CN105777090A - 一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法,属于耐火材料领域。一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,包括匣钵坯体;其特征在于:匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料,然后于高温炉中烧制成匣钵;所述具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料由干物料和溶剂混合而成,釉料的固体含量为30‑40vol%;干物料组成及质量百分数为:Al2O3:20~50%、SiO2:20~50%、ZrO2:15~35%、MgO:10~25%、Li2O:5~16%。匣钵坯体加入有微粉,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物。本发明可有效阻止锂离子溶液对匣钵的侵蚀。

Description

一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法,属于耐火材料领域。
背景技术
目前,对于抗锂电池高温腐蚀匣钵方面的研究尚少。现有的相关匣钵容器材料主要为莫来石、堇青石基耐火材料,其主要组分有Al2O3、SiO2、MgO等。由于其匣钵结构原因和物质构成原因,在烧结过程中,容易与锂电池材料发生互相渗透、反应等腐蚀行为,不能很好的抵抗锂溶液的侵蚀,使匣钵容器使用寿命缩短。
发明内容
本发明需要解决的问题是提供一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法,可有效阻止锂溶液对匣钵的侵蚀。
为了解决上述问题,本发明通过下述技术方案得以解决:一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,包括匣钵坯体(容器载体);其特征在于:匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料,然后于高温炉中烧制成匣钵;
所述具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料由干物料和溶剂混合而成,釉料的固体含量为30-40vol%;干物料组成及质量百分数为:Al2O3:20~50%、SiO2:20~50%、ZrO2:15~35%、MgO:10~25%、Li2O:5~16%。
所述匣钵坯体的材料采用下述三种之一:
①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%(莫来石90~98%);所述的微粉为红柱石、蓝晶石(一般很少用蓝晶石,因其于1200℃左右,热膨胀系数过大)、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%(堇青石90~98%);所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石20%~30%、堇青石60%~70%、微粉:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物。
所述的溶剂为水。
所述匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料的厚度为2-3mm。
上述一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)按下述三种之一,选取匣钵坯体的材料:
①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石20%~30%、堇青石60%~70%、微粉:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:20~50%、SiO2:20~50%、ZrO2:15~35%、MgO:10~25%、Li2O:5~16%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
所述堇青石的各氧化物质量百分比为:MgO3%-20%、Al2O32%-30%、SiO230%-70%,各氧化物质量百分比之和为100%。
所述莫来石的各氧化物质量百分比为:Al2O340%-80%、SiO220%-60%。
本发明通过改良匣钵的组成成分,减小其结构原因带引起的侵蚀。同时,通过浸渍技术,通过在匣钵内壁涂覆一层高温涂料(具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料),经过高温通过内壁毛细渗透和表面釉质化形成抗强碱高温侵蚀涂层(具有抗锂电池高温腐蚀涂层)。表面釉层即减小对产品的影响,同时也减小了产品对匣钵的腐蚀,从而提高了匣钵的使用寿命。
本发明的有益效果:1、釉料浸渍于匣钵坯体的表面,通过内壁毛细渗透和表面釉质化形成抗锂电池高温腐蚀涂层,具有抗锂电池高温腐蚀涂层的材料的浸渍使锂离子材料与耐火材料匣钵隔离,阻止了其互相渗透,使得耐火材料的使用寿命明显得到提升,可几倍提高窑具使用寿命,为用户大幅降低制造成本。
2、红柱石、蓝晶石、硅线石等的加入减小了匣钵的重烧收缩的缺点,使基体的品质得到提升,提高了匣钵的使用寿命。
3、堇青石相与莫来石相的结合(即匣钵坯体中含有堇青石相和莫来石相),使堇青石的热稳定性和莫来石的耐高温相结合,提高了基体品质,提高匣钵寿命。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:7%、堇青石93%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:25%、SiO2:25%、ZrO2:20%、MgO:25%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例2
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:7%、堇青石93%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:24%、SiO2:24%、ZrO2:19%、MgO:24%、Li2O:9%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例3
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:7%、堇青石93%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:20%、SiO2:20%、ZrO2:30%、MgO:25%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例4
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:9%、堇青石91%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:20%、SiO2:20%、ZrO2:35%、MgO:20%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例5
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:9%、堇青石91%;所述的微粉为硅线石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:25%、SiO2:25%、ZrO2:25%、MgO:20%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例6
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2%、莫来石98%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:50%、SiO2:20%、ZrO2:15%、MgO:10%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例7
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:10%、莫来石90%;所述的微粉为硅线石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:20%、SiO2:50%、ZrO2:15%、MgO:10%、Li2O:5%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例8
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石20%、堇青石70%、微粉:10%;所述的微粉为红柱石;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:39%、SiO2:20%、ZrO2:15%、MgO:10%、Li2O:16%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。
实施例9
一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,包括如下步骤:
1)按下述选取匣钵坯体的材料:
匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石30%、堇青石68%、微粉:2%;所述的微粉为红柱石和硅线石,红柱石和硅线石的质量各占1/2;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%(采取半干压法),然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯);
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:30%、SiO2:30%、ZrO2:15%、MgO:15%、Li2O:10%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆),釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min,在1450℃下保温3h,降温时,开始速率慢,后期速率快,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
匣钵体积密度2.0-2.2g/cm3,膨胀系数在1000℃时,为4×10-5,未涂覆腐蚀涂层时,产品循环使用次数一到两次就会被钴酸锂侵蚀,出现结皮、渗透、开裂等现象。涂敷具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料后,产品循环使用次数可以达到二十次左右,在使用十五次左右,会观察到钴酸锂对釉层的渗透现象,颜色会发生变化。

