專利名稱::陶瓷或含陶瓷的切削或沖壓工具作為用于含陶瓷的復(fù)合材料的刃口或沖頭的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種用于切削(Schneiden)和/或沖壓(Stanzen)研磨材料的方法,所述研磨材料即其中磨料顆粒存在于栽體之內(nèi)或栽體表面之上的材料。本發(fā)明特別涉及一種用于切削和/或沖壓陶資隔板或者含陶乾或氧化物組分的隔板的方法,該隔板例如在鋰離子電池組(Lithium-Ionen誦Battery)中使用。
背景技術(shù):
:在鋰離子-電池組應(yīng)用中特別使用如由涂有陶瓷成分的或含陶瓷成分的栽體物質(zhì)組成的隔板。該所謂陶瓷隔板的陶瓷成分可由氧化鋁(A!203)和二氧化硅(Si02)以及其它金屬氧化物如BaTi03、Zr02或Ti02組成。該栽體物質(zhì)例如可由聚合物如聚烯烴、聚酯、聚酰亞胺組成。該陶瓷成分可被引入到聚合物中,其中該聚合物作為基質(zhì)和氧化物作為填料;該陶瓷成分也可呈浸漬、印刷或浸透施加到多孔聚合物栽體上。從WO99/15262中早就已知陶梵隔板或半陶瓷(混雜(hybride))隔板或可作為隔板使用的陶瓷膜。由此文獻(xiàn)可得知隔板或適合用作隔板的膜的制備方法》但作為針對(duì)所述隔板的多孔栽體優(yōu)選不使用導(dǎo)電栽體如金屬織物,因?yàn)槿绻撛泽w的陶乾涂層是不完全的,則在應(yīng)用該類栽體時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部短路。因此所述隔板優(yōu)選具有由非導(dǎo)電材料制成的載體。最近研發(fā)了含陶瓷和聚合物的混雜隔板。在DE10208277中制備了基于聚合物基底材料如聚合物非織造物的隔板,該隔板具有多孔的電絕緣的陶瓷涂層。這種陶究隔板一般用通用的市售常規(guī)的切割工具如圓片刀、剪切機(jī)、杠桿剪切機(jī)等以常用的或硬質(zhì)刃具鋼制成的刀刃(Klinge)切割成所需形狀。其中,一個(gè)缺點(diǎn)是在切削和/或沖壓的過程中有時(shí)觀察到由于磨損導(dǎo)致材料的巨大損耗。而且,可能是由于磨損,在此使用過程中刀刃非常迅速地變鈍。特別是,結(jié)構(gòu)導(dǎo)致不^L則的切削圖案。對(duì)于陶瓷隔板在鋰離子電池中應(yīng)用,將例如以巻材存在的陶瓷隔板切削成此目的所需的尺寸。切削和/或沖壓隔板會(huì)受常規(guī)切削工具如剪切機(jī)、刀具、沖壓機(jī)等的影響。通常,將鋼例如不銹鋼、瑞鋼(Schwedenstahl)或粉末冶金高速鋼用于制造這些常規(guī)工具。然而,使用鋼基工具切削和/或沖壓陶瓷隔板在工具上導(dǎo)致金屬磨損物,然后其殘留粘附到隔板上?,F(xiàn)在,被金屬磨損物污染的這些陶資隔板在它們于鋰離子電池組中使用的過程中會(huì)導(dǎo)致不合意的效果。例如,隔板上金屬磨損物會(huì)導(dǎo)致電池組中的電短路。不但金屬磨損物的導(dǎo)電性可以造成短路,而且由于磨損顆粒的尺寸,如果壓制或擠壓這些顆粒通過則對(duì)隔板造成破壞也可以造成短路。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于裁剪(Zuschneiden)和/或沖壓磨損性材料的方法;在切削和/或沖壓后得到整齊(sauber)的切削邊(Schinit汰ant);沒有發(fā)生導(dǎo)致被切削材料污染的磨損物(Abrieb)、特別是沒有產(chǎn)生于在電池中切削材料的應(yīng)用中導(dǎo)致短路的金屬磨損物(MetallischerAbrieb)和所使用的、具有長(zhǎng)使用壽命且低變鈍的切削工具。