Aplicación de Cerámica avanzada en Vehículos de Nueva Energía
En la industria de vehículos de nueva energía, la aplicación de varios materiales avanzados es la base que sustenta a toda la industria. En este artículo, exploraremos el papel cada vez más importante de la cerámica en el proceso de inteligenteización de los vehículos de nueva energía.
En el motor principal de los vehículos de nueva energía, el uso de dispositivos MOSFET de SiC proporciona un aumento del rango del 5 % al 10 % en comparación con los IGBT de Si tradicionales, y se espera que reemplacen gradualmente a los IGBT de Si en el futuro. Sin embargo, los chips MOSFET de SiC tienen un área pequeña y altos requisitos de disipación de calor. El laminado revestido de cobre cerámico es un material compuesto con un cobre-cerámica-cobre"sándwich"estructura. Tiene las características de buena disipación de calor, alto aislamiento, alta resistencia mecánica, expansión térmica que combina con chips, y también tiene las características de fuerte capacidad de carga de corriente, buen rendimiento de soldadura y unión, y alta conductividad térmica de cobre libre de oxígeno. Casi se ha convertido en una opción necesaria para los MOSFET de SiC en el campo de los vehículos de nueva energía. Los sustratos cerámicos de nitruro de silicio tienen una excelente capacidad de disipación de calor y una alta confiabilidad, lo que los convierte en uno de los materiales de empaque clave para los módulos MOSFET de SiC.
Sustrato de nitruro de silicio
Relés de cerámica
La tecnología de control electrónico es un indicador importante del nivel de desarrollo de los nuevos vehículos eléctricos que ahorran energía, y los relés cerámicos de CC de alto voltaje son los componentes centrales de los sistemas de control electrónico. En un relé de vacío de CC de alta tensión, el aislador cerámico se desliza entre el conjunto de contactos móviles y la varilla impulsora en una cámara de vacío sellada por metal y cerámica, lo que garantiza un buen aislamiento eléctrico entre los contactos móviles y fijos en cualquier estado de conducción o desconexión. mantener un sistema de circuito magnético con las placas de yugo magnético del relé y los núcleos de hierro, etc., y garantizar la capacidad de extinción del arco del relé al conmutar cargas de CC de alto voltaje. La formación de arcos es una de las principales causas de la combustión de los vehículos. Solo productos de relevo que logran"sin arco"la conexión y la desconexión pueden resolver fundamentalmente el problema de"combustión."
Carcasa de cerámica de relé
Fusibles de cerámica
Los fusibles son dispositivos que se utilizan para proteger los circuitos de sobrecorriente. Cuando está en funcionamiento, el fusible está conectado en serie en el circuito y la corriente de carga fluye a través del fusible. Cuando ocurre un cortocircuito o una sobrecarga en el circuito, el efecto térmico de la sobrecorriente derrite y vaporiza el elemento fusible, creando un espacio que produce un arco. El fusible corta el circuito defectuoso extinguiendo el arco, protegiendo así el circuito.
Los fusibles automotrices se dividen en partes de bajo y alto voltaje, con protección de alto voltaje aplicable principalmente a vehículos de nueva energía. El voltaje aplicado es generalmente 60VDC-1500VDC, principalmente para proteger los circuitos principal y auxiliar de los fusibles de potencia (fusibles de alto voltaje para vehículos de nueva energía). A medida que el mercado de vehículos de nueva energía entra en la era posterior a los subsidios y la demanda de consumo personal impulsa la plataforma de alto voltaje de los vehículos de nueva energía, los requisitos de seguridad en áreas de alto voltaje, como carga rápida, motores, dispositivos de potencia, etc., no pueden cumplirse. ser ignorado. La estabilidad y la capacidad de interrupción rápida de los fusibles continuarán experimentando un crecimiento de alta velocidad en el rápido crecimiento de los vehículos de nueva energía.
Fusibles de cerámica
Condensadores cerámicos multicapa (MLCC)
Los condensadores cerámicos multicapa (MLCC) se conocen como"arroz"de la industria electrónica y son uno de los componentes electrónicos pasivos más utilizados a nivel mundial. Casi todos los productos electrónicos de consumo requieren el uso de componentes MLCC. En comparación con los vehículos tradicionales, el nivel de electrificación de los vehículos eléctricos ha aumentado considerablemente. Desde los sistemas de administración de batería y control electrónico recientemente agregados hasta los sistemas de audio y entretenimiento, los sistemas ADAS y los sistemas de conducción completamente autónomos, el mayor nivel de electrificación del vehículo ha promovido en gran medida el crecimiento de los MLCC automotrices.
Condensadores cerámicos multicapa
La aplicación de rodamientos cerámicos en vehículos de nueva energía se ha convertido en tendencia. Los vehículos de nueva energía han impuesto más exigencias a los cojinetes de automóviles. En primer lugar, en comparación con los rodamientos tradicionales, los rodamientos de motor tienen velocidades de rotación más altas y requieren materiales con menor densidad y mejor resistencia al desgaste. En segundo lugar, debido al campo electromagnético cambiante causado por las corrientes alternas en el motor, se necesita un mejor aislamiento para reducir la corrosión de los cojinetes causada por descargas eléctricas. En tercer lugar, la superficie de la bola de rodamiento debe ser más suave y con menos desgaste. Las bolas de cerámica tienen características como baja densidad, alta dureza y excelente resistencia al desgaste, lo que las hace adecuadas para la rotación de alta velocidad en entornos de alta temperatura, fuerte magnetismo y alto vacío. Son insustituibles en estos campos.
