Keramiksubstrate aus keramischen Materialien in Fahrzeugen mit neuer Energie
In Elektrofahrzeugen spielen Hochleistungs-Packaging-Bauelemente eine entscheidende Rolle bei der Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Speicherung und Umwandlung von Wechsel- und Gleichstrom. Hochfrequente thermische Zyklen stellen strenge Anforderungen an die Wärmeableitung der elektronischen Verpackung. Gleichzeitig erfordern die Komplexität und Vielfalt der Einsatzumgebung von Verpackungsmaterialien eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und hohe Festigkeit, damit sie eine tragende Funktion erfüllen können.
Die am häufigsten verwendeten Keramiksubstrate sind: Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN usw. Siliziumnitrid gilt im In- und Ausland als das beste Keramiksubstratmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Zuverlässigkeit und weiteren hervorragenden Gesamteigenschaften. Insgesamt sind jedoch aus Sicht der Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit, mechanischen Eigenschaften und anderer Merkmale Keramiksubstrate aus Si3N4 und AlN zu Substratmaterialien geworden, denen in Zukunft Aufmerksamkeit gebührt.
Keramikrelais
Die elektrische Steuerungstechnik ist ein wichtiger Indikator für den Entwicklungsstand von Elektrofahrzeugen mit neuer Energie und energieeffizienten Elektrofahrzeugen. Hochspannungs-Gleichstrom-Keramikrelais sind die Kernkomponenten des elektronischen Steuersystems. In einem Hochspannungs-Gleichstrom-Vakuumrelais ist der Keramikisolator in einem durch Metall und Keramik abgedichteten Vakuumraum gleitend zwischen der beweglichen Kontaktbaugruppe und der Schubstange verbunden, sodass der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt in jedem Schaltzustand gut vom Magnetschaltkreissystem isoliert sind, das aus dem Jochblech, dem Eisenkern und anderen Teilen des Relais besteht. Dadurch wird die Fähigkeit des Relais zur Lichtbogenlöschung beim Schalten von Hochspannungsgleichstromlasten gewährleistet. Lichtbögen sind die Hauptursache für die Selbstentzündung von Fahrzeugen. Nur Relaisprodukte, die eine „lichtbogenfreie“ Verbindung und Trennung verwenden, können das Problem der „Selbstentzündung“ grundlegend lösen.
Keramiksicherungen
Automobilsicherungen werden in Niederspannungs- und Hochspannungsbereiche unterteilt. Der Hochspannungsschutz ist hauptsächlich für Fahrzeuge mit neuer Energie geeignet. Die Anwendungsspannung beträgt im Allgemeinen 60VDC-1500VDC. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Leistungssicherungen (Hochspannungssicherungen für Fahrzeuge mit neuer Energie) zum Schutz des Haupt- und des Hilfsstromkreises. Da der Markt für Fahrzeuge mit neuer Energie auf eine Hochspannungsplattform umsteigt, dürfen die Sicherheitsanforderungen in Hochspannungsbereichen wie Schnellladen, Motoren und Leistungskomponenten nicht außer Acht gelassen werden. Die schnelle Abschaltfähigkeit von Sicherungen bei Stabilität und Überstromreaktion wird bei dem rasanten Wachstum von Fahrzeugen mit neuer Energie für einen weiterhin stark steigenden Bedarf sorgen.
MLCC für Automobile
Im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen ist der Elektrifizierungsgrad von Elektrofahrzeugen deutlich höher. Von den neu hinzugekommenen elektronischen Steuerungs- und Batteriemanagementsystemen über Audio- und Video-Unterhaltungssysteme bis hin zu ADAS-Systemen und vollautomatischen Fahrsystemen usw. hat die zunehmende Fahrzeugelektronik das Wachstum von MLCC für Automobile deutlich vorangetrieben.
Der Bedarf an MLCC variiert je nach Elektrifizierungsgrad der Fahrzeugmodelle. Ein reines Elektrofahrzeug benötigt bis zu 18.000 MLCC. Mit der fortschreitenden Umsetzung des Trends zu den neuen vier Modernisierungen im Automobilbereich steigt der Bedarf an MLCC in Automotive-Qualität.
