Η εφαρμογή και η τεχνική αξία των προηγμένων κεραμικών στο πλαίσιο της ηλεκτροκίνησης αναβάθμισης νέων ενεργειακών οχημάτων

Ο μετασχηματισμός οχημάτων νέας ενέργειας από παραδοσιακή ισχύ καυσίμου σε ηλεκτρική κίνηση, έξυπνο έλεγχο και ηλεκτρικά συστήματα υψηλής{{0}τάσης όχι μόνο άλλαξε τη δομή ισχύος του οχήματος αλλά προώθησε και την υλική αναβάθμιση βασικών εξαρτημάτων όπως ρελέ υψηλής{{1}τάσης, ημιαγωγοί ισχύος, ρουλεμάν κινητήρα και ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου. Με τη συνεχή ανάπτυξη των πλατφορμών 800V και υψηλότερης τάσης, των συστημάτων ηλεκτρικής μετάδοσης υψηλής{4} πυκνότητας ισχύος και των τεχνολογιών γρήγορης φόρτισης και εκφόρτισης, τα εξαρτήματα αντιμετωπίζουν επίσης υψηλότερες απαιτήσεις τάσης, ρεύματος, θερμοκρασίας, συχνότητας και αξιοπιστίας.

 

Σε αυτήν τη διαδικασία, τα προηγμένα κεραμικά επεκτάθηκαν σταδιακά από παραδοσιακά δομικά υλικά σε ηλεκτρικά, ηλεκτρονικά και ηλεκτρονικά συστήματα υψηλής τάσης{{0} και μετάδοσης κίνησης για οχήματα νέας ενέργειας λόγω της υψηλής διηλεκτρικής αντοχής, της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, της αντοχής στη διάβρωση, της υψηλής μηχανικής αντοχής και της καλής σταθερότητας διαστάσεων. Η εφαρμογή του επικεντρώνεται σε συσκευές μεταγωγής DC υψηλής τάσης, συσκευασίες ημιαγωγών ισχύος, κεραμικούς επαφές υψηλής{{3}τάσης και ρουλεμάν με μόνωση κινητήρα.

 

 

 

Το-ηλεκτρικό σύστημα υψηλής τάσης των οχημάτων νέας ενέργειας συνήθως απαιτεί ρελέ ή επαφές για την επίτευξη σύνδεσης, αποσύνδεσης και ασφαλούς απομόνωσης μεταξύ της μπαταρίας και των κυκλωμάτων υψηλής{{1} τάσης, όπως μετατροπείς, κινητήρες και συστήματα φόρτισης. Σε σύγκριση με τα ηλεκτρικά συστήματα αυτοκινήτων χαμηλής-τάσης, η μεταγωγή σε περιβάλλοντα DC υψηλής-τάσης είναι πιο περίπλοκη. Ειδικά κατά την αποσύνδεση κυκλωμάτων υπό συνθήκες υψηλού ρεύματος, είναι πιθανό να προκύψουν τόξα μεταξύ των επαφών, γεγονός που θέτει υψηλότερες απαιτήσεις στη δομή μόνωσης και στις δυνατότητες κατάσβεσης τόξων-.

 

Τα κεραμικά υλικά έχουν εξαιρετικές ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μονωτικά κελύφη, μονωτικά χιτώνια και στεγανοποιητικές κατασκευές εντός ρελέ και επαφών συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης-. Μέσω της αξιόπιστης στεγανοποίησης κεραμικών και μεταλλικών υλικών, μπορεί να διαμορφωθεί ένας σχετικά κλειστός εσωτερικός χώρος εργασίας για τη διατήρηση σταθερής μόνωσης μεταξύ αγώγιμων εξαρτημάτων υψηλής{2}τάσης και της εξωτερικής δομής, παρέχοντας παράλληλα τις απαραίτητες συνθήκες στεγανοποίησης για το μέσο πυρόσβεσης τόξου.

