Ο ρόλος της προηγμένης κεραμικής στην εφαρμογή των οχημάτων νέας ενέργειας

Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας νέων ενεργειακών οχημάτων, ο ηλεκτρικός μετασχηματισμός των αυτοκινητοβιομηχανιών έχει γίνει η κύρια τάση. Τα παραδοσιακά εξαρτήματα οχημάτων καυσίμου αντικαθίστανται σταδιακά από προϊόντα υψηλής απόδοσης-προσαρμοσμένα στις νέες ενεργειακές συνθήκες. Τα προηγμένα κεραμικά, λόγω της εξαιρετικής μόνωσης, της υψηλής-αντοχής στη θερμοκρασία, της αντοχής στη φθορά και των ιδιοτήτων υψηλής- αντοχής τους, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων και αποτελούν το βασικό υλικό υποστήριξης για βασικά εξαρτήματα. Οι σχετικές εφαρμογές τους συνδέονται στενά με την τεχνολογική αναβάθμιση των επιμεταλλωμένων κεραμικών εξαρτημάτων.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Η τεχνολογία ηλεκτρικού ελέγχου είναι ο βασικός δείκτης για τη μέτρηση του επιπέδου ανάπτυξης νέων ενεργειακών οχημάτων. Τα κεραμικά ρελέ υψηλής τάσης συνεχούς ρεύματος, ως το βασικό στοιχείο του ηλεκτρικού συστήματος ελέγχου, διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο. Τα παραδοσιακά ρελέ περιορίζονται από την τεχνολογία κατασκευής και ενδέχεται να αντιμετωπίσουν προβλήματα όπως αστοχία πρόσφυσης επαφής ή εξάντληση τόξου κατά τη σύνδεση επαγωγικών φορτίων DC υψηλής-τάσης ή χαμηλού{4}}συντελεστή ισχύος. Ωστόσο, τα νέα ρελέ κενού DC υψηλής-τάσης λύνουν αποτελεσματικά αυτό το πρόβλημα.

 

Αυτό το ρελέ χρησιμοποιεί μια κοιλότητα κενού που σφραγίζεται από μέταλλο και κεραμικό, βασιζόμενο στη διαδικασία κεραμικό σε μέταλλο για να επιτευχθεί ένας στενός συνδυασμός κεραμικών και μεταλλικών εξαρτημάτων. Ο κεραμικός μονωτήρας συνδέεται ολισθαίνοντας μεταξύ του κινούμενου στοιχείου επαφής και της ράβδου ώθησης, διασφαλίζοντας ότι οι κινούμενες και στατικές επαφές μπορούν να διατηρήσουν καλή ηλεκτρική μόνωση τόσο σε αγώγιμη όσο και σε κατάσταση αποσύνδεσης, διασφαλίζοντας έτσι την ικανότητα κατάσβεσης τόξου του ρελέ κατά την εναλλαγή φορτίων DC υψηλής{{1}τάσης. Τα τόξα είναι η κύρια αιτία της αυθόρμητης καύσης του οχήματος και οι εξαιρετικές μονωτικές ιδιότητες των κεραμικών αποτελούν τη βασική υποστήριξη για την επίτευξη σύνδεσης και αποσύνδεσης "ελεύθερης{3}τόξου". Η δομή του πυρήνα του κεραμικού κελύφους είναι κατασκευασμένη από 95% κεραμικό αλουμίνας, το οποίο αποτελεί σημαντική εφαρμογή του μεταλλοποιημένου κεραμικού περιβλήματος για ημιαγωγούς ισχύος.

Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου αποτελεί βασικό βασικό συστατικό των οχημάτων νέας ενέργειας. Η μονάδα IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), ως το «κεντρικό νευρικό σύστημα», είναι ο πυρήνας των νέων ενεργειακών οχημάτων και των συστημάτων κίνησης πασσάλων φόρτισης, αντιπροσωπεύοντας το 40% έως 50% του συνολικού κόστους του ελεγκτή.

 

Και η επένδυση από κεραμικό χαλκό-είναι το βασικό υλικό συσκευασίας για τη μονάδα IGBT. Η κεραμική σανίδα-επενδυμένη με χαλκό υιοθετεί μια σύνθετη δομή από χαλκό-κεραμικό-χάλκινο "σάντουιτς", συνδυάζοντας την υψηλή μόνωση, την υψηλή μηχανική αντοχή, την εξαιρετική απαγωγή θερμότητας και τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά θερμικής διαστολής των κεραμικών, καθώς και την υψηλή απόδοση ρεύματος{5}, την υψηλή ικανότητα αγωγιμότητας και συγκόλλησης του δοχείου χαλκός-χωρίς οξυγόνο. Επί του παρόντος, οι κεραμικές σανίδες{8}}με επένδυση από χαλκό ταξινομούνται σε τρεις τύπους με βάση τα κεραμικά υλικά: αλουμίνα, νιτρίδιο αλουμινίου και νιτρίδιο του πυριτίου.

