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Céramiques haute performance pour l'industrie automobile

Automobile et mobilité électrique

En raison de leurs propriétés exceptionnelles, les céramiques techniques sont utilisées dans différents domaines de l'industrie automobile et de la mobilité électrique : dans les véhicules eux-mêmes, dans les installations de production pour la construction automobile et comme composants dans les applications les plus diverses. L'utilisation de composants en céramique contribue de manière significative à l'amélioration de l’efficacité, du confort et de la sécurité.

Dans les systèmes de propulsion électrique, la céramique haute performance sert d'isolant électrique et protège les composants tels que l'électronique de puissance ou les capteurs contre les températures élevées et les arcs électriques. Elle est utilisée dans les systèmes de freinage et les roulements en raison de sa grande résistance à l'usure et de sa dureté, ce qui permet d'allonger la durée de vie et de réduire les besoins en maintenance. Elle est également utilisée dans les batteries, où les céramiques servent de séparateurs pour augmenter la sécurité et l'efficacité des batteries lithium-ion. Dans l'ensemble, la légèreté de la céramique technique contribue également à réduire le poids total des véhicules, ce qui est particulièrement avantageux pour l'autonomie des véhicules électriques.

En tant que fournisseur reconnu et expérimenté de céramiques techniques pour l'industrie automobile, nous bénéficions des certifications TISAX et IATF 16949.

Céramiques techniques pour l'industrie automobile

Domaines d'utilisation et champs d'application

 Gestion thermique  Chaîne cinématique électrique  Capteurs / technologie piézoélectrique
Électronique  Composants mécaniques 
Un morceau de glace

Gestion thermique

L'utilisation de céramiques haute performance dans la gestion thermique de l'industrie automobile offre des avantages décisifs en raison de leur conductivité thermique élevée, de leur résistance à la température et de leur stabilité chimique. Dans les pompes à eau et les soupapes, des composants résistant à l'usure tels que les paliers lisses et les joints d'étanchéité garantissent une longue durée de vie et une grande efficacité énergétique avec un faible frottement.

Les dissipateurs thermiques actifs et passifs ainsi que les substrats métallisés optimisent la dissipation de la chaleur dans les radiateurs et les résistances de freinage, empêchent la surchauffe et augmentent la fiabilité. Les isolants PTC bénéficient de l'excellente isolation électrique et de la stabilité thermique de la céramique et garantissent la sécurité et la fonctionnalité, même dans des conditions extrêmes.

Chaîne cinématique électrique

Dans les chaînes cinématiques électriques, les céramiques techniques offrent des avantages déterminants grâce à leurs propriétés d'isolation thermique et électrique et leur résistance à l'usure : dans l'électronique de puissance, les les substrats métallisés et les dissipateurs thermiques assurent une dissipation efficace de la chaleur et augmentent la fiabilité des composants de puissance.

Les composants céramiques des batteries et les éléments d'isolation améliorent la sécurité et la durée de vie grâce à une excellente résistance à la température et une grande stabilité chimique. Dans les moteurs électriques et les régulateurs de charge, les roulements à rouleaux résistant à l'usure et les composants isolants optimisent le rendement et la sécurité de fonctionnement, même en cas de fortes sollicitations.

Gros plan sur un système de suspension moderne avec pneu haute performance, ressort hélicoïdal visible et composants de châssis avancés dans un atelier.
CeramTec Electric Ceramcar en bleu futuriste

Capteurs / Technologie piézoélectrique

Les capteurs et la technologie piézoélectrique en céramique jouent un rôle central dans l'industrie automobile car ils permettent de réaliser des solutions précises et durables grâce à leur résistance élevée à la température et à la corrosion ainsi qu'à leur excellente isolation électrique. Dans des applications telles que les capteurs LiDAR, les capteurs à ultrasons et les capteurs de pression, les composants piézoélectriques et les capsules de pression fournissent des données précises en temps réel qui prennent en charge des systèmes critiques pour la sécurité tels que les airbags et les systèmes d'assistance à la conduite.

Les composants d'isolation et les boîtiers en céramique protègent des conditions environnementales extrêmes et augmentent la fiabilité des capteurs de débit, de niveau et de gaz d'échappement. Les convertisseurs de puissance à base de piézocéramique améliorent l'efficacité énergétique et permettent une conversion efficace de l'énergie mécanique en énergie électrique, ce qui est avantageux pour les actionneurs et la production d'énergie vibratoire.

Électronique

Les céramiques haute performance sont également utilisées dans l'électronique automobile, notamment en raison de leurs excellentes propriétés thermiques et électriques et de leur résistance aux températures élevées. Dans les variateurs de vitesse et les distributeurs haute tension pour les véhicules électriques, les substrats métallisés et les composants isolants assurent une dissipation efficace de la chaleur, une isolation électrique fiable et une conception compacte.

