Η Νέα Ενεργειακή Βιομηχανία επιταχύνει την αναβάθμισή της και η αξία εφαρμογής των κεραμικών εξαρτημάτων στην ηλεκτροδότηση και στα ηλεκτρικά πεδία υψηλής-τάσης συνεχίζει να αυξάνεται.

Με την ταχεία ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων, αποθήκευσης ενέργειας, φωτοβολταϊκών, ενέργειας υδρογόνου και τεχνολογίας ηλεκτρονικών υψηλής ισχύος-, ο νέος ενεργειακός εξοπλισμός έχει θέσει υψηλότερες απαιτήσεις για υψηλή-αντοχή σε θερμοκρασία, μόνωση, αντοχή στη διάβρωση, μηχανική αντοχή και σταθερότητα διαστάσεων των υλικών. Με την εξαιρετική ηλεκτρική μόνωση, την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, τη διάβρωση, τις χαμηλές διηλεκτρικές απώλειες και την καλή σταθερότητα διαστάσεων, τα κεραμικά υλικά εισέρχονται περαιτέρω σε σενάρια εφαρμογών όπως μπαταρίες ισχύος, συστήματα ηλεκτροκίνησης, ηλεκτρικά υψηλής τάσης, μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας και νέα ηλεκτρονικά ισχύος ενέργειας από παραδοσιακούς βιομηχανικούς τομείς.

 

Σε σύγκριση με τα μεταλλικά υλικά, τα κεραμικά μηχανικής είναι συνήθως σε θέση να διατηρήσουν σχετικά σταθερή απόδοση κάτω από υψηλή θερμοκρασία, υψηλή τάση, υψηλή συχνότητα και πολύπλοκα χημικά περιβάλλοντα. Επομένως, παίζουν βασικές λειτουργίες όπως μόνωση, μόνωση, δομική υποστήριξη, θερμική διαχείριση και ηλεκτρική προστασία σε κάποιο νέο ενεργειακό εξοπλισμό. Καθώς η πυκνότητα ισχύος των νέων ενεργειακών συστημάτων συνεχίζει να αυξάνεται, το πεδίο εφαρμογής των κεραμικών εξαρτημάτων επεκτείνεται επίσης από μεμονωμένα μονωτικά στοιχεία σε δομικά μέρη ακριβείας και λειτουργικά εξαρτήματα.

 

 

 

Η μπαταρία ισχύος είναι ένα από τα πιο σημαντικά βασικά συστήματα των οχημάτων νέας ενέργειας. Το περιβάλλον εργασίας του περιλαμβάνει υψηλή τάση, μεγάλο ρεύμα, αλλαγές θερμοκρασίας και μακροχρόνιες μηχανικές δονήσεις, επομένως επιβάλλει αυστηρές απαιτήσεις για την ηλεκτρική μόνωση και τη θερμική ασφάλεια. Μέσα στην μπαταρία, τα κεραμικά υλικά μπορούν να συμμετάσχουν στην προστασία της ασφάλειας με διάφορες μορφές, όπως επιστρώσεις, διαχωριστές, μονωτικά δομικά μέρη και εξαρτήματα στεγανοποίησης.

 

Τα διαφράγματα με κεραμική-επικάλυψη είναι μία από τις πιο αντιπροσωπευτικές εφαρμογές. Με την εισαγωγή ανόργανων κεραμικών σωματιδίων όπως η αλουμίνα και ο βοεμίτης στην επιφάνεια της μεμβράνης βάσης πολυολεφίνης, μπορεί να βελτιωθεί η διαστασιακή σταθερότητα και η αντίσταση στη θερμότητα του διαχωριστή υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Όταν η μπαταρία βρίσκεται σε υψηλή θερμοκρασία ή σε μη κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η κεραμική επίστρωση μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο σημαντικής συρρίκνωσης του διαχωριστή, παρέχοντας έτσι πιο σταθερές συνθήκες απομόνωσης μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων.

