CN114702317A - 一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，主要是通过将碳化硅陶瓷原料进行混合搅拌、模具塑型、再通过低温烧结得到高强度碳化硅陶瓷材料，其具体制备方法步骤包括：A、综合筛选碳化硅陶瓷制备原料；B、原料配比注水搅拌加压成型；C、原料取样检测及挤压塑型；D、脱模修正及保湿贮存；E、分区间波段长耗时低温烧结；F、出炉检测外观及内侧边缘修整，相较于传统生产得到的碳化硅材料更加环保节能，有效降低碳化硅陶瓷材料的生产成本，同时得到的碳化硅陶瓷材料更加耐磨、耐高温，低温烧结使得碳化硅陶瓷材料的抗氧化、抗酸碱性得到了大大的提高，使得铅酸电池的正负极的使用寿命更长。

Description

一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法
技术领域
本发明涉及电池正负极材料生产技术领域，具体为一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法。
背景技术
随着环保意识的提高，新能源汽车的全面推广，纯电车受到越来越多人的关注，纯电车全部用电池储存的电能来驱动车辆行驶，传统汽车电池多为锂电池，锂电池性能相对稳定，使用成本相对较低，但是由于汽车需要的锂电池功率相对较大，使用安全不得忽视，传统电池，当使用频率高，又或是局部短路时，电池两端会迅速升温，传统电池金属正负极材料会迅速融化，如果高温未得到有效解决，下一步将是电池爆炸，造成人员受伤，传统锂电池正负极陶瓷材料生产成本相对较高，使用安全系数相对较低，导电性有限，传统碳化硅陶瓷材料制备的方法是高温煅烧，容易造成陶瓷材料碎裂，导致生产效率低，以及煅烧耗电量大导致生产成本增加，所以如何解决上述提出的问题成为了当前急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相较于传统生产得到的碳化硅材料更加环保节能，有效降低碳化硅陶瓷材料的生产成本，同时得到的碳化硅陶瓷材料更加耐磨、耐高温，低温烧结使得碳化硅陶瓷材料的抗氧化、抗酸碱性得到了大大的提高，使得铅酸电池的正负极的使用寿命更长的高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法其具体制备方法步骤包括：
A、综合筛选碳化硅陶瓷制备原料；
B、原料配比注水搅拌加压成型；
C、原料取样检测及挤压塑型；
D、脱模修正及保湿贮存；
E、分区间波段长耗时低温烧结；
F、出炉检测外观及内侧边缘修整。
作为优选，根据步骤A综合筛选碳化硅陶瓷制备原料：
a、对所需原料进行细化处理，待完全呈现粉末状再进行筛选；
b、对筛选完成的制备原料进行综合二次筛选，得到相对较细的原料粉末；
c、对制备的粉末原料进行称重标记装袋。
作为优选，根据步骤B原料配比注水搅拌加压成型：
a、根据使用需要选取一定量的较粗原料粉末和较细原料粉末；
b、将较粗的原料粉末按照金属粉末与陶瓷泥粉1:9的重量配比进行融合干搅拌；
c、相对均匀后进行注水搅拌，待原料呈现松软固态则停止搅拌，取出原料防止于工作平台上。
作为优选，根据步骤C原料取样检测及挤压塑型：
a、使用专业设备对原料进行取样切片对比检测；
b、符合既定标准则将原料放入挤压塑型模具中进行挤压塑型；
c、待完成单组挤压塑型，撤去挤压动能，取出塑型模具。
作为优选，根据步骤D脱模修正及保湿贮存：
a、将塑型完成原料件摆放在工作台上，手动将较细原料粉末蘸水均匀涂刷在原料件外侧；
b、完成修正的原料件放置于烧结托板上；
c、将烧结托板转移至阴凉处，待原料件晾干后取出。
作为优选，根据步骤E分区间波段长耗时低温烧结：
a、将烧结托板导入低温烧结炉中，利用炉温进行30分钟预热；
b、通电后进行时间波段的间断温度调整，将温度控制在500-800摄氏度之间；
c、6-12小时之后不断电取出样品检查烧结情况，确认烧结完成取出。
作为优选，根据步骤F出炉检测外观及内侧边缘修整：
a、出炉后待成品碳化硅陶瓷材料冷却后，肉眼观察是否存在明显缺陷；
b、对符合生产要求的原料件进行专业尺寸测量；
c、对偏差较大的碳化硅陶瓷材料进行边缘修正之后进行统一抛光；
d、完成抛光的碳化硅陶瓷材料进行统一包装储存。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明以综合筛选提供多种尺寸的原料粉末，同时进行标记装袋便于后续使用，实际生产可用于生产使用也可以用于转售，且称重计量装袋后也更加便于后续直接使用，能够有效解决使用前重量计量偏差大的难题，实际应用可更具使用需要灵活配比。
(2)本发明能够通过低温烧结获取足够强度的碳化硅陶瓷材料，且低温烧结更加节能，减少电能损耗，间断性分时间波段进行温度调整能够使得陶瓷材料完全成型，不至于出现局部未完全烧结的情况，同时温度变化调整烧结也更节能，相较于持续高温能够减少一半以上的电能损耗。
