Matériaux de composants en céramique métallisée dans les véhicules à énergies nouvelles : applications potentielles

Dans les véhicules électriques, les dispositifs de conditionnement haute puissance-jouent un rôle clé dans le contrôle de la vitesse du véhicule ainsi que dans le stockage et la conversion du courant alternatif et du courant continu. Pourtant, les cycles thermiques à haute-fréquence imposent des exigences strictes en matière de dissipation thermique des emballages électroniques. Dans le même temps, la complexité et la diversité de l'environnement de travail exigent que les matériaux d'emballage des composants en céramique métallisés aient une bonne résistance aux chocs thermiques et une résistance élevée pour jouer un rôle de soutien.

Actuellement, les principaux substrats céramiques qui ont été produits en masse-et largement utilisés comprennent Al₂O₃, BeO, SiC, Si₃N₄, AlN, etc. Parmi eux, le nitrure de silicium est largement reconnu au pays et à l'étranger comme le meilleur matériau céramique métallisé avec des performances globales telles qu'une conductivité thermique élevée et une fiabilité élevée. Mais dans l’ensemble, en termes de propriétés telles que la conductivité thermique, la résistance à l’usure et les propriétés mécaniques, les substrats céramiques Si₃N₄ et AlN sont devenus des matériaux de substrat dignes d’attention à l’avenir. 

La technologie de contrôle électronique est un signe important pour mesurer le niveau de développement de nouveaux véhicules électriques-économes en énergie. Les relais de métallisation céramique CC haute tension -sont les composants essentiels des systèmes de contrôle électronique. Les relais à vide CC haute tension-ont des chambres à vide scellées avec du métal et de la céramique. Les isolateurs céramique-métal sont connectés de manière coulissante entre les composants de contact mobiles et les tiges de poussée. Cela maintient les contacts mobiles et statiques en bonne isolation électrique avec le système de circuit magnétique formé par des pièces telles que les plaques de culasse magnétique et les noyaux de fer du relais, qu'ils soient allumés ou éteints. Cela garantit la capacité de coupure d'arc-du relais lors de la commutation de charges CC à haute tension-. Les arcs sont la principale cause de combustion spontanée des véhicules. Seuls les produits relais avec commutation « sans arc - peuvent résoudre fondamentalement le problème de la « combustion spontanée ».

Aujourd'hui, à mesure que l'industrie automobile continue de se développer et que les exigences des consommateurs en matière de protection de l'environnement, d'efficacité énergétique, de sécurité et de confort ne cessent d'augmenter, les matériaux automobiles évoluent également constamment. Surtout dans la vague d'électrification, la conception du système des voitures a subi des changements bouleversants. Les matériaux avancés de métallisation céramique émergent lentement dans l’application de pièces de véhicules à énergie nouvelle.

Les matériaux céramiques métallisés avancés sont composés de liaisons ioniques ou covalentes. Ils ont donc d'excellentes propriétés telles qu'une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance aux températures élevées, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une bonne biocompatibilité. Mais comme la plupart des poudres céramiques sont des composés ioniques ou covalents, les processus de frittage traditionnels pour fabriquer des matériaux céramiques de métallisation denses nécessitent des températures de frittage plus élevées et des temps de maintien plus longs. Cela conduit inévitablement à un grossissement des grains et à des pores résiduels, qui à leur tour affectent les performances des matériaux céramiques.

Pour résoudre de tels problèmes, le frittage est le maillon le plus important. Actuellement, comment parvenir à une densification rapide des matériaux à des températures de frittage plus basses et produire des blocs de céramique totalement exempts de pores, ayant une structure uniforme, des grains fins et des joints de grains renforcés, reste un objectif constant poursuivi par les scientifiques des matériaux en céramique métallisée. L'innovation en matière d'équipement et de technologie de frittage de céramique est le facteur le plus critique pour améliorer encore les performances des matériaux céramiques avancés.

Dans ce contexte, nos métallisations céramiques s’imposent comme une solution clé. Ces composants combinent les excellentes propriétés des céramiques avancées avec la conductivité des métaux, ce qui les rend parfaitement adaptés aux environnements exigeants des véhicules à énergies nouvelles. Ils peuvent être appliqués dans des emballages électroniques haute tension-, où leur conductivité thermique élevée-dérivée de substrats céramiques de qualité supérieure tels que Si₃N₄ et AlN-garantit une dissipation thermique efficace pendant les cycles thermiques à haute-fréquence. Leur forte résistance mécanique et leur résistance aux chocs thermiques les rendent également idéales pour soutenir et protéger les composants électroniques de base dans des conditions de travail complexes.​

De plus, notreComposants en céramique métalliséesont produits à l’aide de technologies de frittage avancées qui répondent aux problèmes des processus traditionnels. Ils atteignent une densification élevée à des températures relativement basses, ce qui donne des grains fins et uniformes avec un minimum de pores. Cela préserve non seulement les avantages inhérents de la céramique, mais garantit également des performances constantes, ce qui en fait un choix fiable pour diverses pièces critiques des véhicules à énergie nouvelle. Alors que l'industrie automobile continue de progresser vers l'électrification, nos céramiques de métallisation sont sur le point de jouer un rôle de plus en plus important dans l'amélioration de l'efficacité, de la sécurité et de la durabilité des véhicules à énergies nouvelles.