Способ получения керамического материала для твердого электролита

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) (l l) (Я)4 С 04 В 35/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 37 62 15 9/29-33 (22) 02.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. Р 6 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) И.Ф. Усатиков, Л.С. Алексеенко, И.Г. Шулик, Н.Т. Дырда, Л.В. Лупыренко и Г.П. Орехова (53) 666.764.2 (088.8) (56) Патент ФРГ Р 2810134, кл. С 04 В 35/48, опублик. 1979.

Будников П.П. и др. Химическая технология керамики и огнеупоров.

М., Изд-во литературы по строительству, 1972, с. 300-301. (54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМНЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТВЕРДОГО ЭЛЕКТРОЛИТА путем брикетирования шихты на основе диоксида циркония и стабилизирующих добавок обжига брикеФ та при 1700-1750 С, дробления с последующим формованием и обжигом о заготовок при 1700-1750 С, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения ионной проводимости, снижения удельного электросопротивле-. ния и повышения его стабильности, в шихту вводят раствор гидрооксида циркония, обжиг брикета осуществляют при парциальном давлении кислорода 10 -10 Па, а заготовки перед обжигом подвергают термообработке при 1100-1300 С и парциальном давлении кислорода 2 ° 10 -2 102 Па.

2. Способ по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что гидрооксид циркония вводят в количестве

3,2-5,2 мас.й (в пересчете на диоксид циркония).

Состав шихты, параметры способа, свойства изделий

Т T

Исходная шихта для изготовления брикета, мас.

Zr0

86,17 86,17 86,17 86,17 86,17 86,17

86, 17

6,66 6,66

7,09 7,09

6,66 6,.66 6,66 6,66

7,09 7,09 7,09 7,09

2 3

6,66

7,09

Параметры способа

Увлажнение массы для приготовления брикета раствором, содержащим гидроксид циркония, (Mac. X по ЯГОД

3,2 3,2

4,3 4,3 4,3 4,3

5,2

Высокотемпературный обжиг брикета парциальное давление кислорода, Па

10 10

Низкотемпературный обжиг издеJIHfi температура обжига, С

1100 1100 1100 1300 1100 1200 1100 парциальное давление кислорода„ Па

2 10а 2 10 2,10 2,10ъ 2,10 9,10 2,10г

f 12

Изобретение относится к способам изготовления огнеупорной керамики, например, из диоксида циркония для работы в различных физических установках в качестве электролитических элементов.

Цель изобретения — повышение ионной проводимости, снижение удельного электросопротивления и повышения его стабильности.

Способ изготовления керамических электролитических элементов осуществляется путем измельчения сырья и его смешения со стабилизирующими добавками, введением в мас11244 2 су раствора гидроксида циркония, брикетирования, обжига брикета при

1700-1250 С с последующим его измельчением, формованием изделий, их низкотемпературным и высокотем-. пературным обжигом при 1100-1300 и 1700-1750 С соответственно.

По данному способу изготовлены

1О керамические электролитические элементы на основе диоксида циркония, стабилизированного, например, оксидами скандия и иттрия.

Свойства полученных изделий при15 ведены в таблице.

10 10 10 10

1211 44

Продолжение таблицы

Пример

Состав шихты, параметры способа, свойства изделий Г Т

Высокотемпературный обжиг изделий температура обжига, С

1750 1750 1750 1750 1750 . 1750 1750 парциальное давление кислорода, Па

2,10 2,10 2,10 2,10 2,10

2,10 2,10

Свойства изделий,Открытая порис(Ж

0,7

1,1 0,8 0,6 0,4 0,3 0,0

Кажущаяся плотность, г/см

5,54 5,55 5,56 5,57 5,58 5,59 5,56

Предел прочности на изгиб,мПа 351,7 356,0

5,1 4,61 4,44 4,18 4,02 3,78 4,52

5,24 4,70

4,52

4,24 4,06 3,81

4,60

2,34 1,9

17 14 1,1

0,79 1,8

Ионная проводимость при 1073 К при t = to э е

9935 996 9979 9985 9991 1000 9965

ВНИИПИ Заказ 606/29 Тираж 640 Подписное

Филиал !П!П "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Удельное электросопротивление при 1000 С !, Ом см

Удельное электросопротивление при

1000 С после изо термической вы- держки в течение

1000 ч 1"„ Ом-см

Старение твердого электролита (уменьшение удельного электросопротивления) в процессе изотермической выдержки

1007 о

361,0 368,4 370,2 375,3 358