联系电话
13631572573
第三届硅负极用多孔炭材料技术研讨会上,做锂电新材料的研究机构和企业凑到了一起,聊的都是硅负极、多孔炭这几年热度很高的方向。志远工业这次参会,带着面向新材料研发的管式炉和真空炉设备过去,跟一线做材料的科研人员交流。多孔炭材料要做成硅负极的基体,中间碳化、活化好几道高温工序一道接一道,每道工序都离不开炉子。研讨会这种场合,设备厂家能直接听到研究人员的真实诉求,比在办公室里琢磨客户需要什么管用得多。
一、多孔炭制备的热处理链条
多孔炭材料的制备,大致要走碳化和活化两段高温处理。碳化是把前驱体在惰性气氛下加热,把里面的非碳成分分解掉,剩下碳骨架;活化则是在更高温度下通入活化气体,把碳骨架刻蚀出孔道,形成多孔结构。这两段工序对炉子的要求不一样:碳化阶段主要是升温慢、气氛稳,前驱体分解出来的气体要及时抽走,不能残留在炉里影响下一步;活化阶段则要把活化气体均匀地通到样品周围,让刻蚀出来的孔径和孔分布可控。
做这类材料研究的团队,手头往往同时试好几种前驱体配方,每种配方的碳化温度、活化温度、气体流量都不一样。这就要求炉子能灵活改参数,今天这套配方跑一条曲线,明天换配方就改另一条。研讨会上,不少研究人员提到自己用的设备要么太死板,曲线改起来麻烦;要么气氛控制不稳,活化结果重复性差。志远工业这边的管式炉,正是冲着这种研发场景设计的——炉管细长,气氛流通顺畅,多段程序曲线随便编,换配方时改参数就行,不用换设备。
二、研发阶段设备要灵活也要稳
新材料研发跟量产不一样。量产追求的是一台炉子一炉接一炉重复出同样的结果,研发追求的是能快速试错、能把不同条件下的结果对比出来。所以研发用的炉子,参数可改的范围要宽,从低温碳化到高温活化都能覆盖;同时重复性要够,今天跑出来的曲线,明天照着再跑一遍,结果不能差太多,不然研究人员没法判断是材料变了还是设备飘了。
志远工业在研讨会上把研发型管式炉的设计思路讲了讲。温区用多段独立控制,样品区温度均匀,避免样品两头受热不均;气路设计上,进气和排气分开控制,活化气体流量能按工艺阶段调;测温用多支热电偶,分别测炉管不同位置的温度,研究人员能看到样品实际处在什么温度段。这些细节听起来不花哨,但对做材料研发的人来说,每一个都直接关系到实验结果能不能复现。现场有几位高校老师听完,当场把自己正在试的材料体系讲了讲,问这种炉子配自己的实验够不够用。

三、从实验室走向中试的设备衔接
研讨会上另一个话题是实验室成果怎么往中试走。现在硅负极用多孔炭材料还在研发和小试阶段,不少团队在实验室用小管式炉把工艺摸出来了,但放大到中试量,炉子规格怎么选、工艺曲线怎么对应,心里没底。研究人员担心的是,实验室参数在中试炉子上跑不出来一样的结果,前面的研究白费。公司这边在研讨会上提了一个思路:研发型小炉和中试型炉子按同一套热场和气路原理设计,小炉上跑通的曲线,能在中试炉上找到对应区间,放大时不用从头摸。 实际生产中,真空热压炉的温控精度对最终结果影响较大。
这个思路对正在做硅负极材料放大的团队很有吸引力。有几家企业正在从实验室往中试过,正愁找不到能承接放大的设备。技术人员把以往帮类似材料做放大衔接的经验讲了讲,比如小炉和中试炉的温场怎么标定、装样量放大之后气氛分布怎么保证均匀。这些细节讲下来,研究人员觉得比单纯听参数有用——他们要的不是一台能加热的机器,而是一套能把实验结果稳定放大的工艺通道。
四、参会体会和后续
这届研讨会下来,公司最大的收获是摸清了新材料研发这一块对热工设备的真实需求。跟做量产的客户不同,研发端的客户更在意设备的灵活性和可重复性,参数能不能随意改、结果能不能稳定复现。回来之后,技术部把研发型管式炉和真空炉的配置做了梳理,针对碳化、活化这些典型工艺,整理了几套推荐的曲线模板,研究人员过来用的时候可以照着模板改,起步快。
硅负极用多孔炭材料是锂电池下一代负极方向的热门赛道,材料研发节奏快,新的前驱体、新的活化工艺不断冒出来。设备厂要服务好这类新材料研发,就得把设备做得更开放、更好调,让研究人员能把精力放在材料本身的探索上,而不是耗在调设备上。志远工业接下来会继续跟这类新材料研究机构保持交流,把研发端的设备需求转化成产品上的改进点。

新材料研发的每一步推进,背后都有热处理设备在托底。碳化要控温,活化要气氛,放大要重复,哪一环出问题都会影响研究进度。东莞市志远工业设备有限公司这次在第三届硅负极用多孔炭材料技术研讨会上,把服务新材料研发的热工装备方案摆了出来。后续做多孔炭、硅负极以及相关新材料研发的机构和企业,欢迎带着材料体系和工艺难点过来交流,让设备真正为研发所用。 东莞市志远工业设备有限公司主营真空加压烧结炉、真空钎焊炉等系列产品,可根据客户工艺需求定制方案。