锂电池对隔膜的要求隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性:1好的化学稳定性—耐有机溶剂2机械性能良好—拉伸强度高,穿刺强度高3良好的热稳定性—热收缩率低;较高的破膜温度4电解液浸润性—与电解液相容性好,吸液率高二陶瓷涂覆特种隔膜陶瓷涂覆特种隔膜:是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密。显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。工件表面涂覆纳米陶瓷,耐磨耐腐蚀,提高工件使用寿命。多功能纳米陶瓷涂覆施工
高速火焰喷涂高速火焰喷涂的原理是将燃料气体(氢气、丙烷等)与助燃剂(O2)以一定的比例导入燃烧室内混合后式燃烧,产生高温高压燃气,燃烧产生的高温气体高速通过膨胀管形成高温高压的超音速焰流。与此同时,送粉系统将粉末材料从低压区送入焰流中,加热加速后喷向工件表面形成涂层。高速火焰喷涂工作温度相对较,粉末的加热温度低、运动速度高,喷涂材料氧化较轻,得到的涂层表面粗糙度小,涂层结合强度和致密度高。因此,高速火焰喷涂适用于制备金属和低熔点纳米陶瓷涂层,目前高速火焰喷涂是制备WC-Co纳米结构涂层常用的方法。多功能纳米陶瓷涂覆施工耐磨性是陶瓷涂层重要的应用性能之一。
单、双层陶瓷复合隔膜是在传统锂离子电池隔膜的基础上,主要以聚烯烃微孔膜、无纺布等为基膜,通过一定工艺涂覆陶瓷层制备的复合锂离子电池隔膜。主要通过原子层沉积技术在基膜表面沉积了一层厚度约为6nm的超薄Al2O3功能层,制备了陶瓷复合隔膜。涂覆成膜工艺缺点是陶瓷层与基膜间的结合力较弱,易出现陶瓷层脱落现象。静电纺丝静电纺丝成膜工艺主要通过热辊压工艺制备具有三明治结构的复合陶瓷隔膜。该工艺优点是:陶瓷粉体颗粒层被限制在双层聚丙烯腈无纺布之间,有效避免了粉体粒子的脱落,同时改善复合隔膜的热稳定性和机械强度。
根据涂层功能的不同,纳米陶瓷涂层的应用可大致分为下述几类:1纳米结构ZrO2热障涂层热障涂层(TBCs)主要用于高温大气或热腐蚀性静态、动态气氛中,可明显降低涡轮部件表面温度,增加燃气轮机功率,提高热效率,在航空发动机上获得了成功应用,并将扩展到柴油机以及汽车和摩托车的发动机中。纳米结构热障涂层因其更优异的性能而受到研究和应用。纳米结构ZrO2涂层导热系数低,热膨胀系数与金属相近,高温下稳定性好,是目前热障涂层。主要原因在于:(1)减少涂层中裂纹的长度,使涂层的断裂韧性提高;(2)晶界对光电子散射增强,降低了涂层的热导率;(3)通过引入可控微气孔,改变了涂层中晶界和层间的电子、光子散射和辐射。新能源锂电行业金属表面纳米陶瓷涂覆。
硬度是纳米陶瓷涂层重要指标之一,硬度的测量比较好采用显微硬度,且应取多个测量点,以其均值作为涂层硬度值。晶粒的细化使纳米陶瓷涂层的硬度明显大于微米陶瓷涂层,如常规WC-12Co涂层的显微硬度为1186HV0.2,而纳米结构WC-12Co涂层的显微硬度为1584HV0.2,是常规涂层的1.3倍。2断裂韧性断裂韧性是反映材料抵抗裂纹失稳扩展的的性能指标。目前陶瓷涂层断裂韧性的定量表征缺乏统一标准,主要有临界应力强度因子、临界裂纹扩展能量释放率和裂纹密度三种表征方法。图2为两种涂层杯凸试验的结果比较,常规陶瓷涂层显示出明显的开裂和剥落现象,而纳米结构涂层并未观察到宏观裂缝。图2常规涂层和纳米涂层的杯凸试验结果比较3耐磨性耐磨性是陶瓷涂层重要的应用性能之一。一般可通过磨损试验测量涂层的磨损速率来进行表征。纳米陶瓷涂层的耐磨性明显优于常规陶瓷涂层,如图3。纳米陶瓷涂层根据材料种类可分为氧化物和非氧化物两大类。多功能纳米陶瓷涂覆施工
陶瓷隔膜在高温下烘烤30min后与普通隔膜的直观。多功能纳米陶瓷涂覆施工
传统陶瓷材料具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能,但由于其质地较脆,韧性、强度较差,因而使它的应用受到较大的限制。随着纳米科学研究深入,发现纳米粉体展现出如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等许多特殊性质,对纳米陶瓷的研究报导也越来越多,纳米陶瓷涂层也成为有机树脂涂层、金属及合金涂层之后涌现出来的一大类无机非金属涂层的总称,在20世纪90年代以来,在航空航天、电子、以及等前列领域得到了持续高速的发展。多功能纳米陶瓷涂覆施工