 

Σε συστήματα μπαταριών υψηλής-τάσης, οι κεραμικοί μονωτές μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για ηλεκτρική μόνωση μεταξύ ηλεκτροδίων, ακροδεκτών και άλλων αγώγιμων δομών. Για παράδειγμα, το EV Fuse Ceramic Body πρέπει να πληροί την απόδοση μόνωσης, τη μηχανική αντοχή και τη συγκεκριμένη θερμική σταθερότητα ταυτόχρονα. Οι ιδιότητες του υλικού του θα επηρεάσουν άμεσα την αξιοπιστία λειτουργίας των εξαρτημάτων προστασίας υψηλής τάσης υπό μη κανονικές συνθήκες ρεύματος.

 

Καθώς η πλατφόρμα τάσης των νέων ενεργειακών οχημάτων αναπτύσσεται σταδιακά στα 800 V και υψηλότερα, η τάση τάσης που υφίστανται τα εξαρτήματα ηλεκτρικής προστασίας υψηλής{1} τάσης συνεχίζει να αυξάνεται. Τα κεραμικά δομικά μέρη όπως το Ceramic Body for EV Fuse πρέπει να επιτυγχάνουν αξιόπιστη μόνωση σε περιορισμένο χώρο, ενώ αντέχουν το θερμικό σοκ και τη μηχανική καταπόνηση που δημιουργείται κατά τη διαδικασία τήξης. Επομένως, η σύνθεση του υλικού, η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης και η ακρίβεια διαστάσεων έχουν γίνει σημαντικοί παράγοντες στο σχεδιασμό του προϊόντος.

 

 

Τα συστήματα προστασίας υψηλής-τάσης σε νέα ενεργειακά οχήματα και εξοπλισμός αποθήκευσης ενέργειας συνήθως πρέπει να διακόπτουν γρήγορα το ρεύμα υπό μη φυσιολογικές συνθήκες, όπως βραχυκυκλώματα και υπερφορτώσεις. Ως σημαντικό στοιχείο προστασίας από υπερένταση, τα εσωτερικά κεραμικά εξαρτήματα των ασφαλειών όχι μόνο παίζουν μονωτικό ρόλο, αλλά πρέπει επίσης να συνδυαστούν με υλικά τήξης και πλήρωσης για να ολοκληρωθεί η κατάσβεση τόξου, η θερμομόνωση και η δομική υποστήριξη.

 

Στον παραδοσιακό ηλεκτρικό εξοπλισμό χαμηλής-τάσης και στον βιομηχανικό εξοπλισμό, οι κεραμικοί σωλήνες, οι κεραμικοί δακτύλιοι και τα κεραμικά περιβλήματα έχουν ήδη μια σχετικά ώριμη βάση εφαρμογής. Με την ανάπτυξη συστημάτων υψηλής{2}τάσης για οχήματα νέας ενέργειας, τα κεραμικά υλικά αναβαθμίζονται περαιτέρω σε υψηλή τάση, συμπαγή και υψηλή αξιοπιστία. Για παράδειγμα, ο κεραμικός σωλήνας Alumina for High Voltage EV Fuse πρέπει να λαμβάνει υπόψη την υψηλή διηλεκτρική αντοχή, τη μηχανική αντοχή και την αντίσταση στη θερμότητα για να προσαρμοστεί στο περίπλοκο περιβάλλον εργασίας στο κύκλωμα υψηλής{4}τάσης των οχημάτων νέας ενέργειας.

 

Το κεραμικό αλουμίνας είναι ένα από τα κοινά κεραμικά υλικά μηχανικής σε ασφάλειες υψηλής-τάσης. Έχει υψηλή μονωτική αντοχή, αντοχή στη θερμότητα και χημική σταθερότητα και μπορεί να κατασκευαστεί σε σωληνοειδείς δομές,-όμοιες με το χιτώνιο ή σε ειδικές-δομές μέσω της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης. Ο κεραμικός σωλήνας αλουμίνας Al2O3 για την ασφάλεια υψηλής τάσης- μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μονωτικό και δομικό στοιχείο στήριξης σε συσκευές προστασίας υψηλής-τάσης για να παρέχει σταθερή μόνωση για διαφορετικές αγώγιμες περιοχές μέσα στην ασφάλεια.