Les composants passifs et les systèmes d'éclairage bénéficient de dissipateurs thermiques et de composants pour barres omnibus en céramique, qui garantissent un fonctionnement stable à haute température et une meilleure efficacité énergétique. De plus, les tubes à arc en céramique technique augmentent la sécurité et la durée de vie des applications haute tension grâce à leur grande résistance à la corrosion et aux arcs électriques.

Vue de dessus d'une voiture autonome rouge utilisant des capteurs pour naviguer sur une route mouillée et encombrée, entourée d'autres véhicules.
Vue rapprochée d’un roulement à rouleaux cylindriques de précision utilisé en ingénierie mécanique, avec des composants en acier haute résistance et une texture de surface visible.

Composants mécaniques

Dans les systèmes de freinage et d'injection, les actionneurs, les pistons et les bagues permettent un contrôle précis et une longue durée de vie, même en cas de fortes pressions et températures. Les systèmes d'échappement bénéficient de volets et de passages d'échappement en céramique qui résistent de manière fiable aux températures extrêmes et aux gaz d'échappement agressifs.

Les roulements à rouleaux et les pièces moulées en MMC en céramique contribuent à réduire le poids des constructions légères, sans compromettre la résistance et la capacité de charge. Ces propriétés font de la céramique technique un matériau idéal pour la protection passive des véhicules, garantissant une sécurité maximale et une résistance aux influences mécaniques et thermiques.

Points forts: produits & solutions

Deux dissipateurs thermiques en céramique pour la mobilité électrique sur fond blanc
Module de puissance pour variateurs électroniques de vitesse
Solutions de refroidissement pour la mobilité électrique

En collaboration avec l'Institut Fraunhofer « IISB » dédié aux systèmes intégrés et à la technologie des composants et situé à Erlangen, en Allemagne, nous avons développé des solutions de refroidissement innovantes pour l'électronique de puissance des groupes motopropulseurs dans l’e-mobilité.

En savoir plus
Quatre substrats dans différentes nuances de gris
Composants clés pour applications électroniques
Substrats céramiques

Les substrats céramiques servent à la fabrication d’une grande variété de composants essentiels pour de nombreuses applications électroniques (par exemple, les circuits imprimés) qui assurent durablement leur fonction dans des domaines variés.

En savoir plus
Piézocéramiques et capteurs et transducteurs ultrasoniques
Transducteurs ultrasoniques haute performance et capteurs piézocéramiques
Expérience dans le domaine des céramiques piézoélectriques

Les composants piézocéramiques permettent de convertir les forces, les pressions et les accélérations en signaux électriques. Dans le cas des générateurs acoustiques et des transducteurs ultrasoniques, ils transforment les tensions en oscillations ou en déformations.

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Rouleaux à roulements en céramique fabriqués à partir de céramique au nitrure de silicium
Haute performance en grandes séries
Roulements à rouleaux pour applications automobiles

Nos roulements à rouleaux en nitrure de silicium Cyrol® répondent aux exigences techniques des roulements selon la norme ASTM F2730/F2730M à des prix compétitifs et peuvent également être produits en grandes séries avec un excellent rapport coût-bénéfice : pour les rouleaux cylindriques, coniques et sphériques.

Bague d'étanchéité noire
Résistant à l’usure et durables
Composants d'étanchéité en céramique dans les applications de pompes automobiles

Les composants d'étanchéité en céramique permettent une étanchéité fiable, même dans des conditions difficiles, et peuvent avoir un impact positif sur la durée de vie des pompes automobiles.

Technologie des roulements céramiques dans l'industrie automobile
Stabilité exceptionnelle même à des températures de service élevées
Paliers en céramique dans les volets d'échappement dans la construction automobile

Les coussinets de paliers des volets d'échappement sont utilisés à des températures de service d'environ 500 °C sans usure notable. Un environnement dans lequel les matériaux conventionnels se montrent inopérants ou présentent une durée de vie nettement plus courte. Les propriétés thermiques exceptionnelles de la céramique à base d'oxyde de zirconium, associées à l'expertise de CeramTec dans le domaine des composants de précision, permettent d'obtenir une solution de pointe pour les paliers des volets d'échappement.

Principales caractéristiques et avantages de certaines applications sélectionnées

Céramiques hautes performances dans la mobilité électrique

Le tableau décrit les applications de la céramique technique dans la mobilité électrique.

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Véhicule électrique (VE) avec batterie (B), hybride (H), pile à combustible (FC), rechargeable (P)

Substrats pour l'électrification des véhicules (ICE/hybride)

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Le tableau présente les domaines d'application des substrats céramiques dans l'électrification des véhicules

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