此目的通過這樣一種方法以令人吃驚的方式實(shí)現(xiàn),該方法用于切削和/或沖壓包含栽體和磨料顆粒的材料,該磨料顆粒存在于栽體之內(nèi)或至少一部分載體表面之上,其特征在于將涂有陶瓷材料的切削工具,或由陶瓷材料組成的切削工具,或含陶瓷材料的其它切削工具用于切削和/或沖壓該材料。使用本發(fā)明方法中描述的切削共聚的使用與常規(guī)的切削方法相比是顯著進(jìn)步。在具有陶瓷填充物或涂層(如EVONIK的SEPARION)的隔板材料,以及要被切削至規(guī)定尺寸的其它片狀,任逸成巻(aufgewickelt)陶瓷材料的情況下,這特別明顯。SEPARION⑧是一種陶瓷-聚合物復(fù)合材料膜,其中由八1203和Si02組成的陶瓷顆粒嵌入到或施加到聚合物非織造物之中或之上,用作鋰離子電池組的隔板。也可以用所迷的切削或沖壓工具優(yōu)異地(hervorragend)切削或沖壓其它磨料材料如砂紙。根據(jù)本發(fā)明使用的優(yōu)點(diǎn)是提高的也即更整齊的切削圖案、降低的磨損、所用刀刃的明顯更長(zhǎng)的使用期限而沒有刀刃磨損或刃口(Schneide)變鈍,切削機(jī)器和被切削材料都較少污染,以及避免于在電池組中使用該材料的過程中導(dǎo)致短路的金屬磨損。例如,待通過本發(fā)明方法切削和/或沖壓的材料可以包含載體,其由塑料、多孔塑料、這種塑料的非織造物或紡織物、紙張或紙板組成,或者其包含這些材料中的至少一種。然而,待切削和/或待沖壓的材料還可以包含層壓體(Laminat)作為栽體,該層壓體含有上迷材料中的至少一種。然而,例如,栽體也可以是由這些材料中的至少兩種組成的層壓體。栽體可以是利用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚酰胺(PA;PA非織造物(Vlies),Freudenberg)、聚丙烯腈、聚酯(PET)或聚碳酸酯(PC)的塑料纖維制造的聚合物非織造物,其中也能夠使用混合物。該膜可以具有柔軟的聚合物非織造物,優(yōu)選厚度小于100nm,面重小于50g/m2。因此,栽體優(yōu)選是厚度小于30nm,特別是10-20pm的非織造物。特別優(yōu)逸,該栽體是面重小于20g/m2,特別是5-15g/m2的非織造物。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電池組,特別是在鋰離子電池組的情況下足夠高的效率,已經(jīng)證明如果載體的孔隙率優(yōu)選大于50%、更優(yōu)選50-97%、特別優(yōu)選60-90%、非常特別優(yōu)選70-90%,則是有益的。將孔隙率P定義為非織造物的體積(V"速物)減去非織造物纖維的體積(Vw*)除以總體積V非織造物,其中V非織逡物V纖"-V^。因此,P-(V非熾造物—V非w^。非織造物的體積可以由非織造物的尺寸計(jì)算。纖維的體積是通過關(guān)注的非織造物的測(cè)量重量和聚合物纖維的密度獲得的。非織造物中盡可能均勻的孔隙半徑分布對(duì)于用作栽體而言是重要的。非織造物中盡可能均勻的孔隙半徑分布以及最佳匹配的特定尺寸的氧化物顆粒可以導(dǎo)致本發(fā)明膜的最佳孔隙率,特別是從用作隔板的角度而言。特別是對(duì)于將要用作隔板的膜來說,本發(fā)明的膜因此優(yōu)選具有這樣的非織造物,該非織造物具有其中至少50。/。的孔的孔隙半徑為100-500nm的孔隙半徑分布。