Επιμεταλλωμένα Κεραμικά Συστατικά Υλικά σε Οχήματα Νέας Ενέργειας: Πιθανές Εφαρμογές

Στα ηλεκτρικά οχήματα, οι συσκευές συσκευασίας υψηλής ισχύος-διαδραματίζουν βασικό ρόλο στον έλεγχο της ταχύτητας του οχήματος και στην αποθήκευση και μετατροπή εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος. Ωστόσο, οι θερμικοί κύκλοι υψηλής-συχνότητας θέτουν αυστηρές απαιτήσεις για την απαγωγή θερμότητας των ηλεκτρονικών συσκευασιών. Ταυτόχρονα, η πολυπλοκότητα και η ποικιλομορφία του περιβάλλοντος εργασίας απαιτούν τα υλικά συσκευασίας των Επιμεταλλωμένων Κεραμικών εξαρτημάτων να έχουν καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και υψηλή αντοχή για να παίζουν υποστηρικτικό ρόλο.

Επί του παρόντος, τα κύρια κεραμικά υποστρώματα που- έχουν παραχθεί μαζικά και χρησιμοποιούνται ευρέως περιλαμβάνουν Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, κ.λπ. Μεταξύ αυτών, το νιτρίδιο του πυριτίου αναγνωρίζεται ευρέως στο εσωτερικό και στο εξωτερικό ως το καλύτερο επιμεταλλωμένο κεραμικό υλικό με συνολική απόδοση και υψηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Αλλά συνολικά, όσον αφορά τις ιδιότητες όπως η θερμική αγωγιμότητα, η αντοχή στη φθορά και οι μηχανικές ιδιότητες, τόσο τα κεραμικά υποστρώματα Si3N4 όσο και τα AlN έχουν γίνει υλικά υποστρώματος άξια προσοχής στο μέλλον. 

Η τεχνολογία ηλεκτρονικού ελέγχου είναι ένα σημαντικό σημάδι για τη μέτρηση του επιπέδου ανάπτυξης νέων ηλεκτρικών οχημάτων εξοικονόμησης ενέργειας-. Τα ρελέ υψηλής-τάσης DC κεραμικής μεταλλοποίησης είναι τα βασικά στοιχεία των ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου. Τα ρελέ κενού DC υψηλής τάσης έχουν θαλάμους κενού σφραγισμένους με μέταλλο και κεραμικά. Οι μονωτήρες κεραμικού προς μέταλλο συνδέονται ολισθαίνοντας μεταξύ των κινούμενων εξαρτημάτων επαφής και των ράβδων ώθησης. Αυτό διατηρεί τις κινούμενες και στατικές επαφές σε καλή ηλεκτρική μόνωση με το σύστημα μαγνητικού κυκλώματος που σχηματίζεται από μέρη όπως οι μαγνητικές πλάκες ζυγού και οι σιδερένιοι πυρήνες του ρελέ, είτε είναι ενεργοποιημένοι είτε απενεργοποιημένοι. Αυτό διασφαλίζει την ικανότητα διάρρηξης του τόξου-του ρελέ κατά την εναλλαγή φορτίων DC υψηλής-τάσης. Τα τόξα είναι η κύρια αιτία της αυθόρμητης καύσης του οχήματος. Μόνο τα προϊόντα αναμετάδοσης με μεταγωγή "ελεύθερη{12}}τόξου μπορούν να λύσουν ουσιαστικά το πρόβλημα της "αυθόρμητης καύσης".

Τώρα, καθώς η αυτοκινητοβιομηχανία συνεχίζει να αναπτύσσεται και οι απαιτήσεις των ανθρώπων για οχήματα όσον αφορά την προστασία του περιβάλλοντος, την ενεργειακή απόδοση, την ασφάλεια και την άνεση αυξάνονται συνεχώς, τα υλικά αυτοκινήτων αλλάζουν επίσης συνεχώς. Ειδικά στο κύμα της ηλεκτροκίνησης, ο σχεδιασμός του συστήματος των αυτοκινήτων έχει υποστεί γήινες-αλλαγές. Τα προηγμένα υλικά Κεραμικής Μεταλλοποίησης εμφανίζονται σιγά σιγά στην εφαρμογή νέων ενεργειακών ανταλλακτικών οχημάτων.

