DE2006639B2

DE2006639B2 - Verfahren zum herstellen einer keramik mit hoher ionenleitfaehigkeit

Info

Publication number: DE2006639B2
Application number: DE19702006639
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Osaka Inoue (Japan)
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 1969-02-13
Filing date: 1970-02-13
Publication date: 1973-02-01
Also published as: DE2006639C3; GB1296145A; DE2006639A1; US3687735A

Description

durch Zusetzen von 15 bis 30 Molprozent eines Natriumsalzes zu «-Aluminiumoxid oder normalem /?-Aluminiumoxid erhalten wurde; der spezifische Widerstand eines solchen Materials beträgt bei 200⁰C noch mehrere 10 000 Ohm · cm und ist für die obenerwähnten Zwecke daher viel zu groß. Obgleich die Natriumionenleitfähigkeit bei Verwendung von anderen Aluminiumoxiden als «-Aluminiumoxid, oder Aluminiumsalzen erheblich verbessert wird, ist das Material wegen des bei 300° C immer noch ein Mehrfaches von lOOhm-cm betragenden spezifischen Widerstandes ungeeignet für die erwähnten Anwendungen.

Bei Versuchen, die Gitterabstände des/9-Aluminiumoxids zu vergrößern, wurde ein Material auf der Basis erhaltene Block wurde gemahlen, dem gemahlenen Material 7,6 g Co₂O₃ zugesetzt und die Mischung unter Zusatz von Äthanol etwa 24 Stunden gemischt. Anschließend wurden der Mischung 3 Gewichtsprozent eines organischen Harzes oder Kunststoffes als Bindemittel zugesetzt und die Mischung in die gewünschte Form gepreßt. Der geformte Körper wurde 30 Minuten bei 1650⁰C in Luft geglüht und gesintert. Auf zwei entgegengesetzte Oberflächen des Sinterkörpers wurden dann Goldelcktroden aufgedampft und der spezifische Widerstand gemessen. Erbetrug5,5Ohm-cm bei 300°C.

Beispiel 2

- _a r . 327,0 g Al₂O₃ · 3 HoO und 55,6 g Na₂CO₃ wurden

von ^-Aluminiumoxid durch Zusatz von Natriumsalz i₅ wie beim Beispiel 1 gemischt, vorgeglüht und gemahlen, anschließend wurden 3,7 g TiO₂ zugesetzt. Wie beim Beispiel 1 wurde dann ein Sinter' orper hergestellt und dessen spezifischer Widerstand gewesen. Es ergab sich ein Wert vcn 6.1 Ohm-cm.

Beispiel 3

162,5 g Al₂O₃, 41,3 g Na₂CO₃ und 5.6 g CoO_;i wurden mit Äthylalkohol etwa 24 Stunden gemischt <z. B. in einer Kugelmühle) und die Mischung dann 7ur Reinigung etwa 3 Stunden bei 1200 C in Luft geglüht. Der dabei erhaltene Block wurde gemahlen, das gemahlene Material mit 3,0 Gewichtsprozent eines organischen Bindemitteis und einer geeigneten Menge an Äthanol gemischt und in die gewünschte Form gebracht. Der

in einer Menge von 10 bis 35 Molprozent, gerechnet als Na₂O und bezogen auf die Anzahl der Moie der den vnrhc·.Kienen Aluminiumoxiden und oder Alumi iiumhvdroxiden und oder Aluminiumsalzen rechnerisch entsprechenden Mer.^c an Al₂O₃, hergestellt, und von den erhaltenen Materialien wurde der der [0,0,16]-Kristallebene entsprechende Beugungswinkel mittels einer pulverförmigen Probe und der Strahlung von einet Kupfer-Antikathode gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 2 durch die Kurve A dargestellt, z'i der die linke O.dinate gehört. Die Kurve B in F i g. 2 zeigt in Verbindung mit der rechten Ordinate den zu Veigleichszw ecken gemessenen spezifischen Widerstand

dieser Materialien. Längs der Abszisse ist der mol- ₆^ w,. ■·■ _- ^- ■

prozentuale Anteil an zugesetztem Natriumsalz, ge- 30 geformte Körper wurde 30 Minuten bei 1670 C in Luft rechnet als Na .O, aufgetragen. Wie aus F i g. 2 deut- geglüht und gesintert und mit Goldelektroden verseuch ersichtlich ist, wuiu· gefunden, daß der Beugungs- hen. wie es bei Beispiel 1 erläutert worden war. Der winkel k'eintr wird, was einer vergrößerung der
(ütterabs'.ände entspricht, wenn mehr als etwa 10 Mol- —.— --.„-