作為聚合物纖維,非織造物優(yōu)選具有不導(dǎo)電的聚合物纖維,該聚合物優(yōu)選選自聚丙烯腈(PAN)、聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)如聚酰胺12或聚烯烴如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。非織造物特別優(yōu)選具有由聚酯、特別是PET和/或聚酰胺、特別是聚酰胺12制成的聚合物纖維,或完全由這些聚合物纖維組成。非織造物的聚合物纖維優(yōu)選具有0.1-10特別優(yōu)選1-5pm的直徑。待加工的膜/隔板優(yōu)選厚度小于100優(yōu)選小于50urn,特別優(yōu)選厚度為5-35^tm。隔板的厚度對(duì)隔板的性能有相當(dāng)大的影響,主要是因?yàn)榻n電解質(zhì)的隔板的柔韌性和表面電阻都取決于隔板的厚度。在與電解質(zhì)一起應(yīng)用中,隔板特別低的電阻是通過小的厚度實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然,隔板本身具有非常高的電阻,因?yàn)樗旧肀仨毦哂薪^緣性能。而且,較薄的隔板使得在電池組中有提高的堆積密度,因此可以在相同的體積中存儲(chǔ)更大量的能量。為了切削或沖壓這么薄、含顆粒的材料中獲得在微觀范圍內(nèi)整齊的切口(Schnitt),常規(guī)的切削或沖壓工具不合適。與刀刃材料長(zhǎng)使用壽命相關(guān)的這種可重現(xiàn)的整齊切口僅僅由根據(jù)本發(fā)明方法的切削和/或沖壓工具才得以實(shí)現(xiàn)。然而,使用的栽體也可以是多孔塑料膜。在其一側(cè)或兩側(cè)上施加陶瓷層,因此獲得具有如上所迷性能的相似復(fù)合材料。塑料織物也可以類似于塑料非織造物來加工。出版物WO02/15299和WO02/071509描述了制造基于聚合物-陶瓷復(fù)合物的隔板的方法。其中,將無機(jī)材料的懸浮液同樣施加到聚合物材料上?;蛘撸鐬榱吮3蛛姵亟M中較高的安全標(biāo)準(zhǔn),可以使用柔性的陶資隔板。例如,在DE10208277、DE10347569、DE10347566或DE10347567中描述了這種隔板。另外,在DE19918856A1中描迷了由耐熱的芳族聚合物和陶瓷粉構(gòu)成的隔板,其以涂覆法施加到由織物、非織造物、紙張或多孔膜構(gòu)成的基材上。這些隔板可以含在電池組不容許的高發(fā)熱時(shí)熔化且封閉分隔元件空隙的熱塑性樹脂。其中,基于隔板的總重量,陶瓷粉的含量為至多95%重量。在根椐本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案中,栽體由塑料組成或含有塑料,并且將至少一部分磨料顆粒被封入由塑料形成的基質(zhì)中?;蛘?,栽體可以由多孔塑料組成或含有多孔塑料,至少一部分磨料顆粒至少部分地存在于塑料的孔中。磨料顆??梢粤硗饣蛑淮嬖谟谥辽僖徊糠州d體表面上。將這樣的分散體(Dispersion)優(yōu)選用于制造一般的SEPARION代表物,其中基于整個(gè)分散體,所述分散體具有陶瓷顆粒的比例為10-60%質(zhì)量,優(yōu)選15-40%質(zhì)量,特別優(yōu)選20-30%質(zhì)量。相對(duì)于粘合劑,優(yōu)選使用有機(jī)粘合劑比例為0.5-20%質(zhì)量,優(yōu)選1-10%質(zhì)量,特別優(yōu)選1-5%質(zhì)量的分散體。最終產(chǎn)品通常具有20-90%質(zhì)量比例的陶瓷,并且是無溶劑且無水的。在本發(fā)明的范圍中,將"磨料顆粒"理解為具有比補(bǔ)充(komplementar)材料更大硬度的材料??梢曰谀嫌捕阮A(yù)測(cè)磨損性(Abmsivitat)。