 

Στις συσκευές μεταγωγής υψηλής-τάσης, το κεραμικό αλουμίνας είναι ένα από τα πιο κοινά μονωτικά υλικά. Τα συστήματα αλουμίνας διαφορετικών επιπέδων καθαρότητας και απόδοσης μπορούν να επιλεγούν περαιτέρω με βάση τα διαφορετικά επίπεδα τάσης, τη μηχανική αντοχή, τις θερμικές ιδιότητες και τις απαιτήσεις μεγέθους. Για εξαρτήματα που πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις μόνωσης, μηχανικής υποστήριξης και μεταλλικής σφράγισης ταυτόχρονα, η Alumina Metallized Ceramics μπορεί να επιτύχει αξιόπιστες συνδέσεις μεταξύ κεραμικών και μετάλλων μέσω διαδικασιών επιμετάλλωσης και συγκόλλησης κεραμικής επιφάνειας.

 

Η αξία των κεραμικών υλικών σε τέτοια προϊόντα δεν περιορίζεται στη μόνωση. Παροδική θερμότητα και μηχανική καταπόνηση θα δημιουργηθούν κατά τη λειτουργία των επαφών υψηλής{{1}τάσης, επομένως το κεραμικό κέλυφος πρέπει επίσης να έχει καλή θερμική σταθερότητα, σταθερότητα διαστάσεων και αντοχή σε θερμικό σοκ. Η επιλογή υλικού, ο δομικός σχεδιασμός και η διαδικασία επιμετάλλωσης πρέπει να σχεδιάζονται ολοκληρωμένα με βάση τις πραγματικές απαιτήσεις τάσης λειτουργίας, ρεύματος, θερμοκρασίας και ζωής.

 

 

 

Ένας από τους πυρήνες του συστήματος ηλεκτρικής κίνησης των νέων ενεργειακών οχημάτων είναι ο ηλεκτρονικός ελεγκτής ισχύος, του οποίου η κύρια λειτουργία είναι να ολοκληρώσει την αποτελεσματική μετατροπή μεταξύ της ισχύος DC της μπαταρίας ισχύος και της ισχύος AC που απαιτείται από τον κινητήρα. Καθώς η πυκνότητα ισχύος των συστημάτων ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης αυξάνεται, οι συσκευές ημιαγωγών ισχύος πρέπει να αντέχουν υψηλότερα ρεύματα και συχνότερους θερμικούς κύκλους. Επομένως, τα υλικά συσκευασίας δεν πρέπει μόνο να έχουν καλές μονωτικές ιδιότητες, αλλά πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη τη διάχυση θερμότητας, τη μηχανική αντοχή και την αντιστοίχιση θερμικής διαστολής.

 

Τα υποστρώματα με επένδυση από κεραμικό χαλκό- συνήθως αποτελούνται από στρώματα χαλκού, κεραμικά μονωτικά στρώματα και στρώματα χαλκού. Το κεραμικό στρώμα είναι υπεύθυνο για τις λειτουργίες ηλεκτρικής μόνωσης και μηχανικής υποστήριξης και το στρώμα χαλκού είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση ρεύματος, τη σύνδεση τσιπ και την απαγωγή θερμότητας. Σε σύγκριση με τα καθαρά οργανικά μονωτικά υλικά, τα κεραμικά υποστρώματα μπορούν να διατηρήσουν σταθερές ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες σε περιβάλλοντα υψηλότερης θερμοκρασίας, καθιστώντας τα κατάλληλα για ηλεκτρονικές μονάδες ισχύος υψηλής-ισχύς-πυκνότητας.

 

Τα κοινά κεραμικά υλικά που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος σε μονάδες ισχύος νέων ενεργειακών οχημάτων περιλαμβάνουν το οξείδιο του αλουμινίου, το νιτρίδιο του αλουμινίου και το νιτρίδιο του πυριτίου. Το οξείδιο του αλουμινίου έχει τα χαρακτηριστικά του σχετικά μέτριου κόστους, της καλής απόδοσης μόνωσης και της ώριμης διαδικασίας. Το νιτρίδιο αλουμινίου έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα και έχει πλεονεκτήματα σε σενάρια με υψηλές απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας. Το νιτρίδιο του πυριτίου έχει υψηλή μηχανική αντοχή, θερμική σταθερότητα και αντίσταση θερμικού κύκλου και είναι πιο κατάλληλο για ηλεκτρονικές εφαρμογές ισχύος που απαιτούν υψηλή-μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

