会社のニュース NCM 生産における SiC ロールの寿命をどのように改善するか?

NCM（ニッケル・コバルト・マンガン）正極材の製造において、SiCローラーは、LiOH、高温、酸化雰囲気の組み合わせが必要です。

このような条件下では、ローラーの寿命は著しく低下し、約2年（LFP条件）からNCMプロセスでは約2ヶ月の組み合わせが必要です。

SiCローラーの寿命を改善するには、材料の最適化、プロセス制御、表面工学の組み合わせが必要です。

• リチウム源：LiOH
• 温度クリティカルゾーン：で、ケイ酸リチウムは軟化し、溶融相を形成し、保護層を溶解します。
• 雰囲気：酸化性＋腐食性ガス

• SiCは酸素と反応します：
  • SiO₂層を形成（一時的な保護）LiOHの分解により反応性リチウム種が生成されます：
• SiO₂と反応して
  • Li₂SiO₃を生成

700～800℃で、ケイ酸リチウムは軟化し、溶融相を形成し、保護層を溶解します。2. 溶融塩攻撃

• 腐食反応を加速
• 3. 微細構造の劣化

密度低下：

• 3.05 g/cm³ 以上 → 約2.8 g/cm³
  気孔率の増加
• 粒界の弱化
• 構造的破壊とローラーの破損

につながります。SiCローラーの寿命を改善するための主要戦略

• 適用方法：
• プラズマスプレー機能

• 腐食性ガスの浸入をブロック
• 化学反応を遅延させる
• 技術的影響

• 腐食速度を遅くする
• 適用シナリオ

• コスト重視の環境
• 一般的なコスト：ローラーあたり約1000人民元

2. CVD SiCコーティング（長期的な解決策）

• 高純度SiC層
• を堆積利点

• 基材への強力な接着
• 高い化学的安定性
• エンジニアリング上の利点

• 弱化した粒界攻撃を排除
• 構造的完全性を維持
• 適した環境：

連続的、高負荷の生産環境3. クリティカル温度ゾーンの最適化

• 溶融相の形成が腐食を加速する
• 推奨される対策

• 長時間の滞留時間を避ける
• 炉の温度変動を安定させる
• 溶融相の形成と化学的攻撃を低減します。

4. 材料選定と品質管理

• 3.05 g/cm³ 以上開気孔率：
• 約0高純度SiC（98.5%以上）
• 重要な理由

• 高純度は反応性相を低減する
• 材料の品質は腐食耐性に直接影響します。

5. モニタリングと予防保全

• 表面検査（剥離、亀裂）
• 寸法安定性チェック
• メンテナンス戦略

• サービス寿命とプロセス条件を追跡する
• 予期せぬ破損と生産停止を防ぎます。

改善アプローチの比較

化学的腐食（LiOH + SiO₂反応）

• 溶融相の形成（700～800℃）
• 微細構造の劣化
• 効果的な解決策には以下が含まれます：

迅速な改善のための表面コーティング

• 長期的な安定性のためのCVD SiC層
• 腐食条件を低減するためのプロセス最適化
• 主なテイクアウェイ

表面工学 + プロセス制御 + 材料品質 = ローラー寿命の延長

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炉の温度プロファイル

• リチウム源（LiOH / Li₂CO₃）
• ローラーの寸法と負荷条件
• 目標とするサービス寿命
• カスタマイズされたソリューションは、故障率と運用コストを大幅に削減できます。