 

Για βοηθητικά κυκλώματα αυτοκινήτων και αξεσουάρ υψηλής-τάσης, τα κεραμικά περιβλήματα πρέπει επίσης να προσαρμοστούν σε πιο σύνθετους χώρους εγκατάστασης και απαιτήσεις μηχανικής σύνδεσης. Ένα κεραμικό σώμα για μια βοηθητική ασφάλεια ηλεκτρικού οχήματος είναι μια τέτοια εφαρμογή. Ο σχεδιασμός του όχι μόνο πρέπει να δίνει προσοχή στην απόσταση μόνωσης, αλλά πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις ανοχές διαστάσεων, τις μεθόδους συναρμολόγησης, την αύξηση της θερμοκρασίας και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

 

 

 

Νέα ενεργειακά συστήματα ηλεκτρικής κίνησης οχημάτων αναπτύσσονται προς υψηλή ταχύτητα, υψηλή πυκνότητα ισχύος και υψηλή απόδοση. Οι κινητήρες, οι μετατροπείς και οι σχετικές μονάδες ισχύος έχουν εκτεθεί σε υψηλές-εναλλαγές συχνότητας και αλλαγές θερμοκρασίας για μεγάλο χρονικό διάστημα και τα παραδοσιακά υλικά ενδέχεται σταδιακά να περιοριστούν όσον αφορά τη μόνωση, την αντίσταση στη θερμότητα και την αντοχή στη φθορά.

 

Τα κεραμικά ρουλεμάν είναι μια αντιπροσωπευτική εφαρμογή σε συστήματα ηλεκτροκίνησης. Τα δομικά κεραμικά όπως το νιτρίδιο του πυριτίου έχουν τα χαρακτηριστικά χαμηλής πυκνότητας, υψηλής σκληρότητας, καλής αντοχής στη φθορά και εξαιρετικών ιδιοτήτων ηλεκτρικής μόνωσης. Μπορούν να μειώσουν τη μηχανική τριβή σε περιβάλλοντα κινητήρων υψηλής-ταχύτητας και να μειώσουν τον κίνδυνο ηλεκτρικής διάβρωσης που προκαλείται από τα ρεύματα του άξονα.

 

Για συστήματα ηλεκτρικής μετάδοσης που χρησιμοποιούν ημιαγωγούς ισχύος καρβιδίου του πυριτίου, η συχνότητα μεταγωγής ισχύος και η ταχύτητα μεταγωγής έχουν αυξηθεί περαιτέρω, κάνοντας το σύστημα να προτείνει πιο αυστηρές απαιτήσεις για μονωτικά υλικά και δομές συσκευασίας. Τα κεραμικά υποστρώματα μπορούν να παρέχουν αξιόπιστη ηλεκτρική μόνωση μεταξύ αγώγιμων δομών και δομών απαγωγής θερμότητας ενώ αναλαμβάνουν εργασίες αγωγιμότητας θερμότητας, καθιστώντας τα ένα σημαντικό βασικό υλικό για ηλεκτρονικές μονάδες υψηλής-ισχύ-πυκνότητας.

 

Εκτός από το κεραμικό υπόστρωμα μέσα στο σύστημα ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης, τα εξαρτήματα προστασίας ασφαλειών υψηλής τάσης πρέπει επίσης να έχουν σταθερή δομή μόνωσης. Για παράδειγμα, το κεραμικό σώμα για την ασφάλεια υπερφόρτωσης και προστασίας από βραχυκύκλωμα πρέπει να διατηρεί καλή μόνωση υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας και να αντέχει σε μεγάλες παροδικές θερμικές καταπονήσεις κατά την προστασία από υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα.

 

 

Οι συσκευές ημιαγωγών ισχύος σε νέα ενεργειακά οχήματα, οι μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας και οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς παράγουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία. Καθώς η πυκνότητα ισχύος του συστήματος αυξάνεται, η απαγωγή θερμότητας έχει γίνει ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που περιορίζουν την απόδοση των συσκευών ισχύος.

 

Τα κεραμικά υποστρώματα μπορούν να παρέχουν λειτουργίες ηλεκτρικής μόνωσης και θερμικής αγωγιμότητας, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως στη συσκευασία των μονάδων ισχύος.

