa 20 kg-mal csökkentheti a jármű felfüggesztési rendszerének súlyát az azonos méretű öntöttvas féktárcsákhoz képest, ami körülbelül 50 km-rel növelheti az elektromos járművek hatótávolságát. Az új energiájú járműipar villamosításának, intelligens fejlesztésének és a csúcskategóriás fejlesztési trendjeinek kontextusában a karbon-kerámia fékrendszerek jelentősen javíthatják a jármű reakciósebességét, lerövidíthetik a féktávolságot, és várhatóan a legjobb működtetőkké válnak a vonali fékezéshez. Ezek a jövő elektromos járműveinek kulcsfontosságú könnyűszerkezetes alkatrészeinek tekinthetők.
Kerámia féktárcsák
Kerámia akkumulátortömítő csatlakozók
A kerámia akkumulátor-tömítő csatlakozók fontos alkotóelemei az új energiával működő elektromos járműveknek. Az új energiával működő elektromos járművek akkumulátorfedő lemeze és elektródaoszlopa közötti tömített és vezetőképes csatlakozások létrehozására szolgálnak.
A kerámiák kiváló elektromos szigeteléssel és mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, így egyre gyakoribbak az elektronikai iparban tömítőelemként. Az elmúlt években a vezető akkumulátorgyártók fokozatosan lecserélték a hagyományos műanyag tömítéseket kerámia tömítésekre, jelentősen javítva a biztonságot.
Akkumulátor tömítő csatlakozók
Kerámia akkumulátorleválasztók
A poliolefin membránok jelenleg a legelterjedtebb membránok, de hőstabilitásuk viszonylag gyenge. A polipropilén (PP) és a polietilén (PE) olvadáspontja 165°C, illetve 135°C, ami biztonsági problémákat okozhat, mivel a membrán magas hőmérsékleten zsugorodik vagy megolvad, ami belső rövidzárlatokhoz, tüzekhez vagy akár robbanásokhoz vezethet. Erre a helyzetre reagálva különféle módszereket alkalmaztak a membránok hőstabilitásának javítására, és a PP vagy PE membránokra szervetlen kerámia részecskék rétegének bevonása a leghatékonyabb és leggazdaságosabb módszernek tekinthető. A kerámia anyagok nagy hőállóságot biztosítanak, míg a ragasztók tapadást biztosítanak a bevonat és a teljes kompozit membrán szerkezeti integritásának megőrzése érdekében. Egyrészt ez a kerámia bevonatú membrán hatékonyan javítja a lítium-ion akkumulátorok biztonságát azáltal, hogy a jobb hőstabilitásnak köszönhetően megakadályozza a rövidzárlatokat magas hőmérsékleten. Másrészt a kerámia bevonatú membrán jó nedvesítési és folyadékvisszatartó képességgel rendelkezik az elektrolitokkal és a pozitív/negatív elektróda anyagokkal, ami jelentősen javítja az akkumulátor teljesítményét és élettartamát. A gyakran használt kerámiaanyagok közé tartozik az alfa-alumínium-oxid, a böhmit, a SiO2, a CeO2, a MgAl2O4, a ZrO és a TiO2.
Kerámiai bevonat réteg
A XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. egy jó hírű és megbízható beszállító, amely műszaki kerámia alkatrészek gyártására és értékesítésére specializálódott. Egyedi gyártást és nagy pontosságú megmunkálást biztosítunk számos nagy teljesítményű kerámia anyaghoz, beleértve a következőket: alumínium-oxid kerámia, cirkónium kerámia, szilícium-nitrid, szilícium-karbid, bór-nitrid, alumínium-nitrid és megmunkálható üvegkerámiaJelenleg kerámia alkatrészeink számos iparágban megtalálhatók, mint például a gépészet, a vegyipar, az orvostudomány, a félvezetőipar, a járműipar, az elektronika, a kohászat stb. Küldetésünk, hogy a legjobb minőségű kerámia alkatrészeket biztosítsuk a globális felhasználók számára, és nagy öröm látni, hogy kerámia alkatrészeink hatékonyan működnek ügyfeleink speciális alkalmazásaiban. Mind prototípus, mind tömeggyártás terén tudunk együttműködni, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot, ha bármilyen igénye van.