 

Καθώς οι νέες ενεργειακές μονάδες ισχύος οχημάτων εξελίσσονται προς την υψηλή τάση, το υψηλό ρεύμα και τη σμίκρυνση, έχει επίσης αυξηθεί η ζήτηση για επιμεταλλωμένα κεραμικά εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας{{0}, όπως η Precision Metallized Ceramics. Το στρώμα επιμετάλλωσης στην κεραμική επιφάνεια πρέπει να έχει καλή αντοχή πρόσφυσης και σταθερές ηλεκτρικές ιδιότητες και να μπορεί να αντέξει την τάση που δημιουργείται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης συγκόλλησης, συγκόλλησης και θερμικής κυκλοποίησης.

 

Για τις συσκευασίες ημιαγωγών ισχύος, η αντιστοίχιση του συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ του κεραμικού υλικού και του στρώματος χαλκού είναι πολύ σημαντική. Κατά τη διάρκεια της πραγματικής λειτουργίας, τα νέα ενεργειακά οχήματα θα αντιμετωπίσουν την εκκίνηση, την επιτάχυνση, το φρενάρισμα, τη γρήγορη φόρτιση και διαφορετικές περιβαλλοντικές αλλαγές θερμοκρασίας και η μονάδα ισχύος θα έχει επανειλημμένα θέρμανση και ψύξη. Εάν η διαφορά στη θερμική διαστολή μεταξύ των υλικών είναι πολύ μεγάλη,-ο μακροχρόνιος θερμικός κύκλος μπορεί να προκαλέσει κόπωση, ρωγμές ή αποκόλληση της διεπαφής, επηρεάζοντας έτσι τη διάρκεια ζωής της μονάδας.

 

Επομένως, ο σχεδιασμός κεραμικής συσκευασίας νέων ενεργειακών μονάδων ισχύος οχημάτων πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη θερμική αγωγιμότητα, τη μόνωση, τη μηχανική αντοχή, το ταίριασμα θερμικής διαστολής και την ακρίβεια επεξεργασίας ταυτόχρονα και δεν μπορεί να βασίζεται απλώς σε μια συγκεκριμένη απόδοση υλικού ως βάση για την επιλογή.

 

 

Το ίδιο το κεραμικό έχει εξαιρετικές ιδιότητες μόνωσης, αλλά στις πραγματικές ηλεκτρονικές συσκευές, τα κεραμικά συνήθως πρέπει να συνδέονται με μεταλλικούς αγωγούς, ηλεκτρόδια ή δομές συσκευασίας. Ως εκ τούτου, η επιμετάλλωση κεραμικών επιφανειών έχει γίνει μια σημαντική διαδικασία για την επίτευξη ενός αξιόπιστου συνδυασμού κεραμικών και μετάλλων.

 

Η βασική ιδέα της κεραμικής επιμετάλλωσης είναι να σχηματιστεί ένα μεταλλικό στρώμα με ορισμένο πάχος και αντοχή πρόσφυσης στην κεραμική επιφάνεια, έτσι ώστε να μπορεί να συγκολληθεί περαιτέρω, να συγκολληθεί ή να υποβληθεί σε άλλη επεξεργασία σύνδεσης. Το επιμεταλλωμένο στρώμα όχι μόνο πρέπει να έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, αλλά πρέπει επίσης να σχηματίζει έναν σταθερό δεσμό διεπαφής με την κεραμική μήτρα.

 

Για συσκευές υψηλής-τάσης οχημάτων νέας ενέργειας, η αξιοπιστία του στρώματος επιμετάλλωσης επηρεάζει άμεσα την αεροστεγανότητα, την απόδοση μόνωσης και τη μηχανική σταθερότητα της δομής συσκευασίας. Για παράδειγμα, ο κεραμικός μονωτήρας μέσα στο ρελέ υψηλής-τάσης πρέπει να σχηματίζει μια αξιόπιστη σύνδεση με το μεταλλικό κέλυφος. το κεραμικό υπόστρωμα στη μονάδα ημιαγωγού ισχύος πρέπει να σχηματίσει σταθερό δεσμό με το στρώμα χαλκού.

