Pagrindinių keraminių medžiagų panaudojimo naujos energijos transporto priemonių sektoriuje analizė

Kadangi naujos energetinės transporto priemonės sparčiai tobulėja link didesnės įtampos, didesnės galios ir didesnio intelekto, tradicinės metalinės medžiagos susiduria su vis didesniais iššūkiais dėl izoliacijos, atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo korozijai ir aukšto{0}}dažnio stabilumo. Pažangios keraminės medžiagos, pasižyminčios puikiomis elektros izoliacinėmis savybėmis, mechaniniu stiprumu, terminiu stabilumu ir atsparumu lankui, vaidina vis svarbesnį vaidmenį naujų energijos transporto priemonių pramonės grandinėje ir yra plačiai naudojamos pagrindiniuose komponentuose, tokiuose kaip aukštos-tampos relės, IGBT moduliai, aukštos-tampos kontaktoriai, elektros pavaros sistemos ir tiksliai izoliuojantys konstrukciniai komponentai.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Naujų energetinių transporto priemonių aukštos įtampos{0}}elektroninėje valdymo sistemoje keraminės relės yra vienas iš svarbiausių komponentų, užtikrinančių visos transporto priemonės saugumą. Tradicinės relės yra linkusios į lanką, kontaktų eroziją ir sukibimo gedimą aukštos-įtampos nuolatinės srovės aplinkoje. Tačiau naudojant keramines izoliacines konstrukcijas galima efektyviai pagerinti lanko gesinimo galimybes ir elektros izoliacijos efektyvumą. Šiuo metu pramonėje kaip relės korpuso medžiaga plačiai naudojama 95 % aliuminio oksido keramika, kuri pasižymi puikiomis izoliacinėmis savybėmis, atsparumu karščiui ir konstrukciniu stabilumu ir atitinka ilgalaikius naujų energetinių transporto priemonių eksploatavimo reikalavimus sudėtingomis eksploatavimo sąlygomis.

 

Aukštos -tampos relių srityje keraminiai HVDC kontaktorių korpusai tapo svarbiu konstrukciniu komponentu naujose energijos aukštos{1} įtampos jungiklių sistemose. Viduje šiuose įrenginiuose paprastai naudojama vakuuminė{3}}sandarinimo struktūra, naudojant keraminius ir metalinius sandarinimo procesus, kad būtų sukurta labai patikima sandari ertmė, efektyviai sumažinanti elektros lankų poveikį sistemai. Tuo tarpu EV aliuminio oksido keramikos korpusai ir EV aliuminio oksido keraminės relės korpusai taip pat plačiai naudojami aukštos -tampos relėse ir aukštos- įtampos nuolatinės srovės kontaktoriuose naujose energijos transporto priemonėse, kad atitiktų izoliacijos saugos reikalavimus aukštos įtampos, didelės srovės ir aukšto{7}}dažnio perjungimo sąlygomis.

 

Nuolat atnaujinant galios modulius naujose energetinėse transporto priemonėse, reikalavimai šilumos išsklaidymo efektyvumui ir IGBT modulių pakuotės patikimumui nuolat auga. Keraminiu variu-deklamuoti substratai, kurie yra svarbi galios puslaidininkių pakavimo medžiaga, turi pagrindinius pranašumus – aukštą šilumos laidumą, aukštą izoliaciją ir mažą šiluminio plėtimosi charakteristikas. Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, silicio nitrido ir aliuminio oksido keramikos substratai gali veiksmingai pagerinti maitinimo įrenginių stabilumą aukštos-temperatūros ciklo aplinkoje ir sumažinti terminio nuovargio riziką.

 

Šiuo metu metalizuoti keraminiai galios puslaidininkių korpusai yra plačiai naudojami naujos energijos transporto priemonių inverteriuose, įkrovimo moduliuose ir variklio valdymo sistemose. Metalizuojant keraminį pagrindą galima patikimai suvirinti ir tvirtai sujungti, o tai dar labiau pagerina bendrą pakuotės patikimumą. Tuo tarpu metalizuota keramika elektriniams komponentams palaipsniui tampa svarbia elektroninių komponentų pakavimo naujose energetinėse transporto priemonėse plėtros kryptimi, ypač pasižyminti reikšmingais pranašumais aukštos{3}}įtampos, aukšto dažnio ir didelės galios srityse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aukštos{0}}tampos kontaktorių, skirtų naujoms energijos transporto priemonėms, srityje keraminės medžiagos taip pat atlieka lemiamą vaidmenį. Aukštos-įtampos kontaktoriai turi greitai užgesinti lanką, kai akimirksniu nutrūksta didelės srovės, todėl reikalingi itin aukšti medžiagos atsparumo-temperatūrai, sandarumo ir konstrukcijos stabilumo standartai. Keraminės sandarios ertmės, pagamintos naudojant vakuuminio litavimo technologiją, gali efektyviai pagerinti kontaktoriaus lanko gesinimo efektyvumą ir tarnavimo laiką.