 

Μεταξύ αυτών, η πλάκα με επένδυση από χαλκό-νιτρίδιο πυριτίου έχει την καλύτερη απόδοση, με υψηλή αντοχή και υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Σε συνδυασμό με την τεχνολογία ενεργητικής συγκόλλησης μετάλλων, η αξιοπιστία του έχει βελτιωθεί σημαντικά, καθιστώντας το το προτιμώμενο υλικό για τη συσκευασία μονάδων IGBT υψηλής-τάσης και υψηλής{{3} ισχύος, ιδιαίτερα κατάλληλες για τις υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας και σμίκρυνσης οχημάτων νέας ενέργειας. Η επένδυση από κεραμικό χαλκό-αλουμίνας είναι κατασκευασμένη με βάση την επιμεταλλωμένη κεραμική αλουμίνας και έχει βασικές ιδιότητες μόνωσης και απαγωγής θερμότητας.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Οι κεραμικοί επαφές υψηλής{0}τάσης χρησιμοποιούνται ευρέως στον έλεγχο διακόπτη ισχύος, την προστασία κυκλώματος νέων ενεργειακών οχημάτων, καθώς και σε πασσάλους φόρτισης, τροφοδοσία μπαταρίας, μετατροπέα μεταβλητής συχνότητας, προ{1}}φόρτιση πυκνωτή και άλλα σχετικά συστήματα ηλεκτρικού ελέγχου. Ο τεχνικός πυρήνας έγκειται στη χρήση συγκόλλησης κενού για τη συγκόλληση του κεραμικού και του κράματος καρβιδίου για να σχηματιστεί μια σφραγισμένη κοιλότητα. Η εσωτερική κοιλότητα είναι γεμάτη με ένα μίγμα αερίου υδρογόνου ταχείας ψύξης για την επίτευξη σύντομης-κατάσβεσης τόξου.

 

Δεδομένου ότι η καύση του τόξου προκαλεί διαστολή του εσωτερικού εγκλωβισμένου αερίου λόγω θερμότητας, ασκεί τάση στην κεφαλή της άρθρωσης συγκόλλησης. Επομένως, η αντοχή της κεφαλής της άρθρωσης συγκόλλησης είναι ζωτικής σημασίας. Η δομή ενθυλάκωσης των κεραμικών και του κράματος Kovar είναι ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει την αντοχή της άρθρωσης. Επί του παρόντος, δύο κοινές μορφές ενθυλάκωσης, δηλαδή η επίπεδη σφράγιση και η κάθετη σφράγιση, χρησιμοποιούνται ευρέως. Το κεραμικό περίβλημα του πυρήνα επαφής HVDC βασίζεται στα χαρακτηριστικά των επιμεταλλωμένων κεραμικών εξαρτημάτων υψηλής αντοχής{{4} για να διασφαλίσει τη δομική αντοχή και την απόδοση στεγανοποίησης της έγκλειστης περιοχής.

Τα νέα ενεργειακά οχήματα έχουν πολύ υψηλότερες απαιτήσεις απόδοσης για ρουλεμάν κινητήρα από τα παραδοσιακά οχήματα. Τα ρουλεμάν κινητήρα πρέπει να προσαρμοστούν σε συνθήκες υψηλής-ταχύτητας, ισχυρών μαγνητικών πεδίων και χαμηλής φθοράς. Οι ειδικές απαιτήσεις περιλαμβάνουν χαμηλότερη πυκνότητα, ισχυρότερη αντίσταση στη φθορά, καλή μόνωση για τη μείωση της ηλεκτρικής διάβρωσης που προκαλείται από την εκκένωση του ρουλεμάν και πιο λείες επιφάνειες σφαιρών ρουλεμάν για μείωση της φθοράς.

 

Οι κεραμικές μπάλες, με τη χαμηλή πυκνότητα, την υψηλή σκληρότητα, την αντοχή στην τριβή και τις εξαιρετικές μονωτικές τους ιδιότητες, έχουν γίνει το ιδανικό υλικό για αυτήν την κατάσταση εργασίας. Διαδραματίζουν αναντικατάστατο ρόλο σε πεδία υψηλής-θερμοκρασίας, ισχυρού μαγνητικού και υψηλού-κενού και έχουν γίνει η τάση εφαρμογής για ρουλεμάν κινητήρα σε οχήματα νέας ενέργειας. Τα εξαρτήματα πυρήνα των κεραμικών σφαιρικών ρουλεμάν υποβάλλονται σε επεξεργασία με χρήση επιμεταλλωμένης κεραμικής ακριβείας, καλύπτοντας τις απαιτήσεις υψηλών-επιδόσεων των νέων ενεργειακών κινητήρων οχημάτων. Η εξαιρετική αντοχή στη φθορά και οι μονωτικές τους ιδιότητες ενισχύουν αποτελεσματικά τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του κινητήρα.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Συνολικά, η εφαρμογή προηγμένων κεραμικών στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας επικεντρώνεται κυρίως σε βασικά τμήματα όπως το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου και το σύστημα κίνησης. Βασιζόμενη στα μοναδικά χαρακτηριστικά του υλικού, έχει λύσει τις ελλείψεις απόδοσης των παραδοσιακών μεταλλικών υλικών σε συνθήκες υψηλής-πίεσης, υψηλής-θερμοκρασίας και ισχυρού μαγνητικού πεδίου. Καθώς τα νέα ενεργειακά οχήματα αναβαθμίζονται προς υψηλή τάση, ελαφριά και υψηλή αξιοπιστία,κεραμική επιμετάλλωσηΗ τεχνολογία συνεχίζει να βελτιστοποιείται και τα προηγμένα κεραμικά θα επεκτείνουν περαιτέρω τα σενάρια εφαρμογής τους, προωθώντας την αναβάθμιση της απόδοσης των σχετικών εξαρτημάτων και παρέχοντας σημαντική υλική υποστήριξη για την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας-της βιομηχανίας νέων ενεργειακών οχημάτων.