一種負極材料碳化專用耐材坩堝及其制作工藝制造技術

本申請提供一種負極材料碳化專用耐材坩堝及其制作工藝，涉及碳化材料技術領域。負極材料碳化專用耐材坩堝包括：黏土，熟鋁，石英和水。制作工藝包括：將黏土和熟鋁破碎得到顆粒，向顆粒中加水混碾，再加入熔融石英混合，得到坯料；將心模安裝到液壓機的上操作臺，將外模安裝到液壓機的下操作臺，壓制時，往外模添加坯料，控制液壓機使得心模下壓，直至心模完全套裝在外模內，然后保壓、泄壓、回程，頂缸頂出，取出坯體，風干，給坯體內壁上釉，焙燒。其使用溫度最高可達1300℃，在小于或等于1100℃的環境下使用次數可達20次以上，可以顯著提高負極材料碳化效果，大大節約負極材料碳化成本，對負極材料及環境無污染，更加環保安全。更加環保安全。更加環保安全。

【技術實現步驟摘要】
一種負極材料碳化專用耐材坩堝及其制作工藝


[0001]本申請涉及碳化材料
，具體而言，涉及一種負極材料碳化專用耐材坩堝及其制作工藝。

技術介紹

[0002]在鋰離子電池用的負極材料的工業生產中，經常要對粉狀炭質中間體進行900
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1400℃的熱處理，業內通常稱之為碳化處理。而負極材料碳化處理時需要借助專用的碳化坩堝，但是，現有的耐火材坩堝存在生坯制坯難度大，不能成形，使用溫度和使用次數有限制；石墨坩堝石墨化處理為高能耗、高成本過程。因此，需要提供一種低能耗、低成本且具有較多使用次數的耐材坩堝及制作工藝。

