noticias de la compañía sobre ¿Cómo mejorar la vida útil de los rodillos de SiC en la producción de NCM?

En la producción de material catódico NCM (Níquel Cobalto Manganeso), los rodillos de SiC están expuestos a entornos altamente agresivos que involucran LiOH, altas temperaturas y atmósferas oxidantes.

En estas condiciones, la vida útil de los rodillos puede disminuir significativamente, a veces de ~2 años (condiciones LFP) a ~2 meses en procesos NCM.

Mejorar la vida útil de los rodillos de SiC requiere una combinación de optimización de materiales, control de procesos e ingeniería de superficies.

• Fuente de litio: LiOH
• Zona crítica de temperatura: 700–800 °C
• Atmósfera: Gases oxidantes + corrosivos

• El SiC reacciona con el oxígeno:
  • Forma una capa de SiO₂ (protección temporal)
• La descomposición del LiOH produce especies de litio reactivas:
  • Reacciona con SiO₂ → Li₂SiO₃

A 700–800 °C, los silicatos de litio se ablandan y forman fases fundidas, disolviendo las capas protectoras.

• Los compuestos líquidos de litio penetran en el material
• Aceleran las reacciones de corrosión

Observaciones típicas:

• Caída de densidad:
  ≥ 3.05 g/cm³ → ~2.8 g/cm³
• Aumento de la porosidad
• Debilitamiento de los límites de grano

Conduce a fallo estructural y fractura del rodillo

• Y₂O₃ / Al₂O₃ (recubrimiento de tierras raras)
• Aplicado mediante pulverización por plasma

• Prevenir el mojado por sales fundidas
• Bloquear la penetración de gases corrosivos
• Retrasar las reacciones químicas

• Reduce el contacto directo entre compuestos a base de litio y SiC
• Ralentiza la tasa de corrosión

• Mejora rápida en líneas de producción existentes
• Entornos sensibles al costo

Costo típico: ~1000 RMB por rodillo

• Deposición Química de Vapor (CVD)
• Deposita una capa de SiC de alta pureza

• Porosidad casi nula
• Fuerte unión al sustrato
• Alta estabilidad química

• Bloquea la penetración de fases fundidas
• Elimina el ataque débil en los límites de grano
• Mantiene la integridad estructural

Adecuado para entornos de producción continuos y de alta carga

• Los silicatos de litio se ablandan en este rango
• La formación de fases fundidas acelera la corrosión

• Controlar la velocidad de calentamiento a través de esta zona
• Evitar tiempos de residencia prolongados
• Estabilizar las fluctuaciones de temperatura del horno

Reduce la formación de fases fundidas y el ataque químico

• Densidad: ≥ 3.05 g/cm³
• Porosidad abierta: ≈ 0
• SiC de alta pureza (≥ 98.5%)

• La estructura densa limita la penetración
• La alta pureza reduce las fases reactivas

La calidad del material afecta directamente la resistencia a la corrosión

• Medición de densidad
• Inspección superficial (descamación, grietas)
• Verificación de estabilidad dimensional

• Reemplazar rodillos antes de una degradación severa
• Seguir la vida útil frente a las condiciones del proceso

Previene fracturas inesperadas y tiempos de inactividad de la producción

Mejorar la vida útil de los rodillos de SiC en la producción de NCM requiere abordar:

• Corrosión química (reacción LiOH + SiO₂)
• Formación de fases fundidas (700–800 °C)
• Degradación microestructural

Las soluciones efectivas incluyen:

• Recubrimientos superficiales para una mejora rápida
• Capas de SiC CVD para estabilidad a largo plazo
• Optimización del proceso para reducir las condiciones de corrosión

Para la producción de catodos NCM:

Ingeniería de superficies + control de procesos + calidad del material = vida útil extendida del rodillo

Proporcionar lo siguiente ayuda a optimizar el rendimiento:

• Perfil de temperatura del horno
• Fuente de litio (LiOH / Li₂CO₃)
• Dimensiones del rodillo y condiciones de carga
• Vida útil objetivo

Las soluciones personalizadas pueden reducir significativamente las tasas de fallo y los costos operativos.