附图说明
图1为本发明制备流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法其具体制备方法步骤包括：
A、综合筛选碳化硅陶瓷制备原料；
B、原料配比注水搅拌加压成型；
C、原料取样检测及挤压塑型；
D、脱模修正及保湿贮存；
E、分区间波段长耗时低温烧结；
F、出炉检测外观及内侧边缘修整。
根据步骤A综合筛选碳化硅陶瓷制备原料：
a、对所需原料进行细化处理，待完全呈现粉末状再进行筛选；
b、对筛选完成的制备原料进行综合二次筛选，得到相对较细的原料粉末；
c、对制备的粉末原料进行称重标记装袋。
根据步骤B原料配比注水搅拌加压成型：
a、根据使用需要选取一定量的较粗原料粉末和较细原料粉末；
b、将较粗的原料粉末按照金属粉末与陶瓷泥粉1:9的重量配比进行融合干搅拌；
c、相对均匀后进行注水搅拌，待原料呈现松软固态则停止搅拌，取出原料防止于工作平台上。
根据步骤C原料取样检测及挤压塑型：
a、使用专业设备对原料进行取样切片对比检测；
b、符合既定标准则将原料放入挤压塑型模具中进行挤压塑型；
c、待完成单组挤压塑型，撤去挤压动能，取出塑型模具。
根据步骤D脱模修正及保湿贮存：
a、将塑型完成原料件摆放在工作台上，手动将较细原料粉末蘸水均匀涂刷在原料件外侧；
b、完成修正的原料件放置于烧结托板上；
c、将烧结托板转移至阴凉处，待原料件晾干后取出。
根据步骤E分区间波段长耗时低温烧结：
a、将烧结托板导入低温烧结炉中，利用炉温进行30分钟预热；
b、通电后进行时间波段的间断温度调整，将温度控制在500-800摄氏度之间；
c、6-12小时之后不断电取出样品检查烧结情况，确认烧结完成取出。
根据步骤F出炉检测外观及内侧边缘修整：
a、出炉后待成品碳化硅陶瓷材料冷却后，肉眼观察是否存在明显缺陷；
b、对符合生产要求的原料件进行专业尺寸测量；
c、对偏差较大的碳化硅陶瓷材料进行边缘修正之后进行统一抛光；
d、完成抛光的碳化硅陶瓷材料进行统一包装储存。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其具体制备方法步骤包括：
A、综合筛选碳化硅陶瓷制备原料；
B、原料配比注水搅拌加压成型；
C、原料取样检测及挤压塑型；
D、脱模修正及保湿贮存；
E、分区间波段长耗时低温烧结；
F、出炉检测外观及内侧边缘修整。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤A综合筛选碳化硅陶瓷制备原料：
a、对所需原料进行细化处理，待完全呈现粉末状再进行筛选；
b、对筛选完成的制备原料进行综合二次筛选，得到相对较细的原料粉末；
c、对制备的粉末原料进行称重标记装袋。
3.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤B原料配比注水搅拌加压成型：
a、根据使用需要选取一定量的较粗原料粉末和较细原料粉末；
b、将较粗的原料粉末按照金属粉末与陶瓷泥粉1:9的重量配比进行融合干搅拌；
c、相对均匀后进行注水搅拌，待原料呈现松软固态则停止搅拌，取出原料防止于工作平台上。
4.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤C原料取样检测及挤压塑型：
a、使用专业设备对原料进行取样切片对比检测；
b、符合既定标准则将原料放入挤压塑型模具中进行挤压塑型；
c、待完成单组挤压塑型，撤去挤压动能，取出塑型模具。
5.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤D脱模修正及保湿贮存：
a、将塑型完成原料件摆放在工作台上，手动将较细原料粉末蘸水均匀涂刷在原料件外侧；
b、完成修正的原料件放置于烧结托板上；
c、将烧结托板转移至阴凉处，待原料件晾干后取出。
6.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤E分区间波段长耗时低温烧结：
a、将烧结托板导入低温烧结炉中，利用炉温进行30分钟预热；
b、通电后进行时间波段的间断温度调整，将温度控制在500-800摄氏度之间；
c、6-12小时之后不断电取出样品检查烧结情况，确认烧结完成取出。
7.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于：所述根据步骤F出炉检测外观及内侧边缘修整：
a、出炉后待成品碳化硅陶瓷材料冷却后，肉眼观察是否存在明显缺陷；
b、对符合生产要求的原料件进行专业尺寸测量；
c、对偏差较大的碳化硅陶瓷材料进行边缘修正之后进行统一抛光；
d、完成抛光的碳化硅陶瓷材料进行统一包装储存。
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