Τα προηγμένα μεταλλοποιημένα κεραμικά υλικά αποτελούνται από ιοντικούς ή ομοιοπολικούς δεσμούς. Έτσι έχουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση και καλή βιοσυμβατότητα. Επειδή όμως οι περισσότερες κεραμικές σκόνες είναι ιοντικές ή ομοιοπολικές ενώσεις, οι παραδοσιακές διεργασίες πυροσυσσωμάτωσης για την κατασκευή κεραμικών υλικών πυκνής μεταλλοποίησης απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες πυροσυσσωμάτωσης και μεγαλύτερους χρόνους διατήρησης. Αυτό αναπόφευκτα οδηγεί σε τραχύτητα των κόκκων και υπολειπόμενους πόρους, οι οποίοι με τη σειρά τους επηρεάζουν την απόδοση των κεραμικών υλικών.

Για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων, η πυροσυσσωμάτωση είναι ο πιο σημαντικός κρίκος. Επί του παρόντος, ο τρόπος επίτευξης ταχείας πύκνωσης υλικών σε χαμηλότερες θερμοκρασίες πυροσυσσωμάτωσης και η παραγωγή κεραμικών τεμαχίων που είναι εντελώς χωρίς πόρους-, έχουν ομοιόμορφη δομή, λεπτούς κόκκους και ενισχυμένα όρια κόκκων, παραμένει ένας σταθερός στόχος που επιδιώκουν οι επιστήμονες υλικών Metallized Ceramics. Η καινοτομία του εξοπλισμού και της τεχνολογίας πυροσυσσωμάτωσης κεραμικών είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας για περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης προηγμένων κεραμικών υλικών.

Σε αυτό το πλαίσιο, οι Κεραμικές Μεταλλοποιήσεις μας ξεχωρίζουν ως βασική λύση. Αυτά τα εξαρτήματα συνδυάζουν τις εξαιρετικές ιδιότητες των προηγμένων κεραμικών με την αγωγιμότητα των μετάλλων, καθιστώντας τα εξαιρετικά κατάλληλα για τα απαιτητικά περιβάλλοντα νέων ενεργειακών οχημάτων. Μπορούν να εφαρμοστούν σε ηλεκτρονικές συσκευασίες υψηλής{2}τάσης, όπου η υψηλή θερμική αγωγιμότητα-που προέρχεται από κορυφαία κεραμικά υποστρώματα όπως το Si₃N4 και το AlN-εξασφαλίζει αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας κατά τη διάρκεια θερμικών κύκλων υψηλής-συχνότητας. Η ισχυρή μηχανική τους αντοχή και η αντοχή τους στο θερμικό σοκ τα καθιστούν επίσης ιδανικά για τη στήριξη και την προστασία των βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε περίπλοκες συνθήκες εργασίας.

Επιπλέον, το δικό μαςΕπιμεταλλωμένα Κεραμικά Εξαρτήματαπαράγονται χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνολογίες πυροσυσσωμάτωσης που αντιμετωπίζουν τα ζητήματα των παραδοσιακών διεργασιών. Επιτυγχάνουν υψηλή πυκνότητα σε σχετικά χαμηλότερες θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα λεπτούς και ομοιόμορφους κόκκους με ελάχιστους πόρους. Αυτό όχι μόνο διατηρεί τα εγγενή πλεονεκτήματα των κεραμικών, αλλά και εξασφαλίζει σταθερή απόδοση, καθιστώντας τα μια αξιόπιστη επιλογή για διάφορα κρίσιμα εξαρτήματα σε οχήματα νέας ενέργειας. Καθώς η αυτοκινητοβιομηχανία συνεχίζει να προχωρά προς την ηλεκτροκίνηση, τα Κεραμικά Μεταλλοποίησης είναι έτοιμη να διαδραματίσουν έναν ολοένα σημαντικότερο ρόλο στη βελτίωση της απόδοσης, της ασφάλειας και της ανθεκτικότητας των νέων ενεργειακών οχημάτων.