Ceramica cu nitrură de siliciu în domeniul vehiculelor de energie nouă
Nitrură de siliciuposedă proprietăți excelente, cum ar fi rezistență ridicată la încovoiere, rezistență ridicată la rupere,rezistență bună la fluaj, duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură. Este considerat cel mai bun-
material performant din familia ceramicii structurale. Fiind o industrie emergentă strategică în creștere rapidă, cu inovare tehnologică continuă, cererea de componente ceramice în domeniul vehiculelor cu energie noi este în creștere, iar nitrura de siliciu joacă mai multe roluri importante.
In primul rand,rulmenți cu nitrură de siliciusunt componente critice cunoscute sub numele de"chipsuri"a industriei mecanice. Ele sunt utilizate în principal pentru a susține mașinile rotative și pentru a reduce coeficienții de frecare, asigurând performanțe precise de rotație.Nitrură de siliciuare o densitate de aproximativ 42% a oțelului pentru rulmenți, un modul elastic ridicat de 320 GPa, o rezistență la tracțiune de 1600 MPa și o rezistență la compresiune de până la 3600 MPa. În plus, proprietățile sale mecanice rămân aproape neschimbate sub 900°C, făcându-l un material ideal pentru elementele de rulare pentru rulmenți. În prezent, rulmenți care folosescbile de nitrură de siliciuîntrucât elementele de rulare au devenit cei mai populari, de înaltă performanță și cei mai folosiți rulmenți ceramici avansati la nivel mondial. În domeniul vehiculelor de energie nouă, adoptarea derulmenți cu nitrură de siliciueste determinată în principal de următoarele motive:
1. Rulmenții motoarelor electrice necesită materiale cu densitate scăzută și rezistență mai mare la uzură pentru a se adapta
viteze mai mari.
2. Curentul alternativ generat de motor provoacă modificări în câmpul electromagnetic din jur, necesitând performanțe bune de izolație pentru a reduce coroziunea indusă de descărcarea rulmentului.
3. Bilele de rulment trebuie să aibă o suprafață netedă și o uzură minimă. Bilele ceramice, datorită densității reduse, durității ridicate și rezistenței excelente la uzură, sunt foarte potrivite pentru condițiile de rotație de mare viteză. Sunt de neînlocuit în special în medii cu temperaturi ridicate, magnetice puternice și vid înalt. În domeniul vehiculelor cu energie nouă, rulmenții ceramici au înlocuit treptat rulmenții cu bile din oțel.
În al doilea rând,substraturi ceramice cu nitrură de siliciusunt plăci ceramice realizate prin sinterizarenitrură de siliciupudra
cu o cantitate mică de oxizi și materiale cu pământuri rare. Aceste substraturi prezintă performanțe și fiabilitate excelente, inclusiv conductivitate termică ridicată, rezistență mecanică ridicată, coeficient scăzut de dilatare termică, rezistență la oxidare, rezistență la coroziune termică, pierderi dielectrice scăzute și coeficient de frecare scăzut. Ceramica cu nitrură de siliciu are o conductivitate termică teoretică extrem de ridicată (aproximativ 400 W/(m)·K)) și un coeficient de dilatare termică scăzut (aproximativ 3,0x10-6℃), făcându-le compatibile cu materiale precum Si, SiC și GaAs. Prin urmare, rezistența ridicată și conductivitatea termică ridicată asubstraturi cu nitrură de siliciuîndeplinește cerințele de temperatură ridicată, putere mare, disipare ridicată a căldurii și fiabilitate ridicată pentru ambalarea modulelor dispozitivelor electronice de alimentare auto. Unii oameni cred că substraturile ceramice cu nitrură de siliciu sunt produse îmbunătățite în comparație cu substraturile ceramice cu alumină și substraturile ceramice cu nitrură de aluminiu. În prezent, substraturile cu nitrură de siliciu sunt utilizate în principal pentru ambalarea Si IGBT și SiC MOSFET, cu aplicații specifice după cum urmează:
1. Pentru IGBT de calitate auto, eficiența de disipare a căldurii este mult mai mare decât cea de calitate industrială. Temperatura internă a invertorului este extrem de ridicată și trebuie luate în considerare și condițiile de vibrații puternice. Cerințele de performanță pentru IGBT de calitate auto le depășesc cu mult pe cele pentru calitate industrială. Substraturile de nitrură de siliciu sunt potrivite pentru ambalajele IGBT de calitate auto, capabile să se adapteze la medii de lucru cu temperatură ridicată și presiune înaltă, disipând eficient căldura ridicată generată în sistemul de alimentare cu energie, protejând funcționarea normală a cipului și extinzând serviciul. durata de viață a dispozitivelor electronice.
2. Pentru SiC MOSFET, adoptarea dispozitivelor SiC MOSFET în motorul de bază al vehiculelor cu energie nouă poate crește intervalul cu 5% până la 10% în comparație cu Si IGBT tradițional. Cipurile MOSFET SiC au o suprafață mică și cerințe ridicate de disipare a căldurii. Substraturile ceramice cu nitrură de siliciu posedă o capacitate excelentă de disipare a căldurii și o fiabilitate ridicată, ceea ce le face aproape o alegere obligatorie pentru aplicarea primară a MOSFET SiC în domeniul vehiculelor cu energie noi. De exemplu, Tesla Model 3 utilizează extensiv substraturi ceramice cu nitrură de siliciu pentru a rezolva problemele de disipare a căldurii ale dispozitivelor MOSFET SiC.
Pe scurt, cele două direcții principale de aplicare ale ceramicii cu nitrură de siliciu în domeniul vehiculelor cu energie noi sunt rulmenții cu nitrură de siliciu și substraturile cu nitrură de siliciu cu conductivitate termică ridicată. Rulmenții cu nitrură de siliciu prezintă proprietăți mecanice excelente și rezistență la uzură, făcându-i potriviți pentru rotație de mare viteză și condiții de operare grele și au fost utilizați pe scară largă în sistemele motoare ale vehiculelor cu energie nouă. Substraturile ceramice cu nitrură de siliciu posedă conductivitate termică și rezistență mecanică ridicate, îndeplinind cerințele de temperatură ridicată, putere mare, disipare ridicată a căldurii și fiabilitate ridicată pentru modulele dispozitivelor electronice de putere auto și sunt utilizate pe scară largă în ambalajul IGBT SiC și MOSFET SiC. . Aceste aplicații contribuie la dezvoltarea de vehicule cu energie nouă,
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. este un furnizor reputat și de încredere specializat în producția și vânzarea de piese ceramice tehnice. Oferim producție personalizată și prelucrare de înaltă precizie pentru o serie largă de materiale ceramice de înaltă performanță, inclusiv ceramică de alumină, ceramica din zirconiu, nitrură de siliciu, carbură de siliciu, nitrură de bor, nitrură de aluminiu și sticlă ceramică prelucrabilă. În prezent, piesele noastre ceramice se găsesc în multe industrii precum cea mecanică, chimică, medicală, semiconductoare, vehicule, electronice, metalurgie etc. Misiunea noastră este să oferim piese ceramice de cea mai bună calitate pentru utilizatorii globali și este o mare plăcere să vedem ceramica noastră. piesele funcționează eficient în aplicațiile specifice ale clienților. Putem coopera atât la prototip, cât și la producția de masă, bine ați venit să ne contactați dacă aveți cerințe.
