نظرة عامة على المعرفة بصناعة الصمامات الخزفية

 

يشير جسم المصهر الخزفي إلى المكون الخزفي الأساسي الذي يشكل غلاف المصهر الخزفي والدعم الهيكلي الداخلي. وعادةً ما يتم تصنيعه من الألومينا-عالية النقاء أو بورسلين التلك ويتم تلبيسه عند درجة حرارة عالية. يحتوي هذا المكون على وظائف متعددة: يحتوي على وسط إطفاء الذوبان والقوس-، ويوفر عزل العزل الكهربائي، ويتحمل تأثير درجات الحرارة المرتفعة-، ويضمن السلامة الميكانيكية للمصهر. في نظام تخزين الطاقة، يكون الجسم الخزفي لصمام تخزين الطاقة هو الجسم الخزفي لصمام تخزين الطاقة، والذي يستخدم خصيصًا للحماية الجانبية للتيار المستمر لنظام تخزين طاقة البطارية. يجب أن يأخذ تصميمه في الاعتبار بشكل كامل إجهاد الدورة الحرارية الناتج عن الشحن والتفريغ المتكرر لنظام تخزين الطاقة ومتطلبات الإطفاء الخاصة لقوس التيار المستمر. تختلف تطبيقات تخزين الطاقة عن أجسام السيراميك العادية، حيث تضع معايير أعلى لمقاومة الصدمات الحرارية وثبات العزل على المدى الطويل لجسم السيراميك. الجسم الخزفي لتخزين الطاقة الكهروضوئية هو جسم خزفي لتخزين الطاقة الكهروضوئية. إنها فئة فرعية تم تطويرها مع انتشار الأنظمة المتكاملة للطاقة الكهروضوئية والتخزين. ويجب أن يأخذ في الاعتبار خصائص-الجهد العالي للتيار المستمر للجانب الكهروضوئي وخصائص تقلب الحمل المتكرر لجانب تخزين الطاقة. يعد الجسم الخزفي لصهر الطاقة الكهروضوئية مكونًا وقائيًا رئيسيًا لنظام تخزين الطاقة الكهروضوئية. يؤثر شكل التجويف الداخلي وتوزيع سمك الجدار والانتهاء من السطح بشكل مباشر على تأثير ملء وسط إطفاء القوس وقدرة تقييد القوس.

 

بالإضافة إلى ذلك، تمثل الأجسام الخزفية للصمامات الكهروضوئية من سلسلة Bussmann أعلى معايير الصناعة لنقاء المواد الخزفية وكثافة التلبيد ودقة الأبعاد. الجسم الخزفي للصمامات عالية السرعة هو جسم سيراميكي للصمامات عالية السرعة-. الميزة الأساسية لها هي سرعة الاستجابة السريعة للغاية. يتم استخدامه عادةً لحماية الأجهزة الإلكترونية الحساسة للطاقة ويتطلب تحكمًا دقيقًا في السعة الحرارية وخصائص التوصيل الحراري للجسم الخزفي. الأجسام الخزفية لصمامات تخزين الطاقة هي مصطلح عام للجسم الخزفي لصمامات تخزين الطاقة، وتغطي مستويات تطبيق متعددة بدءًا من حماية مجموعة البطاريات وحتى حماية حزمة البطارية. الجسم الخزفي Steatite لـ EV Fuse هو جسم سيراميكي Steatite لصمامات السيارات الكهربائية. إنه حل نموذجي يوازن بين التكلفة والأداء ويناسب سيناريوهات تطبيقات السيارات الحساسة للتكلفة-. أنبوب السيراميك لصمامات تخزين الطاقة هو أنبوب سيراميك لصمامات تخزين الطاقة. وعادةً ما يتم تصميمه بمقطع عرضي دائري أو مربع-. إن اتساق سمك الجدار واستقامته هما المفتاحان لضمان توسيط المصهور وتجميعه. الجسم الخزفي لصمامات السيارات هو الجسم الخزفي لصمامات السيارات، والذي يجب أن يلبي في نفس الوقت المتطلبات البيئية للمركبة مثل مقاومة الاهتزاز، ودورة درجة الحرارة، والتآكل بسبب رش الملح.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

