Materiali per componenti ceramici metallizzati nei veicoli a nuova energia: potenziali applicazioni

Nei veicoli elettrici, i dispositivi di confezionamento ad alta-potenza svolgono un ruolo chiave nel controllo della velocità del veicolo e nell'immagazzinamento e conversione della corrente alternata e continua. Tuttavia, i cicli termici ad alta-frequenza impongono requisiti severi sulla dissipazione del calore degli imballaggi elettronici. Allo stesso tempo, la complessità e la diversità dell'ambiente di lavoro richiedono che i materiali di imballaggio dei componenti in ceramica metallizzata abbiano una buona resistenza agli shock termici e un'elevata resistenza per svolgere un ruolo di supporto.

Attualmente, i principali substrati ceramici che sono stati prodotti in serie-e ampiamente utilizzati includono Al₂O₃, BeO, SiC, Si₃N₄, AlN, ecc. Tra questi, il nitruro di silicio è ampiamente riconosciuto in patria e all'estero come il miglior materiale ceramico metallizzato con prestazioni complessive quali elevata conduttività termica ed elevata affidabilità. Ma nel complesso, in termini di proprietà come conduttività termica, resistenza all'usura e proprietà meccaniche, sia i substrati ceramici Si₃N₄ che AlN sono diventati materiali di substrato degni di attenzione in futuro. 

La tecnologia di controllo elettronico è un segnale importante per misurare il livello di sviluppo di nuovi veicoli elettrici-a risparmio energetico. I relè di metallizzazione ceramica CC ad alta-tensione sono i componenti principali dei sistemi di controllo elettronici. I relè a vuoto CC ad alta- tensione sono dotati di camere a vuoto sigillate con metallo e ceramica. Gli isolatori in ceramica-metallo sono collegati in modo scorrevole tra i componenti di contatto mobili e le aste di spinta. Ciò mantiene i contatti mobili e statici in un buon isolamento elettrico con il sistema di circuiti magnetici formato da parti come le piastre del giogo magnetico del relè e i nuclei di ferro, sia che siano accesi che spenti. Ciò garantisce la capacità di interruzione dell'arco del relè-quando si commutano carichi CC ad alta-tensione. Gli archi elettrici sono la causa principale della combustione spontanea dei veicoli. Solo i prodotti relè con commutazione "senza arco elettrico" possono risolvere sostanzialmente il problema della "combustione spontanea".

Ora, mentre l'industria automobilistica continua a svilupparsi e le esigenze delle persone nei confronti dei veicoli in termini di protezione ambientale, efficienza energetica, sicurezza e comfort continuano ad aumentare, anche i materiali automobilistici cambiano costantemente. Soprattutto durante l'ondata di elettrificazione, la progettazione dei sistemi automobilistici ha subito cambiamenti- sconvolgenti. I materiali avanzati per la metallizzazione ceramica stanno lentamente emergendo nell'applicazione di nuove parti di veicoli energetici.

I materiali ceramici metallizzati avanzati sono composti da legami ionici o covalenti. Quindi hanno proprietà eccellenti come elevata resistenza, elevata durezza, resistenza alle alte temperature, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e buona biocompatibilità. Ma poiché la maggior parte delle polveri ceramiche sono composti ionici o covalenti, i processi di sinterizzazione tradizionali per produrre materiali ceramici a metallizzazione densa richiedono temperature di sinterizzazione più elevate e tempi di mantenimento più lunghi. Ciò porta inevitabilmente all’ingrossamento della grana e ai pori residui, che a loro volta influiscono sulle prestazioni dei materiali ceramici.

Per risolvere tali problemi, la sinterizzazione è il collegamento più importante. Attualmente, come ottenere una rapida densificazione dei materiali a temperature di sinterizzazione più basse e produrre blocchi ceramici completamente privi di pori-, con struttura uniforme, grana fine e bordi di grano rinforzati, rimane un obiettivo costante perseguito dagli scienziati dei materiali Metallized Ceramics. L'innovazione delle attrezzature e della tecnologia di sinterizzazione della ceramica è il fattore più critico per migliorare ulteriormente le prestazioni dei materiali ceramici avanzati.

In questo contesto le nostre Metallizzazioni Ceramiche si distinguono come soluzione chiave. Questi componenti combinano le eccellenti proprietà delle ceramiche avanzate con la conduttività dei metalli, rendendoli altamente adatti agli ambienti esigenti dei veicoli a nuova energia. Possono essere applicati negli imballaggi elettronici ad alta-tensione, dove la loro elevata conduttività termica-derivata da substrati ceramici di prima qualità come Si₃N₄ e AlN-garantisce un'efficiente dissipazione del calore durante i cicli termici ad alta-frequenza. La loro forte resistenza meccanica e resistenza agli shock termici li rendono ideali anche per supportare e proteggere le parti elettroniche principali in condizioni di lavoro complesse.​

Inoltre, il nsComponenti in ceramica metallizzatasono prodotti utilizzando tecnologie di sinterizzazione avanzate che affrontano i problemi dei processi tradizionali. Raggiungono un'elevata densificazione a temperature relativamente più basse, risultando in grani fini e uniformi con pori minimi. Ciò non solo preserva i vantaggi intrinseci della ceramica, ma garantisce anche prestazioni costanti, rendendola una scelta affidabile per varie parti critiche nei veicoli a nuova energia. Mentre l’industria automobilistica continua ad avanzare verso l’elettrificazione, le nostre ceramiche metallizzate sono destinate a svolgere un ruolo sempre più importante nel migliorare l’efficienza, la sicurezza e la durata dei veicoli a nuova energia.