pro/eiit Natriunralz zugesetzt wird, daß er und die 35 und Al₂O, · 3 H₂O Verwendung, dieselben Ergebnisse Gittc.-nbständc sich jedoch im Bereich oberhalb von lassen sich jedoch auch mit anderen1 Aluminiumoxiden, etwa ?.O Molprozeni praktisch nicht mehr ändern. " " *" ^J

F i g. 2 zeigt ferner, daß di; Änderungen des Beugungswinl.cls und des spezifischen Widerstandes im wesentlichen gleichsinnig verlaufen. Aus diesen Versuchsergebnissei' wurde nun der Schluß gezogen, daß die Ionenleitfähigkeit des /i-Aluminiumoxids in einer Beziehung zu den Gitterabständen steht und daß die

Bindungsenergie der NatripTiatome dadurch herab- __t . . _

gesetzt werden kann, daß man Aluminiumatome durch 45 Bereiches ergeben sich Schwierigkeiten beim Sintern, andere geeignete Atome substituiert. da unter 15 Molprozent mit Sintertemperaturen über

i Ü d 1800 C gearbeitet werc'cn muß

hen, wie es bei Beispiel

spezifische Widerstand betrug 5,0 Ohm-cm.

Bei den obigen Beispielen fanden wasserfreies Al₂O₃

ausgenommen \-Oxid, ferner mit Aluminiumhydroxid und Aluminiumsalzen erreichen. An Stelle von Natriumcarbonat können auch andere Natriun-.salze verwendet werden. Es wurde gefunden, daß die bevorzugte Menge an zugesetztem Natriumsalz zwischen 15 und 30 Molprozent, gerechnet als Na₂O und bezogen auf die Anzahl der den Aluminiumverbindungen entsprechenden Mole an Al₂O₃, liegt. Außerhalb dieses

Entsprechend den obigen Überlegungen wurde gefunden, daß die Leitfähigkeit von ^-Aluminiumoxid, das Natriumionen er.ihält, dadurch bemerkenswert erhöht werden kann, daß man Metalle wie Kobalt, Titan, Eisen, Chrom, Niob und Magnesium, uie jeweils einen etwas größeren Ionenradius als das Aluminium haben, in Form von Oxiden zusetzt.

F i g. 3 zeigt die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes eines Ausführungsbeispiels dieses Erfindungsgedankens. Ein Vergleich dieser Figur mit F i g. 1, die dem Stand der Technik entspricht, zeigt, daß das Material gemäß F i g. 3 eine Natriumionenleitfähigkeit hat, die um etwa den Faktor 10⁴ größer ist als die des bekannten Materials. Im folgenden werden einige spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Beispiel 1

C gearbeitet werc'cn muß und bei mehr als 30 Mol.jrozent die Verdampfung von Natrium ein störer !es Ausmaß annimmt. Innerhalb des angegebenen Bereiches hängt der spezifische Widen tand (also die Natriumionenleitfähigkeit) der Sinterkörper nicht wesentlich von der Menge des zugesetzten Natriumsalzes ab.

Das auf Versuchsergebnissen beruhende Diagramm in F i g. 2 zeigt die Abhängigkeit des spezifischen Widerstandes der vorliegenden Materialien bei 300⁰C von der Menge der zugesetzten Metalloxide (Schwermetalloxide). Die Kurven 1 bis 5 entsprechen Zusätzen von Kobaltoxid, Titanoxid, Chromoxid, Eisenoxid bzw. Nioboxid. Aus der für Kobaltoxid geltenden Kurve 1 ist z. B. ersichtlich, daß sich der niedrigste spezifische Widerstand von etwa 5 Ohm-cm bei einer Menge von etwa 3 Gewichtsprozent des Zusatzes ergibt. Bei Mengen unter 0,1 Gewichtsprozent haben die

