Materiales de componentes cerámicos metalizados en vehículos de nueva energía: aplicaciones potenciales

En los vehículos eléctricos, los dispositivos de empaquetado de alta-potencia desempeñan un papel clave en el control de la velocidad del vehículo y en el almacenamiento y conversión de corriente alterna y continua. Sin embargo, los ciclos térmicos de alta-frecuencia imponen requisitos estrictos a la disipación de calor de los envases electrónicos. Al mismo tiempo, la complejidad y diversidad del entorno de trabajo requiere que los materiales de embalaje de componentes cerámicos metalizados tengan buena resistencia al choque térmico y alta resistencia para desempeñar un papel de apoyo.

Actualmente, los principales sustratos cerámicos que se han producido-en masa y se han utilizado ampliamente incluyen Al₂O₃, BeO, SiC, Si₃N₄, AlN, etc. Entre ellos, el nitruro de silicio es ampliamente reconocido en el país y en el extranjero como el mejor material cerámico metalizado con un rendimiento general como alta conductividad térmica y alta confiabilidad. Pero en general, en términos de propiedades como conductividad térmica, resistencia al desgaste y propiedades mecánicas, los sustratos cerámicos tanto de Si₃N₄ como de AlN se han convertido en materiales de sustrato dignos de atención en el futuro. 

La tecnología de control electrónico es una señal importante para medir el nivel de desarrollo de nuevos vehículos eléctricos-que ahorran energía. Los relés de metalización cerámica de CC de alto-voltaje son los componentes principales de los sistemas de control electrónico. Los relés de vacío de CC de alto-voltaje tienen cámaras de vacío selladas con metal y cerámica. Los aisladores de cerámica a metal están conectados de manera deslizable entre componentes de contacto móviles y varillas de empuje. Esto mantiene los contactos móviles y estáticos en buen aislamiento eléctrico con el sistema de circuito magnético formado por piezas como las placas del yugo magnético del relé y los núcleos de hierro, ya sea que estén encendidos o apagados. Esto garantiza la capacidad de interrupción del arco-del relé al conmutar cargas de CC de alto-voltaje. Los arcos son la principal causa de la combustión espontánea de los vehículos. Sólo los productos de relé con conmutación "sin arco" pueden resolver fundamentalmente el problema de la "combustión espontánea".

Ahora, a medida que la industria automotriz continúa desarrollándose y los requisitos de las personas para los vehículos en términos de protección ambiental, eficiencia energética, seguridad y comodidad siguen aumentando, los materiales automotrices también cambian constantemente. Especialmente en la ola de electrificación, el diseño del sistema de los automóviles ha experimentado cambios trascendentales. Los materiales avanzados de metalización cerámica están emergiendo lentamente en la aplicación de piezas de vehículos de nueva energía.

Los materiales cerámicos metalizados avanzados están compuestos de enlaces iónicos o covalentes. Por lo que tienen excelentes propiedades como alta resistencia, alta dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y buena biocompatibilidad. Pero debido a que la mayoría de los polvos cerámicos son compuestos iónicos o covalentes, los procesos de sinterización tradicionales para fabricar materiales cerámicos de metalización densos requieren temperaturas de sinterización más altas y tiempos de retención más prolongados. Esto conduce inevitablemente a un engrosamiento del grano y a poros residuales, que a su vez afectan el rendimiento de los materiales cerámicos.

Para resolver estos problemas, la sinterización es el eslabón más importante. Actualmente, cómo lograr una densificación rápida de materiales a temperaturas de sinterización más bajas y producir bloques cerámicos que estén completamente libres de poros-, que tengan una estructura uniforme, granos finos y límites de grano reforzados, sigue siendo un objetivo constante perseguido por los científicos de materiales de Cerámica Metalizada. La innovación de los equipos y la tecnología de sinterización cerámica es el factor más crítico para mejorar aún más el rendimiento de los materiales cerámicos avanzados.

En este contexto, nuestras Metalizaciones Cerámicas destacan como una solución clave. Estos componentes combinan las excelentes propiedades de las cerámicas avanzadas con la conductividad de los metales, lo que los hace muy adecuados para los entornos exigentes de los vehículos de nueva energía. Se pueden aplicar en envases electrónicos de alto-voltaje, donde su alta conductividad térmica-derivada de sustratos cerámicos de primera calidad como Si₃N₄ y AlN-garantiza una disipación de calor eficiente durante ciclos térmicos de alta-frecuencia. Su fuerte resistencia mecánica y resistencia al choque térmico también los hacen ideales para soportar y proteger piezas electrónicas centrales en condiciones de trabajo complejas.

Es más, nuestroComponentes cerámicos metalizadosse producen utilizando tecnologías de sinterización avanzadas que abordan los problemas de los procesos tradicionales. Logran una alta densificación a temperaturas relativamente más bajas, lo que da como resultado granos finos y uniformes con poros mínimos. Esto no solo preserva las ventajas inherentes de la cerámica, sino que también garantiza un rendimiento constante, lo que la convierte en una opción confiable para diversas piezas críticas en vehículos de nueva energía. A medida que la industria automotriz continúa avanzando hacia la electrificación, nuestras cerámicas de metalización están preparadas para desempeñar un papel cada vez más importante en la mejora de la eficiencia, la seguridad y la durabilidad de los vehículos de nueva energía.