 

Μεταξύ των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υψηλής ακρίβειας-, η κατεργασία ακριβείας κεραμικών εξαρτημάτων αλουμίνας μπορεί να καλύψει περαιτέρω απαιτήσεις περίπλοκου μεγέθους, ανοχής, θέσης οπών και ακρίβειας τελικής όψης. Για συσκευές υψηλής-τάσης για οχήματα νέας ενέργειας, τα κεραμικά εξαρτήματα συχνά πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις σμίκρυνσης, πολύπλοκης δομής και υψηλής αξιοπιστίας ταυτόχρονα. Επομένως, η προετοιμασία του υλικού και η επεξεργασία ακριβείας πρέπει να ελέγχονται από κοινού.

 

 

 

Ένας επαφές υψηλής-τάσης είναι ένα σημαντικό στοιχείο μεταγωγής στο ηλεκτρικό σύστημα υψηλής-τάσης οχημάτων νέας ενέργειας. Η κύρια λειτουργία του είναι να ελέγχει τη μεταγωγή κυκλωμάτων-υψηλής τάσης κατά την εκκίνηση, τη στάση, τη φόρτιση και την προστασία από σφάλματα. Δεδομένου ότι οι μπαταρίες τροφοδοσίας οχημάτων νέας ενέργειας χρησιμοποιούν συνήθως τάσεις συνεχούς ρεύματος εκατοντάδων βολτ ή ακόμη υψηλότερες, οι επαφές υψηλής-τάσης πρέπει να διατηρούν αξιόπιστη λειτουργία υπό υψηλή ηλεκτρική καταπόνηση.

 

Τα κεραμικά περιβλήματα επαφής HVDC συνήθως εκτελούν πολλαπλές λειτουργίες όπως εσωτερική μόνωση, δομική υποστήριξη και σφράγιση. Τα κεραμικά περιβλήματα πρέπει να διατηρούν σταθερή μόνωση σε περιβάλλοντα υψηλής{1}τάσης ενώ αντέχουν τις εσωτερικές αλλαγές θερμοκρασίας και τις μηχανικές καταπονήσεις.

 

Οι επαφές υψηλής-τάσης συνήθως χρησιμοποιούν κεραμικές και μεταλλικές δομές στεγανοποίησης. Η περιοχή σύνδεσης κεραμικού και μετάλλου είναι ένα από τα κλειδιά για την αξιοπιστία ολόκληρης της συσκευής. Εάν υπάρχουν ελαττώματα στη διεπαφή στεγανοποίησης, ενδέχεται να προκύψουν ρωγμές, διαρροές και άλλα προβλήματα υπό την επίδραση μακροπρόθεσμων θερμικών κύκλων, μηχανικών κραδασμών ή εσωτερικής αλλαγής πίεσης.

 

Επομένως, η κατασκευή κεραμικών επαφών υψηλής-τάσης συνήθως απαιτεί εστίαση στον έλεγχο της καθαρότητας των κεραμικών υλικών, της ποιότητας πυροσυσσωμάτωσης, της ακρίβειας διαστάσεων, της ποιότητας του στρώματος επιμετάλλωσης και της αντοχής στεγανοποίησης του κεραμικού-μετάλλου. Για προϊόντα υψηλής αξιοπιστίας, απαιτείται επίσης επαλήθευση αεροστεγανότητας, ηλεκτρικής μόνωσης, αντίστασης τάσης και θερμικού κύκλου.

 

Από την άποψη της μηχανικής υλικών, η σύνδεση κεραμικού-σε-μετάλλου δεν είναι ένας απλός μηχανικός συνδυασμός, αλλά περιλαμβάνει πολλούς παράγοντες όπως ο συντελεστής θερμικής διαστολής υλικού, η διαβρεξιμότητα της διεπαφής, η επιλογή συγκόλλησης, η θερμοκρασία στεγανοποίησης και ο έλεγχος της υπολειπόμενης τάσης. Μόνο με την επίτευξη ενός σταθερού συνδυασμού κεραμικών και μεταλλικών διεπαφών μπορεί να διασφαλιστεί η αξιοπιστία στεγανοποίησης και μόνωσης των συσκευών υψηλής-τάσης σε-μακροχρόνια λειτουργία.

