Automobili ndustrie

Vier fortschritt liche Keramiken-Aluminium oxid (AlOno), Zirkonia (ZrO₂), Silizium karbid (SiC) und Silizium nitrid (Si₃Ns)-dringen dank ihrer einzigartigen Eigenschaften von herkömmlichen Komponenten in elektrische Kern antriebs-und Batteries ysteme vor und werden zum Schlüssel Materialien ermöglichen, die diese Transformation vorantreiben.

Im Automobils ektor liegt der Kernwert dieser keramischen Werkstoffe in der Bewältigung der Herausforderungen durch hohe Temperaturen, hohen Verschleiß, hohe Korrosion und Elektr ifizierung:

• Hoch temperatur beständigkeit und Wärme management: Sie können bei Temperaturen arbeiten, die die Extreme des Metalls weit überschreiten, und Silizium karbid weist eine hervorragende Wärme leitfähig keit auf.
• Hohe Verschleiß festigkeit und geringe Reibung: Sie verlängern die Lebensdauer von Bauteilen unter Reibungs bedingungen erheblich.
• Aus gezeichnete elektrische Eigenschaften: Von Isolatoren bis hin zu Halbleitern erfüllen sie die Hochspannung isolierung und die Hochfrequenz schalt anforderungen der Kfz-Elektr ifizierung.
• Chemische Inert heit: Sie sind korrosions beständig und können einer Vielzahl von rauen Flüssigkeits-und Gas umgebungen standhalten.
• Leicht gewicht: Ihre geringere Dichte als Metall hilft, die Masse der beweglichen Teile zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern.

1. Aluminiumoxid-(AlOnorm)-"Ein zuverlässiger Isolator und verschleiß fester Wächter"
Diese kosten günstige und weit verbreitete Industrie keramik nutzt haupt sächlich ihre Isolierung, Verschleiß festigkeit und Korrosions beständigkeit in Automobilen.
Vorteile: Hohe Isolierung, gute Verschleiß-und Korrosions beständigkeit und relativ niedrige Kosten.
Spezifische Anwendungen:

• Sensors ub strate und Verpackung: Keramische Substrate für Sauerstoffs ensoren, Klopf sensoren und Drucksensoren, die die darin enthaltenen empfindlichen Komponenten schützen.
• Zündkerzen isolatoren: Kern komponenten, die eine extrem hohe Isolierung und Wärme schock beständigkeit unter Hochspannung erfordern.
• Verschleiß feste Komponenten:Mechanische DichtungenIn Wasserpumpen und Getrieben, Verhinderung von Leckagen und Verlängerung der Lebensdauer.
• Fenster materialien: Dient als Schutz fenster für Rückfahr kameras und Radars ensoren (z. B. Millimeter wellen radare), wodurch die Auswirkungen auf das Eindringen von Signalen minimiert werden.

2. Zirkonia (ZrO₂)-"Tough Sensing and Actuation Expert"
Nutzt seine hohe Zähigkeit, geringe Wärme leitfähig keit und einzigartige elektrische Eigenschaften.
Vorteile: Extrem hohe Bruch zähigkeit, geringe Wärme leitfähig keit (Wärmedämmung), Ionen leitfähig keit und hohe Verschleiß festigkeit.

Spezifische Anwendungen:

• Sauerstoffs ensoren: Funktions material des Kerns. Unter Verwendung der Sauerstoff ionen leitfähig keit von Yttria-stabilisiertem Zirkonia (YSZ) bei hohen Temperaturen werden Sensoren hergestellt, um die Sauerstoff konzentration in Abgasen zu erfassen, die als "Augen" des elektronischen Steuerungs systems des Motors dienen.
• Piezo elektrische Keramik: Piezo elektrische Keramiken auf Blei zirkonat titanat basis (PZT) werden häufig in Kraftstoff injektoren (piezo elektrische Common-Rail-Systeme, die eine genauere und schnellere Kraftstoffe in spritz ung ermöglichen) und Ultraschalls ensoren (Umkehr radar und autonome Fahr wahrnehmungs systeme) verwendet.
• Verschleiß feste Struktur teile: Wie Hochleistungs-Keramik lager, die unter speziellen Betriebs bedingungen eingesetzt werden.

3. Silizium karbid (SiC)-"Der Chip-und Wärme management kern der elektrischen Revolution"
Als König der Halbleiter mit großer Bandlücke ist es das Kern material auf "Chip ebene" für elektrische Antriebs systeme von Elektro fahrzeugen und hat auch Anwendungen im Reibungs bereich.
Vorteile: Halbleiter eigenschaften mit breiter Bandlücke (Hochspannung-/Hoch temperatur-/Hochfrequenz widerstand), extrem hohe Wärme leitfähig keit (aus gezeichnete Wärme ableitung), hohe Härte und geringer Strom verbrauch.

Spezifische Anwendungen:

• Haupt wechsel richter des elektrischen Antriebs systems: Dies ist die kernigste und wertvollste Anwendung. SiC-MOSFETs ersetzen herkömmliche IGBTs auf Silizium basis und verbessern die Inverter effizienz um mehrere Prozent punkte. Dies bedeutet eine signifikante Erhöhung der Reichweite bei gleicher Akku kapazität oder eine höhere Ladele istung (800-V-Plattform), wodurch die Ladezeit verkürzt wird.
• On-Board-Ladegeräte (OBCs) und DC-DC wandler: In ähnlicher Weise können OBCs und DC-DC konverter unter Nutzung ihrer Hochfrequenz-und Hoch effizienz eigenschaften kleiner, leichter und effizienter gemacht werden.
• Bremssysteme: Carbon-Keramik-Bremsscheiben (C/SiC-Verbund werkstoffe), die in Hoch leistungs sportwagen verwendet werden, bieten hervorragende Wärme abfall beständigkeit, Schlag festigkeit und leichte Vorteile. Motor turbolader: Erstellen Sie leichte Turbinen rotoren, verringern Sie die Rotations trägheit und minimieren Sie die Turbos chlag.

4. Silizium nitrid (Si₃N₄)-"Der unbesungene Held der Hoch geschwindigkeit kraft und der Ausdauer"
Diese Keramik bietet die besten mechanischen Gesamt eigenschaften, besonders geeignet für Hoch geschwindigkeits-, Hoch spannungs-und langlebige Anwendungen.

Vorteile: Hohe Bruch zähigkeit, geringe Dichte, aus gezeichnete Wärme schock beständigkeit, hohe Härte, Selbst schmierung und lange Lebensdauer des rollenden Kontakts.

Spezifische Anwendungen:

• Neue Energie-Fahrzeug lager: Dies ist eine Signatur-Anwendung. In elektrischen Antriebs spindeln werden Voll keramik-oder Hybrid keramik lager (Si₃N₄-Walze le mente) verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Stahl lagern sind sie leichter (Verringerung der Zentrifugal kraft), widerstands fähiger gegen hohe Geschwindigkeiten, isolierter (Verhinderung von Wellens trom korrosion) und widerstands fähig gegen Öl mangel bedingungen, wodurch die Geschwindigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit von elektrischen Antrieben erheblich verbessert werden.
• Turbolader-Rotoren: Ihre geringe Dichte und hohe Festigkeit machen sie ideal für Turbinen rotoren, wodurch die Turbolader verzögerung erheblich reduziert und die Reaktions fähigkeit des Motors verbessert werden.
• Zündkerzen isolatoren: Bei einigen Hoch leistungs motoren ist die Wärme schock beständigkeit besser als bei Aluminium oxid.