[發明專利]一種用于制造新能源電池漿料的葉輪及其制造方法

在審

• 申請號: 202310194999.7
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116180000A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 黃恒;金旭東;杜保東;張旺;白淑娟
• 申請（專利權）人: 深圳市尚水智能股份有限公司
• 主分類號: C23C8/24
• 分類號: C23C8/24;H01M4/04;H01M4/139;C23C8/02;C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李芃和

本發明公開了一種用于制造新能源電池漿料的葉輪及其制造方法，葉輪的制造方法包括步驟：將原材料加工成目標尺寸的葉輪半成品；其中，所述原材料采用純鈦或鈦合金；清洗所述葉輪半成品，以去除表面雜質；對所述葉輪半成品進行滲氮處理，以制成表面具有改性層的葉輪成品。本發明提供一種表面改性強化的鈦合金葉輪及其制造方法，以冶金結合的方式極大地提高了葉輪表層硬度，提升了表面耐磨損及抵抗空蝕的性能，從而明顯降低了鋰電行業嚴控的金屬異物引入的風險。

技術領域

本發明涉及新能源制造技術領域，尤其涉及一種用于制造新能源電池漿料的葉輪及其制造方法。

背景技術

新能源電池的電極漿料的制備是鋰離子電池生產環節的關鍵工序，電極漿料的性能對鋰離子電池的性能有著重要的影響。

在制漿行業中，目前制漿設備的葉輪一般采用不銹鋼或鋁合金等材料。不銹鋼雖然具有一定的耐腐蝕性，但其未經強化處理導致表面硬度較低，在電池漿料的沖蝕作用下表面容易被磨損出金屬顆粒，進入到電池漿料中，給電池的安全性帶來了一定的隱患。高速運行的鋁合金葉輪在漿料環境中容易發生空蝕，壽命較低。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于制造新能源電池漿料的葉輪及其制造方法，旨在提高葉輪表層硬度，提升表面耐磨損性能，從而降低金屬異物引入的風險，提升葉輪的使用壽命。

為實現上述目的，本發明提出一種葉輪的制造方法，包括如下步驟：

將原材料加工成目標尺寸的葉輪半成品；其中，所述原材料采用純鈦或鈦合金；

清洗所述葉輪半成品，以去除表面雜質；

對所述葉輪半成品進行滲氮處理，以制成表面具有改性層的葉輪成品。

可選地，所述葉輪的改性層深度為10μm～300μm；和/或所述葉輪的改性層硬度為500～1100HV。

可選地，所述對所述葉輪半成品進行滲氮處理，以制成表面具有改性層的葉輪成品的步驟，具體包括：

將所述葉輪半成品裝入工裝夾具上，并將所述工裝夾具放入至熱處理爐中；

對所述熱處理爐進行抽真空處理；

控制所述熱處理爐的爐腔以第一目標速率升溫，并在溫度升至第一目標溫度后，保持所述熱處理爐的爐腔溫度不變并維持第一預設保溫時間，以進行第一次保溫處理；

通入含氮氣體至所述熱處理爐中；

控制所述熱處理爐的爐腔以第二目標速率繼續升溫，并在溫度升至第二目標溫度后，保持所述熱處理爐的爐腔溫度不變并維持第二預設保溫時間，以進行第二次保溫處理，氮化處理開始；

在氮化處理結束后，控制所述熱處理爐的爐腔以第三目標速率降溫冷卻至第三目標溫度，以制成表面具有改性層的葉輪成品，取出所述葉輪。

可選地，所述第一目標速率為30℃～120℃/H，所述第一目標溫度為400～500℃，所述第一預設保溫時間為1～3H。

可選地，所述第二目標速率為30℃～120℃/H，所述第二目標溫度為700～1000℃，所述第二預設保溫時間為2～20H。

可選地，所述第三目標速率為30℃～120℃/H，所述第三目標溫度為150℃以下。

可選地，在所述通入含氮氣體至所述熱處理爐中的步驟中，所述含氮氣體的氣體流量為5～30L/min，所述熱處理爐的真空度為100～600Pa，輝光電壓為700～800V，占空比為0.20～0.60。

可選地，在所述清洗所述葉輪半成品，以去除表面雜質的步驟之前，還包括：

對所述葉輪半成品進行去應力處理。