Yeni Enerji Araçlarının Uygulanmasında Gelişmiş Seramiklerin Rolü

Yeni enerjili araç endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte otomobil üreticilerinin elektriğe dönüşümü ana akım haline geldi. Geleneksel yakıtlı araç bileşenlerinin yerini yavaş yavaş yeni enerji koşullarına uyarlanmış yüksek-performanslı ürünler alıyor. Mükemmel yalıtımı, yüksek-sıcaklık direnci, aşınma direnci ve yüksek-mukavemet özellikleri nedeniyle gelişmiş seramikler, yeni enerji taşıtları alanında önemli bir rol oynar ve temel bileşenler için temel malzeme desteği haline gelir. İlgili uygulamaları metalize seramik bileşenlerin teknolojik olarak geliştirilmesiyle yakından ilgilidir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elektrik kontrol teknolojisi, yeni enerji araçlarının gelişim düzeyini ölçmek için temel göstergedir. Elektrik kontrol sisteminin temel bileşeni olan yüksek-gerilimli DC seramik röleler çok önemli bir rol oynar. Geleneksel röleler üretim teknolojisiyle sınırlıdır ve yüksek-DC gerilim veya düşük-güç faktörlü endüktif yükleri bağlarken kontak yapışma hatası veya ark yanması gibi sorunlarla karşılaşabilirler. Ancak yeni yüksek-gerilimli DC vakum röleleri bu sorunu etkili bir şekilde çözmektedir.

 

Bu röle, seramik ve metal bileşenlerin yakın bir kombinasyonunu elde etmek için Seramikten Metale işlemine dayanan, metal ve seramikle kapatılmış bir vakum boşluğu kullanır. Seramik yalıtkan, hareketli kontak bileşeni ile itme çubuğu arasına kayarak bağlanır; hareketli ve statik kontakların hem iletken hem de bağlantı kesme durumlarında iyi elektrik yalıtımını koruyabilmesini sağlar, böylece yüksek- voltajlı DC yükleri anahtarlarken rölenin ark söndürme kabiliyeti sağlanır. Arklar, araçta kendiliğinden yanmanın ana nedenidir ve seramiğin mükemmel yalıtım özellikleri, "ark-olmayan" bağlantı ve bağlantı kesmenin sağlanmasında temel destektir. Seramik kabuğun çekirdek yapısı, Güç Yarı İletkenleri için Metalize Seramik Muhafazanın önemli bir uygulaması olan %95 alümina seramikten yapılmıştır.

Elektronik kontrol sistemi, yeni enerji araçlarının önemli bir temel bileşenidir. IGBT (Yalıtımlı Geçit Bipolar Transistör) modülü, "merkezi sinir sistemi" olarak, yeni enerji araçlarının ve şarj kazık tahrik sistemlerinin temel bölümüdür ve kontrolörün toplam maliyetinin %40 ila %50'sini oluşturur.

 

Ve seramik bakır-kaplı levha, IGBT modülü için temel ambalaj malzemesidir. Seramik bakır-kaplı levha, bakır-seramik{-bakır "sandviç" kompozit yapısını benimser ve seramiğin yüksek yalıtımını, yüksek mekanik mukavemetini, mükemmel ısı dağılımını ve eşleşen termal genleşme özelliklerinin yanı sıra, oksijensiz bakırın yüksek akım-taşıma kapasitesini, mükemmel kaynak bağlama performansını ve yüksek termal iletkenliğini birleştirir-. Şu anda, seramik bakır{8}}kaplı levhalar, seramik malzemelerine göre üç tipte sınıflandırılmaktadır: alümina, alüminyum nitrür ve silikon nitrür.

