Aplicación y parámetros técnicos de hornos giratorios recubiertos de acetileno

El recubrimiento con acetileno es un proceso clave que utiliza la pirólisis de acetileno (C₂H₂) para depositar una capa de carbono en la superficie del material mediante la tecnología de deposición química de vapor (CVD). El horno rotatorio de recubrimiento con acetileno se utiliza principalmente para mejorar la conductividad y la estabilidad estructural de los materiales de electrodos. Sus principios básicos, procesos y aplicaciones son los siguientes:

1. Principios y mecanismos del proceso

(1) Reacción de pirólisis de acetileno: En una atmósfera inerte (como Ar, N₂) a 600–900 °C, las moléculas de acetileno se rompen para generar átomos de carbono activos y se depositan en la superficie del sustrato: Este proceso forma una capa de recubrimiento de carbono uniforme con un espesor de generalmente 1–50 nm.

(2) Mecanismo funcional:

Mejora de la conductividad: La capa de carbono proporciona una red de conducción electrónica para mejorar la conductividad del material;

Amortiguación del volumen: La capa de recubrimiento inhibe la expansión del volumen de los materiales a base de silicio durante la carga y descarga (la tasa de expansión del silicio es tan alta como el 300%);

Estabilidad de la interfaz: Reduce las reacciones secundarias entre las sustancias activas y los electrolitos y mejora la vida útil del ciclo.

2. Escenarios de aplicación típicos: El horno rotatorio recubierto con acetileno se utiliza principalmente para materiales de electrodos de ánodo de silicio-carbono

(1) Recubrimiento de silicio poroso: El acetileno deposita una capa de carbono en la superficie del esqueleto de silicio poroso 3D, de modo que el material compuesto mantiene una capacidad de 1552 mAh/g3 después de 200 ciclos a una corriente de 200 mA/g;

(2) Modificación sinérgica: Compuesto con carbono derivado de MOF (como Si NWs/MOF@C) para mejorar el rendimiento de la velocidad (la capacidad de 4A/g alcanza los 508 mAh/g)

3. Principales parámetros técnicos del horno rotatorio recubierto con acetileno:

(1) Temperatura nominal: 900 °C

(2) Temperatura máxima: 950 °C

(3) Material del tubo del horno: SUS310S

(4) Método de alimentación: descarga del tanque de almacenamiento, transporte en espiral; al descargar del tanque de almacenamiento, se evita que el gas en el horno fluya hacia atrás a través del flujo de aire

(5) Método de descarga: descarga por inclinación y rotación del tubo del horno (la potencia de descarga depende principalmente de la fuerza centrífuga generada por la rotación)

(6) Rotación del tubo del horno: el motor impulsa la rotación del tubo del horno a través del engranaje, y la velocidad es ajustable de 0,01 a 0,05 r/min

(7) Elemento calefactor: Tubo cerámico con cable calefactor Kanthal

(8) Material aislante: Fibra de cerámica

(9) Atmósfera protectora o de purga: nitrógeno

(10) Fuente de carbono: metano/acetileno

(11) Forma de sellado del tubo del horno: fluido magnético + junta rotativa de gran diámetro (DN150) + sello labial

Jiangsu Qianjin Furnace Industry Equipment Co., Ltd. se especializa en la producción y venta de hornos de atmósfera rotatorios recubiertos con acetileno. Le invitamos a enviarnos su consulta.