 

 

Οι νέοι ενεργειακοί κινητήρες κίνησης οχημάτων έχουν συνήθως υψηλές ταχύτητες περιστροφής και υπάρχει ένα πολύπλοκο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον μέσα στον κινητήρα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μηχανικά συστήματα, εκτός από το να φέρουν ακτινικά και αξονικά φορτία, τα νέα ενεργειακά ρουλεμάν κινητήρων οχημάτων πρέπει επίσης να αντιμετωπίζουν προβλήματα όπως η περιστροφή υψηλής-ταχύτητας, η αύξηση της θερμοκρασίας, το ρεύμα και η ηλεκτρική διάβρωση.

 

Τα παραδοσιακά μεταλλικά ρουλεμάν μπορεί να δημιουργήσουν ρεύματα άξονα κάτω από ορισμένες συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Όταν το ρεύμα διέρχεται από το εσωτερικό του ρουλεμάν, μπορεί να σχηματιστεί εκκένωση τόξου στην περιοχή επαφής μεταξύ του στοιχείου κύλισης και του αυλακιού, προκαλώντας διάβρωση, διάβρωση και επιφανειακή βλάβη, επηρεάζοντας τελικά τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν.

 

Τα κεραμικά στοιχεία έλασης έχουν τα χαρακτηριστικά χαμηλής πυκνότητας, υψηλής σκληρότητας, καλής αντοχής στη φθορά και εξαιρετικών ιδιοτήτων ηλεκτρικής μόνωσης. Επομένως, τα υβριδικά κεραμικά ρουλεμάν έχουν συγκεκριμένη αξία εφαρμογής σε κινητήρες υψηλών ταχυτήτων και ηλεκτρικά συστήματα ισχύος. Ο συνδυασμός κεραμικών στοιχείων κύλισης και μεταλλικών δακτυλίων μπορεί να μειώσει την ποιότητα των στοιχείων κύλισης διατηρώντας παράλληλα τη δομική αντοχή του ρουλεμάν και να βελτιώσει τις ιδιότητες τριβής και ηλεκτρικής μόνωσης υπό συνθήκες λειτουργίας υψηλής-ταχύτητας.

 

Οι απαιτήσεις για ρουλεμάν σε κινητήρες οχημάτων νέας ενέργειας έχουν επίσης προωθήσει την ανάπτυξη-κεραμικών εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης, όπως τα μεταλλιζόμενα κεραμικά εξαρτήματα υψηλής{1} αντοχής. Αν και τα επιμεταλλωμένα κεραμικά και τα ρουλεμάν κινητήρα ανήκουν σε διαφορετικούς τύπους εφαρμογών, ενσωματώνουν την ίδια τάση ανάπτυξης υλικών, η οποία είναι η επίλυση των περιορισμών απόδοσης των παραδοσιακών μεταλλικών υλικών κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας μέσω των ιδιοτήτων μόνωσης, υψηλής αντοχής και αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία των κεραμικών υλικών.

 

 

Καθώς η πλατφόρμα τάσης των νέων ενεργειακών οχημάτων συνεχίζει να βελτιώνεται, το εύρος εφαρμογής των προηγμένων κεραμικών επεκτείνεται σταδιακά από μονωτικά εξαρτήματα μόνωσης σε διακόπτες υψηλής{{0}τάσης, μονάδες ισχύος, αισθητήρες, δομές σύνδεσης και εξαρτήματα που σχετίζονται με-τη θερμική διαχείριση.

 

Σε ηλεκτρικά εξαρτήματα υψηλής-τάσης, τα μεταλλιζόμενα κεραμικά αλουμίνας για ηλεκτρικά εξαρτήματα μπορούν να επιτύχουν την ενοποίηση λειτουργιών μόνωσης, αγωγιμότητας και μηχανικής σύνδεσης μέσω του συνδυασμού μιας κεραμικής μονωτικής μήτρας και επιμεταλλωμένων αγώγιμων στρωμάτων. Αυτή η δομή είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για ηλεκτρικά εξαρτήματα με περιορισμένο χώρο και υψηλές απαιτήσεις μόνωσης.

