केस स्टडी #01: एनसीएम उत्पादन में केवल दो महीने के बाद रोलर फ्रैक्चर
एक कैथोड सामग्री निर्माता ने एनसीएम उत्पादन भट्ठी में संचालित कई सिलिकॉन कार्बाइड रोलर छड़ों की समयपूर्व विफलता की सूचना दी।
रोलर्स केवल दो महीने पहले स्थापित किए गए थे, जो अपेक्षित सेवा जीवन से काफी कम था।
पहली नज़र में, ग्राहक को सामग्री की गुणवत्ता संबंधी समस्या का संदेह हुआ।
हालाँकि, एक विस्तृत जांच से एक अलग कहानी सामने आई।
विशिष्ट भट्टी स्थितियों में शामिल हैं:
- तापमान: 700-800°C
- सतत संचालन
- लिथियम युक्त वातावरण
- एनसीएम कैथोड सामग्री उत्पादन
रोलर्स ने दिखाया:
- सतह का मलिनकिरण
- स्थानीयकृत क्षरण
- ताकत में कमी
- समय से पहले फ्रैक्चर
सूक्ष्म परीक्षण से पता चला कि क्षति रोलर की सतह के पास केंद्रित थी।
साधारण यांत्रिक दरार के बजाय, संरचना में रासायनिक गिरावट के सबूत दिखे।
सबसे अधिक प्रभावित क्षेत्र लिथियम युक्त वाष्प के संपर्क में आने वाले क्षेत्रों से संबंधित हैं।
प्राथमिक विफलता तंत्र लिथियम-प्रेरित जंग था।
ऊंचे तापमान पर, लिथियम यौगिकों ने SiC सतह पर सुरक्षात्मक सिलिका परत के साथ प्रतिक्रिया की।
प्रतिक्रिया से लिथियम सिलिकेट उत्पन्न होता है, जो धीरे-धीरे सुरक्षात्मक बाधा को नष्ट कर देता है।
एक बार सतह की सुरक्षा से समझौता हो गया:
- जंग अंदर तक घुस गई
- सरंध्रता बढ़ी
- यांत्रिक शक्ति कम हो गई
अंततः, सामान्य परिचालन भार के तहत रोलर टूट गया।
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ग्राहक ने कार्यान्वित किया:
- बेहतर वातावरण नियंत्रण
- उन्नत रखरखाव निरीक्षण
- उच्च-घनत्व एसएसआईसीसी घटक
इन परिवर्तनों से रोलर जीवन में उल्लेखनीय सुधार हुआ।
लिथियम बैटरी उत्पादन में, रोलर विफलता हमेशा एक यांत्रिक समस्या नहीं होती है।
दृश्यमान क्षति प्रकट होने से बहुत पहले ही रासायनिक क्षरण शुरू हो सकता है।
