Применение керамических деталей в транспортных средствах на новых источниках энергии

С непрерывным развитием автомобильной промышленности и растущими требованиями людей к защите окружающей среды, энергосбережению, безопасности и комфорту автомобилей, автомобильные материалы также постоянно меняются. Особенно под волной электрификации, системная конструкция автомобилей претерпела потрясающие изменения, и передовые керамические материалы медленно появляются в применении новых энергетических автомобильных деталей.

Керамические материалы в новых энергетических транспортных средствах Керамические подложки
В электромобилях мощные упаковочные устройства играют решающую роль в регулировании скорости транспортного средства и хранении-преобразовании переменного и постоянного тока. Высокочастотные тепловые циклы предъявляют строгие требования к теплоотводу электронной упаковки. В то же время сложность и разнообразие рабочей среды требуют, чтобы упаковочные материалы имели хорошую стойкость к тепловому удару и высокую прочность, чтобы играть вспомогательную роль.

Наиболее широко используемые керамические подложки: Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN и т. д. Среди них нитрид кремния признан в стране и за рубежом лучшим керамическим материалом подложки с высокой теплопроводностью, высокой надежностью и другими комплексными свойствами. Но в целом, с точки зрения теплопроводности, износостойкости, механических свойств и других характеристик, керамические подложки Si3N4 и AlN стали материалами подложки, достойными внимания в будущем.

Керамическое реле
Технология электрического управления является важным показателем уровня развития новых энергетических и энергосберегающих электромобилей. Высоковольтные керамические реле постоянного тока являются основными компонентами электронной системы управления. В высоковольтном вакуумном реле постоянного тока в вакуумной полости, герметизированной металлом и керамикой, керамический изолятор скользящим образом соединен между подвижным контактным узлом и толкателем, так что подвижный контакт и статический контакт находятся в хорошей электрической изоляции от системы магнитной цепи, состоящей из железной пластины магнитного ярма реле, железного сердечника и других частей в любом состоянии проводимости или отключения, тем самым обеспечивая дугогасительную способность реле при переключении высоковольтных нагрузок постоянного тока. Дуги являются основной причиной самовозгорания автомобилей. Только релейные изделия, которые используют «бездуговое» подключение и отключение, могут принципиально решить проблему «самовозгорания».

Керамические предохранители
Автомобильные предохранители делятся на низковольтные и высоковольтные. Высоковольтная защита в основном подходит для новых энергетических транспортных средств. Напряжение приложения обычно составляет 60 В постоянного тока - 1500 В постоянного тока. В основном это силовые предохранители (высоковольтные предохранители для новых энергетических транспортных средств) для защиты главной цепи и вспомогательной цепи. Поскольку рынок новых энергетических транспортных средств выходит на высоковольтную платформизацию, требования безопасности высоковольтных областей, таких как быстрая зарядка, двигатели и силовые устройства, нельзя игнорировать. Быстроразрывная способность предохранителей в стабильности и реагировании на перегрузки по току будет поддерживать высокоскоростной рост спроса в условиях быстрого роста новых энергетических транспортных средств.

MLCC для автомобилей
По сравнению с традиционными транспортными средствами уровень электрификации электромобилей значительно повысился. От недавно добавленной электронной системы управления и аккумулятора, от аудио- и видеоразвлекательной системы до системы ADAS и полностью автоматической системы вождения и т. д., улучшение уровня автомобильной электроники значительно способствовало росту автомобильных MLCC.
Спрос на MLCC варьируется в зависимости от степени электрификации моделей. Для одного чистого электромобиля требуется до 18 000 MLCC. С непрерывным углублением тенденции новых четырех модернизаций автомобилей растет спрос на MLCC автомобильного класса.

Керамические подшипники
Под волной электрификации новые энергетические транспортные средства выдвинули все новые требования к автомобильным подшипникам. Во-первых, по сравнению с традиционными подшипниками, моторные подшипники имеют большую скорость и требуют материалов меньшей плотности и относительно большей износостойкости; в то же время, из-за изменений окружающего электромагнитного поля, вызванных переменным током двигателя, требуется лучшая изоляция для уменьшения электрической коррозии, вызванной разрядом подшипника; в-третьих, поверхность шарика подшипника должна быть более гладкой и менее изношенной. Среди керамических материалов керамические подшипники из нитрида кремния считаются лучшими материалами для изготовления автомобильных подшипников из-за их преимуществ: легкий вес, высокая твердость, высокая прочность, низкое трение, высокая термостойкость, отличная электроизоляция и длительный срок службы.

Углеродно-керамический тормозной диск
Углеродно-керамический (C/C-SiC) композитный материал - это новый тип материала для тормозных колодок, разработанный на основе углеродно-углеродного композитного материала. Материал состоит из квазитрехмерного углеродного волокна интегрального иглопробивного войлока в качестве каркасного армирования и осажденного углерода, SiC и остаточного кремния в качестве матрицы. Материал сочетает в себе физические свойства углеродного волокна и поликристаллического карбида кремния и обладает характеристиками высокой температурной стабильности, высокой теплопроводности и высокой удельной теплоемкости.

В соответствии с тенденцией электрификации, интеллекта и высокого класса в новой энергетической автомобильной промышленности, углеродно-керамическая тормозная система может значительно улучшить скорость реакции автомобиля и сократить тормозной путь. Ожидается, что она станет лучшим приводом для торможения с проводным управлением и, можно сказать, станет ключевым компонентом снижения веса электромобилей в будущем.

Керамическая диафрагма
С ростом плотности энергии литиевых батарей требования к диафрагмам также возрастут. Керамические материалы стали направлением развития будущих диафрагм силовых батарей с их низкой теплопроводностью, высокой безопасностью и хорошим сродством к электролитам. Обычно используемые керамические материалы включают α-оксид алюминия, бемит и т. д.

Керамический корпус, шасси и другие конструктивные детали
Новый керамический алюминиевый материал обладает характеристиками высокой прочности и легкости, термостойкости и усталостной прочности, амортизации и низкого расширения, легкой обработки и легкой пластичности. Этот материал сочетает в себе преимущества керамических частиц и алюминиевых сплавов, преодолевает ограничения производительности одного материала и обладает превосходными свойствами легкости, высокой жесткости, высокой прочности, высокой усталостной прочности и высокой термостойкости. Он применяется в различных частях автомобилей, таких как структурные детали кузова, детали шасси автомобиля и т. д., для достижения целей снижения веса автомобиля, снижения затрат и улучшения усталостной долговечности, а также снижения затрат.

Оптические компоненты
Прозрачная керамика относится к поликристаллическим материалам с определенным светопропусканием, полученным с помощью керамической технологии, также известной как оптическая керамика. По сравнению со стеклянными или смоляными оптическими материалами прозрачная керамика не только имеет такое же качество светопропускания, как оптическое стекло, но также прочнее, тверже, более устойчива к коррозии и более устойчива к высоким температурам. Их можно использовать в чрезвычайно жестких рабочих условиях, а показатель преломления можно изменять. В настоящее время некоторые производители в отрасли пытаются использовать прозрачные керамические материалы в качестве линз для камер, устанавливаемых на транспортные средства, материалов для окон лазерных радаров, лазерных оптических устройств и т. д.

Современные керамические материалы состоят из ионных или ковалентных связей, поэтому они обладают превосходными свойствами, такими как высокая прочность, высокая твердость, высокая термостойкость, износостойкость, коррозионная стойкость и хорошая биосовместимость. Это высококачественные материалы для деталей транспортных средств на новых источниках энергии.