 

Για συσκευές υψηλής-τάσης που απαιτούν μεγαλύτερη ακρίβεια διαστάσεων, τα Precision Metallized Alumina Ceramic Components μπορούν να συνδυάσουν διαδικασίες χύτευσης ακριβείας, πυροσυσσωμάτωσης, επιμετάλλωσης και μηχανικής κατεργασίας για να ανταποκριθούν σε πολύπλοκες δομές και απαιτήσεις συναρμολόγησης υψηλής-ακρίβειας. Τα νέα ενεργειακά ανταλλακτικά αυτοκινήτων συνεχίζουν να αναπτύσσονται προς τη σμίκρυνση, το ελαφρύ και την υψηλή πυκνότητα ισχύος, γεγονός που καθιστά επίσης πιο σημαντικό τον έλεγχο διαστάσεων και τη συνέπεια επεξεργασίας των κεραμικών εξαρτημάτων.

 

Από την άλλη πλευρά, καθώς αυξάνεται η τάση λειτουργίας και η συχνότητα μεταγωγής των ημιαγωγών ισχύος, τα κεραμικά μονωτικά υλικά πρέπει επίσης να αντιμετωπίζουν υψηλότερη ένταση ηλεκτρικού πεδίου και ταχύτερους ρυθμούς αλλαγής τάσης. Κατασκευές όπως επιμεταλλωμένοι κεραμικοί μονωτικοί σωλήνες και επιμεταλλωμένα κεραμικά μέρη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ειδικά ηλεκτρικά εξαρτήματα που απαιτούν λειτουργίες μόνωσης, αγώγιμης σύνδεσης και ενθυλάκωσης, παρέχοντας πιο συμπαγείς δομικές λύσεις για ηλεκτρικά συστήματα υψηλής τάσης{{1}.

 

 

 

Η εφαρμογή προηγμένων κεραμικών σε οχήματα νέας ενέργειας δεν είναι μια απλή αντικατάσταση υλικού, αλλά ένα συστηματικό έργο που περιλαμβάνει υλικά, δομές, διαδικασίες και επαλήθευση αξιοπιστίας.

 

Αρχικά, τα κατάλληλα κεραμικά υλικά πρέπει να επιλέγονται με βάση την τάση λειτουργίας, τη θερμοκρασία, το ρεύμα, το μηχανικό φορτίο και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Δεύτερον, οι διαδικασίες χύτευσης, πυροσυσσωμάτωσης, μηχανικής κατεργασίας ακριβείας και επιμετάλλωσης επιφανειών πρέπει να προσδιορίζονται σύμφωνα με τη δομή του εξαρτήματος. Για συσκευές στεγανοποίησης υψηλής-πίεσης, η αντιστοίχιση θερμικής διαστολής μεταξύ κεραμικών και μεταλλικών υλικών και η υπολειπόμενη τάση στεγανοποίησης πρέπει να ληφθούν περαιτέρω υπόψη.

 

Για τα ηλεκτρονικά ισχύος, τα κεραμικά υποστρώματα απαιτούν επίσης εστίαση στη διάρκεια ζωής του θερμικού κύκλου και στην αξιοπιστία της διεπαφής. Καθώς τα νέα ενεργειακά οχήματα εξελίσσονται σταδιακά από τα παραδοσιακά IGBT σε ημιαγωγούς ισχύος υψηλής

 

Τα εξαρτήματα προηγμένης κεραμικής μεταλλοποίησης ακριβείας υψηλής καθαρότητας αλουμίνας είναι κατάλληλα για ειδικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα που απαιτούν υψηλή καθαρότητα, απόδοση μόνωσης, ακρίβεια διαστάσεων και αξιοπιστία επιμετάλλωσης. Τέτοια προϊόντα συνήθως απαιτούν πλήρη έλεγχο της διαδικασίας από κεραμική σκόνη, χύτευση, πυροσυσσωμάτωση έως μηχανική κατεργασία ακριβείας και επιμετάλλωση.

