本发明涉及匣钵领域，特别涉及一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用。
背景技术：
目前，锂电池正极材料是利用匣钵承载物料高温煅烧而成，一般采用匣钵来承载碳酸锂和金属氧化物进行高温反应，在高温下碱性氧化物氧化锂与匣钵表层中酸性氧化物二氧化硅、两性氧化物三氧化二铝发生一定的化学反应，产生玻璃质物质，国内外匣钵消耗的平均指标是每吨正极材料消耗200-300公斤，匣钵经过冷热重复使用，一般使用20-30次就会报废。
目前匣钵的制备成品率低，匣钵的性能差。
技术实现要素：
发明的目的在于提供一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法及其应用，解决了成品率低以及匣钵性能差的问题。
本发明是这样实现的，一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉20-30份、氧化镁粉4-6份、氧化铝粉8-12份、硅灰石粉5-8份、玻璃粉5-10份、硅酸钠粉30-32份、硅酸锂10-15份、分散剂3-5份以及结合剂5-8份。
本发明的进一步技术方案是：所述碳化硅粉的纯度大于98％。
本发明的进一步技术方案是：所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。
本发明的进一步技术方案是：一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：
a、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小不小于100目；
b、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小不小于100目；
c、在步骤b中得到的产品中加入蒸馏水至步骤b中得到的产品完全溶解，然后加入步骤a得到的产品，最后加入分散剂；
d、在步骤c得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为7-15％的可塑泥料；
e、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；
f、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200-1300℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2000-2200℃再结晶处理4小时，得烧结体。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤e中成型压力为200-250mpa。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤f中加热到1200-1300℃碳热还原的升温速度为50-60℃/min，加热至2000-2200℃再结晶处理的升温速度为80-100℃/min，所述氮气气氛为0.5-0.8个大气压。
本发明的进一步技术方案是：一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。
本发明的有益效果：本发明的组成成分的变化以及要求，有效的提高匣钵的抗腐蚀以及耐高温的性能；本发明的制备工艺步骤，使得匣钵内部结构更紧密，有效的提高其性能。
具体实施方式
实施例一：
一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉21份、氧化镁粉1份、氧化铝粉8份、硅灰石粉6份、玻璃粉6份、硅酸钠粉30份、硅酸锂11份、分散剂3份以及结合剂5份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。
一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：
a、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为100目；
b、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为100目；
c、在步骤b中得到的产品中加入蒸馏水至步骤b中得到的产品完全溶解，然后加入步骤a得到的产品，最后加入分散剂；
d、在步骤c得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为8％的可塑泥料；
e、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；
f、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2000℃再结晶处理4小时，得烧结体。
所述步骤e中成型压力为220mpa；所述步骤f中加热到1200℃碳热还原的升温速度为50℃/min，加热至2000℃再结晶处理的升温速度为80℃/min，所述氮气气氛为0.6个大气压。
一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。
利用以水溶性硅酸锂和硅酸钠为主要液相，以碳化硅为主要固相，使得碳化硅和硅酸锂耐碱性腐蚀的协同作用得到应用。
实施例二：
一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉25份、氧化镁粉5份、氧化铝粉10份、硅灰石粉7份、玻璃粉8份、硅酸钠粉31份、硅酸锂12份、分散剂4份以及结合剂7份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。
一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：
a、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为500目；
b、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为500目；
c、在步骤b中得到的产品中加入蒸馏水至步骤b中得到的产品完全溶解，然后加入步骤a得到的产品，最后加入分散剂；
d、在步骤c得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为10％的可塑泥料；
e、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；
f、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1200℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2100℃再结晶处理4小时，得烧结体。
一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述步骤e中成型压力为2200mpa；所述步骤f中加热到1200℃碳热还原的升温速度为50℃/min，加热至2100℃再结晶处理的升温速度为100℃/min，所述氮气气氛为0.7个大气压。
一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。
利用以水溶性硅酸锂和硅酸钠为主要液相，以碳化硅为主要固相，使得碳化硅和硅酸锂耐碱性腐蚀的协同作用得到应用。
实施例三：
一种耐高温碳化硅匣钵，由以下重量份的原料制成：碳化硅粉30份、氧化镁粉6份、氧化铝粉12份、硅灰石粉8份、玻璃粉10份、硅酸钠粉32份、硅酸锂14份、分散剂5份以及结合剂8份；所述碳化硅粉的纯度大于98％；所述硅酸锂为水溶性硅酸锂。
一种耐高温碳化硅匣钵的制备方法，所述方法包括以下步骤：
a、将碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉混合后在研钵中研磨，使得研磨后的碳化硅粉、氧化镁粉、氧化铝粉、硅灰石粉以及玻璃粉的颗粒大小为800目；
b、再将硅酸钠粉和硅酸锂混合后在研钵中研磨，使得研磨后的硅酸钠粉和硅酸锂的颗粒大小为800目；
c、在步骤b中得到的产品中加入蒸馏水至步骤b中得到的产品完全溶解，然后加入步骤a得到的产品，最后加入分散剂；
d、在步骤c得到的产品中加入结合剂，在捏炼机中捏炼成含水量为14％的可塑泥料；
e、将所述可塑泥料在冲压成型机中冲压成型为所需形状的湿坯，经干燥后得生坯；
f、将干燥后的生胚置于烧结炉中，真空下加热1300℃碳还原2.5小时，后在通入氮气气氛下加热至2200℃再结晶处理4小时，得烧结体。
所述步骤e中成型压力为250mpa；所述步骤f中加热到1300℃碳热还原的升温速度为52℃/min，加热至2200℃再结晶处理的升温速度为100℃/min，所述氮气气氛为0.8个大气压。
一种耐高温碳化硅匣钵的应用，该匣钵主要应用在锂离子正极材料烧结。
利用以水溶性硅酸锂和硅酸钠为主要液相，以碳化硅为主要固相，使得碳化硅和硅酸锂耐碱性腐蚀的协同作用得到应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。