Claims (7)

1.一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,包括匣钵坯体;其特征在于:匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料,然后于高温炉中烧制成匣钵;
所述具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料由干物料和溶剂混合而成,釉料的固体含量为30-40vol%;干物料组成及质量百分数为:Al2O3:20~50%、SiO2:20~50%、ZrO2:15~35%、MgO:10~25%、Li2O:5~16%。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,其特征在于:所述匣钵坯体的材料采用下述三种之一:
①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石20%~30%、堇青石60%~70%、微粉:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,其特征在于:所述的溶剂为水。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵,其特征在于:所述匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料的厚度为2-3mm。
5.如权利要求1所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)按下述三种之一,选取匣钵坯体的材料:
①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成,微粉所占质量百分数为:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成,各原料质量百分数为:莫来石20%~30%、堇青石60%~70%、微粉:2~10%;所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物;
2)将匣钵坯体的材料加水,控制含水量为9~11wt%,然后平铺于模具中,在50~250MPa条件下共压形成匣钵坯体;
3)按组成及质量百分数为:Al2O3:20~50%、SiO2:20~50%、ZrO2:15~35%、MgO:10~25%、Li2O:5~16%,选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料;
将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂按固体含量为30-40vol%的配比混合,制成釉料,釉料浸渍于匣钵坯体的表面,厚度为2-3mm;
4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃,保温3h,得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。
6.根据权利要求5所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,其特征在于:所述的溶剂为水。
7.根据权利要求5所述的一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法,其特征在于,步骤4中:升温速率为0-400℃范围内,升温速率1℃/min,400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min,在1200-1450℃范围内,升温速率1℃/min。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106946553A (zh) * 2017-04-01 2017-07-14 武汉理工大学 一种低成本长寿命的陶瓷匣钵及其制备方法
CN107266059A (zh) * 2017-07-17 2017-10-20 衡东县东康瓷业有限公司 一种改良型匣钵及其制备方法
CN107382298A (zh) * 2017-07-19 2017-11-24 宜兴市锦泰耐火材料有限公司 电池材料焙烧用匣钵及其制备方法
CN108373324A (zh) * 2018-03-28 2018-08-07 广东山摩新材料科技有限公司 一种用于锂电池正极材料焙烧的轻质匣钵及其制备方法
CN108911742A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 佛山市骏美特种陶瓷有限公司 匣钵高抗腐蚀性涂层及其使用方法
CN109320222A (zh) * 2018-11-09 2019-02-12 洛阳索莱特材料科技有限公司 一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法
CN109467422A (zh) * 2018-04-20 2019-03-15 湖南德景源科技有限公司 一种锂电专用高循环特种陶瓷坩埚及其制备方法
CN110282964A (zh) * 2019-06-20 2019-09-27 武汉科技大学 莫来石-堇青石质锂电池正极材料烧结用匣钵及其制备方法
CN110540418A (zh) * 2019-09-20 2019-12-06 湖南金铠新材料科技有限公司 一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法
CN110746805A (zh) * 2019-10-25 2020-02-04 山东友邦科思茂新材料有限公司 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法
CN111792950A (zh) * 2020-07-11 2020-10-20 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种石榴石固体电解质粉体烧结容器
CN112094127A (zh) * 2020-09-25 2020-12-18 南阳开元高温新材料有限公司 一种蓝晶石尾矿系列匣钵的制作工艺
CN112537967A (zh) * 2020-12-07 2021-03-23 合肥融捷能源材料有限公司 一种锂离子电池正极材料生产用匣钵的修复材料及其修复方法
CN113773067A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 长沙中瓷新材料科技有限公司 一种基于堇青石的匣钵及其生产工艺
