金屬所為“天問一號”量身定制車身材料[展商新聞]
2020年7月23日，中國“天問一號”火星探測器搭乘長征五號遙四運載火箭升空，開啟中國首次自主火星探測任務(wù)。團隊針對“天問一號”火星車不同結(jié)構(gòu)部件的要求，開發(fā)出新型鋁基碳化硅復(fù)合材料，相關(guān)產(chǎn)品用于火星車結(jié)構(gòu)、機構(gòu)、儀器等幾十種零部件。
火星車要在工況復(fù)雜的火星表面長距離行走，這對火星車材料的輕量化、高強韌性、高尺寸穩(wěn)定性、耐沖擊性提出了極高的要求，傳統(tǒng)鋁、鈦合金難以兼顧綜合要求。
我們自2015年承擔(dān)研制任務(wù)以來，設(shè)計出一系列新型高強、高塑、高穩(wěn)定性鋁基碳化硅復(fù)合材料，提出低合金元素、多元析出相混雜強化的新型設(shè)計思想。與傳統(tǒng)鋁基碳化硅復(fù)合材料相比，新型復(fù)合材料塑性提升一倍以上，同時保持高強度、高各向同性、高耐磨性和穩(wěn)定性。通過解決大尺寸坯錠制備、材料塑性成形等技術(shù)瓶頸，研制出不同規(guī)格的復(fù)合材料樣件。而我們研制的新型鋁基碳化硅復(fù)合材料通過了近工況條件下的嚴(yán)苛地面模擬考核，相關(guān)技術(shù)方案取得用戶高度認(rèn)可。
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2021年8月24日23時41分，對于中國航天事業(yè)而言又是一個可以載入史冊的日子，距離上一次融合試驗衛(wèi)星01/02星發(fā)射僅僅相隔了4個多小時，長征三號乙運載火箭再度成功點火升空，將通信技術(shù)試驗衛(wèi)星七號順利送入預(yù)定軌道。而在如此短的時間內(nèi)，密集完成火箭發(fā)射任務(wù)，擁有如此航天技術(shù)實力的國家在世界上也是寥寥無幾。
2個地點，相隔只有四個多小時，在火箭發(fā)射成功的同時，也向世界傳遞出一個信號。現(xiàn)階段，中國相當(dāng)重視航天事業(yè)的發(fā)展，對于未來可能展開的太空競爭，中國已經(jīng)開始了對太空的布局。進入2021年，除了神舟飛船發(fā)射成功外，越來越密集的火箭發(fā)射將中國航天行程表布滿。隨著火箭發(fā)射的頻率和成功率越來越高，中國相關(guān)航天技術(shù)也邁向了一個新臺階，在不斷縮小與他國差距的同時，也在不斷趕超著自己，向國家交出了一份份滿意的答卷。
與此同時，在兩個地點短時間內(nèi)分別完成火箭發(fā)射任務(wù)，從另一個角度來看，說明我國在航天技術(shù)人才培養(yǎng)方面結(jié)出了累累碩果。擁有強大的航天科研人才后備力量，使我國在火箭發(fā)射密度方面領(lǐng)先于其他國家，在未來太空競爭中，誰能把握先機，誰就能占據(jù)更多主動權(quán)。
從今年一月份到現(xiàn)在，美國航天領(lǐng)域只有2個轟動世界的新聞，一個是亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯的“太空之旅”，第二個就是特斯拉總裁馬斯克的“火箭發(fā)射”。罕見的是，美國官方的探索太空成績單卻是寥寥無幾。甚至不久前，NASA表明態(tài)度，稱2024年將人送上月球已經(jīng)成為空想，因為重型運載火箭目前在組裝上還存在問題。
與中國重視航天科研工作不同，在美國看來，現(xiàn)階段進行探索太空是一項“燒錢”的工作，當(dāng)前美國政府的資金缺口已經(jīng)讓他們放棄了2024年的登月計劃。對于探索太空而言，有可能在很長時間內(nèi)都面臨資金短缺的現(xiàn)狀。
即便如此，美國政府仍然存在一些幻想，想要聯(lián)合自己的盟友國家，在太空范圍內(nèi)對中國進行遏制。借刀殺人，是美國常用的手段，但這次想要“空手套白狼”，恐怕就很難再忽悠到自己的盟友了。
美國方面止步不前，中國方面奮起直追。目前，經(jīng)過一代又一代航天人的努力，從一窮二白開始，中國與美國在航天科研領(lǐng)域的差距已經(jīng)越來越小。尤其在現(xiàn)在此消彼長的情況下，相信不久的將來，中國將在航天領(lǐng)域趕上甚至超過美國。
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鋁碳化硅復(fù)合材料，簡稱AlSiC，是一種融合了鋁、碳和硅元素優(yōu)勢的新型材料。它具有高強度、高熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)和輕量化的特點，被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。