المواد الرئيسية المستخدمة لتصنيع أجسام الصمامات الخزفية تشمل سيراميك الألومينا وبورسلين التلك. بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا استخدام نيتريد الألومنيوم أو سيراميك أكسيد البريليوم في بعض التطبيقات ذات الطلب العالي-. يستخدم سيراميك الألومينا - الألومينا عالية النقاء (Al₂O₃) كمكون رئيسي. وفقًا لمحتوى الألومينا المختلف، يتم تقسيمها إلى درجات مختلفة مثل البورسلين 95 والبورسلين 97 والبورسلين 99. كلما زاد محتوى الألومينا، زادت أيضًا مقاومة الحجم والقوة الميكانيكية والتوصيل الحراري للمادة، ولكن تكلفة التصنيع وصعوبة الإنتاج ستزداد أيضًا وفقًا لذلك. بالنسبة للمنتجات مثل الجسم الخزفي لصهر تخزين الطاقة والجسم الخزفي لصهر تخزين الطاقة الكهروضوئية المستخدم في سيناريوهات التيار المستمر ذات الجهد العالي، يتم عادةً استخدام 95% أو 99% من سيراميك الألومينا. يمكن أن تصل المقاومة الحجمية للألومينا عالية النقاء- إلى 10¹⁴-10¹⁵Ω·cm، وتتجاوز قوة الانحناء 300MPa. يمكنه الحفاظ على السلامة الهيكلية دون الانفجار عند درجات حرارة عالية (تصل إلى آلاف الدرجات المئوية) الناتجة عن أقواس التيار المستمر. يستخدم خزف التلك التلك (سيليكات المغنيسيوم المائية) والطين والفلسبار كمواد خام رئيسية. أكبر مزاياها هي قابلية المعالجة الجيدة وثبات العزل الكهربائي المعتدل. في الوقت نفسه، تكون درجة حرارة التلبيد منخفضة (حوالي 1250-1350 درجة)، والتكلفة أقل بكثير من تكلفة سيراميك الألومينا عالي النقاء. يعتبر الجسم الخزفي Steatite لـ EV Fuse ممثلًا نموذجيًا لتطبيقات سيراميك التلك.

 

فهو يتميز بأداء عالي التكلفة في-تطبيقات السيارات الحساسة للتكلفة. إنه مناسب بشكل خاص لحماية الدوائر المساعدة ذات الجهد العالي- وحماية دائرة الجهد المنخفض- للسيارات الكهربائية ذات الجهد المقدر الذي لا يتجاوز 800 فولت. الجسم الخزفي لصمامات السيارات اعتمادًا على سيناريو التطبيق، يمكن استخدام إما سيراميك الألومينا (لحماية الدائرة الرئيسية ذات الجهد العالي-) أو بورسلين التلك (لحماية الدائرة المساعدة ذات الجهد المنخفض-). بالنسبة لمنتجات مثل الجسم الخزفي للصمامات عالية السرعة التي لها متطلبات خاصة للتوصيل الحراري، فإن سيراميك نيتريد الألومنيوم هو الحل المفضل نظرًا لموصليتها الحرارية العالية (حتى 170 وات/(م · كلفن))، والتي يمكنها توصيل الحرارة المتولدة بسرعة عندما يذوب المصهور، مما يساعد على تقصير مدة القوس. فيما يتعلق بحالة توريد المواد، يجب أن يخضع المسحوق المستخدم لتصنيع الجسم الخزفي لرقابة صارمة على حجم الجسيمات واختبار النقاء. يجب أن تصل الكثافة الحجمية للجسم الخزفي إلى أكثر من 95% من الكثافة النظرية لضمان القوة الكهربائية والموثوقية الميكانيكية للمنتج.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