例如,這種磨料顆??梢允怯捕雀哌_(dá)莫氏9的氧化物或陶瓷顆粒。這對(duì)應(yīng)于剛玉,即氧化鋁。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,磨料顆粒還是氧化物或陶瓷顆粒,并且具有至少7,優(yōu)選至少8,特別優(yōu)選至少9的莫氏硬度。在礦物學(xué)中,將根椐Mohs的劃痕硬度(莫氏硬度)用于定性地分類,并用于礦物的確定。其應(yīng)理解為指的是礦物對(duì)刀片或另一種礦物以強(qiáng)烈的壓力通過新鮮、未風(fēng)化的破裂、裂縫或晶體的表面(參看解理性)進(jìn)行侵入的抵抗性(Widerstand)。例如,礦物B的莫氏硬度在其被刮傷的礦物A和其本身刮傷的礦物C的莫氏硬度之間。那么,對(duì)于莫氏硬度的值,MhA〉MhB〉Mhc是正確的。莫氏硬度是在莫氏硬度l(滑石)與IO(鉆石)之間沒有物理背景(Hintergrund)的無量綱的相對(duì)比較值。硬度等級(jí)參考礦物1滑石2石骨、巖鹽(手指甲)3方解石(銅)4螢石(純鐵)磷灰石(鈷)6正長(zhǎng)石(硅、鉭)7石英(鎢)8黃玉(鉻、淬火鋼)9剛玉、藍(lán)寶石10鉆石該表表明金屬具有較低的硬度(S7),即可以被隔板材料刮傷。這解釋了刀片的磨損和刀刃降低的使用壽命。因此,刀刃的硬度必需更大或至少相同。例如,可以提到下面的物質(zhì)作為氧化物和/或陶瓷顆粒氧化鋁(A1203)、氧化鋯(Zr02)、金紅石(Ti02)、石英(Si02)、鈦酸鋇(BaTi03)、氧化鎂(MgO)、氧化銦錫(ITO)或這些材料的混合物或含這些材料的混合物。其它非氧化物或非陶殼磨料顆粒(例如,磨料(Putzk帥er))可以是Si3N4、碳酸鈣(CaC03)、氫氧化鋁(Al(OH)3)、磷灰石(Ca5(P04)3X)、金屬(W)。在根椐本發(fā)明方法的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,待切削或待沖壓的材料是優(yōu)選意欲在電化學(xué)應(yīng)用,例如(超級(jí))電容器、電池組、鋰離子電池組或鋰金屬電池組中使用的陶資隔板材料。在本發(fā)明的范圍中,將"陶瓷隔板"理解為在電化學(xué)應(yīng)用中使用且涂有如上定義的"磨料顆粒"或含這種顆粒的常規(guī)隔板。這種電化學(xué)應(yīng)用的例子是電容器、超級(jí)電容器、電池組、鋰離子電池組和鋰金屬電池組。在根椐本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中,用于切削和/或沖壓的切削或沖壓工具可以是涂有陶瓷材料的切削或沖壓工具。在這種情況下,切削或沖壓工具的表面或一部分表面可以涂有一層或多層由碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)、碳氮化鈦(TiCN)、碳化鋯(ZrC)、氮化鋯(ZrN)、碳氮化鋯(ZrCN)、氮化鈦鋁(TiA1N)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(Zr02)、二氧化鈦(Ti02)、氮化鉻(CrN)、碳化硅(SiC)、碳化鎢(WC)、硼化鈦(TiB2)或多晶立方氮化硼(cBN)組成或主要含這些材料的層。涂層也可以由含金屬(金屬-Ti、Cr、WC等)的無定形碳組成或可以主要含這些材料。在多個(gè)彼此疊置的層的情況下,這些層可以在每一情形下或部分地由上述材料中的另一種組成。在上述層或多層可以由TiC、TiN、TiCN、ZrC、ZrN、ZrCN、TiAlN、A1203、Zr02、Ti02、含金屬的二硫化鉬或含金屬的無定形碳組成或可以含這些材料的情況下,可以通過CVD法、PVD法或PACVD法施加各層。