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    北京耐默公司主營:碳化鎢涂層、碳化鎢噴涂,碳化鎢焊條、碳化鎢粉末、碳化鎢合金顆粒。
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    碳化鎢涂層應用在鋰電正極材料生產線上的三宗罪

    2018-10-30 20:32:47      點擊:
    碳化鎢因為硬度級別很高,被廣泛應用在用作超硬刀具,耐磨材料。從14年電池廠商對于正極材料磁性異物提高要求之后,碳化鎢涂層的應用在國內外更加普遍。在小成我們走訪交流的鋰電池材料生產企業,他們在應用中的反饋是 相對來講國外尤其是德國,日本,韓國等國家進口設備自帶的碳化鎢涂層噴涂厚度、工藝、表面光滑度、密實度、結合強度相對于國內廠家的噴涂要高一個等級。而小成認為不是國外設備、國外工藝多么先進,國內噴涂廠商更多是受限于價格、技術工人手藝兩個因素導致國內噴涂碳化鎢涂層相對國外差一些,價格7000元以內就有人噴涂一平方,即使噴涂面積大,那碳化鎢涂層成本在那里放著。生產廠家給7000元制作一平方,那噴涂廠家會在下面幾個方面進行節約材料成本:噴砂用的材料成本控制、噴涂碳化鎢材料成本控制、噴涂厚度控制、密實度光滑度操作控制,這些每個部分的成本控制都最終影響最后噴涂出來碳化鎢涂層的質量,當然價格確實低到了7000元,但是生產企業應該可以發現,國外噴涂的碳化鎢涂層能夠用半年,而國內低價噴涂的碳化鎢涂層只能用兩三個月,甚至一周時間磨損大的地方就金光閃閃了,就要拆卸返廠二次噴涂了。

    圖(1)鋰電正極材料錐混,噴涂碳化鎢涂層的螺旋使用幾個月后涂層失效
    今天我們講到三宗罪,小成我并不是說碳化鎢涂層一無是處,而是應用在鋰電正極材料上面這三個方面不合適:

    第一宗罪:磨損周期短,一年多次噴涂涂層,增加涂層成本。碳化鎢硬度級別是很高達到莫氏硬度70度,但是噴涂碳化鎢涂層的厚度是0.1mm-0.3mm,磨損強度小的錐混還能湊合用一兩年時間,但是磨損強度大的高速混合機能夠用三個月左右,有些企業的生產工藝三元材料、鈷酸鋰生產過程中磨損厲害的話,只能用半個月甚至是一周時間。按照平均3個月核算的話,一年噴涂4次。一條生產線按照30平積算的話,一年4次就是120平。120平按照均價8000元,那就是96萬的噴涂涂層成本,這個還沒加設備來回運輸物流成本。


    圖(2)正極材料螺帶混料機的螺帶表面噴涂碳化鎢涂層,在螺帶棱角上磨損較快

    第二宗罪:拆卸返廠,周期長。隨著國家政策導向,現在鋰電正極材料企業如雨后春筍般冒出來,很多有實力的企業都希望在這個能源的變革中占據一席之地,有些企業是有那么回事,多一個概念,讓企業股票能夠應勢而升。有些企業是訂單真多的忙不過來,停產一天的價值趕上數百萬人民幣。拆卸返廠噴涂涂層,運輸周期,返廠安裝。整個流程下來三天到半個月的時間周期,如果不能有替代生產線,那么損失就達到數百萬到數千萬。

    第三宗罪:碳化鎢涂層高溫容易“失碳”氧化變成金屬異物,另在500攝度~800攝度空氣中遭受嚴重氧化。碳化鎢不溶于水、鹽酸和硫酸,易溶于硝酸-氫氟酸的混合酸中,所以在前期提鋰過程中如果有混合酸的話容易被腐蝕掉。對于鋰電正極材料、前驅體、提鋰階段生產工藝上,無論是碳化鎢涂層氧化反應增加金屬異物,還是涂層被腐蝕掉,都將對成品電池材料造成不利影響。

    圖(3)高速混料機碳化鎢涂層一般只能使用2個月左右

    磨損周期短,拆卸返廠修復涂層周期長,碳化鎢涂層高溫下氧化反應等綜上所述“三宗罪”,除非是磨損小,或者不持續性磨損腐蝕的設備表面可以使用碳化鎢涂層,建議鋰電正極材料生產企業在有磨損和腐蝕上面選擇上謹慎考慮使用碳化鎢涂層。那有什么材料的涂層可以解決上述問題呢?欲知方案且聽小成下次分解。
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