CN114804884A - 一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法 - 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及其制备方法，主要是通过将传统硅材料与陶瓷原料以及导电金属粉末原料的混合塑型，通过高温碳化煅烧以及加压塑型得到想要的形状和结构，其具体制备方法步骤包括：A、准备碳化硅陶瓷基础原料；B、对原料进行研磨搅拌混合；C、对充分混合原料进行塑型和采样检测；D、对碳化硅材料进行强压塑型；E、对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧；F、检测成品和进行基本清洁抛光，本发明主要目的在于解决电池正负极输出和导入时，局部材料过热的难题，同时兼具较好的耐腐蚀性和耐高温、耐磨损性。
Description
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及其制备方法。
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，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在于解决电池正负极输出和导入电能时，局部材料过热的难题，同时兼具较好的耐腐蚀性和耐高温、耐磨损性的高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法。
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及其制备方法其具体制备方法步骤包括：
A、准备碳化硅陶瓷基础原料；
B、对原料进行研磨搅拌混合；
C、对充分混合原料进行塑型和采样检测；
D、对碳化硅材料进行强压塑型；
E、对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧；
F、检测成品和进行基本清洁抛光。
作为优选，根据步骤A准备碳化硅陶瓷基础原料：
a、对所需的陶泥进初步行筛选去除杂质，晾晒制成块状；
b、将所需金属粉筛选，去除肉眼可见金属颗粒保留较细金属粉末；
c、将碳化硅陶瓷基础原料分开使用塑封袋保存。
作为优选，根据步骤B对原料进行研磨搅拌混合：
a、对碳化硅陶瓷基础原料，陶泥粉、正负极金属粉、其它金属粉按照称重6:3:1进行配比研磨搅拌；
b、搅拌目测相对均匀后进行注水搅拌；
c、使用螺旋搅拌设备进行搅拌挤压融合。
作为优选，根据步骤C对充分混合原料进行塑型和采样检测：
a、对基本成型的碳化硅陶瓷原料进行塑型采样检测；
b、横向、斜向多次取样查看原料内金属粉末是否分布均匀；
c、将检测完成的陶瓷混合原料进行保湿贮存。
作为优选，根据步骤D对碳化硅材料进行强压塑型：
a、将碳化硅原料放入机械挤压设备中进行翻转再次搅拌；
b、加压将原料导入成型模具，释放压力脱模；
c、取出成型模具进行自然晾干。
作为优选，根据步骤E对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧：
a、将晾干成型的碳化硅原料放置在煅烧托板上；
b、将煅烧托板导入煅烧炉中，缓慢分区间加热至1750-1900度；
c、待将温度稳定30分钟后，关闭电源，使用暖风缓慢降温。
作为优选，根据步骤F检测成品和进行基本清洁抛光：
a、取出煅烧成品，使用专业测量工具测量碳化硅陶瓷材料尺寸；
b、对不规整的位置进行抛光清洁；
c、将合格高性能碳化硅陶瓷材料封装起来等待组装使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在于解决电池正负极输出和导入电能时，局部材料过热的难题，同时兼具较好的耐腐蚀性和耐高温、耐磨损性，传统在制备碳化硅陶瓷材料主要通过机械和手动两种方式生产，强压塑型兼具这两种生产方式的优点，既保证生产效率，又保障了生产材料密度和其他生产质量问题，使得生产效率的提高，能够大大降低生产成本。
(2)本发明能够通过区间高温煅烧，有效解决陶瓷材料容易碎裂的难题，同时后续情节抛光有效解决了后续可能给存在的毛刺难题，使得陶瓷材料煅烧结束，材料外侧兼具良好导电性和一定摩擦系数，确保材料使用过程不易脱落。
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及其制备方法其具体制备方法步骤包括：
A、准备碳化硅陶瓷基础原料；
B、对原料进行研磨搅拌混合；
C、对充分混合原料进行塑型和采样检测；
D、对碳化硅材料进行强压塑型；
E、对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧；
F、检测成品和进行基本清洁抛光。
根据步骤A准备碳化硅陶瓷基础原料：
a、对所需的陶泥进初步行筛选去除杂质，晾晒制成块状；
b、将所需金属粉筛选，去除肉眼可见金属颗粒保留较细金属粉末；
c、将碳化硅陶瓷基础原料分开使用塑封袋保存。
根据步骤B对原料进行研磨搅拌混合：
a、对碳化硅陶瓷基础原料，陶泥粉、正负极金属粉、其它金属粉按照称重6:3:1进行配比研磨搅拌；
b、搅拌目测相对均匀后进行注水搅拌；
c、使用螺旋搅拌设备进行搅拌挤压融合。
根据步骤C对充分混合原料进行塑型和采样检测：
a、对基本成型的碳化硅陶瓷原料进行塑型采样检测；
b、横向、斜向多次取样查看原料内金属粉末是否分布均匀；
c、将检测完成的陶瓷混合原料进行保湿贮存。
根据步骤D对碳化硅材料进行强压塑型：
a、将碳化硅原料放入机械挤压设备中进行翻转再次搅拌；
b、加压将原料导入成型模具，释放压力脱模；
c、取出成型模具进行自然晾干。
根据步骤E对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧：
