W przypadku produkcji nowoczesnych akumulatorów litowo-jonowych na dużą skalę proces wtrysku elektrolitu bezpośrednio określa ostateczną wydajność elektrochemiczną akumulatora, konsystencję produktu i kluczowe wyniki w zakresie bezpieczeństwa. Stawia to nie tylko niezwykle wysokie wymagania w zakresie precyzyjnej kontroli pomiarowej sprzętu do wtryskiwania cieczy, ale także stwarza poważne wyzwania dla długoterminowej stabilności jego głównych komponentów. W rzeczywistej produkcji pod dużym obciążeniem heksafluorofosforan litu i różne wysoce polarne rozpuszczalniki organiczne zawarte w elektrolicie akumulatora litowego są wyjątkowo żrące. W przypadku długotrwałej, precyzyjnej pracy posuwisto-zwrotnej o wysokiej częstotliwości, tradycyjnych metalowych elementów transportu cieczy, łatwo jest utworzyć małe szczeliny na skutek korozji elektrochemicznej i zużycia mechanicznego, co z kolei powoduje ból głowy związany z kapaniem elektrolitu. Prowadzi to nie tylko do niepotrzebnej utraty drogich surowców i częstych przestojów sprzętu w celu konserwacji, ale może również zanieczyszczać środowisko warsztatowe w wyniku ulatniania się elektrolitu, powodując poważne zagrożenia bezpieczeństwa i ostatecznie obniżając wydajność całej linii produkcyjnej.

Aby zasadniczo wypełnić tę lukę technologiczną, tradycyjne procesy obróbki powierzchni metali lub powlekania stały się niewystarczające. Wprowadzenie ceramicznego rdzenia zaworu o strukturze tlenku cyrkonu spowodowało rewolucję w materiałoznawstwie w elementach sterujących płynem rdzeniowym pompy wtryskowej cieczy. Jako przedstawiciel zaawansowanej ceramiki konstrukcyjnej, tlenek cyrkonu nazywany jest w branży „stalą ceramiczną”. Ma nie tylko odporność na pękanie i wytrzymałość na zginanie, które znacznie przewyższają konwencjonalną ceramikę przy wsparciu mechanizmu hartowania ze zmianą fazy, ale także ma niezrównaną obojętność chemiczną. W przypadku długotrwałego bezpośredniego kontaktu z mocnymi kwasami, mocnymi zasadami i wysoce korozyjnymi elektrolitami akumulatorowymi, ceramika cyrkonowa nie rozpuszcza się, nie utlenia ani nie reaguje chemicznie, całkowicie odcinając ryzyko uszkodzeń strukturalnych wywołanych korozją, zarówno ze źródeł fizycznych, jak i chemicznych.

1. Zawór ceramiczny z tlenku cyrkonu Podstawowe wyniki i analiza materiałów

W dziedzinie precyzyjnej kontroli cieczy rdzeń zaworu jest częścią rdzenia, która jest w stanie wytrzymać ścinanie o wysokiej częstotliwości, tarcie i erozję chemiczną, a dobór materiału ma kluczowe znaczenie. Dlaczego branża w końcu skupiła się na ceramice cyrkonowej i obdarzyła ją dużym zaufaniem w trudnych warunkach pracy pomp wtryskowych litowo-jonowych? Odpowiedź możemy znaleźć w jego twardym wykonaniu materiałowym.

• Unikalny mikroskopijny materiał i mechanizm hartowania ze zmianą fazy: Ceramika cyrkonowa ma unikalną strukturę fazy krystalicznej (np. częściowo stabilizowany tlenek cyrkonu PSZ). Kiedy na materiał działa siła zewnętrzna i mikropęknięcia rozszerzają się, koncentracja naprężeń spowoduje lokalną przemianę fazy krystalicznej (faza tetragonalna przechodzi w fazę jednoskośną), a towarzysząca temu ekspansja objętościowa spowoduje ściskanie i zamykanie pęknięć, wykazując w ten sposób wyjątkowo wysoką odporność na pękanie i udarność. To całkowicie zmienia stereotyp dotyczący tradycyjnej ceramiki jako „kruchej i łatwo zapadającej się”.