 

Šiuo metu aukštos{0}}temperatūros metalizuotų keraminių relių dėklai tapo viena iš svarbių aukštos-tampos nuolatinės srovės relių pakavimo formų, išlaikančių stabilų izoliacijos našumą esant aukštai-temperatūrai ir aukštam{3}}slėgiui. Tuo pačiu metu relės aliuminio oksido keramikos komponentai taip pat plačiai naudojami naujų energijos transporto priemonių relių vidinėje izoliacijos atraminėje struktūroje, siekiant pagerinti bendrą sistemos saugumą ir patikimumą.

 

Naujų energetinių transporto priemonių elektrinės pavaros sistemose taip pat sparčiai auga keraminių rutulinių guolių taikymas. Palyginti su tradiciniais plieniniais guoliais, keraminiai rutuliukai turi mažesnį tankį, didesnį kietumą, mažesnį trinties koeficientą ir didesnį atsparumą korozijai, efektyviai sumažindami susidėvėjimą ir šilumos susidarymą dideliu sukimosi greičiu{1}}. Tuo tarpu keraminės medžiagos pasižymi natūraliomis izoliacinėmis savybėmis, kurios gali sumažinti variklio guolių elektrokoroziją ir pagerinti elektros pavaros sistemų stabilumą.

 

Hibridiniai guoliai, kuriuose naudojami silicio nitrido keraminiai rutuliukai, gali efektyviai pagerinti variklio veikimo efektyvumą ir sumažinti triukšmą bei vibraciją, ypač naudojant didelio greičio{0}}variklius. Šiuo metu labai patikimų keraminių guolių paklausa naujų energijos transporto priemonių varomuosiuose varikliuose ir toliau auga, todėl didėja pažangių keraminių medžiagų panaudojimas elektrinės pavaros sistemose.

 

Be konstrukcinės keramikos, naujų energetinių transporto priemonių pramonėje sparčiai vystosi ir metalizuotos keramikos technologija. Aliuminio metalizuota keramika užtikrina patikimas suvirintas jungtis tarp keramikos ir metalų, suformuodamas metalinį sluoksnį ant aliuminio oksido keramikos paviršiaus ir taip atitinka aukšto sandarumo, aukštos izoliacijos ir didelio stiprumo pakuotės reikalavimus. Šios medžiagos plačiai naudojamos relių korpusuose, jutiklių pakuotėse, galios elektroniniuose moduliuose ir aukštos -tampos sistemose naujose energetinėse transporto priemonėse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kadangi naujų energetinių transporto priemonių komponentų tikslumo reikalavimai ir toliau didėja, precizinės metalizuotos keramikos paklausa rinkoje taip pat plečiasi. Taikant tikslaus metalizavimo procesus ir didelio-tikslaus apdirbimo technologijas, galima žymiai pagerinti keraminių konstrukcinių komponentų nuoseklumą ir patikimumą. Tuo tarpu tikslus aliuminio keramikos dalių apdirbimas tapo pagrindiniu pažangios keramikos gamybos procesu, atitinkančiu sudėtingų konstrukcinių komponentų miniatiūrizavimo ir didelio tikslumo reikalavimus.

 

Naujų energetinių transporto priemonių aukštos{0} įtampos jungčių sistemose metalizuota aliuminio keramika elektriniams komponentams ir metalizuoti keraminiai izoliaciniai vamzdžiai su metalizuotomis keraminėmis dalimis plačiai naudojami izoliacijos jungtims, laidžiajai izoliacijai ir aukštos{1} įtampos apsauginėms konstrukcijoms. Šiuose produktuose puikios izoliacinės savybės derinamos su mechaniniu stiprumu, efektyviai pagerinant aukštos-tampos sistemų saugą ir stabilumą naujose energetinėse transporto priemonėse.

 

Be to, didelio-stiprumo metalizuotos keramikos komponentai vis dažniau naudojami naujoms energiją naudojančių transporto priemonių įkrovimo sistemoms, energijos kaupimo sistemoms ir aukštos-įtampos energijos paskirstymo moduliams, kad būtų patenkinti ilgalaikiai stabilaus veikimo reikalavimai, esant didelėms mechaninėms apkrovoms ir sudėtingoms darbo sąlygoms.

 

Apskritai pažangios keraminės medžiagos vaidina vis svarbesnį vaidmenį naujų energetinių transporto priemonių pramonės grandinėje. Nuo aukštos-įtampos relių ir IGBT maitinimo modulių iki elektrinių pavarų sistemų ir aukštos{2}}įtampos jungčių konstrukcijų – keraminės medžiagos ne tik pagerina naujų energiją naudojančių transporto priemonių saugą, patikimumą ir ilgaamžiškumą, bet ir skatina transporto priemonių plėtrą siekiant didesnės įtampos, lengvesnio svorio ir didesnio galios tankio. Ateityje, nuolat atnaujinant naujų energetinių transporto priemonių pramonę, rinkoje padidės didelio našumo{4}}keraminių komponentų, tokių kaip EV Relay Alumina Ceramic Housing irAukštos įtampos nuolatinės srovės keraminis kontaktoriusir toliau plėsis, o didelio{0}}patikimo metalizuotos keraminės medžiagos taip pat taps svarbia pagrindinių naujų energetinių transporto priemonių komponentų plėtros kryptimi.