 

Υλικά όπως το οξείδιο του αργιλίου και το νιτρίδιο του αργιλίου έχουν διαφορετικές ιδιότητες θερμικής αγωγιμότητας και χαρακτηριστικά κόστους και μπορούν να επιλεγούν με βάση την τάση λειτουργίας, το επίπεδο ισχύος, τις απαιτήσεις θερμικής αντίστασης και το κόστος κατασκευής.

 

Μεταξύ αυτών, το νιτρίδιο του αλουμινίου έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής και έχει υψηλή αξία εφαρμογής στον τομέα της ηλεκτρονικής συσκευασίας υψηλής ισχύος-. Όταν τα κεραμικά υλικά συνδυάζονται με μεταλλικούς αγωγούς όπως ο χαλκός, μπορούν να σχηματίσουν μια σύνθετη δομή με λειτουργίες αγώγιμης, απαγωγής θερμότητας και μόνωσης, παρέχοντας μια σταθερή βάση συσκευασίας για συσκευές ημιαγωγών ευρείας-κενού ζώνης όπως το SiC.

 

Στον τομέα της ηλεκτρικής προστασίας νέας ενέργειας, τα κεραμικά υλικά για ασφάλειες DC Automotive μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα χαρακτηριστικά αντοχής στη θερμότητα και μόνωσης των κεραμικών υλικών για να παρέχουν σταθερή δομική υποστήριξη για ασφάλειες DC αυτοκινήτων. Καθώς η ισχύς των κυκλωμάτων συνεχούς{1}}υψηλής τάσης των οχημάτων νέας ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται, τα σχετικά κεραμικά μέρη πρέπει να βελτιώσουν περαιτέρω την αντοχή τους σε θερμικές κρούσεις, τη μηχανική αντοχή και τη σταθερότητα των διαστάσεων τους.

 

 

Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνήθως χρειάζεται να λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να βρίσκονται σε πολύπλοκα περιβάλλοντα όπως υψηλή θερμοκρασία, χαμηλή θερμοκρασία, υγρασία, σκόνη κ.λπ. Οι μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας, ο εξοπλισμός διανομής ρεύματος συνεχούς ρεύματος, τα συστήματα διαχείρισης μπαταριών και τα συστήματα προστασίας{1} υψηλής τάσης έχουν όλα μεγάλη ζήτηση για μονωτικά υλικά.

 

Στους μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας και στους μετατροπείς, τα κεραμικά υποστρώματα μπορούν να συνδέσουν συσκευές ισχύος και συστήματα απαγωγής θερμότητας, εξασφαλίζοντας ηλεκτρική μόνωση ενώ μεταφέρουν γρήγορα τη θερμότητα που παράγεται από τις συσκευές. Για συστήματα μεταγωγής υψηλών-συχνοτήτων, οι διηλεκτρικές ιδιότητες των κεραμικών υλικών επηρεάζουν επίσης τις παρασιτικές παραμέτρους και την ακεραιότητα του σήματος, επομένως η επιλογή υλικού πρέπει να αξιολογηθεί διεξοδικά σε συνδυασμό με ολόκληρο το σύστημα ηλεκτρονικών ισχύος.

 

Σε εφαρμογές θρυαλλίδων, το Insulating Electrical Steatite Ceramic Fused Body μπορεί να εκμεταλλευτεί τις καλές ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης και αντοχής στη θερμότητα υλικών όπως η πορσελάνη στεατίτη που χρησιμοποιείται για τη μόνωση και τη δομική υποστήριξη συγκεκριμένων συσκευών ηλεκτρικής προστασίας. Διαφορετικά κεραμικά συστήματα έχουν διαφορετικές διηλεκτρικές αντοχές, μηχανικές ιδιότητες, συντελεστές θερμικής διαστολής και χαρακτηριστικά επεξεργασίας, επομένως η πραγματική επιλογή πρέπει να καθοριστεί πλήρως με βάση την τάση, το ρεύμα, τη θερμοκρασία και το μηχανικό φορτίο.