技術實現思路

[0003]本申請的目的在于提供一種負極材料碳化專用耐材坩堝，使用溫度最高可達1300℃，在小于或等于1100℃的環境下使用次數可達20次以上，可以顯著提高負極材料碳化效果，還可大大節約負極材料碳化成本，對負極材料及環境無污染，更加環保安全。
[0004]本申請的另一目的在于提供一種負極材料碳化專用耐材坩堝的制作工藝，通過破碎、混碾、混合得到坯料，通過壓制、校正得到坯體，通過上釉、焙燒得到坩堝，各工藝相互配合，可以顯著提高坩堝的耐高溫、耐腐蝕、抗變形性，進而延長坩堝的使用壽命。
[0005]本申請解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
[0006]本申請提出一種負極材料碳化專用耐材坩堝，按質量分數計，包括以下原料：30
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50％黏土，30
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50％熟鋁，1
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10％石英和5
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25％水。
[0007]本申請提出一種負極材料碳化專用耐材坩堝的制作工藝，包括以下步驟：
[0008]將黏土和熟鋁破碎得到顆粒，顆粒粒徑小于5mm，向顆粒中加水混碾，再加入熔融石英混合，得到坯料；將心模安裝到液壓機的上操作臺，將外模安裝到液壓機的下操作臺，壓制時，往外模添加坯料，控制液壓機使得心模下壓，直至心模完全套裝在外模內，然后保壓、泄壓、回程、頂缸頂出，取出坯體，風干坯體，然后給坯體內壁上釉，焙燒。
[0009]本申請實施例至少具有以下有益效果：
[0010]本申請中，黏土具有較好的可塑性、結合性和收縮性，熟鋁具有較好的耐腐蝕性和柔軟性，石英具有較好的耐刮傷性、耐化學腐蝕性和耐火性，幾者搭配得到坯料，可以增強坯料的耐火性、耐化學腐蝕性和熱震穩定性，使得制得的坩堝具有優良的理化性能，進而提高坩堝的耐火度、耐腐蝕和抗變形性，延長坩堝的使用壽命。
[0011]本申請中，通過破碎、混碾、混合得到坯料，通過壓制、校正得到坯體，通過上釉、焙燒得到坩堝，各工藝相互配合，在制作過程中不摻雜任何雜質，加熱后，坩堝內材料不受污染，坩堝壽命次數可達20次及以上，耐高溫，耐腐蝕，耐酸耐堿能力強，高溫蠕變性小，抗熱震性良好，相對于不銹鋼坩堝，產品具有抗腐蝕性好，多次反復加熱后不變型。通過該工藝制得的耐材坩堝使用溫度最高可達1300℃，在小于或等于1100℃的環境下使用次數可達20
次以上，可以顯著提高負極材料碳化效果，還可大大節約負極材料碳化成本，對負極材料及環境無污染，更加環保安全。
附圖說明
[0012]圖1為本申請實施例中負極材料碳化專用耐材坩堝的示意圖；
[0013]圖2為本申請實施例中負極材料碳化專用耐材坩堝的另一示意圖；
[0014]圖3為本申請實施例中外模的剖視圖；
[0015]圖4為本申請實施例中心模的剖視圖。
[0016]圖標：100
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外模，200
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心模，201
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排氣孔。
具體實施方式
[0017]為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考具體實施例來詳細說明本申請。
[0019]一種負極材料碳化專用耐材坩堝，按質量分數計，包括以下原料：30
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50％黏土，30
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50％熟鋁，1
?
10％石英和5
?
25％水。
[0020]黏土是含砂粒很少、有黏性的土壤，水分不容易從中通過而具有較好可塑性。黏土是一種重要的礦物原料，由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，并含有石英、長石、云母及硫酸鹽、硫化物、碳酸鹽等雜質。黏土礦物細小，常在膠體尺寸范圍內，呈晶體或非晶體，大多數是片狀，少數為管狀、棒狀。黏土礦物用水濕潤后具有可塑性，與適量的水混合后形成泥團，在外力的作用下，泥團發生變形但不開裂，外力散去后，仍能保持原有形狀不變，而且比表面積大，顆粒上帶有負電性，因此有很好的物理吸附性和表面化學活性，具有與其他陽離子交換的能力。黏土具有結合性，能夠結合非塑性原料而形成良好的可塑泥團并且有一定的干燥強度的能力。干燥后的黏土泥料經過高溫煅燒時，由于發生諸如脫水作用、分解作用、莫來石的生成、石英的晶型轉化、易熔雜質的轉化以及各類熔融物填充質點間空隙等一系列物理化學變化，使得黏土泥料進一步收縮。黏土選用重慶黏土或湖南黏土。
[0021]熟鋁含鋁量在99.00％以上，導電性能好，耐腐蝕性能好，焊接性能好，強度低，輕薄，性質柔軟，可壓制器皿。
[0022]石英一般指低溫石英(α
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石英)，是石英族礦物中分布最廣的一個礦物。廣義的石英還包括高溫石英(β
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石英)和柯石英等，主要成分是SiO2，無色透明，常含有少量雜質成分，而變為半透明或不透明的晶體，質地堅硬。石英具有很強的硬度，其外表硬度高達莫氏硬度7.5，密度高，熔點能到達1300度以上，具有較好的耐刮傷性、耐化學腐蝕性和耐火性。
[0023]熔融石英是氧化硅(石英，硅石)的非晶態(玻璃態)。它是典型的玻璃，其原子結構長程無序。它通過三維結構交叉鏈接提供其高使用溫度和低熱膨脹系數，具有較高的工作和熔融溫度。其具有極高的熱震穩定性，在焙燒和澆注過程中熔融石英型殼很少因溫度劇
變而破裂，是理想的熔模鑄造制型的耐火材料，可作為面層或背層涂料用的耐火材料，以及撒砂材料。熔融石英熱膨脹系數小，有利于防止型殼在脫蠟和焙燒過程中開裂、變形，利于確保鑄件尺寸穩定。熔融石英純凈度高，所配涂料穩定性好；型殼高溫抗蠕變能力提高。熔融石英溫度較低時的導熱性較差，有利于壁薄鑄件充型。其還能夠高溫晶化，低溫相變，使坩堝表面容易清理干凈。
[0024]二級熔融石英耐火度可達1700℃，純度高，硬度大，內應力低，熱膨脹系數低，穩定性高，良好的耐化學腐蝕性。
[0025]黏土具有較好的可塑性、結合性和收縮性，熟鋁具有較好的耐腐蝕性和柔軟性，石英具有較好的耐刮傷性、耐化學腐蝕性和本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種負極材料碳化專用耐材坩堝，其特征在于，按質量分數計，包括以下原料：30
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50％黏土，30
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50％熟鋁，1
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10％石英和5
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25％水。2.根據權利要求1所述的負極材料碳化專用耐材坩堝，其特征在于，包括按質量分數計的40％黏土，40％熟鋁，5％石英和15％水。3.根據權利要求2所述的負極材料碳化專用耐材坩堝，其特征在于，還包括按質量分數計的10
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30％高鋁熟礦，所述高鋁熟礦的含鋁量為40
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50％。4.根據權利要求3所述的負極材料碳化專用耐材坩堝，其特征在于，所述石英為二級熔融石英。5.根據權利要求1所述的負極材料碳化專用耐材坩堝，其特征在于，所述負極材料碳化專用耐材坩堝的外徑為255
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260mm，壁厚為19
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25mm，高度為460
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570mm，底部厚度為20
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30mm。6.一種如權利要求1
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【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣波，胡建英，
申請(專利權)人：蔣波，
類型：發明
國別省市：