 

Bunlar arasında silikon nitrür bakır-kaplı levha, yüksek mukavemet ve yüksek termal iletkenlik özellikleriyle en iyi performansa sahiptir. Aktif metal kaynak teknolojisiyle birleştiğinde güvenilirliği önemli ölçüde iyileştirildi ve bu da onu yüksek-voltaj ve yüksek-güçlü IGBT modüllerinin ambalajlanması için tercih edilen malzeme haline getirdi; özellikle yeni enerji araçlarının güvenilirlik ve minyatürleştirme konusundaki yüksek gereksinimlerine uygundur. Alümina seramik bakır-kaplı levha, Alümina Metalize Seramik esas alınarak yapılmıştır ve temel yalıtım ve ısı dağıtma özelliklerine sahiptir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Seramik yüksek-voltaj kontaktörleri, güç anahtarı kontrolünde, yeni enerji araçlarının devre korumasının yanı sıra şarj yığınlarında, akü güç kaynağında, değişken frekans dönüştürücüde, kapasitör ön-şarjında ​​ve diğer ilgili elektrik kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Teknik temel, seramik ve karbür alaşımının sızdırmaz bir boşluk oluşturmak üzere kaynaklanması için vakumlu lehimlemenin kullanılmasında yatmaktadır. Kısa-süreli ark söndürmeyi sağlamak için iç boşluk hızlı soğuyan hidrojen gazı karışımıyla doldurulur.

 

Ark yanması, iç kapsüldeki gazın ısı nedeniyle genleşmesine neden olduğundan kaynak bağlantı kafasına gerilim uygular. Bu nedenle kaynak bağlantı kafasının sağlamlığı büyük önem taşımaktadır. Seramik ve Kovar alaşımının kapsülleme yapısı bağlantı mukavemetini etkileyen temel faktördür. Şu anda, düz sızdırmazlık ve dikey sızdırmazlık olmak üzere iki yaygın kapsülleme formu yaygın olarak kullanılmaktadır. Çekirdek HVDC kontaktör seramik muhafazası, kapsüllenmiş alanın yapısal sağlamlığını ve sızdırmazlık performansını sağlamak için Yüksek-Güçlü Metalize Seramik Bileşenlerin özelliklerine dayanır.

Yeni enerji araçları, motor yatakları açısından geleneksel araçlara göre çok daha yüksek performans gereksinimlerine sahiptir. Motor yataklarının yüksek-hıza, güçlü manyetik alanlara ve düşük aşınma koşullarına uyarlanması gerekir. Özel gereksinimler arasında daha düşük yoğunluk, daha güçlü aşınma direnci, rulman deşarjından kaynaklanan elektriksel korozyonu azaltmak için iyi yalıtım ve aşınmayı azaltmak için daha pürüzsüz rulman bilya yüzeyleri yer alır.

 

Düşük yoğunluğu, yüksek sertliği, sürtünmeye karşı direnci ve mükemmel yalıtım özellikleriyle seramik bilyalar bu çalışma koşulu için ideal malzeme haline gelmiştir. Yüksek-sıcaklık, güçlü manyetik ve yüksek-vakum alanlarında yeri doldurulamaz bir role sahiptirler ve yeni enerji araçlarındaki motor yatakları için uygulama trendi haline gelmişlerdir. Seramik bilyalı rulmanların temel bileşenleri, yeni enerjili araç motorlarının yüksek-performans gereksinimlerini karşılayan Hassas Metalize Seramikler kullanılarak işlenir. Mükemmel aşınma direnci ve yalıtım özellikleri, motorun stabilitesini ve servis ömrünü etkili bir şekilde artırır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Genel olarak, yeni enerji araçları alanında gelişmiş seramiklerin uygulanması esas olarak elektronik kontrol sistemi ve tahrik sistemi gibi temel bölümlere odaklanmaktadır. Benzersiz malzeme özelliklerine dayanarak, geleneksel metal malzemelerin yüksek-basınç, yüksek-sıcaklık ve güçlü manyetik alan koşullarındaki performans eksikliklerini çözmüştür. Yeni enerji araçları yüksek voltaja, hafifliğe ve yüksek güvenilirliğe doğru ilerledikçe,seramik metalizasyonteknoloji optimize edilmeye devam ediyor ve gelişmiş seramikler, uygulama senaryolarını daha da genişletecek, ilgili bileşenlerin performansının yükseltilmesini teşvik edecek ve yeni enerjili araç endüstrisinin{0}yüksek kaliteli gelişimi için önemli malzeme desteği sağlayacak.