航空航天領(lǐng)域
在航空航天領(lǐng)域，鋁碳化硅復(fù)合材料具有良好的抗腐蝕性和高溫性能，可用于制造飛機結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機部件等關(guān)鍵部件。其輕量化的特點有助于減少航空器的能耗，提高飛行效率。此外，鋁碳化硅復(fù)合材料還具有優(yōu)異的力學(xué)性能，能夠承受極端環(huán)境和載荷條件下的應(yīng)力作用，確保航空器的安全性和穩(wěn)定性。
汽車工業(yè)
在汽車工業(yè)中，鋁碳化硅復(fù)合材料的應(yīng)用主要集中在發(fā)動機部件、底盤部件、車身結(jié)構(gòu)件等方面。其高強度、高熱導(dǎo)率和低熱膨脹系數(shù)等特點使得汽車部件更加耐用、性能更優(yōu)，同時有助于提高汽車的燃油效率和安全性。通過使用鋁碳化硅復(fù)合材料，汽車制造商能夠在保證質(zhì)量的同時，實現(xiàn)汽車的輕量化設(shè)計，從而提高汽車的性能。
機械領(lǐng)域
在機械領(lǐng)域，鋁碳化硅復(fù)合材料可用于制造高速機床、精密儀器等設(shè)備的結(jié)構(gòu)件和功能件。其高強度和高導(dǎo)熱性等特點有助于提高設(shè)備的加工精度和運行效率，同時保證設(shè)備的穩(wěn)定性和耐用性。鋁碳化硅復(fù)合材料還具有較好的抗腐蝕性和耐磨性，能夠應(yīng)對多種復(fù)雜的工作環(huán)境。
電子工業(yè)
在電子工業(yè)中，鋁碳化硅復(fù)合材料常被用于制造電子設(shè)備的散熱器。其高熱導(dǎo)率和良好的熱傳導(dǎo)性能有助于高效地散發(fā)電子設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的熱量，保證設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。此外，鋁碳化硅復(fù)合材料還具有較低的熱膨脹系數(shù)，能夠與電子設(shè)備的其他部件良好匹配，降低熱失配的風(fēng)險。
隨著科技的不斷進步和應(yīng)用的深入挖掘，鋁碳化硅復(fù)合材料在未來還將有更多的潛力等待發(fā)掘和應(yīng)用。
從電動汽車到地鐵，從家用電器到智能電網(wǎng)，新能源已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹闹匾糠帧Ｈ欢?，如何讓這些設(shè)備在運行中保持良好的狀態(tài)，持續(xù)穩(wěn)定地工作，卻是一個亟待解決的問題。下面，我們將介紹一種重要的電子元件——IGBT（絕緣柵雙極晶體管），以及IGBT散熱材料廠家如何通過創(chuàng)新的散熱材料技術(shù)解決其散熱問題。
IGBT器件是功率變流裝置的核心部件，具有輸入阻抗大、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高、飽和壓降低、安全工作區(qū)大和可耐高電壓和大電流等一系列優(yōu)點。這種器件在電動/混合動力汽車、軌道交通、變頻家電、電力工程、可再生能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
然而，IGBT器件對生產(chǎn)廠商技術(shù)要求較高，特別是在其工作過程中，由于功率較大，容易產(chǎn)生大量熱量。如果不能有效地解決散熱問題，不僅會影響IGBT的性能和穩(wěn)定性，還可能引發(fā)安全問題。因此，選擇合適的散熱材料和設(shè)計合理的散熱結(jié)構(gòu)成為了重中之重。
思萃熱控作為一家長期致力于熱管理方案設(shè)計與新型材料成型加工研究的企業(yè)，針對IGBT的散熱問題，選擇了鋁碳化硅這種新型材料。鋁碳化硅具有低熱膨脹系數(shù)和密度小等特性，其膨脹系數(shù)與IGBT芯片十分接近，密度只有銅的三分之一。這種材料可以說是IGBT散熱的理想選擇。
作為專業(yè)的IGBT散熱材料廠家，思萃熱控結(jié)合鋁碳化硅制作出的IGBT基板十分符合電動汽車高電壓、大功率等散熱要求。這種創(chuàng)新材料和技術(shù)的使用，不僅能提升IGBT的工作效率，還能延長其使用壽命，也將進一步推動新能源汽車等領(lǐng)域的技術(shù)進步。
