Vaka Çalışması #01: NCM Üretiminde Sadece İki Ay Sonra Silindir Kırılması
Bir katot malzemesi üreticisi, bir NCM üretim fırınında çalışan birçok silisyum karbür silindir çubuğunun zamanından önce arızalandığını bildirdi.
Silindirler yalnızca iki ay önce takılmıştı; bu da beklenen hizmet ömrünün oldukça altındaydı.
Müşteri ilk bakışta malzeme kalitesi sorunundan şüpheleniyordu.
Ancak ayrıntılı bir araştırma farklı bir hikayeyi ortaya çıkardı.
Tipik fırın koşulları şunları içerir:
- Sıcaklık: 700–800°C
- Sürekli çalışma
- Lityum içeren atmosfer
- NCM katot malzemesi üretimi
Silindirler şunları gösterdi:
- Yüzey rengi değişikliği
- Lokalize korozyon
- Mukavemet azalması
- Erken kırık
Mikroskobik incelemede hasarın silindir yüzeyinin yakınında yoğunlaştığı ortaya çıktı.
Yapıda basit mekanik çatlama yerine kimyasal bozunma belirtileri görüldü.
En çok etkilenen alanlar lityum içeren buharlara maruz kalan bölgelere karşılık geldi.
Birincil arıza mekanizması lityumun neden olduğu korozyondu.
Yüksek sıcaklıklarda lityum bileşikleri SiC yüzeyindeki koruyucu silika tabakasıyla reaksiyona girdi.
Reaksiyon, koruyucu bariyeri yavaş yavaş yok eden lityum silikatlar üretti.
Yüzey koruması tehlikeye girdiğinde:
- Korozyon içeriye doğru nüfuz etti
- Gözeneklilik arttı
- Mekanik mukavemet azaldı
Sonunda silindir normal çalışma yükleri altında kırıldı.
İlgili Okuma:
LiOH, Lityum Batarya Fırınlarındaki SiC Bileşenlerine Neden Daha Aşındırıcıdır?
Lityum Ortamlarında SiC'nin Katman Katman Korozyon Mekanizması
Müşteri şunları uyguladı:
- Geliştirilmiş atmosfer kontrolü
- Gelişmiş bakım denetimleri
- Daha yüksek yoğunluklu SSiC bileşenleri
Bu değişiklikler silindir ömrünü önemli ölçüde artırdı.
Lityum pil üretiminde silindir arızası her zaman mekanik bir sorun değildir.
Kimyasal bozunma görünür hasar ortaya çıkmadan çok önce başlayabilir.