321,8 g Al₂O₃ · 3,H₂O und 54,7 g Na₂CO₃ wurden 65 Zusätze keinen nennenswerten Einfluß. Der spezifische unter Zusatz von Äthanol etwa 24 Stunden durchge- Widerstand steigt mit zunehmender Menge des Zu-

aümählirh an und

mischt und die Mischung dann etwa 3 Stunden bei 1200⁰C in Luft vorgeglüht. Der durch das Vorglühen satzes allmählich an und bei Anteilen über etwa 6 Gewichtsprozent wird der spezifische Widerstand so

groß, daß das Material für die meisten Zwecke nicht mehr brauchbar ist. Diese Verhältnisse gelten im wesentlichen auch für die anderen Metalloxide und vorzugsweise werden die Zusätze daher in einem Anteil zwischen 1,5 und 2,5 Gewichtsprozent verwendet.

Bei den obigen Beispielen erfolgt das Glühen in einer oxydierenden Atmosphäre. Die Ergebnisse ändern sich jedoch nicht wesentlich, wenn das Glühen in einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird.

Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß besonders niedrige spezifische Widerstände erreicht werden können, wenn man von den obenerwähnten Metalloxiden sowohl Titanoxid als auch Kobaltoxid zusetzt. F i g. 5 zeigt die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes für ein solches Material. Dieses Material hat eine um etwa den Faktor 2 · 10⁴ größere Natriumionenleitfähigkeit als das bekannte Material gemäß F i g. 1, das kein zusätzliches Metalloxid enthält. Es folgen einige Beispiele für die Herstellung von Materialien des eben erwähnten Typs:

Beispiel 4

327,0 g Al₂O₃- 3 H₂O und 55,6 g Na₂CO₃ wurden 24 Stunden mit Äthylalkohol gerührt und die Mischung 3 Stunden bei 1200" C vorgeglüht. Der erhaltene Block wurde gemahlen und dem gemahlenen Material 3,7 g TiO₂ und 7,6 g Co₂O₃ zugesetzt. Die Mischung wurde wieder mit Äthanol gerührt und mit 3 Gewichtsprozent eines organischen Harzes versetzt, geformt und 30 Minuten bei 1670³C gesintert. Anschließend wurden Goldelektroden aufgedampft, und der spezifische Widerstand des Sinterkörpers wurde gemessen. Er betrug 4,1 Ohm-cm bei 300°C.

Beispiel 5

327,0 g Al₂O₃. 55,6 g Na₂CO₃, 3,7 g TiO₄ und 11,2 g Co₂O₃ wurden 24 Stunden mit Äthanol gerührt und die Mischung dann 3 Stunden bei 1200°C vorgeglüht. Der erhaltene Block wurde gemahlen, das gemahlene Material mit 3 Gewichtsprozent eines organischen Bindemittels versetzt und in die gewünschte Form gebracht. Der geformte Körper wurde 30 Minuten bei 1570^cC

ίο geglüht, und der spezifische Widerstand wurde wie beim Beispiel 4 gemessen; er betrug 3,1 Ohm-cm.

Beispiel 6

162,5 g Al₂O₃, 41,3 g Na₂CO₃, 2,7 g TiO₂ und 5,6 g Co₂O₃ wurden wie beim Beispiel 5 verarbeitet. Der spezifische Widerstand des erhaltenen Sinterkörper betrug 1,6 Ohm-cm.

Beispiel 7

ao 162,5 g Al₂O₃, 41,7 g Na₂CO₃, 2,7 g TiO₂ und 8,3 g Co₂O₅ wurden wie beim Beispiel 5 verarbeitet. Der spezifische Widerstand des erhaltenen Sinterkörpers betrug 1,1 Ohm-cm.

Die obenerwähnten Beispiele zeigen, daß sich eine bemerkenswert höhere lonenleitfähigkeit ergibt, wenn TiO₂ und Co₂O₃ gleichzeitig zugesetzt werden, als wenn man diese Zusätze einzeln verwendet. Es ist sehr schwierig, solche hohen Ionenleitfähigkeiten zu erhalten, auch wenn man Oxide anderer Metalle a's Titan und Kobalt in Kombination verwendet.

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse vor Versuchen aufgeführt, die durchgeführt wurden, um die optimalen Mengenbereiche für den Zusatz vor TiO₂ und Co₂O₃ zu bestimmen.

