Fémezett kerámia alkatrészek anyagai új energiájú járművekben: lehetséges alkalmazások

Az elektromos járművekben a nagy{0}}teljesítményű csomagolóeszközök kulcsszerepet játszanak a jármű sebességének szabályozásában, valamint a váltóáram és egyenáram tárolásában és átalakításában. A nagy-frekvenciás hőciklusok azonban szigorú követelményeket támasztanak az elektronikus csomagolás hőelvezetésével szemben. Ugyanakkor a munkakörnyezet összetettsége és sokfélesége megköveteli, hogy a fémezett kerámia komponensekből készült csomagolóanyagok jó hősokkállósággal és nagy szilárdsággal rendelkezzenek, hogy támogató szerepet töltsenek be.

Jelenleg a tömegesen{0}}előállított és széles körben használt fő kerámia szubsztrátumok közé tartozik az Al₂O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN stb. Ezek közül a szilícium-nitrid széles körben elismert itthon és külföldön a legjobb fémezett kerámia anyagként, általános teljesítménnyel, például nagy hővezető képességgel és nagy megbízhatósággal. De összességében, az olyan tulajdonságok tekintetében, mint a hővezető képesség, a kopásállóság és a mechanikai tulajdonságok, mind a Si₃N₃, mind az AlN kerámia szubsztrátumok a jövőben figyelmet érdemlő hordozóanyagokká váltak. 

Az elektronikus vezérlési technológia fontos jel az új, energiatakarékos elektromos járművek{0}}fejlesztési szintjének mérésére. A nagy-feszültségű egyenáramú kerámia fémezési relék az elektronikus vezérlőrendszerek alapvető alkotóelemei. A nagy-feszültségű egyenáramú vákuumrelék vákuumkamrái fémmel és kerámiával vannak lezárva. A kerámia-fém szigetelők csúsztathatóan kapcsolódnak a mozgó érintkezőelemek és a tolórudak közé. Ez jó elektromos szigetelésben tartja a mozgó és statikus érintkezőket a mágneses áramkör-rendszerrel, amelyet olyan alkatrészek alkotnak, mint a relé mágneses járomlemezei és vasmagjai, függetlenül attól, hogy be vannak-e kapcsolva. Ez biztosítja a relé ív{8}}megszakítási képességét a nagy-feszültségű egyenáramú terhelések kapcsolásakor. Az ívek a jármű öngyulladásának fő oka. Csak az „ívmentes” kapcsolással rendelkező relétermékek képesek alapvetően megoldani a „spontán égés” problémáját.

Most, ahogy az autóipar tovább fejlődik, és az emberek környezetvédelem, energiahatékonyság, biztonság és kényelem terén a járművekkel szemben támasztott követelményei folyamatosan emelkednek, az autóipari anyagok is folyamatosan változnak. Különösen a villamosítási hullámban az autók rendszertervezése földrengető változásokon ment keresztül. A fejlett kerámia fémezési anyagok lassan megjelennek az új energetikai járművek alkatrészeinek alkalmazásában.

Az Advanced Metalized Ceramic anyagok ionos vagy kovalens kötésekből állnak. Tehát kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a nagy szilárdság, a nagy keménység, a magas hőmérséklet-állóság, a kopásállóság, a korrózióállóság és a jó biokompatibilitás. De mivel a legtöbb kerámiapor ionos vagy kovalens vegyület, a hagyományos szinterezési eljárások sűrű fémezéshez A kerámia anyagok magasabb szinterezési hőmérsékletet és hosszabb tartási időt igényelnek. Ez elkerülhetetlenül a szemcsék eldurvulásához és a maradék pórusokhoz vezet, amelyek viszont befolyásolják a kerámia anyagok teljesítményét.

Az ilyen problémák megoldásához a szinterezés a legfontosabb láncszem. Jelenleg a Metallized Ceramics anyagkutatóinak állandó célja továbbra is az anyagok gyors tömörítése alacsonyabb szinterezési hőmérsékleten, és teljesen pórusmentes,-mentes, egységes szerkezetű, finom szemcsés és megerősített szemcsehatárokkal rendelkező kerámiatömbök előállítása. A kerámia szinterező berendezések és technológia innovációja a legkritikusabb tényező a fejlett kerámia anyagok teljesítményének további javításában.

Ebben az összefüggésben a kerámia fémezéseink kulcsfontosságú megoldásként tűnnek ki. Ezek az alkatrészek ötvözik a fejlett kerámiák kiváló tulajdonságait a fémek vezetőképességével, így kiválóan alkalmasak az új energetikai járművek igényes környezetére. Alkalmazhatók nagy-feszültségű elektronikus csomagolásban, ahol a prémium minőségű kerámia hordozókból (például Si₃N₄ és AlN-) származó magas hővezető képességük- hatékony hőelvezetést biztosít a nagy-frekvenciás hőciklusok során. Erős mechanikai szilárdságuk és hősokkállóságuk ideálissá teszi az alapvető elektronikai alkatrészek megtámasztására és védelmére összetett munkakörülmények között.

Ráadásul a miFémezett kerámia alkatrészekfejlett szinterezési technológiákkal készülnek, amelyek a hagyományos eljárások problémáit kezelik. Viszonylag alacsonyabb hőmérsékleten nagy sűrűséget érnek el, ami finom és egyenletes szemcséket eredményez minimális pórusokkal. Ez nemcsak megőrzi a kerámiák rejlő előnyeit, hanem egyenletes teljesítményt is biztosít, így megbízható választássá válik az új energetikai járművek különböző kritikus alkatrészeihez. Ahogy az autóipar folyamatosan halad a villamosítás felé, a fémező kerámiáink egyre fontosabb szerepet játszanak az új energetikai járművek hatékonyságának, biztonságának és tartósságának növelésében.