 

 

 

Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας είναι μια σημαντική συσκευή που συνδέει το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας και το δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος. Περιέχει μεγάλο αριθμό ημιαγωγών ισχύος, συσκευές φίλτρου και ηλεκτρικά εξαρτήματα υψηλής-τάσης. Καθώς τα επίπεδα ισχύος των φωτοβολταϊκών συστημάτων συνεχίζουν να αυξάνονται, η θερμική διαχείριση και ο σχεδιασμός μόνωσης εντός του εξοπλισμού αποκτούν μεγαλύτερη σημασία.

 

Το υπόστρωμα με επένδυση από κεραμικό χαλκό-μπορεί να πραγματοποιήσει μετάδοση ρεύματος μέσω του μεταλλικού στρώματος και να χρησιμοποιήσει το κεραμικό διηλεκτρικό για να επιτύχει ηλεκτρική μόνωση, ενώ μεταφέρει γρήγορα τη θερμότητα που παράγεται από τη συσκευή ισχύος στη δομή απαγωγής θερμότητας. Για συσκευές υψηλής ισχύος-IGBT, SiC MOSFET και άλλες συσκευές, η θερμική αγωγιμότητα, η αντιστοίχιση θερμικής διαστολής και η απόδοση μόνωσης του υλικού συσκευασίας θα επηρεάσουν άμεσα τη μακροπρόθεσμη{3}}αξιοπιστία της μονάδας.

 

Ταυτόχρονα, οι ασφάλειες υψηλής{0}τάσης και τα κεραμικά δομικά τους μέρη παίζουν επίσης ρόλο στην πλευρική προστασία των φωτοβολταϊκών DC. Το κεραμικό περίβλημα για το Fuse Link μπορεί να παρέχει ένα μονωτικό περίβλημα και μηχανική υποστήριξη για το στοιχείο ασφάλειας και να αντέχει την αντίστοιχη θερμική και μηχανική καταπόνηση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διακοπής-βλαβών.

 

 

Τα κεραμικά αλουμίνας έχουν μια ώριμη βιομηχανική βιομηχανική βάση. Το σύστημα υλικών του είναι σταθερό, το κόστος του είναι σχετικά ελεγχόμενο και μπορεί να κατασκευάσει πολύπλοκες δομές μέσω διαφορετικών διαδικασιών χύτευσης και πυροσυσσωμάτωσης. Ως εκ τούτου, έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον τομέα της νέας ενέργειας και των ηλεκτρικών συσκευών.

 

Σε ασφάλειες υψηλής-τάσης οχημάτων νέας ενέργειας, το Alumina Ceramic Insulator Tube for Fuse μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μόνωση και απομόνωση μεταξύ διαφορετικών αγώγιμων μερών. Για συστήματα προστασίας αυτοκινήτων με υψηλότερα επίπεδα τάσης, οι κεραμικοί σωλήνες πρέπει επίσης να πληρούν ολοκληρωμένες απαιτήσεις όπως η απόσταση ερπυσμού, το ηλεκτρικό διάκενο, η αντίσταση σε θερμικό σοκ και η μηχανική συναρμολόγηση.

 

Για τις ασφάλειες αυτοκινήτων υψηλής-τάσης, η καθαρότητα του υλικού επηρεάζει επίσης τις διηλεκτρικές ιδιότητες και τη μηχανική σταθερότητα του προϊόντος. 95 Το % Alumina Ceramic Tube for High Voltage Fuse είναι μία από τις κοινές μορφές εφαρμογής κεραμικής αλουμίνας. Το συγκεκριμένο σύστημα υλικού πρέπει να ταιριάζει σύμφωνα με την τάση εργασίας, τη θερμοκρασία, το δομικό μέγεθος και τη διαδικασία παραγωγής.

 

Με την ανάπτυξη των πλατφορμών υψηλής-τάσης αυτοκινήτου, το περιβάλλον που αντιμετωπίζει το Alumina Ceramic Tube for High-Voltage Automotive Fuse έχει γίνει πιο περίπλοκο, συμπεριλαμβανομένων της εναλλαγής υψηλής-συχνότητας, των υπερτάσεων ρεύματος, των κύκλων θερμοκρασίας και των μηχανικών δονήσεων. Επομένως, η απλή βελτίωση της αντοχής μόνωσης των κεραμικών υλικών δεν αρκεί για να καλύψει τις απαιτήσεις. Είναι επίσης απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί πλήρως η κεραμική φόρμουλα, η πυκνότητα πυροσυσσωμάτωσης, η ακρίβεια διαστάσεων και ο δομικός σχεδιασμός.