在PVD法中,在高達(dá)固體經(jīng)液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的高真空中,通過氣相沉積(蒸發(fā))法加熱涂層材料即,例如金屬如鈦、鋯或鋁,氧化物或鹽如二氧化硅。所需的加熱通過用高能電子沖擊、激光器或電阻加熱器實(shí)現(xiàn),并具體取決于層材料(例如TiAlN),以及氣體(N2,Ar)。除這些加熱技術(shù)之外,也使用電弧蒸發(fā)法,其中通過在二個(gè)電極之間點(diǎn)燃電弧使電極材料蒸發(fā)。與PVD法相反,在CVD法中發(fā)生化學(xué)方法。在方法的過程中,由起始材料(前體)才產(chǎn)生待沉積的組分。在此方法中,溫度為200-2000°c。具體取決于能量供給的類型,使用術(shù)語(yǔ)熱激活、等離子體激活、光子激活或激光激活的氣相沉積。單獨(dú)的氣體組分與載氣以1-100kPa的壓力通過反應(yīng)室,在反應(yīng)室中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且以薄層的形式沉積得到的固態(tài)組分,例如2TiCl4+2NH3+H2—2TiN+8HC1。用栽氣運(yùn)走揮發(fā)性的副產(chǎn)品。通過化學(xué)氣相沉積,能夠用許多金屬、半導(dǎo)體、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和氧化物涂覆基材(只要它們?cè)谠摐囟认路€(wěn)定)。尤其應(yīng)用于制造由例如氬化鈦、碳化鈦、碳化二鵠組成的耐磨層,或例如由碳化鈮、氮化硼、硼化鈦、氧化鋁、鉭和硅化物組成的腐蝕保護(hù)層。該層通常達(dá)到0.1-1nm的厚度??梢栽谡婵铡⒏邷叵?,用含1%甲烷和99%氫的工藝氣體沉積結(jié)晶的金剛石層。該層同樣達(dá)到0.1-1pm的厚度。這些層的重要例子是氮化鈦鋁(Ti層):硬度約3300HV氧化開始至80(TC層厚度至多幾微米涂覆溫度從180起至450'C由于在使用過程中溫度作用的結(jié)果,在表面上形成氧化鋁。這導(dǎo)致材料突出的散熱性和極其高的硬度。碳氮化鈦(TiCN):硬度約3000HV氣化開始40(TC層厚度至多幾微米涂覆溫度從300起至450'C此材料具有非常高的硬度。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>說它層不同,完成工具的所得層厚度為幾十(zweistellig)微米直至幾毫米。通過這些方法,因此,獲得層厚度的選擇得以變寬,并因此也拓寬了獲得的加工材料的使用性能(刀刃和刃口或沖頭)。因此,利用這些較厚的層,例如,能夠施加較軟的層,該較軟的層一方面具有較低的摩擦阻力,另一方面在待切削或待沖壓的較硬材料上具有較低的磨損,但由于其陶瓷特性,其是安全的。由于層厚度,工具的使用壽命也足夠地長(zhǎng)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用,應(yīng)該以額外的操作步驟,即研磨和拋光再加工于火焰噴涂法中獲得的涂層,以消除表面不規(guī)則。另外的可能性是涂層由金鋼石或類金鋼石材料,特別是碳(C)和立方氮化硼(BN)組成。通常,通過化學(xué)氣相沉積(化學(xué)氣相沉積-CVD)實(shí)現(xiàn)納米晶(nanokristalline)金剛石涂層的制造。以所謂熱絲CVD(HFCVD)法-一種典型的熱CVD法施加金鋼石涂層。這對(duì)于材料的表面處理來說是常規(guī)的方法。