إن عملية تصنيع جسم المصهر الخزفي عبارة عن نظام تقني يشتمل على وصلات تحكم متعددة الدقة. يكون تدفق العملية النموذجي كما يلي: الخطوة 1: تحضير المواد الخام - وزن الألومينا أو التلك والطين والفلسبار والمواد الخام الأخرى وفقًا للصيغة وإضافتها إلى مطحنة الكرات. في نفس الوقت، أضف الماء والمشتت والموثق للطحن الرطب. تؤثر دقة الطحن بشكل مباشر على جودة القولبة والتلبيد اللاحقة، وعادة ما يلزم التحكم في متوسط ​​حجم الجسيمات للمسحوق في نطاق 2-5 ميكرون. يحتاج الطين المطحون إلى معالجة إزالة الحديد لإزالة الشوائب المغناطيسية التي قد تقلل من أداء العزل، وبعد ذلك يمر عبر برج التجفيف بالرش لإنتاج مسحوق محبب ذو سيولة جيدة. بالنسبة لمنتجات تطبيقات الضغط العالي مثل الجسم الخزفي لصهر تخزين الطاقة والجسم الخزفي لصهر تخزين الطاقة الكهروضوئية، يلزم نقاء المواد الخام، ويجب اختيار مسحوق الألومينا ذو المحتوى المنخفض من الصوديوم لتقليل مخاطر هجرة الأيونات عند درجات الحرارة العالية.

 

الخطوة 2: التشكيل - املأ المسحوق المحبب في قالب دقيق، واحصل على جسم أخضر من خلال الضغط الجاف أو الضغط المتوازن أو القولبة المنزلقة. يعتبر القولبة بالضغط الجاف هي الطريقة الأكثر استخدامًا. يتراوح ضغط القولبة عادةً ما بين 50-150MPa، ويحتاج وقت الاحتفاظ بالضغط إلى التأكد من تفريغ الغاز الموجود في المسحوق بالكامل. بالنسبة للمنتجات الأنبوبية مثل الأنبوب الخزفي لصمام تخزين الطاقة، عادةً ما يتم استخدام الضغط المتوازن أو البثق لتحقيق توزيع موحد للكثافة واستقامة أفضل. بالنسبة للهيكل الخزفي لصمامات السيارات، نظرًا للحجم الكبير، يتم عادةً استخدام الضغط الجاف عالي السرعة- مع قوالب التجاويف المتعددة- لتحسين كفاءة الإنتاج. الخطوة 3: تشذيب الجسم الأخضر - قد يكون هناك وميض أو نتوءات على حواف الجسم الأخضر المتكون، والتي يجب إزالتها يدويًا أو ميكانيكيًا. بالنسبة للأجسام الخزفية التي تحتوي على تجاويف داخلية أو ثقوب (مثل جسم السيراميك Steatite لمصهر EV، والذي قد يتطلب أخاديد تركيب محجوزة)، فإن الحفر أو الحز مطلوب أيضًا في الحالة الخضراء، لأن صلابة السيراميك بعد التلبيد عالية للغاية، وسوف تزيد تكاليف المعالجة اللاحقة بشكل كبير.

 

