Welche Anwendungen gibt es für Aluminiumnitridkeramik im Bereich der Automobilelektronik?

Aluminiumnitrid (AlN)-Keramikenals hochleistungsfähiges nichtoxidisches keramisches Material werden aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften häufig in der Automobilelektronik eingesetzt.

1. Wärmeableitungssubstrat für IGBT-Module
   In neuen Energiefahrzeugen sind IGBT-Module die Kernkomponenten von Hochspannungs- und Hochleistungselektronikgeräten, die während des Betriebs eine große Menge an Wärme erzeugen. Das Aluminiumnitrid-Keramiksubstrat hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit (die Wärmeleitfähigkeit kann 170-260 W/m - K erreichen), die die vom Chip erzeugte Wärme effektiv an das Wärmeableitungssubstrat weiterleiten kann, wodurch die Betriebstemperatur des Moduls gesenkt wird. Darüber hinaus ist der Wärmeausdehnungskoeffizient ähnlich dem von Siliziumchips, was zu keinen Spannungsschäden an den Chips führt, und es hat auch gute mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen Aluminiumnitrid-Keramiksubstrate zum bevorzugten Material für die Verpackung von IGBT-Modulen.
2. Substrat für die Wärmeableitung von LED-Scheinwerfern
   LED-Scheinwerfer erzeugen während des Betriebs hohe Temperaturen, und eine schlechte Wärmeableitung kann den Helligkeitsabfall beschleunigen. Aluminiumnitrid-Keramiksubstrate haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende Isolationseigenschaften und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der besser mit LED-Lampen kompatibel ist, wodurch das Problem der Wärmeableitung bei LED-Scheinwerfern effektiv gelöst werden kann. Darüber hinaus können Aluminiumnitridkeramiken auch als Wärmeableitungssubstrate für andere LED-Beleuchtungssysteme wie Auto-Rückleuchten und Tagfahrlicht verwendet werden, um die Stabilität und Lebensdauer der Lampen zu gewährleisten.
3. Batterie-Management-System (BMS) Thermisches Management
   Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist eine Kernkomponente in Elektrofahrzeugbatterien, die für die Überwachung des Batteriestatus und die Gewährleistung des sicheren Betriebs verantwortlich ist. Die hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Isolierung von Aluminiumnitridkeramik machen es zu einem idealen Wärmeableitungsmaterial für das BMS. Durch den Einsatz von Aluminiumnitridkeramik im Wärmemanagement des BMS kann die Betriebstemperatur des BMS wirksam gesenkt werden, was einen präzisen Betrieb gewährleistet und gleichzeitig einen durch hohe Temperaturen verursachten Ausfall der Batterie verhindert.
4. Sensoranwendungen
   Aluminiumnitrid-Keramik hat eine gute elektrische Isolierung, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Temperaturstabilität, so dass sie sich für die Herstellung verschiedener Kfz-Sensoren wie Temperatursensoren, Drucksensoren und Sauerstoffsensoren eignet. Diese Sensoren müssen in Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Feuchtigkeit und starken Vibrationen stabil funktionieren. Die hervorragende Leistung von Aluminiumnitridkeramik kann diese Anforderungen erfüllen und die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Sensoren gewährleisten.
5. Elektronische Komponenten für die Automobilindustrie
   Aluminiumnitridkeramik kann zur Herstellung von elektronischen Bauteilen für die Automobilindustrie wie Leiterplatten, Kondensatoren und Widerständen verwendet werden. Die hohe Isolierfähigkeit und thermische Stabilität kann die Leistung und Zuverlässigkeit elektronischer Bauteile verbessern und gleichzeitig durch hohe Temperaturen oder hohe Spannungen verursachte Fehler verringern. Darüber hinaus tragen die Leichtbaueigenschaften von Aluminiumnitridkeramik dazu bei, das Gesamtgewicht von Kraftfahrzeugen zu verringern, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Leistung zu steigern.
6. Aufladegeräte
   Aluminiumnitridkeramik kann zur Herstellung von Anschlüssen und Steckern für die Ladegeräte von Elektrofahrzeugen verwendet werden. Diese Bauteile müssen eine hohe Verschleißfestigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen, um den Anforderungen beim Laden von Elektrofahrzeugen gerecht zu werden. Die hohe Härte und Verschleißfestigkeit von Aluminiumnitridkeramik machen sie zu einem idealen Werkstoff.
7. Integration eines Leistungsbatteriemoduls
   In den Leistungsbatteriemodulen von Elektrofahrzeugen kann Aluminiumnitridkeramik als Material für die Wärmeleitplatte oder den Heizkörper zwischen den Modulen verwendet werden. Seine hohe Wärmeleitfähigkeit kann effiziente Wärmeableitungskanäle innerhalb des Batteriesystems bilden und so die gesamte Wärmemanagementfähigkeit des Batteriesystems weiter verbessern. Darüber hinaus tragen die leichten Eigenschaften von Aluminiumnitridkeramik dazu bei, das Volumen und Gewicht von Batteriemodulen zu reduzieren.
8. Beschichtung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen
   Aluminiumnitridkeramik kann als Beschichtung für Bipolarplatten von Brennstoffzellen in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen verwendet werden. Ihre Widerstandsfähigkeit gegen Wasserstoffversprödung und ihre gute elektrische Isolierung können sich an die saure Umgebung von Brennstoffzellen anpassen und deren Leistung und Lebensdauer verbessern.

Aluminiumnitridkeramik bietet aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit, elektrischen Isolierung, hohen Temperaturstabilität und leichten Bauweise ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Automobilelektronik. Von Substraten für die Wärmeableitung von IGBT-Modulen bis hin zu Substraten für die Wärmeableitung von LED-Scheinwerfern, von Batteriemanagementsystemen bis hin zu verschiedenen Sensoren bieten Aluminiumnitridkeramiken starke Garantien für den effizienten Betrieb und die Zuverlässigkeit elektronischer Systeme im Automobil.