 

 

Από τη σκοπιά της συνολικής κατεύθυνσης τεχνολογικής ανάπτυξης των νέων ενεργειακών οχημάτων, η εφαρμογή προηγμένων κεραμικών παρουσιάζει κυρίως τρεις τάσεις.

 

Πρώτον, η υψηλή τάση αυξάνει τη ζήτηση για μονωτικά κεραμικά. Με τη σταδιακή εφαρμογή πλατφορμών 800V και υψηλότερης τάσης, οι απαιτήσεις για μονωτικά υλικά σε επαφές υψηλής τάσης, ρελέ, μονάδες ισχύος και συστήματα φόρτισης συνεχίζουν να αυξάνονται. Τα κεραμικά υλικά έχουν υψηλή διηλεκτρική αντοχή και αντοχή στη θερμότητα, επομένως έχουν καλή βάση εφαρμογής σε ηλεκτρικά εξαρτήματα υψηλής{4}τάσης.

 

Δεύτερον, η υψηλή πυκνότητα ισχύος οδηγεί στην αναβάθμιση των κεραμικών υλικών συσκευασίας. Τα νέα ενεργειακά συστήματα ηλεκτρικής κίνησης οχημάτων πρέπει να επιτυγχάνουν υψηλότερη απόδοση ισχύος σε μικρότερο χώρο και η πυκνότητα ροής θερμότητας των ημιαγωγών ισχύος συνεχίζει να αυξάνεται. Ως εκ τούτου, τα κεραμικά υποστρώματα και τα υλικά συσκευασίας με καλή θερμική αγωγιμότητα και μηχανική αξιοπιστία θα τύχουν μεγαλύτερης προσοχής.

 

Τρίτον, η κατασκευή ακριβείας προωθεί την ανάπτυξη των κεραμικών μερών σε πολύπλοκες δομές. Τα νέα ενεργειακά ανταλλακτικά αυτοκινήτων έχουν ολοένα και μεγαλύτερες απαιτήσεις για βάρος, χώρο και αξιοπιστία. Τα κεραμικά εξαρτήματα όχι μόνο αναλαμβάνουν παραδοσιακές λειτουργίες μόνωσης, αλλά μπορούν επίσης να ενσωματώσουν περαιτέρω λειτουργίες όπως υποστήριξη, απαγωγή θερμότητας, συσκευασία και ηλεκτρική σύνδεση.

 

Συνολικά, τα προηγμένα κεραμικά έχουν γίνει ένα σημαντικό σύστημα υλικών στα πεδία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών ηλεκτρικών συσκευών υψηλής τάσης-των οχημάτων νέας ενέργειας. Από το μονωτικό περίβλημα των ρελέ υψηλής τάσης-με τα κεραμικά υποστρώματα-επενδυμένα με χαλκό σε μονάδες ημιαγωγών ισχύος, έως τους επαφές υψηλής{4}τάσης, τα μονωτικά ρουλεμάν και τα επιμεταλλωμένα κεραμικά συνδετικά μέρη, τα κεραμικά αναλαμβάνουν όλο και περισσότερες βασικές λειτουργίες της νέας αρχιτεκτονικής ηλεκτρισμού οχημάτων.

 

Στο μέλλον, καθώς τα νέα ενεργειακά οχήματα αναπτύσσονται προς υψηλότερη τάση, υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, υψηλότερη αξιοπιστία και μικρότερο μέγεθος, η τιμή τουΚεραμικά εξαρτήματα ακριβείας από επιμεταλλωμένη αλουμίνατα υλικά θα μετατραπούν περαιτέρω από απλά μονωτικά υλικά σε-δομικά και λειτουργικά υλικά υψηλής απόδοσης. Η συνεχής πρόοδος τεχνολογιών όπως η σύνθεση υλικού, η χύτευση ακριβείας, η επιμετάλλωση, η στεγανοποίηση από κεραμικό-σε-μετάλλο και οι δοκιμές αξιοπιστίας θα αποτελέσουν σημαντικό θεμέλιο για την περαιτέρω είσοδο των προηγμένων κεραμικών στην αλυσίδα εφοδιασμού βασικών εξαρτημάτων οχημάτων νέας ενέργειας.