因此獲得納米晶和/或微晶(mikrokristalline)金剛石層。獲得的層制造起來復(fù)雜(有時(shí)在基材上粘附差),因此非常昂貴,但是最耐磨的,且具有極其低的摩擦系數(shù)。而且,可以通過PVD或脈沖激光沉積(PLD)將金剛石層涂覆到基材上。在上迷情況下,涂覆的切削工具本身優(yōu)選由鋼,例如1.4034刀具鋼組成。用作基材的鋼應(yīng)該具有盡可能高的回火溫度。回火溫度是完全或部分消除源自在前硬化步驟或其它熱處理的脆化現(xiàn)象的溫度。在硬質(zhì)刀具鋼的情況下,以及對(duì)于PVD或CVD后處理,此消除是不合意的,因此必須在低于此溫度下對(duì)鋼進(jìn)行操作。因此,鋼的回火溫度越高,在使用過程中鋼可以暴露而其不喪失其硬化結(jié)構(gòu)的溫度就越高。一般使用的鋼是德國(guó)刀具鋼為X46Cd3(材料號(hào)1.4034,美國(guó)名稱AISI420C)。根據(jù)材料名稱,它是高度合金化的,含0.46%的碳和13%的鉻。作為鐵氧體形成劑,鉻首先確保彈性和硬度,其次是抵抗氧化(免于生銹)。特別為刀片刀刃開發(fā)的鋼是來自CrucibleMaterialsCorp.,SyracuseUSA的粉末冶金鋼CPMS30V。此鋼含1.45%的碳、14%的鉻、4%的釩和2%的鉬。而且,可以使用不銹鋼<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案中,用于切削和/或沖壓的切削或沖壓工具可以至少主要由陶瓷材料(C,根椐ISO513縮寫)或由多晶立方氮化硼(BN)組成。由陶瓷材料組成的切削或沖壓工具也稱為陶瓷刀具(Schneidkeramik)。為此,將陶殼生坯研磨成所需的形狀。于是,這樣獲得的陶瓷刀刃可以像鋼基原物(Original)—樣使用。多晶立方氮化硼可以通過所謂的高壓液相燒結(jié)以層的形式施加到硬質(zhì)金屬片上,或可以以實(shí)心體的形式制造,氮化鈦或碳化鈦能夠作為粘結(jié)相。根椐本發(fā)明可以使用的陶瓷刀具可以是氧化物陶瓷(CA)、非氧化物陶瓷(CN)、混合陶瓷(CM)和晶須強(qiáng)化陶瓷(CR)。氧化物陶瓷可以由例如氧化鋁(A1203)、氧化鋯(Zr02)或二氧化鈦(Ti02)組成。含至多20%分散氧化鋯(Zr02)的氧化物混合陶瓷,例如基于氧化鋁的氧化物混合陶資也是特別合適的。在非氧化物陶乾中,特別是由氮化硅(Si3N4)組成的陶乾是合適的。同樣合適的混合陶瓷是由例如,氧化鋁和硬質(zhì)材料如碳化鈦、碳化鎢或氮化鈦燒結(jié)的。晶須強(qiáng)化的陶瓷刀具是用硅晶須增強(qiáng)且以氧化鋁為基礎(chǔ)的陶瓷復(fù)合材料。圖1顯示了用常規(guī)、基于精煉鋼的刀片切削的約50jLim厚的陶瓷隔板?;诰珶掍摰牡镀瑢?dǎo)致明顯可識(shí)別的金屬磨損。圖1中的刻度相應(yīng)于圖2中再現(xiàn)的刻度。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明,用具有陶瓷刀刃的剪切機(jī)切削的約50jLim厚的陶瓷隔板。幾乎檢測(cè)不到金屬磨損。用具有陶瓷刀刃的沖切機(jī)(Stapelschneider)或涂陶瓷的刀片獲得類似的結(jié)果。具體實(shí)施方式實(shí)施例例如,圖1和2顯示了具有標(biāo)準(zhǔn)刃口(鋼,未處理;圖l)和優(yōu)化刃口(硬化或用陶覺覆蓋;圖2)的切削結(jié)果。實(shí)施例1為了切削少量(單個(gè)的片)含陶瓷的膜,來自Dahle的杠桿剪切機(jī)(00561型,具有穂固的金屬臺(tái);由Solinger刀具鋼制備的具有磨光表面的螺紋擰緊的上刀和經(jīng)磨光的下刀)的刃口裝配有硬質(zhì)表面。