Keramiklager
Im Zuge der Elektrifizierung stellen Fahrzeuge mit neuer Energie zahlreiche neue Anforderungen an Automobillager. Im Vergleich zu herkömmlichen Lagern weisen Motorlager zunächst hohe Drehzahlen auf und erfordern Materialien mit geringerer Dichte und vergleichsweise höherer Verschleißfestigkeit. Gleichzeitig ist aufgrund der Änderungen des umgebenden elektromagnetischen Feldes durch den Wechselstrom des Motors eine bessere Isolierung erforderlich, um die durch Lagerentladungen verursachte elektrische Korrosion zu verringern. Drittens muss die Oberfläche der Lagerkugeln glatter und weniger verschleißanfällig sein. Unter den keramischen Werkstoffen gelten Lager aus Siliciumnitrid-Keramik aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Härte, hohen Festigkeit, niedrigen Reibung, hohen Hitzebeständigkeit, hervorragenden elektrischen Isolierung und langen Lebensdauer als die besten Materialien für die Herstellung von Automobillagern.
Keramische Carbon-Bremsscheibe
Keramisches Carbon-Verbundmaterial (C/C-SiC) ist ein neuartiger Bremsbelagwerkstoff, der auf der Grundlage von Carbon/Carbon-Verbundmaterial entwickelt wurde. Das Material besteht aus quasi-dreidimensionalem integralem Carbonfaser-Nadelfilz als Verstärkungsskelett sowie abgeschiedenem Carbon, SiC und Rest-Silicium als Matrix. Es vereint die physikalischen Eigenschaften von Carbonfasern und polykristallinem Siliciumcarbid und zeichnet sich durch hohe Temperaturstabilität, hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe spezifische Wärme aus.
Im Zuge der Elektrifizierung, Intelligenz und Premiumausrichtung der Branche für Fahrzeuge mit neuer Energie kann das Carbon-Keramik-Bremssystem die Reaktionsgeschwindigkeit des Fahrzeugs deutlich erhöhen und den Bremsweg verkürzen. Es wird voraussichtlich zum besten Aktuator für die elektronische Bremssteuerung werden und kann als künftig wichtigstes Bauteil zur Gewichtseinsparung bei Elektrofahrzeugen bezeichnet werden.
Keramischer Separator
Mit zunehmender Energiedichte von Lithiumbatterien steigen auch die Anforderungen an Separatoren. Keramikmaterialien sind aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit, hohen Sicherheit und guten Affinität zu Elektrolyten zur Entwicklungsrichtung für Separatoren zukünftiger Antriebsbatterien geworden. Zu den häufig verwendeten Keramikmaterialien gehören α-Aluminiumoxid, Böhmit usw.
Keramische Karosserie-, Fahrgestell- und andere Strukturteile
Das neue keramische Aluminiummaterial zeichnet sich durch hohe Festigkeit und geringes Gewicht, Wärme- und Ermüdungsbeständigkeit, Stoßdämpfung und geringe Wärmeausdehnung sowie einfache Verarbeitung und gute Plastizität aus. Dieses Material verbindet die Vorteile von Keramikpartikeln und Aluminiumlegierungen, überwindet die Leistungsgrenzen eines einzelnen Materials und weist hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Steifigkeit, hohe Festigkeit, hohe Ermüdungsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit auf. Es wird in verschiedenen Fahrzeugteilen eingesetzt, beispielsweise in Karosseriestrukturteilen und Fahrgestellteilen, um das Fahrzeuggewicht und die Kosten zu reduzieren sowie die Ermüdungslebensdauer zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken.
Optische Komponenten
Transparente Keramiken sind polykristalline Materialien mit einer bestimmten Lichtdurchlässigkeit, die mithilfe keramischer Verfahren hergestellt werden, und werden auch als optische Keramiken bezeichnet. Im Vergleich zu optischen Materialien aus Glas oder Harz weisen transparente Keramiken nicht nur eine ähnliche Lichtdurchlässigkeit wie optisches Glas auf, sondern sind auch stärker, härter, korrosionsbeständiger und temperaturbeständiger. Sie können unter extrem rauen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, und der Brechungsindex kann verändert werden. Derzeit versuchen einige Hersteller der Branche, transparente Keramikmaterialien als Fahrzeugkameralinsen, Fenster für Laserradar, optische Lasergeräte usw. einzusetzen.
Hochleistungs-Keramikmaterialien bestehen aus Ionenbindungen oder kovalenten Bindungen und verfügen daher über hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Härte, hohe Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Biokompatibilität. Sie sind hochwertige Materialien für Teile von Fahrzeugen mit neuer Energie.
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Wir sind ein Hersteller von Keramikteilen
Anwendungsperspektiven von SiC-Siliziumkarbidkeramiken im Photovoltaikbereich