一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用；一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉20‑30份、氧化镁粉4‑6份、氧化铝粉8‑12份、硅灰石粉5‑8份、玻璃粉5‑10份、硅酸钠粉30‑32份、硅酸锂10‑15份、分散剂3‑5份以及结合剂5‑8份；本发明专利技术的组成成分的变化以及要求，有效的提高匣钵的抗腐蚀以及耐高温的性能；本发明专利技术的制备工艺步骤，使得匣钵内部结构更紧密，有效的提高其性能。

Preparation and application of a high temperature resistant silicon carbide saggar

The invention discloses a preparation method and application of a high temperature resistant silicon carbide sagger, which is made of the following weight parts: 20 \u2011 30 parts of silicon carbide powder, 4 \u2011 6 parts of magnesium oxide powder, 8 \u2011 12 parts of aluminum oxide powder, 5 \u2011 8 parts of wollastonite powder, 5 \u2011 10 parts of glass powder, 30 \u2011 32 parts of sodium silicate powder, 10 \u2011 15 parts of lithium silicate, 3 \u2011 5 parts of dispersant and 5 \u2011 8 parts of binder The change of composition and requirements of the invention can effectively improve the corrosion resistance and high temperature resistance of the saggar; the preparation process of the invention can make the internal structure of the saggar more compact and effectively improve its performance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用
本专利技术涉及匣钵领域，特别涉及一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用。
技术介绍
目前，锂电池正极材料是利用匣钵承载物料高温煅烧而成，一般采用匣钵来承载碳酸锂和金属氧化物进行高温反应，在高温下碱性氧化物氧化锂与匣钵表层中酸性氧化物二氧化硅、两性氧化物三氧化二铝发生一定的化学反应，产生玻璃质物质，国内外匣钵消耗的平均指标是每吨正极材料消耗200-300公斤，匣钵经过冷热重复使用，一般使用20-30次就会报废。目前匣钵的制备成品率低，匣钵的性能差。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用，解决了成品率低以及匣钵性能差的问题。本专利技术是这样实现的，一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉20-30份、氧化镁粉4-6份、氧化铝粉8-12份、硅灰石粉5-8份、玻璃粉5-10份、硅酸钠粉30-32份、硅酸锂10-15份、分散剂3-5份以及结合剂5-8份。本专利技术的进一步技术方案是：所述碳化硅粉的纯度大于98％。本专利技术的进一步技术方案是：所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。本专利技术的进一步技术方案是：一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：A、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小不小于100目；B、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小不小于100目；C、在步骤B中得到的产品中加入蒸馏水至步骤B中得到的产品完全溶解，然后加入步骤A得到的产品，最后加入分散剂；D、在步骤C得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为7-15％的可塑泥料；E、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；F、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200-1300℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2000-2200℃再结晶处理4小时，得烧结体。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤E中成型压力为200-250MPa。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤F中加热到1200-1300℃碳热还原的升温速度为50-60℃/min，加热至2000-2200℃再结晶处理的升温速度为80-100℃/min，所述氮气气氛为0.5-0.8个大气压。本专利技术的进一步技术方案是：一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。本专利技术的有益效果：本专利技术的组成成分的变化以及要求，有效的提高匣钵的抗腐蚀以及耐高温的性能；本专利技术的制备工艺步骤，使得匣钵内部结构更紧密，有效的提高其性能。具体实施方式实施例一：一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉21份、氧化镁粉1份、氧化铝粉8份、硅灰石粉6份、玻璃粉6份、硅酸钠粉30份、硅酸锂11份、分散剂3份以及结合剂5份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：A、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为100目；B、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为100目；C、在步骤B中得到的产品中加入蒸馏水至步骤B中得到的产品完全溶解，然后加入步骤A得到的产品，最后加入分散剂；D、在步骤C得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为8％的可塑泥料；E、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；F、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2000℃再结晶处理4小时，得烧结体。所述步骤E中成型压力为220MPa；所述步骤F中加热到1200℃碳热还原的升温速度为50℃/min，加热至2000℃再结晶处理的升温速度为80℃/min，所述氮气气氛为0.6个大气压。一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。利用以水溶性硅酸锂和硅酸钠为主要液相，以碳化硅为主要固相，使得碳化硅和硅酸锂耐碱性腐蚀的协同作用得到应用。实施例二：一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉25份、氧化镁粉5份、氧化铝粉10份、硅灰石粉7份、玻璃粉8份、硅酸钠粉31份、硅酸锂12份、分散剂4份以及结合剂7份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：A、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为500目；B、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为500目；C、在步骤B中得到的产品中加入蒸馏水至步骤B中得到的产品完全溶解，然后加入步骤A得到的产品，最后加入分散剂；D、在步骤C得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为10％的可塑泥料；E、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；F、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2100℃再结晶处理4小时，得烧结体。一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述步骤E中成型压力为2200MPa；所述步骤F中加热到1200℃碳热还原的升温速度为50℃/min，加热至2100℃再结晶处理的升温速度为100℃/min，所述氮气气氛为0.7个大气压。一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。利用以水溶性硅酸锂和硅酸钠为主要液相，以碳化硅为主要固相，使得碳化硅和硅酸锂耐碱性腐蚀的协同作用得到应用。实施例三：一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉30份、氧化镁粉6份、氧化铝粉12份、硅灰石粉8份、玻璃粉10份、硅酸钠粉32份、硅酸锂14份、分散剂5份以及结合剂8份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：A、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为800目；B、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为800目；C、在步骤B中得到的产品中加入蒸馏水至步骤B中得到的产品完全溶解，然后加入步骤A得到的产品，最后加入分散剂；D、在步骤C得到的产品中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温碳化硅匣钵，其特征在于：该匣钵由以下重量份的原料制成：碳化硅粉20-30份、氧化镁粉4-6份、氧化铝粉8-12份、硅灰石粉5-8份、玻璃粉5-10份、硅酸钠粉30-32份、硅酸锂10-15份、分散剂3-5份以及结合剂5-8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温碳化硅匣钵，其特征在于：该匣钵由以下重量份的原料制成：碳化硅粉20-30份、氧化镁粉4-6份、氧化铝粉8-12份、硅灰石粉5-8份、玻璃粉5-10份、硅酸钠粉30-32份、硅酸锂10-15份、分散剂3-5份以及结合剂5-8份。


2.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅匣钵，其特征在于：所述碳化硅粉的纯度大于98％。


3.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅匣钵，其特征在于：所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。


4.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
A、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小不小于100目；
B、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小不小于100目；
C、在步骤B中得到的产品中加入蒸馏水至步骤B中得到的产品完全溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骏，刘振华，张海，
申请(专利权)人：湖南太子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43