الخطوة 4: -التلبيد بدرجة حرارة عالية – يتم تلبيد الجسم الأخضر عند درجة حرارة عالية في فرن نفقي أو فرن مكوك. تنقسم عملية التلبيد إلى ثلاث مراحل: مرحلة ما قبل التلبيد-يتم استخدامها (درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 600 درجة) لتفريغ المادة الرابطة العضوية؛ مرحلة التلبيد ذات درجة الحرارة العالية - (سيراميك الألومينا حوالي 1600-1700 درجة، بورسلين التلك حوالي 1250-1350 درجة) لتحقيق الانتشار والتكثيف بين الجزيئات؛ تحتاج مرحلة التبريد إلى التحكم في معدل التبريد لتجنب التشقق الناتج عن الإجهاد الحراري. بالنسبة للهيكل الخزفي للصمامات عالية السرعة، نظرًا لمتطلبات التوصيل الحراري الخاصة به، يجب أن تكون البنية المجهرية بعد التلبيد موحدة وكثيفة، ويجب التحكم في المسامية عند مستوى منخفض. الخطوة 5: الطحن الدقيق - بالنسبة للأجسام الخزفية التي تتطلب أبعادًا مطابقة صارمة، يلزم الطحن بعد التلبيد. يمكن استخدام عجلات طحن الماس ومطاحن CNC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تغطي الصناعات التطبيقية لأجسام الصمامات الخزفية نطاقًا واسعًا من المجالات بدءًا من توزيع الطاقة التقليدية إلى توليد الطاقة الجديدة، ومن السيارات الكهربائية إلى الأتمتة الصناعية. في أنظمة الطاقة، تُستخدم أجسام المنصهرات الخزفية لحماية المحولات، وحماية التيار الزائد لخزانة التوزيع، والصمامات المطابقة لمجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي-. يجب أن تتمتع المواد بمستويات تحمل عالية للجهد-وقدرات مضادة للتلوث-. في مجال الطاقة الجديدة، يستخدم الجسم الخزفي لتخزين الطاقة على نطاق واسع في محطات توليد الطاقة الكهروكيميائية لتخزين الطاقة وأنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية ومعدات تخزين الطاقة المنزلية. تختلف خصائص تيار الدائرة القصيرة- لأنظمة تخزين الطاقة اختلافًا كبيرًا عن تلك الخاصة بالأنظمة الكهروضوئية - يرتفع تيار الدائرة القصيرة للبطارية- بشكل أسرع وله قيمة ذروة أعلى. لذلك، يحتاج الجسم الخزفي لصمام تخزين الطاقة إلى قوة شد ميكانيكية أعلى ومقاومة أفضل للتآكل القوسي. يستخدم الجسم الخزفي لتخزين الطاقة الكهروضوئية بشكل أساسي في الأنظمة الكهروضوئية وأنظمة التخزين المتكاملة. يجمع هذا النوع من النظام بين توليد الطاقة الكهروضوئية وتخزين طاقة البطارية على جانب التيار المستمر، مما يضع متطلبات أعلى على قدرة كسر التيار المستمر لجسم السيراميك المصهر.

 

في صناعة السيارات الكهربائية، يتم استخدام الهيكل الخزفي Steatite لـ EV Fuse في حماية مجموعة البطاريات ذات الجهد العالي-، وPDU (وحدة توزيع الطاقة ذات الجهد العالي-) ودوائر شحن السيارات الكهربائية. عادةً ما يتراوح جهد تشغيل السيارات الكهربائية بين 400 فولت و800 فولت، وقد وصلت بعض المنصات ذات الجهد العالي-إلى 1000 فولت. يحتاج الجسم الخزفي للمصهر إلى الحفاظ على أداء عزل مستقر عند مستوى الجهد هذا. يغطي الجسم الخزفي لصمامات السيارات نطاقًا واسعًا من سيناريوهات تطبيقات السيارات، بما في ذلك حماية الدوائر في الدوائر المساعدة ذات الجهد المنخفض-(12 فولت/24 فولت)، مثل أدوات التحكم في النوافذ، وتعديلات المقاعد، وأنظمة الإضاءة، وما إلى ذلك. وفي مجال الأتمتة الصناعية، يتم استخدام الأجسام الخزفية لصمامات تخزين الطاقة أيضًا في إمدادات الطاقة غير المنقطعة UPS، وأنظمة تخزين الطاقة الصناعية وحماية الطاقة الاحتياطية في مراكز البيانات. بالإضافة إلى ذلك، يخدم الهيكل الخزفي للصمامات عالية السرعة بشكل أساسي سيناريوهات مثل النقل بالسكك الحديدية والدفع الكهربائي للسفن ومحولات الطاقة-العالية التي لها متطلبات صارمة بشأن سرعة استجابة الحماية. الأنبوب الخزفي لصمام تخزين الطاقة، باعتباره المكون الهيكلي الأساسي لصمامات تخزين الطاقة، يستخدم على نطاق واسع في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة في الحاويات وأنظمة تخزين الطاقة المعيارية. عادةً ما تحتاج مواصفات حجمها إلى مطابقة معلمات الحماية لمحول تخزين الطاقة (PCS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

يمكن للفريق الهندسي إكمال المهمة بسرعةأنبوب السيراميك لصمام الطاقة الجديدةتصميم حل الجسم بناءً على الجهد المقنن وسعة الكسر ومتطلبات واجهة التثبيت. مرحبًا بك في تقديم الرسومات أو المواصفات الفنية لتقييم العملية وعينة الإرساء.