在拆除并清潔上下刀之后,以PVD法使表面裝備鈥氮化鋁(TiAlN)。厚度約5pm。在切削約50nm厚的SEPARION⑧膜時(shí),能夠獲得非常整齊的切削圖案而沒有金屬磨損(可與圖1中的比較)。由于涂覆的結(jié)果,使用壽命(定義如果由于切削材料中的裂紋(Ausrissen)或溝槽使切削質(zhì)量顯著變差,則直至下一次需要磨光所持續(xù)的時(shí)間)可以提高到超過五倍。在此之前不必重新磨光。實(shí)施例2使用IDEAL(6550型)的沖切機(jī)切削層疊的SEPARION(約100片約50pm厚的,寬度方向上達(dá)到250mm)。對(duì)提供的刀具同樣進(jìn)行清潔,然后以PVD法涂覆1pm厚的TiCN。如果用此設(shè)備切削上迷層疊的SEPARION,則在任何切削情況下都未發(fā)現(xiàn)切削邊變色。這也可以由REM-EDX分析確認(rèn),其中可以確定沒有雜質(zhì)。實(shí)施例3使用制造商Kyocera的陶瓷剪切機(jī)將SEPARION⑧陶瓷薄膜定尺寸切削至所需的尺寸。用此工具,可以整齊地切削材料,并且沒有殘余物??膳c圖l所示的切削圖案相比,發(fā)現(xiàn)沒有金屬磨損的整齊切削圖案。實(shí)施例4通過直徑為4cm的圓形空心沖頭沖出陶瓷薄膜圓形片。用此工具,可以整齊地切削材料,并且沒有殘余物??膳c圖l所示相比,發(fā)現(xiàn)沒有金屬磨損的整齊邊緣。對(duì)比例1(與實(shí)施例2)使用IDEAL(6550型)的沖切機(jī)切削層疊的SEPARION(約100片約50pm厚的,寬度方向上達(dá)到250mm)。如果使用提供的刀刃切削此SEPAR10N⑧疊層,則在第一次切削的切削邊上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)來自刀刃的顯著磨損。這表明其本身被切削邊污染(灰色變色)。對(duì)比例2(與實(shí)施例3)作為說明SEPARION⑧陶瓷膜中磨損性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),使用市售辦公室剪刀(硬化刀刃鋼)切削單層形式的SEPARION⑧陶資膜。切削邊不整齊,且受磨損(ausgefranst),而且在切削邊處或其上發(fā)現(xiàn)可與圖1所示切削邊相比的灰黑色顆粒形式的磨損。權(quán)利要求1.用于切削和/或沖壓包含載體和磨料顆粒的材料的方法,其中該磨料顆粒存在于載體之內(nèi)或至少一部分載體表面之上,其特征在于將涂有陶瓷材料的切削或沖壓工具,或由陶瓷材料組成的切削或沖壓工具,或含陶瓷材料的其它切削或沖壓工具用于切削和/或沖壓該材料。2.根據(jù)權(quán)利要求l的方法,其中所迷栽體由塑料、多孔塑料、這些塑料的非織造物或織物、紙張或紙板組成或含這些材料中的至少一種,或其中所述栽體是含這些材料中至少一種的層壓體或由這些材料中至少兩種組成的層壓體。3.根椐前迷權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述載體由塑料組成或含塑料并將至少一部分磨料顆粒密封入由該塑料形成的基質(zhì)中,或其中所述載體由多孔塑料組成或含多孔塑料且至少部分磨料顆粒至少部分存在于塑料的孔隙中。4.根據(jù)前迷權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述磨料顆粒是氧化物或陶瓷顆粒,并且具有至少7,優(yōu)選至少8,特別優(yōu)選至少9的莫氏硬度。5.