 

 

Η έξυπνη ανάπτυξη νέου ενεργειακού εξοπλισμού έχει επίσης οδηγήσει στην εφαρμογή κεραμικών αισθητήρων και λειτουργικών κεραμικών υλικών. Υλικά όπως το ζιρκόνιο, τα πιεζοηλεκτρικά κεραμικά και ο φερρίτης μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις ειδικές ηλεκτρικές, θερμικές και μηχανικές τους ιδιότητες για να ανιχνεύσουν παραμέτρους όπως θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση αερίου και ρεύμα.

 

Σε περιβάλλοντα υψηλής-θερμοκρασίας, τα κεραμικά υλικά έχουν καλή θερμική σταθερότητα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δομές προστασίας αισθητήρων και ευαίσθητα εξαρτήματα. Ορισμένα κεραμικά υλικά έχουν επίσης πιεζοηλεκτρικές, διηλεκτρικές ή μαγνητοηλεκτρικές ιδιότητες μετατροπής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα ανίχνευσης σε οχήματα νέας ενέργειας, βιομηχανικό έλεγχο και έξυπνο εξοπλισμό ισχύος.

 

Με τη συνεχή ανάπτυξη συστημάτων παρακολούθησης αυτόνομης οδήγησης, διαχείρισης μπαταρίας και αποθήκευσης ενέργειας, οι απαιτήσεις για μακροπρόθεσμη σταθερότητα, αντι-περιβαλλοντικές παρεμβολές και ακρίβεια διαστάσεων των αισθητήρων συνεχίζουν να αυξάνονται, γεγονός που προάγει επίσης την ανάπτυξη λειτουργικών κεραμικών προς την κατεύθυνση της ακρίβειας και της ολοκλήρωσης.

 

 

 

Ο νέος ενεργειακός εξοπλισμός χρειάζεται συνήθως να λειτουργεί συνεχώς για πολλά χρόνια, επομένως τα κεραμικά μέρη δεν πληρούν μόνο τους αρχικούς δείκτες απόδοσης, αλλά πρέπει επίσης να έχουν καλή-μακροπρόθεσμη αξιοπιστία. Η επιλογή υλικού, η διαδικασία χύτευσης, η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης, η επιφανειακή επεξεργασία και ο έλεγχος διαστάσεων έχουν όλα αντίκτυπο στην τελική απόδοση.

 

Για μονωτικά κεραμικά υψηλής-τάσης, είναι απαραίτητο να εστιάσετε σε δείκτες όπως η διηλεκτρική αντοχή, η ειδική αντίσταση όγκου, η απόσταση ερπυσμού και η μερική εκφόρτιση. Για κεραμικά δομικά μέρη που υπόκεινται σε μηχανικά φορτία, είναι απαραίτητο να εστιάσουμε στην αξιολόγηση της αντοχής σε κάμψη, της αντοχής στη θραύση, της απόδοσης θερμικού σοκ και της τάσης συναρμολόγησης.

 

Επιπλέον, η διαφορά στο συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ κεραμικών και μετάλλων είναι επίσης ένα σημαντικό ζήτημα που πρέπει να ληφθεί υπόψη στον μηχανολογικό σχεδιασμό. Όταν ο εξοπλισμός υφίσταται συχνούς κύκλους υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας, μπορεί να αναπτυχθεί θερμική καταπόνηση μεταξύ διαφορετικών υλικών. Εάν ο δομικός σχεδιασμός και η αντιστοίχιση των υλικών δεν είναι εύλογες,-ο μακροχρόνιος κύκλος μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές διεπαφής, αποκόλληση, ακόμη και αστοχία μόνωσης.