Los motores de Tesla utilizan rodamientos cerámicos para sus ejes de salida, concretamente rodamientos cerámicos híbridos diseñados por NSK, con 50 bolas de nitruro de silicio. El motor ATA250 de Audi también utiliza cojinetes cerámicos para sus dos cojinetes internos del rotor.
Cojinetes de cerámica
Discos de freno de cerámica de carbono
El material compuesto de carbono-cerámica (C/C-SiC) es un nuevo tipo de material para pastillas de freno desarrollado en base a materiales compuestos de carbono/carbono. Utiliza un fieltro punzonado de fibra de carbono tridimensional como esqueleto reforzado y está compuesto por depósitos de carbono, SiC y silicio residual. Este material combina las propiedades físicas de la fibra de carbono y el carburo de silicio policristalino y exhibe características tales como estabilidad a alta temperatura, alta conductividad térmica y alto calor específico. Además, los frenos cerámicos de carbono tienen las ventajas de ser ligeros y resistentes al desgaste. No solo prolongan la vida útil de los discos de freno, sino que también evitan todos los problemas causados por la carga. Según estudios, un par de discos de freno de cerámica de carbono pueden reducir el peso del sistema de suspensión del vehículo en 20 kg en comparación con los discos de freno de hierro fundido del mismo tamaño, que pueden aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos en aproximadamente 50 km. En el contexto de la electrificación, la inteligencia y las tendencias de desarrollo de alta gama en la industria de los vehículos de nueva energía, los sistemas de frenos cerámicos de carbono pueden mejorar significativamente la velocidad de respuesta del vehículo, acortar la distancia de frenado y se espera que se conviertan en los mejores actuadores para el frenado de control de línea. Pueden considerarse como componentes ligeros clave para los futuros vehículos eléctricos. Los sistemas de frenos cerámicos de carbono pueden mejorar significativamente la velocidad de respuesta del vehículo, acortar la distancia de frenado y se espera que se conviertan en los mejores actuadores para el frenado de control de línea. Pueden considerarse como componentes ligeros clave para los futuros vehículos eléctricos. Los sistemas de frenos cerámicos de carbono pueden mejorar significativamente la velocidad de respuesta del vehículo, acortar la distancia de frenado y se espera que se conviertan en los mejores actuadores para el frenado de control de línea. Pueden considerarse como componentes ligeros clave para los futuros vehículos eléctricos.
Discos de freno de cerámica
Conectores de sellado de batería de cerámica
Los conectores de sellado de batería de cerámica son un componente importante de los vehículos eléctricos de nueva energía. Se utilizan para formar conexiones selladas y conductoras entre la placa de cubierta de la batería y la columna de electrodos en vehículos eléctricos de nueva energía.
Las cerámicas tienen un aislamiento eléctrico y una resistencia mecánica superiores, lo que las hace cada vez más comunes en la industria electrónica como componentes de sellado. En los últimos años, las principales empresas de baterías han reemplazado gradualmente los sellos de plástico comunes con sellos de cerámica, mejorando significativamente la seguridad.
Conectores de sellado de batería
Separadores de batería de cerámica
Las membranas de poliolefina son actualmente las membranas principales, pero su estabilidad térmica es relativamente pobre. Los puntos de fusión del polipropileno (PP) y el polietileno (PE) son 165 °C y 135 °C, respectivamente, lo que puede causar posibles problemas de seguridad porque la membrana se encoge o se derrite a altas temperaturas, lo que provoca cortocircuitos internos, incendios o incluso explosiones En respuesta a esta situación, se han adoptado varios métodos para mejorar la estabilidad térmica de las membranas, y el recubrimiento de una capa de partículas cerámicas inorgánicas sobre membranas de PP o PE se considera el método más eficaz y económico. Los materiales cerámicos brindan una alta resistencia al calor, mientras que los adhesivos brindan adhesión para mantener la integridad estructural del revestimiento y de toda la membrana compuesta. Por un lado, esta membrana recubierta de cerámica mejora efectivamente la seguridad de las baterías de iones de litio al evitar cortocircuitos a altas temperaturas debido a la estabilidad térmica mejorada. Por otro lado, la membrana recubierta de cerámica tiene buenas capacidades de humectación y retención de líquidos con electrolitos y materiales de electrodos positivos/negativos, lo que mejora en gran medida el rendimiento y la vida útil de la batería. Los materiales cerámicos de uso común incluyen alfa-alúmina, boehmita, SiO2, CeO2, MgAl2O4, ZrO y TiO2.
Cerámico revestimiento capa
XIAMEN MASCERA TECNOLOGÍA CO., LTD. es un proveedor acreditado y fiable especializado en la fabricación y venta de piezas cerámicas técnicas. Proporcionamos producción personalizada y mecanizado de alta precisión para una amplia serie de materiales cerámicos de alto rendimiento, incluidos cerámica de alúmina, cerámica de circonio, Nitrido de silicona, carburo de silicio, nitruro de boro, nitruro de aluminio y vitrocerámica mecanizable. Actualmente, nuestras piezas de cerámica se pueden encontrar en muchas industrias como la mecánica, química, médica, de semiconductores, de vehículos, electrónica, metalúrgica, etc. Nuestra misión es proporcionar piezas de cerámica de la mejor calidad para usuarios globales y es un gran placer ver nuestra cerámica. las piezas funcionan de manera eficiente en las aplicaciones específicas de los clientes. Podemos cooperar tanto en prototipos como en producción en masa, bienvenido a contactarnos si tiene demandas.
