Millised on keraamika rakendused uutes energiasõidukites?
Energiapuudus, keskkonnareostus, kliima soojenemine ja muud tegurid on ühiselt kaasa aidanud uute energiasõidukite levikule. Materjalitööstus on kaasaegse tööstuse nurgakivi, ja uue energiaga autotööstuses, erinevate täiustatud materjalide rakendamine on ka kogu tööstuse toetamise aluseks. Siin, õpime tundma keraamilisi materjale, mis mängivad uute energiasõidukite intelligentses protsessis üha olulisemat rolli.
Keraamiline aluspind
Uute energiasõidukite põhimootorites, SiC MOSFET seadmete kasutamine toob 5% et 10% rohkem vastupidavust kui traditsiooniline Si IGBT, ja asendab tulevikus järk-järgult Si IGBT. Kuid, SiC MOSFET kiibil on väike pindala ja kõrged nõuded soojuse hajumisele. Keraamiline vaskplaat on vask-keraamika-vase komposiitmaterjal “võileib” struktuur. Sellel on hea soojuse hajutamise omadused, kõrge isolatsioon, kõrge mehaaniline tugevus, keraamika soojuspaisumine ja laastude sobitamine, samuti tugeva hapnikuvaba vase voolu kandevõime omadused, hea keevitus- ja liimimisomadus, ja kõrge soojusjuhtivusega. See on peaaegu muutunud vajalikuks võimaluseks SiC MOSFETi rakendamisel uute energiasõidukite valdkonnas.
Silikoonnitriidkeraamilisel substraadil on suurepärane soojuse hajutamise võime ja kõrge töökindlus, ja on SiC MOSFET moodulite üks peamisi pakkematerjale. Seda on kasutatud elektrisõidukites, lennundus ja muud valdkonnad.
Keraamiline relee
Elektrooniline juhtimistehnoloogia on oluline näitaja uute energia- ja energiasäästlike elektrisõidukite arengutaseme mõõtmiseks. Kõrgepinge alalisvoolu keraamiline relee on elektroonilise juhtimissüsteemi põhikomponent. Kõrgepinge alalisvoolu vaakumrelee, vaakumkambris, mis on suletud metalli ja keraamikaga, keraamiline isolaator libiseb liikuva kontaktisõlme ja tõukurvarda vahel, nii et liikuv kontakt ja staatiline kontakt, olgu see mis tahes juhtivuse või lahtiühendamise olekus, säilitama hea elektriisolatsiooni magnetahela raudplaadist koosneva magnetahela süsteemiga, raudsüdamik ja muud relee osad, tagades sellega relee kaaremurdevõime alalisvoolu kõrgepingekoormuse lülitamisel, Elektrikaar on automaatse isesüttimise peamine põhjus. Ainult releetooted koos “kaarevaba” ühendamine ja lahtiühendamine võivad probleemi põhimõtteliselt lahendada “isesüttimine”.
Keraamiline kaitsme
Kaitsmed on seade vooluahela ülevoolukaitseks. Töötamise ajal, kaitse on ahelas järjestikku ühendatud, ja koormusvool liigub läbi kaitsme. Lühise või vooluringi ülekoormuse korral, liigvoolu termiline efekt sulab ja aurustab sulatise, tekitades luumurru, ja luumurd tekitab kaare. Kaitsme katkestab tõrkeahela, kustutades kaare, mängides seega vooluringi kaitse rolli.
Auto kaitsme on jagatud kaheks osaks: madalpinge ja kõrgepinge. Kõrgepingekaitse on peamiselt rakendatav uutele energiasõidukitele. Rakenduspinge on üldiselt 60VDC-1500VDC, peamiselt toitekaitse (kõrgepingekaitse uutele energiasõidukitele) põhi- ja abiahela kaitsmiseks. Kuna uute energiasõidukite turg jõuab subsiidiumijärgsesse ajastusse, isiklik tarbimisnõudlus soodustab uute energiasõidukite kõrgepingeplatvormiseerimist, ja ohutusnõuded kõrgepingeväljadel, nagu kiirlaadimine, mootor, toiteseade, jne. ei saa ignoreerida. Kaitsme kiire purunemisvõime stabiilsuses ja liigvoolureaktsioonis säilitab nõudluse kiire kasvu uute energiasõidukite kiire kasvu tingimustes.
Kiibi mitmekihiline keraamiline kondensaator
Kiibi mitmekihiline keraamiline kondensaator (MLCC), tuntud kui “elektrooniline tööstuslik riis”, on üks suurimaid passiivseid elektroonikakomponente maailmas. Peaaegu kogu olmeelektroonika kasutab MLCC komponente. Võrreldes traditsiooniliste sõidukitega, elektrisõidukite elektroniseerimise tase on oluliselt paranenud. Uutest elektroonilistest juhtimis- ja akuhaldussüsteemidest, heli- ja videomeelelahutussüsteemist ADAS-süsteemini kuni täieliku automaatjuhtimissüsteemini, autode elektroniseerimise taseme paranemine on oluliselt soodustanud MLCC kasvu.
