汽车电子展|陶瓷材料，在新能源汽车中的应用

在电动汽车中，大功率封装器件在调控汽车速度和储存-转换交流和直流上扮演着决定性作用。而高频率的热循环对电子封装的散热给出了严格的要求，同时工作环境的多样性和多样性要封装材料具有较好的抗热震性和高强度来起到推动作用。

汽车电子展了解到目前已经大规模生产、运用较为广泛的陶瓷基板主要有：Al2O3、BeO、SiC、Si3N4、AlN等。其中氮化硅是国内外公认兼具高导热、高可靠性等综合性能最好的陶瓷基板材料。但整体来看，从导热率、耐磨性、机械性能等特性来看，Si3N4和AlN两种陶瓷基板均成为今后值得重视的基板材料。

电控技术是决定清洁能源节能电动汽车发展程度的重要标准，变流器瓷器汽车继电器是电气控制系统最核心的元件。柔直真空电磁阀，在由金属与瓷器封接的真空腔体中，陶瓷绝缘子滑动连接在动触点组件与推动杆之间，使动触点和静触点不管是在导通成断开的任何的环境下都与继电器的导磁轭铁板、铁芯等零件所构成的磁路系统保持良好绝缘，从而保证电磁阀在转换直流电大电流负载时的断弧能力，电弧是电动车自燃的重要原因。只有采用“无弧”接通分断的电磁阀商品，算是从根本上解决“自燃”问题的良方。

汽车电子展了解到，汽车用熔断器分为低压和高压两部分，高压保护一般用于新能源车，使用电压一般为 60VDC-1500VDC，通常是电力熔断器（新能源车高压熔断器）对主回路和辅助回路进行保护。伴随新能源市场进到高压中台化，快充、电机、功率器件等高压行业针对安全要求不可忽略，熔断器在稳定性以及过流反应中的快速分断能力将在新能源车快速增长下保持需求高速提升。

与传统车相比，电动车的数字化水准有大幅提升，从新增加的电控、电池管理系统，从影音娱乐系统到 ADAS 系统到完全自动驾驶系统等等，汽车数字电子化水平的提高极大地促进了车用 MLCC 的增长。电动化程度不同的车型，对MLCC需求量也不尽相同，其中一辆新能源车必须MLCC数目可达到18000颗。伴随着汽车新四化潮流的不断推进，车规级MLCC需求日盛。

在电动化的浪潮下，新能源车对汽车轴承给出了更多新要求，首要电机轴承相比其他主轴转速高，必须密度变低、相对更耐磨的材料；并且由于电动机的电流的磁场造成周围磁场变化，必须更加好的绝缘性能减少滚动轴承充放电所产生的电腐蚀；第三，要求轴承球表面更光滑，较少磨损。陶瓷材料中尤其是氮化硅陶瓷轴承因其材料具有轻量化、高硬度、高强度、低摩擦、高耐热性、电绝缘性优良以及寿命长等优势，被认为是制造汽车轴承的最佳材料。

汽车电子展了解到，碳陶（C/C-SiC）复合材料是在碳/碳复合材料基础上发展起来的一种新型刹车片材料，该材料以准三维碳纤维整体针刺毡为骨架增强体，以沉积碳、SiC及残余硅为基体复合而成。该材料结合了碳纤维和多晶碳化硅这两者的物理特性，具有高温稳定性、高导热性、高比热等特点。

如今，随着汽车产业的不断发展以及人们对汽车环保性、节能性、安全性以及舒适性的要求越来越高，汽车用材料也在不断地发生变化。尤其电动化浪潮下，汽车的系统设计发生了翻天覆地的变化，先进陶瓷材料慢慢的在新能源汽车零件应用中崭露头角。先进陶瓷材料由离子键或共价键构成，因此具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好等优异性能。但是由于陶瓷粉体多为离子键或共价键化合物，采用传统烧结工艺制备致密陶瓷材料所需的烧结温度较高，保温时间较长，不可避免地会导致晶粒粗化及气孔残留，进而影响陶瓷材料的各项性能。要解决此类问题，烧结是最重要的一个环节。而目前，如何在较低烧结温度下实现材料的快速致密化，制备出完全无气孔、结构均匀、晶粒细小且晶界强化的陶瓷块体仍是陶瓷材料科学工作者不断追求的目标。陶瓷烧结设备与烧结技术的创新是进一步提高先进陶瓷材料性能的最关键因素。

文章来源：中科化学科研服务平台