 

Επομένως, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης εξαρτημάτων μόνωσης υψηλής-τάσης, όπως μονωμένος κεραμικός σωλήνας σε ασφάλειες EV, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ολοκληρωμένος σχεδιασμός από πολλαπλές διαστάσεις υλικού, δομής, κατασκευής και επαλήθευσης, και η αξιοπιστία του προϊόντος δεν μπορεί να κριθεί βασιζόμενη αποκλειστικά σε έναν μόνο δείκτη απόδοσης υλικού.
 

 

Επί του παρόντος, η νέα βιομηχανία ενέργειας αλλάζει από την απλή επέκταση της εγκατεστημένης ισχύος στη βελτίωση της πυκνότητας ισχύος, της απόδοσης του συστήματος και της λειτουργικής αξιοπιστίας. Τα νέα ενεργειακά οχήματα αναπτύσσονται προς πλατφόρμες υψηλής-τάσης 800 V, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας αναβαθμίζονται προς υψηλότερη ισχύ και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς συνεχίζουν να βελτιώνουν την απόδοση μετατροπής και την πυκνότητα ισχύος. Αυτές οι αλλαγές προκάλεσαν νέες τεχνικές απαιτήσεις για τα κεραμικά υλικά.

 

Στο μέλλον, η ανάπτυξη τουνέας ενέργειας κεραμικά μέρηθα δώσει μεγαλύτερη προσοχή στη συνεργατική βελτιστοποίηση της απόδοσης του υλικού και του δομικού σχεδιασμού. Από τη μία πλευρά, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν κεραμικά υλικά με υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα, υψηλότερη διηλεκτρική αντοχή και καλύτερη απόδοση αντιστοίχισης θερμικής διαστολής. Από την άλλη πλευρά, είναι επίσης απαραίτητο να βελτιωθεί η συνοχή των διαστάσεων του προϊόντος και η σταθερότητα της παρτίδας μέσω καλουπώματος ακριβείας, προηγμένης πυροσυσσωμάτωσης και αυτοματοποιημένης επιθεώρησης.

 

Ταυτόχρονα, η εφαρμογή των κεραμικών μερών θα επεκταθεί σταδιακά από τα παραδοσιακά μονωτικά χιτώνια, περιβλήματα και υποστρώματα σε συνδέσεις υψηλής{0}τάσης, συσκευασία μονάδων ισχύος, αισθητήρες, ασφάλειες και δομικά μέρη ακριβείας του νέου ενεργειακού εξοπλισμού. Για τις ασφάλειες υψηλής-τάσης, τα κεραμικά υλικά θα παραμείνουν ένα σημαντικό σύστημα υλικών στα νέα ενεργειακά οχήματα και στα συστήματα προστασίας αποθήκευσης ενέργειας λόγω των εκτεταμένων πλεονεκτημάτων τους στη μόνωση, την αντοχή στη θερμότητα και τη δομική υποστήριξη.

 

Γενικά, αν και τα κεραμικά μέρη συνήθως δεν συμμετέχουν άμεσα στη μετατροπή ενέργειας, εκτελούν βασικές λειτουργίες όπως μόνωση, απαγωγή θερμότητας, προστασία, υποστήριξη και αξιόπιστη σύνδεση. Με τη συνεχή ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων, αποθήκευσης ενέργειας, φωτοβολταϊκών και ηλεκτρονικών τεχνολογιών υψηλής{1}τάσης ισχύος, τα κεραμικά υλικά μετατρέπονται από παραδοσιακά βοηθητικά υλικά σε σημαντικά βασικά υλικά που επηρεάζουν την ασφάλεια, την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του νέου ενεργειακού εξοπλισμού.

 

Στο μέλλον, η καινοτομία στην κεραμική τεχνολογία με επίκεντρο την υψηλή αξιοπιστία, την υψηλή θερμική αγωγιμότητα, την υψηλή μόνωση, την ελαφριά κατασκευή και την κατασκευή ακριβείας θα προωθήσει περαιτέρω την ανάπτυξη νέου ενεργειακού εξοπλισμού προς υψηλή πυκνότητα ισχύος, υψηλή απόδοση και μακροπρόθεσμη αξιόπιστη λειτουργία.