Keraamiline laager
Uutes energiasõidukites, keraamiliste laagrite kasutamine on muutunud trendiks. Uued energiasõidukid seavad autode laagritele rohkem uusi nõudeid. Esiteks, mootori laagritel on suurem pöörlemiskiirus kui traditsioonilistel laagritel, ning nõuavad väiksema tihedusega ja suhteliselt suurema kulumiskindlusega materjale; Samal ajal, sest mootori vahelduvvool põhjustab muutusi ümbritsevas elektromagnetväljas, laagri tühjenemisest tingitud elektrikorrosiooni vähendamiseks on vaja paremat isolatsiooni; Kolmandaks, laagrikuuli pind peab olema siledam ja vähem kulunud. Keraamilisel kuulil on madala tihedusega omadused, kõrge kõvadus ja hõõrdekindlus, ja sobib suure kiirusega pöörlemistingimustesse. Kõrge temperatuuriga väljadel, tugev magnetism ja kõrgvaakum, keraamiline pall on asendamatu.
Süsinikkeraamiline piduriketas
Süsinikkeraamika (C/C-SiC) komposiit on uut tüüpi piduriklotside materjal, mis on välja töötatud süsinik/süsinikkomposiitide baasil. Materjal koosneb kvaasimõõtmelisest süsinikkiust integreeritud nõelvildist, mis tugevdab karkassi, ja ladestatud süsinikust, SiC ja jääkräni maatriks. See materjal ühendab süsinikkiu ja polükristallilise ränikarbiidi füüsikalised omadused, ja sellel on kõrge temperatuuri stabiilsus, kõrge soojusjuhtivus, kõrge erisoojus, jne.
Lisaks, süsinikkeraamilisel piduril on kerge ja kulumiskindlus, mis mitte ainult ei pikenda piduriketta kasutusiga, kuid väldib ka kõiki koormusest tingitud probleeme. Uuringu kohaselt, paar süsinikkeraamilisi pidurikettaid võib vähendada sõiduki vedrustussüsteemi kaalu 20 kg võrra võrreldes sama suurusega halli malmist pidurikettaga. Elektrisõidukite jaoks, see võib suurendada sõiduulatust umbes 50 km võrra. Elektrifitseerimise trendi all, intelligentsus ja tipptasemel uue energiaga autotööstuses, süsinikkeraamiline pidurisüsteem võib oluliselt parandada sõiduki reageerimiskiirust ja lühendada pidurdusteekonda, ja sellest peaks saama parim ajam liini juhtimiseks, mida võib öelda, et see on elektrisõidukite kaalulangetamise põhikomponent tulevikus.
Toiteaku keraamiline pitseeritud pistik
Toiteaku keraamiliselt suletud pistik on uue energiaga elektrisõiduki oluline osa. Seda kasutatakse uue energiaga elektrisõiduki toiteaku katteplaadi ja posti vahel hermeetilise juhtiva ühenduse moodustamiseks.
Keraamikal on suurepärane elektriisolatsioon ja mehaaniline tugevus. Keraamiliste tihendite kasutamine tihenditena elektroonikatööstuses on üha enam levinud. Viimastel aastatel, juhtivad akutootjad on järk-järgult asendanud tavalised plasttihendid keraamiliste tihenditega
Toiteallika keraamiline membraan
Polüolefiinmembraan on praegune põhimembraan, kuid selle termiline stabiilsus on halb. Polüpropüleeni sulamistemperatuurid (PP) ja polüetüleen (PE) on 165 ℃ ja 135 ℃ vastavalt, mis põhjustab potentsiaalseid ohutusprobleeme, sest kõrgel temperatuuril, diafragma kahaneb või sulab, mille tagajärjeks on sisemine lühis, tulekahju ja isegi plahvatus.
Seda olukorda silmas pidades, Diafragma termilise stabiilsuse parandamiseks on kasutusele võetud palju meetodeid. Anorgaaniliste keraamiliste osakeste kihi katmist PP- või PE-membraanile peetakse kõige tõhusamaks ja ökonoomsemaks meetodiks.. Keraamiline materjal tagab kõrge kuumakindluse, samas kui liim tagab adhesiooni, et säilitada katte ja kogu komposiitmembraani struktuurne terviklikkus. Ühest küljest, paranenud termilise stabiilsuse tõttu, see keraamilise kattega membraan võib tõhusalt parandada liitiumioonakude ohutust, vältides lühiseid kõrgel temperatuuril; Teiselt poolt, keraamilise kattega membraanil on hea niisutus- ja vedelikku imamisvõime elektrolüütide ning positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalidega, mis parandab oluliselt aku jõudlust ja kasutusiga. Levinud keraamiliste materjalide hulka kuuluvad α- alumiiniumoksiid, böömiit, SiO2, CeO2, MgAl2O4, ZrO, TiO2, jne.
Optiline materjal
Läbipaistev keraamika viitab keraamilise tehnoloogia abil valmistatud polükristallidele, millel on teatud valguse läbilaskvus, tuntud ka kui optiline keraamika. Võrreldes klaasi või vaigu optiliste materjalidega, läbipaistval keraamikal pole mitte ainult sama valguse läbilaskevõime kui optilisel klaasil, aga on ka tugevam, raskem, vastupidavam korrosioonile ja kõrgele temperatuurile, ja seda saab rakendada väga karmides tingimustes, ja murdumisnäitaja võib muutuda. Hetkel, mõned tööstuse tootjad on püüdnud kasutada läbipaistvaid keraamilisi materjale sõidukite kaamerate objektiividena, laserradari aknamaterjalid, optilised laserseadmed, jne