根椐前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中待切削和/或待沖壓的材料是陶瓷隔板材料,其優(yōu)選在電化學(xué)應(yīng)用,特別優(yōu)選在電容器、超級(jí)電容器、電池組、鋰離子電池組或鋰金屬電池組中使用。6.根椐權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法,其中用于切削和/或沖壓的切削或沖壓工具涂有一層或多層,這些層各自彼此獨(dú)立地由TiC、TiN、TiCN、ZrC、ZrN、ZrCN、TiAlN、A1203、Zr02、Ti02、CrN、SiC、WC、TiB2、cBN或含金屬的無定形碳組成或者主要含這些材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法,其中已經(jīng)通過CVD法、PVD法或PACVD法施加一層或多層由TiC、TiN、TiCN、ZrC、ZrN、ZrCN、TiAlN、A1203、Zr02、Ti02、CrN、SiC、WC、TiB2、cBN或含金屬的無定形碳組成或含這些材料的層。8.根椐權(quán)利要求6的方法,已經(jīng)通過火焰噴涂法施加由TiC、TiN、TiCN、ZrC、ZrN、ZrCN、TiAlN、A1203、Zr02、Ti02、CrN、SiC、WC、TiB2、cBN或含金屬的無定形碳組成或者含這些材料的層。9.根椐權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)的方法,其中用于切削和/或沖壓的切削或沖壓工具涂有一層或多層由金鋼石或類金鋼石材料組成的層。10.根據(jù)權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)的方法,其中用于切削和/或沖壓的切削或沖壓工具由多晶立方氮化硼(BN)組成,或是陶資刀具(C),特別是氧化物陶瓷(CA)、非氧化物陶瓷(CN)、混合陶瓷(CM)或晶須增強(qiáng)的陶瓷(CR)。11.根據(jù)前迷權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中待切削和/或沖壓的材料用選自沖壓機(jī)、剪切機(jī)、刀片、切斷機(jī)、杠桿剪切機(jī)、沖切機(jī)、巻割機(jī)、縱向和橫向切割機(jī)中的切削或沖壓工具切削和/或沖壓,并且所用的切削或沖壓工具的刃口視需要經(jīng)設(shè)計(jì)為直的、彎曲或圓形的刃口或沖頭。12.權(quán)利要求6-U任一項(xiàng)限定的切削或沖壓工具用于切削和/或沖壓權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)中描述的材料的用途。全文摘要本發(fā)明涉及陶瓷或含陶瓷的切削或沖壓工具作為用于含陶瓷的復(fù)合材料的刀刃或沖壓器的用途。具體地,本發(fā)明涉及一種用于切削和/或沖壓材料的方法,所述材料中磨料顆粒存在于載體之內(nèi)或載體表面之上。本發(fā)明特別涉及一種用于切削和/或沖壓例如在鋰離子電池組中使用的陶瓷隔板的方法。文檔編號(hào)B26D1/00GK101637921SQ200910165060公開日2010年2月3日申請(qǐng)日期2009年7月30日優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日發(fā)明者C·海英,F·雷克斯,M·帕斯卡利,M·特羅查申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限責(zé)任公司