[发明专利]一种氧化铝-氧化锆陶瓷匣钵的制备方法

说明书

一种氧化铝‑氧化锆陶瓷匣钵的制备方法，涉及高温陶瓷领域，按照质量百分比，将Al₂O₃≥98.5wt%的氧化铝55~65%，ZrO₂+Y₂O₃≥99.5wt%的稳定氧化锆15~25%，ZrO₂≥99.5wt%的单斜氧化锆10~15%，添加剂10~15%，按配比加入到球磨机或搅拌磨中，再外加原料总量35~50%的水溶液，混磨4~6小时，制成浆料，经喷雾造粒机制成造粒料，将造粒料装入橡胶模具中，再将模具放入等静压机中加压成型，将成型坯体经1450~1550℃烧成；本发明制作的致密陶瓷匣钵的体积密度在4.3~4.5g/cm³、显气孔率≤0.1%、常温抗折强度≥400mpa；该匣钵在高温使用过程中耐腐蚀、不渗透、不粘料、不掉渣，可以煅烧任何超强腐蚀性的锂电池正极材料。

技术领域

本发明涉及高温陶瓷领域，尤其是涉及一种氧化铝-氧化锆陶瓷匣钵的制备方法。

背景技术

公知的，陶瓷匣钵是锂电池行业煅烧正极材料的关键高温容器，随着锂电池的发展，对陶瓷匣钵的要求越来越高。锂电产业的发展趋势表现为(1)高端品质要求：一是正极材料向高镍锂盐发展，要求匣钵的耐侵蚀性更高；二是材料的纯度在提高，要求匣钵不得污染材料，不得粘料，不得剥落掉渣；三是材料煅烧温度的均匀性在提高，要求匣钵的壁厚尽量薄；(2)自动化操作要求：就是用机械手夹抓匣钵，对匣钵壁的强度、外形尺寸和重量的要求更苛刻；(3)能耗要求：要求匣钵薄壁、重量轻，以减少匣钵的蓄热量；(4)节省原料要求：就是要求匣钵的高密度，尽量减少正极材料向匣钵内渗透。然而，国内目前大都采用机械压制法成型匣钵和坩埚，使得其品质非常差；主要表现为：(1)、体积密度均匀度很差，造成内部结构局部松散，使其强度、耐高温性能、耐侵蚀性能及使用寿命波动很大；(2)、匣钵的壁厚较大，重量太重，蓄热量较大，能耗大；(3)、表面粗糙，容易粘料，容易剥落掉渣，直接污染锂电原料的洁净度。因此，目前国内生产的陶瓷匣钵的性能无法满足高端锂电材料的需求。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种氧化铝-氧化锆陶瓷匣钵的制备方法。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种氧化铝-氧化锆陶瓷匣钵的制备方法，具体操作步骤如下：

(1)、原料配比：

按照质量百分比，Al₂O₃≥98.5wt％的氧化铝55～65％，ZrO₂+Y₂O₃≥99.5wt％的稳定氧化锆15～25％，ZrO₂≥99.5wt％的单斜氧化锆10～15％，添加剂10～15％；

(2)、浆料制备：

将上述原料按配比加入到球磨机或搅拌磨中，再外加原料总量35～50％的水溶液，混磨4～6小时，制成浆料；

其中，水溶液中含有结合剂，结合剂的加入量为水溶液量的0.1～0.4％；

(3)、喷雾造粒：

将制成的浆料经喷雾造粒机制成造粒料，造粒料为球形颗粒；

(4)、等静压成型：

将造粒料装入橡胶模具中，再将模具放入等静压机中加压成型，成型压力为120～180mpa；

(5)、烧成：

将成型坯体经1450～1550℃烧成，保温时间为4～6小时。