Stół wydajnościowy z precyzyjnym materiałem ceramicznym Zhufa

• Wyjątkowa odporność na kwasy, zasady i ataki chemiczne: W obliczu silnie korozyjnej soli litu w elektrolicie, tlenek cyrkonu ma prawie obojętną stabilność chemiczną i nie powoduje wytrącania się jonów, które zanieczyszczają elektrolit jak metale.
• Bardzo wysoka odporność na zużycie i właściwości samosmarujące: Twardość w skali Mohsa ustępuje jedynie diamentowi i węglikowi krzemu, a wyjątkowo niski współczynnik tarcia umożliwia utrzymanie gładkości powierzchni uszczelniającej na poziomie nanometrów podczas ruchów posuwisto-zwrotnych o wysokiej częstotliwości, dziesiątki razy na minutę.
• Stabilność termiczna na poziomie mikronów: Współczynnik rozszerzalności liniowej odpowiada współczynnikowi rozszerzalności niektórych metali i nie jest podatny na odkształcenia termiczne w przypadku generowania tarcia i ciepła podczas pracy z dużą prędkością, zapewniając dokładność wagową długotrwałego wtrysku cieczy.

2. Wielowymiarowe porównanie materiału rdzenia zaworu z konkurencyjnymi produktami

Aby wyraźniej wykazać przeważające zalety ceramiki cyrkonowej w zastosowaniu pomp wtryskowych cieczy litowo-jonowej, poniższa tabela przedstawia poziome i wielowymiarowe porównanie pomiędzy tradycyjnymi metalowymi rdzeniami zaworów, ceramicznymi rdzeniami zaworów z tlenku glinu i precyzyjnymi ceramicznymi rdzeniami zaworów cyrkonowych Chihfa:

3. Gratulacje Precyzja wzmocniona technologią materiałową

W odpowiedzi na dokuczliwy problem kapania elektrolitu, ceramiczny rdzeń zaworu z tlenku cyrkonu osiągnął prawdziwy „długoterminowy zerowy wyciek” dzięki swojej ekstremalnej twardości materiału i bardzo wysokiej dokładności obróbki powierzchni. Podczas tarcia o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości w cyklu wtrysku metalowy rdzeń zaworu często ulega zadrapaniom i zadrapaniom z powodu zmęczenia metalu i zużycia ściernego na poziomie mikro, niszcząc oryginalny interfejs uszczelniający. Chropowatość i okrągłość powierzchni części ceramicznych z tlenku cyrkonu o niezwykle dużej gęstości, w połączeniu z nowoczesnym, precyzyjnym szlifowaniem bezkłowym oraz procesami szlifowania i polerowania na poziomie nano, może osiągnąć niezwykle wysokie limity procesu. Oznacza to, że pomiędzy ceramicznym rdzeniem zaworu a ceramiczną tuleją zaworu można uzyskać niezwykle ciasne lustrzane pasowanie. Nie ma potrzeby polegać na gumowych uszczelkach, które są podatne na starzenie. Tylko fizyczne właściwości samosmarujące samego materiału i wyjątkowo wąska szczelina mogą zapewnić precyzyjny pomiar i absolutne uszczelnienie każdego mikrowtrysku. Dokładność powierzchni uszczelniającej na poziomie mikronów może zostać utrzymana nawet po dziesiątkach milionów cykli.

Dla nowoczesnych producentów sprzętu do akumulatorów litowych i producentów akumulatorów, którzy dążą do ekstremalnej redukcji kosztów, poprawy wydajności i inteligentnej produkcji, stosowanie wysokiej jakości ceramicznych rdzeni zaworów z tlenku cyrkonu to nie tylko zwykła wymiana materiałów eksploatacyjnych, ale kluczowa strategia mająca na celu poprawę niezawodności podstawowego sprzętu i zbudowanie ekologicznej i bezpiecznej bariery produkcyjnej. Znacząco wydłuża bezawaryjny czas ciągłej pracy (MTBF) pompy wtryskowej cieczy, uwalniając przedsiębiorstwa od nieefektywnej pracy i konserwacji, częstego zakupu uszczelek i przestojów w celu wymiany rdzeni zaworów, maksymalizując w ten sposób potencjał produkcyjny.

Jako profesjonalny inteligentny producent głęboko zaangażowany w dziedzinie zaawansowanych materiałów ceramicznych, Zhejiang 祝 Firma Fa Precision Ceramics zawsze była zaangażowana w dostarczanie wysoce precyzyjnych rozwiązań z zakresu ceramiki strukturalnej dla nowego przemysłu energetycznego. Opierając się na rygorystycznej technologii formowania proszków i najnowocześniejszych możliwościach precyzyjnej obróbki, wykonany na zamówienie rdzeń zaworu pompy wtryskowej z tlenku cyrkonu firmy Zhufa Ceramics nie tylko osiąga międzynarodowy poziom zaawansowany pod względem spójności wymiarowej i mikrowykończenia, ale także przeszedł rygorystyczną weryfikację maszynową przez wielu wiodących producentów sprzętu do akumulatorów litowych. Wzbogacając sprzęt akumulatorowy litowo o technologię materiałową, całkowicie przezwycięża uporczywy problem kapania i sprawia, że ​​każdy wtrysk jest dokładny.