a、将晾干成型的碳化硅原料放置在煅烧托板上；
b、将煅烧托板导入煅烧炉中，缓慢分区间加热至1750-1900度；
c、待将温度稳定30分钟后，关闭电源，使用暖风缓慢降温。
根据步骤F检测成品和进行基本清洁抛光：
a、取出煅烧成品，使用专业测量工具测量碳化硅陶瓷材料尺寸；
b、对不规整的位置进行抛光清洁；
c、将合格高性能碳化硅陶瓷材料封装起来等待组装使用。
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及其制备方法，其具体制备方法步骤包括：
A、准备碳化硅陶瓷基础原料；
B、对原料进行研磨搅拌混合；
C、对充分混合原料进行塑型和采样检测；
D、对碳化硅材料进行强压塑型；
E、对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧；
F、检测成品和进行基本清洁抛光。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤A准备碳化硅陶瓷基础原料：
a、对所需的陶泥进初步行筛选去除杂质，晾晒制成块状；
b、将所需金属粉筛选，去除肉眼可见金属颗粒保留较细金属粉末；
c、将碳化硅陶瓷基础原料分开使用塑封袋保存。
3.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤B对原料进行研磨搅拌混合：
a、对碳化硅陶瓷基础原料，陶泥粉、正负极金属粉、其它金属粉按照称重6:3:1进行配比研磨搅拌；
b、搅拌目测相对均匀后进行注水搅拌；
c、使用螺旋搅拌设备进行搅拌挤压融合。
4.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤C对充分混合原料进行塑型和采样检测：
a、对基本成型的碳化硅陶瓷原料进行塑型采样检测；
b、横向、斜向多次取样查看原料内金属粉末是否分布均匀；
c、将检测完成的陶瓷混合原料进行保湿贮存。
5.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤D对碳化硅材料进行强压塑型：
a、将碳化硅原料放入机械挤压设备中进行翻转再次搅拌；
b、加压将原料导入成型模具，释放压力脱模；
c、取出成型模具进行自然晾干。
6.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤E对塑型完成的碳化硅材料进行分区间高温煅烧：
a、将晾干成型的碳化硅原料放置在煅烧托板上；
b、将煅烧托板导入煅烧炉中，缓慢分区间加热至1750-1900度；
c、待将温度稳定30分钟后，关闭电源，使用暖风缓慢降温。
7.根据权利要求1所述的一种高性能的碳化硅陶瓷材料及其制备方法，其特征在于：所述根据步骤F检测成品和进行基本清洁抛光：
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|---|---|---|---|---|
| CN104649675A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-27 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种碳化硅陶瓷高温耐腐蚀部件的制备方法 |
| CN104671790A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-03 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种防弹板用碳化硅陶瓷及其制备方法 |
| CN110156471A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-23 | 成都永益泵业股份有限公司 | 一种耐磨烧结碳化硅材料及其制造泵部件的方法 |
| CN111519059A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-11 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种制备高性能铝基碳化硅的方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104649675A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-27 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种碳化硅陶瓷高温耐腐蚀部件的制备方法 |
| CN104671790A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-03 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种防弹板用碳化硅陶瓷及其制备方法 |
| CN110156471A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-23 | 成都永益泵业股份有限公司 | 一种耐磨烧结碳化硅材料及其制造泵部件的方法 |
| CN111519059A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-11 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种制备高性能铝基碳化硅的方法 |
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