Способ соединения керамического материала с металлической деталью

 

,-,.АУЕ„, "- - .. НАЯ

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистические

Республик (ti 698960

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.03.78 (21) 2585863/29-33 с присоединением заявки Рй (51 } М. Кл.

С 04 B 37/02 (23) Приоритет

6Ьвудеретеенный комитет

СССР ао аелем изобретений и аткрытий

Опубликовано 25.I1.79. Бюллетень J% 43

Дата опубликования описания ЗО.II.79 (53} УДК 666.638 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Б. Каплунов и H. С. Ильина

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ COEQHHEHNH КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛЬЮ

Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано для соединения твердого электролита (например, двуокиси цнркония) с металлическими электродами.при изготовлении ячейки

5 электрохимического газоанализатора.

Известен способ соединения твердого электролита с металлическими электродами, предусматривающий нагрев зоны соединения jI j .

Согласно этому способу кисточкой наносят слой жидкой платины (пасты) на зону соединения с электродом и обжигают при температуре 900 С.

Недостаток такого способа заключается в необходимости нанесения и обжига слоев пасты, что приводит к большим затратам времени на одно соединение и сложности контроля за глубиной проникновения пасты в поры электролита. При недостаточном проникновении пасты снижается надежность соединения. При более глубоком проникновении пасты неизбежен разброс в электрическом сопротивлении электролита, что для кулонометрических ячеек приводит к невозможности организапии серийного производства газоанализаторов

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ соединения керамического материала с металлической деталью.

Способ заключается .в том, что указанные материалы приводят в контакт, сдавливают, нагревают и охлаждают со снятием нагрузки (2).

Целью изобретения является соединение твердого электролита из двуокиси циркония с электродом и повышение надежнос— ти соединения.

Это достигается тем, что в способе соединения керамического материала с металлической деталью, включающем приведение их в контакт, сдавливанпе, нагревание и охлаждение со снятием нагрузки, сдавливание осуществляют при усилии

0,5-5 кг/мм, нагревание ведут при тем2 пературе, превышающей рабочую температуру электролита на 15-30% в течение

698960 4 ния), доводят температуру с помощью нагревателя 7 до величины на 15-30% выше рабочей температуры электролита и затем дополнительно винтом 11 сжимают ячейку до достйжения усилия на ики электродах 0,5-5 кг/мм.

Затем охлаждают установку до комнатной температуры, после чего ячейка может быть использована в измерительных

1О схемах. з времени, необходимого для стабилизации сопротивления твердого электролита.

Для повышения вибропрочности (ударопрочности) соединения место соединен электродов с твердым электролитом мож цо дополнительно покрыть слоем керам или высокотемпературного электроизоляционного лака.

На чертеже показан один из возможных вариантов реализации предлагаемого способа соединения, когда твердоэлектрическая ячейка выполнена в виде пластинки из двуокиси циркония.

Ячейка 1 вместе с электродами 2 и керамическими пластинками 3 сжаты меж-1 ду керамическими (кварцевыми) стержнями 4, пружиной 5; величина сжатия контролируется по шкале 6, а температурный режим поддерживается с помощью нагревателя 7. 20

Для контроля за величиной электрического сопротивления ячейки 1 ее электроды 2 через резистор 8 соединены с генераторами 9, а с помощью вольтметра 10 производят необходимые измерения тока (падение напряжения на калиброванном сопротивлении) и напряжения на ячейке 1.

Сжатие ячейки производят с помощью винта 11..

Установка работает следующим образом.

Злектроды 2 предварительно прижимают к поверхности твердоэлектролитической ячейки 1 из двуокиси циркония, при необходимости через керамические пластинки

3 < =,"ë вибро- и ударопрочного соединеФормула изобретения

Способ соединения керамического материала с металлической деталью, включающий приведение их в контакт, сдавливание, нагревание и охлаждение со снятием нагрузки, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью соединения твердого электролита из двуокиси циркония с электродом и повышения надежности соединения, сдавливание осуществляют при усилии 0,5-5 кг/мм, нагревание ведут

2 при температуре, превышающей рабочую температуру электролита на 15-30/о в течение времени, необходимого для стабилизации сопротивления твердого электролита.

Источники информации, тринятые во внимание при экспертизе

1. Фильштих В. Топливные элементы.

М., Мир, 1968.

2. Авторскcе свидетельство СССР

Ne 145436, кл. С 04- В 37/02, 1961.

ЦНИИПИ Заказ 7427/23 Тираж 702 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4