CN114230371A (zh) * 2021-11-26 2022-03-25 汉川市石金科技有限公司 一种改善匣钵表面耐腐蚀性,提高使用寿命复合涂层
CN115286430A (zh) * 2022-08-16 2022-11-04 广东邦普循环科技有限公司 匣钵修复浆料及其制备方法、匣钵及匣钵修复方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1415575A (zh) * 2002-10-25 2003-05-07 周季楠 堇青石质窑具的制造方法
CN1800087A (zh) * 2006-01-16 2006-07-12 宜兴市宝欣耐火材料有限公司 高热震性莫来石-堇青石耐火组合物
JP2009292704A (ja) * 2008-06-09 2009-12-17 Noritake Co Ltd リチウムイオン電池の正極活物質製造用匣鉢及びその製造方法
CN103482993A (zh) * 2013-09-13 2014-01-01 湖南仁海科技材料发展有限公司 一种刚玉、莫来石复合材料匣钵及其制备方法
CN104987094A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 武汉理工大学 一种抗碱性陶瓷涂层材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1415575A (zh) * 2002-10-25 2003-05-07 周季楠 堇青石质窑具的制造方法
CN1800087A (zh) * 2006-01-16 2006-07-12 宜兴市宝欣耐火材料有限公司 高热震性莫来石-堇青石耐火组合物
JP2009292704A (ja) * 2008-06-09 2009-12-17 Noritake Co Ltd リチウムイオン電池の正極活物質製造用匣鉢及びその製造方法
CN103482993A (zh) * 2013-09-13 2014-01-01 湖南仁海科技材料发展有限公司 一种刚玉、莫来石复合材料匣钵及其制备方法
CN104987094A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 武汉理工大学 一种抗碱性陶瓷涂层材料及其制备方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106946553A (zh) * 2017-04-01 2017-07-14 武汉理工大学 一种低成本长寿命的陶瓷匣钵及其制备方法
CN107266059A (zh) * 2017-07-17 2017-10-20 衡东县东康瓷业有限公司 一种改良型匣钵及其制备方法
CN107382298A (zh) * 2017-07-19 2017-11-24 宜兴市锦泰耐火材料有限公司 电池材料焙烧用匣钵及其制备方法
CN108373324B (zh) * 2018-03-28 2020-05-22 广东山摩新材料科技有限公司 一种用于锂电池正极材料焙烧的轻质匣钵及其制备方法
CN108373324A (zh) * 2018-03-28 2018-08-07 广东山摩新材料科技有限公司 一种用于锂电池正极材料焙烧的轻质匣钵及其制备方法
CN109467422A (zh) * 2018-04-20 2019-03-15 湖南德景源科技有限公司 一种锂电专用高循环特种陶瓷坩埚及其制备方法
CN108911742A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 佛山市骏美特种陶瓷有限公司 匣钵高抗腐蚀性涂层及其使用方法
CN108911742B (zh) * 2018-08-07 2021-06-01 佛山市骏美特种陶瓷有限公司 匣钵高抗腐蚀性涂层及其使用方法
CN109320222A (zh) * 2018-11-09 2019-02-12 洛阳索莱特材料科技有限公司 一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法
CN110282964A (zh) * 2019-06-20 2019-09-27 武汉科技大学 莫来石-堇青石质锂电池正极材料烧结用匣钵及其制备方法
CN110540418A (zh) * 2019-09-20 2019-12-06 湖南金铠新材料科技有限公司 一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法
CN110746805A (zh) * 2019-10-25 2020-02-04 山东友邦科思茂新材料有限公司 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法
CN110746805B (zh) * 2019-10-25 2022-04-01 山东友邦科思茂新材料有限公司 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法
CN111792950A (zh) * 2020-07-11 2020-10-20 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种石榴石固体电解质粉体烧结容器
CN112094127A (zh) * 2020-09-25 2020-12-18 南阳开元高温新材料有限公司 一种蓝晶石尾矿系列匣钵的制作工艺
CN112094127B (zh) * 2020-09-25 2023-02-28 南阳开元高温新材料有限公司 一种蓝晶石尾矿系列匣钵的制作工艺
CN112537967A (zh) * 2020-12-07 2021-03-23 合肥融捷能源材料有限公司 一种锂离子电池正极材料生产用匣钵的修复材料及其修复方法
CN113773067A (zh) * 2021-11-11 2021-12-10 长沙中瓷新材料科技有限公司 一种基于堇青石的匣钵及其生产工艺
CN113773067B (zh) * 2021-11-11 2022-01-18 长沙中瓷新材料科技有限公司 一种基于堇青石的匣钵及其生产工艺
CN114230371A (zh) * 2021-11-26 2022-03-25 汉川市石金科技有限公司 一种改善匣钵表面耐腐蚀性,提高使用寿命复合涂层
CN115286430A (zh) * 2022-08-16 2022-11-04 广东邦普循环科技有限公司 匣钵修复浆料及其制备方法、匣钵及匣钵修复方法
WO2024036908A1 (zh) * 2022-08-16 2024-02-22 广东邦普循环科技有限公司 匣钵修复浆料及其制备方法、匣钵及匣钵修复方法

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