Kiselnitridkeramik inom området för nya energifordon
Kiselnitridhar utmärkta egenskaper såsom hög böjhållfasthet, hög brottseghet,bra krypmotstånd, hög hårdhet och hög slitstyrka. Det anses vara det bästa-
utföra material bland den strukturella keramiska familjen. Som en snabbt växande strategisk framväxande industri med kontinuerlig teknisk innovation ökar efterfrågan på keramiska komponenter inom området för nya energifordon, och kiselnitrid spelar flera viktiga roller.
För det första,kiselnitridlagerär kritiska komponenter som kallas"pommes frites"av den mekaniska industrin. De används främst för att stödja roterande maskiner och reducera friktionskoefficienter, vilket säkerställer exakt rotationsprestanda.Kiselnitridhar en densitet på cirka 42 % av lagerstål, en hög elasticitetsmodul på 320 GPa, en draghållfasthet på 1600 MPa och en tryckhållfasthet på upp till 3600 MPa. Dessutom förblir dess mekaniska egenskaper nästan oförändrade under 900°C, vilket gör det till ett idealiskt material för rullande rullningselement. För närvarande lager som använderkiselnitridbollareftersom rullande element har blivit de mest populära, högpresterande och allmänt använda avancerade keramiska lagren över hela världen. Inom området för nya energifordon, antagandet avkiselnitridlagerdrivs huvudsakligen av följande skäl:
1. Elmotorlager kräver material med låg densitet och högre slitstyrka att anpassa sig till
högre hastigheter.
2. Växelströmmen som genereras av motorn orsakar förändringar i det omgivande elektromagnetiska fältet, vilket kräver god isoleringsprestanda för att minska lagerurladdningsinducerad korrosion.
3. Lagerkulorna måste ha en slät yta och minimalt slitage. Keramiska kulor är, på grund av sin låga densitet, höga hårdhet och utmärkta slitstyrka, mycket lämpliga för höghastighetsroterande förhållanden. De är särskilt oersättliga i miljöer med hög temperatur, stark magnetisk och högvakuum. Inom området för nya energifordon har keramiska lager gradvis ersatt stålkullager.
För det andra,keramiska substrat av kiselnitridär keramiska plattor gjorda genom sintringkiselnitridpulver
med en liten mängd oxid och sällsynta jordartsmetaller. Dessa substrat uppvisar utmärkt omfattande prestanda och tillförlitlighet, inklusive hög värmeledningsförmåga, hög mekanisk hållfasthet, låg värmeutvidgningskoefficient, oxidationsbeständighet, termisk korrosionsbeständighet, låg dielektrisk förlust och låg friktionskoefficient. Kiselnitridkeramik har en extremt hög teoretisk värmeledningsförmåga (cirka 400 W/(m)·K)) och en låg termisk expansionskoefficient (ungefär 3,0x10-6℃), vilket gör dem kompatibla med material som Si, SiC och GaAs. Därför är den höga hållfastheten och den höga värmeledningsförmågan hoskiselnitridsubstratuppfyller kraven på hög temperatur, hög effekt, hög värmeavledning och hög tillförlitlighet för förpackning av elektroniska kraftenheter för bilar. Vissa människor tror att keramiska substrat av kiselnitrid är uppgraderade produkter jämfört med keramiska substrat av aluminiumoxid och keramiska substrat av aluminiumnitrid. För närvarande används kiselnitridsubstrat huvudsakligen för förpackning av Si IGBT och SiC MOSFET, med specifika tillämpningar enligt följande:
1. För IGBT av fordonskvalitet är värmeavledningseffektiviteten mycket högre än för industrikvalitet. Omriktarens inre temperatur är extremt hög, och starka vibrationsförhållanden måste också beaktas. Prestandakraven för IGBT av fordonskvalitet överstiger vida kraven för industrikvalitet. Silikonnitridsubstrat är väl lämpade för IGBT-förpackningar av fordonskvalitet, som kan anpassa sig till arbetsmiljöer med hög temperatur och högt tryck, effektivt avleda den höga värmen som genereras i strömförsörjningssystemet, skydda chipets normala drift och utöka tjänsten. livslängd för elektroniska enheter.
2. För SiC MOSFET kan användningen av SiC MOSFET-enheter i kärnmotordriften i nya energifordon öka räckvidden med 5 % till 10 % jämfört med traditionell Si IGBT. SiC MOSFET-chips har en liten yta och höga krav på värmeavledning. Keramiska substrat av kiselnitrid har utmärkt värmeavledningsförmåga och hög tillförlitlighet, vilket gör dem nästan till ett obligatoriskt val för den primära tillämpningen av SiC MOSFET inom området för nya energifordon. Till exempel använder Tesla Model 3 i stor utsträckning keramiska substrat av kiselnitrid för att hantera värmeavledningsproblemen hos SiC MOSFET-enheter.
Sammanfattningsvis är de två huvudsakliga tillämpningsriktningarna för kiselnitridkeramik inom området för nya energifordon kiselnitridlager och kiselnitridsubstrat med hög värmeledningsförmåga. Kiselnitridlager uppvisar utmärkta mekaniska egenskaper och slitstyrka, vilket gör dem lämpliga för höghastighetsrotation och tuffa driftsförhållanden, och de har använts i stor utsträckning i motorsystem i nya energifordon. Keramiska substrat av kiselnitrid har hög värmeledningsförmåga och mekanisk styrka, som uppfyller kraven på hög temperatur, hög effekt, hög värmeavledning och hög tillförlitlighet för elektroniska kraftenhetsmoduler för fordon, och de används i stor utsträckning i förpackningen av Si IGBT och SiC MOSFET . Dessa applikationer bidrar till utvecklingen av nya energifordon,
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. är en ansedd och pålitlig leverantör specialiserad på tillverkning och försäljning av tekniska keramiska delar. Vi tillhandahåller skräddarsydd produktion och högprecisionsbearbetning för en bred serie av högpresterande keramiska material inklusive aluminiumoxid keramik, zirkonium keramik, kiselnitrid, kiselkarbid, bornitrid, aluminiumnitrid och bearbetbar glaskeramik. För närvarande kan våra keramiska delar hittas i många industrier som mekanisk, kemisk, medicinsk, halvledare, fordon, elektronik, metallurgi etc. Vårt uppdrag är att tillhandahålla keramiska delar av bästa kvalitet för globala användare och det är ett stort nöje att se vår keramik delar fungerar effektivt i kundernas specifika applikationer. Vi kan samarbeta om både prototyp och massproduktion, välkommen att kontakta oss om du har önskemål.
