陶瓷螺纹元件及其制备方法和应用与流程

本发明涉及电池浆料制备，尤其是涉及一种陶瓷螺纹元件及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着电动汽车和便携式设备的需求不断增加，对高安全性和高能量密度的储能设备的追求，促进了高固含锂电池浆料的发展。高固含量浆料对设备的损耗较高，因为固含量越高，设备磨损量越大。螺杆泵具有优秀的混合分散和输送能力，能够持续不断的供料，因而特别适合应用于锂电池正负极浆料的配制。现有技术中，螺杆泵设备主要采用金属件，在混料和供料过程中高固含浆料对金属材质的螺杆泵磨损严重，磨损后的金属粉末进入电池浆料内部，影响电池的性能。

2、现有技术中，螺杆泵中的螺杆一般是由螺体、螺旋块以及剪切块组成的一体螺杆，在使用过程中会产生磨损，而且各个部位的磨损程度不一致，螺杆磨损会导致浆料的混合分散效果变差，因此，局部磨损的螺杆也需要整根更换，生产成本高，效率低。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种陶瓷螺纹元件的制备方法，以解决现有技术中上述技术问题中的至少一种。

2、本发明的目的之二在于提供一种陶瓷螺纹元件。

3、本发明的目的之三在于提供一种陶瓷螺纹元件的应用。

4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

5、本发明第一方面提供了一种陶瓷螺纹元件，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％、任选的氧化钇2-6wt.％和任选的氧化铈8-16wt.％。

6、进一步地，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％和氧化钇5.0-5.4wt.％。

7、进一步地，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％和氧化铈8-15wt.％。

8、进一步地，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％、氧化钇2.5-3wt.％和氧化铈8-9wt.％。

9、进一步地，密度≥6.0g/cm3，维氏硬度≥1200hv。

10、优选地，抗弯强度≥850mpa，抗压强度≥2100mpa，断裂韧性≥9mpa˙m1/2。

11、本发明第二方面提供了所述的陶瓷螺纹元件的制备方法，包括以下步骤：

12、a、将原料粉体装入模具中振实，振实后转移至等静压设备进行等静压成型，得到成型件；

13、b、将所述成型件进行粗加工形成外螺纹得到陶瓷螺纹元件生坯；继续将生坯进行高温烧结，最后进行精加工得到所述陶瓷螺纹元件。

14、进一步地，所述精加工过程包括按先后顺序的内外圆磨、内花键齿加工、外螺纹加工、平面磨加工和抛光；

15、或，

16、所述精加工过程包括按先后顺序的内外圆磨、外螺纹加工、内花键齿加工、平面磨加工和抛光。

17、进一步地，步骤a中，所述振实的频率为15-30hz。

18、优选地，步骤a中，等静压成型的压力为150-300mpa，保压时间为3-10mins。

19、进一步地，步骤b中，所述高温烧结的温度为1450-1600℃，时间为2-6h；

20、优选地，所述高温烧结的升温速率为0.1-2℃/min。

21、本发明第三方面提供了所述的陶瓷螺纹元件在螺杆泵中的应用。

22、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

23、本发明提供的陶瓷螺纹元件，采用全陶瓷材质，提高了螺纹元件的硬度和强度，耐磨性好，在金属浆料生产中不会引入金属杂质，表面光泽度高，能抛光成镜面，易冲洗，表面不粘料，易于装配和更换。

24、本发明提供的陶瓷螺纹元件的制备方法，采用等静压工艺成型，坯体密度均匀，成品率高，机加工余料可以回收利用，大大降低成本，同时生产效率和产能得到提高，适合大规模生产。

25、本发明提供的陶瓷螺纹元件在螺杆泵中的应用，为螺杆泵提供了尺寸精度高，产品致密度和强度高，耐磨性和断裂韧性优异的陶瓷螺纹元件，方便更换，工作效率高，使用成本低，适合大规模推广使用。

技术特征：

1.一种陶瓷螺纹元件，其特征在于，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％、任选的氧化钇2-6wt.％和任选的氧化铈8-16wt.％。

2.根据权利要求1所述的陶瓷螺纹元件，其特征在于，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％和氧化钇5.0-5.4wt.％。

3.根据权利要求1所述的陶瓷螺纹元件，其特征在于，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％和氧化铈8-15wt.％。

4.根据权利要求1所述的陶瓷螺纹元件，其特征在于，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84-96wt.％、氧化铝0.1-0.5wt.％、氧化钇2.5-3wt.％和氧化铈8-9wt.％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的陶瓷螺纹元件，其特征在于，密度≥6.0g/cm3，维氏硬度≥1200hv；

6.一种权利要求1-5任一项所述的陶瓷螺纹元件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述精加工过程包括按先后顺序的内外圆磨、内花键齿加工、外螺纹加工、平面磨加工和抛光；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述振实的频率为15-30hz；

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述高温烧结的温度为1450-1600℃，时间为2-6h；

10.一种权利要求1-5任一项所述的陶瓷螺纹元件，或者权利要求6-9任一项所述的制备方法制备得到的陶瓷螺纹元件在螺杆泵中的应用。

技术总结本发明提供了一种陶瓷螺纹元件及其制备方法和应用，具体涉及电池浆料制备技术领域。本发明提供的陶瓷螺纹元件，材质包括按照质量百分比计的氧化锆84‑96wt.％、氧化铝0.1‑0.5wt.％、任选的氧化钇2‑6wt.％和任选的氧化铈8‑16wt.％。该陶瓷螺纹元件采用全陶瓷材质，提高了螺纹元件的硬度和强度，耐磨性好，在金属浆料生产中不会引入金属杂质，表面光泽度高，能抛光成镜面，易冲洗，表面不粘料，易于装配和更换。本发明提供的陶瓷螺纹元件的制备方法，采用等静压工艺成型，坯体密度均匀，成品率高，机加工余料可以回收利用，大大降低成本，同时生产效率和产能得到提高，适合大规模生产。技术研发人员：吴泽霖,张中春,彭建林,庞学谦,陈浩受保护的技术使用者：深圳市莫提尔科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19