Tabelle

Zusammensetzung
(Molprozent)

Zusätze Menge der Zusätze
(Gewichtsprozent)

Sintertemperatur (⁰C)

Spez. Widerstand bei 300°C (Ohm-cm)

Normal. /2-Aluminiumoxid

AI₂O₃-3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃ -3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-^H₈O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-3 H₂O (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃-3 H₂O (75)

Na₂CO₃ (25)

Al₂O₃ (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃ (80)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃ (75)

Na₁₁CO₃ (25)

Al₂O₃ (88)

Na₂CO₃ (20)

Al₂O₃ (80)

Na₂CO₃ (20)

TiO₂

Co₂O.

1,43
3,04

TiO₂	1,48
Co₂O₃	3,04
TiO₂	0 740
Co₂O₃	0,762
TiO₂	0,740
Co₂O₃	4,48
TiO₂	1,48
Co₂O₃	4,48
TiO₂	1,48
Co₂O₃	4,48
TiO₂	1,48
Co₂O₃	3,04
TiO₈	1,48
Co₂O₃	4,48
TiO₈	1,48
Co₂O,	4,48
TiO₂	1,48
Co₂O₅	5,92
TiOj	0,740
Co₂O₃	5,92

1700
1650

1650
1670
1660
1650
1670
1670
1640
1660
1670
1640
1670
1670

50 000 30,7

7,9 6,7 4,1 4,2 3,9 3,1 2,9 1,6 1.1 1,0 1,2 1,1

<0

Die Tabelle enthält zu Vergleichszwecken auch An- gerührt und die Mischung dann 3 Stunden bei 1200⁰C

werden. Außerhalb wurde 30 Minuten bei 1670°C gesintert Der^spezifische

raturen über 1700⁰C ansteigen, außerdem erreicht der -0,31 .

spezifische Widerstand bei größeren Zusatzanteilen zu io ......

hohe Werte. Be. spiel U

162,5 g Al₂O₃ · 3 H₂O, 41,3 g Na₂CO 2 7 g TiO,

^stimm, wurde. Beispiele

327 0 ε AUO, und 55,6 g Na₂CO₃ wurden mit Äthanofe^i^g24 Stunden gerührt und die Mischung nach Entfernung des Äthanols 3 Stunden bei 1200°C vorgedihTDer erhaltene Block wurde gemahlen und das ⁸ Μ«?! SS m H3 7 β TiO, und 7,6 g Co₂O₃

Ten ge ührt, mit 3 Gewichtsprozent eines organischen HarzesveSS und in die gewünschte Form gebracht. Der geformteΓκοη*? wurde 30 Minuten bei 167O⁰C „J!⁸!;, 3. H?r Lasche Widerstand des Sinterk£pers würfe wie' beim Beispiel 1 bei 300⁰C gemessen. SSiS spezifische Widerstand betrug 4,1 Ohm-™ KkSied Δ 2Θ wurde nach dem o£en ange^beS^ Verfahren gemessen und betrug

~~^υ'^/0 ' B e i s ρ i e 1 9

Die Verfahrensschritte einschließlich des Vorglühens Mahlens wurden wie beim Beispiel 8 durchgeführt, ^em !hlener,Material wurden jedoch 3,7 g TiO₂, O und 3 9«; MgCO, zugesetzt, bevor die Snfwie bei Beifpiel 8 geformt wurde. Der ge-Körperwurde60MinuTenbeil670°Cgesintert.

300°cTernessene spezifische Widerstand des

Snteikörpers bSmg 3,6 Ohm-cm und die Winkelb nterkorpers disirug ->,

differenz Δ 20 betrug -0,29 .

Beispiel 10

r>7 0 β Al O -3 H»O 55,6 g Na₂CO₃, 3,7 g TiO₂ und Π.2 g Co₂O₃ wurden in Äthanol etwa 24 Stunden 60 Minuten bei 167O⁰C gesintert. Der spezifische Widerstand des Sinterkörpers bei 30O⁰C betrug 1,6 Ohm-cm und Λ 2Θ betrug -W8'.
In F ι g. 6 ist der spezifische Widerstand bei 300 C

ao über der Winkeldifferenz Δ 2Θ für Materialien, die bei entsprechenden Versuchen gewonnen wurden, aufgetr-gSi. Offensichtlich besteht zwischen diesen,Größen ein etwa linearer ZusammenhangEs ist ersichtlich,,daß der spezifische Widerstand für Absolutwerte von Δ 20,

»₅ die unter 0,2° liegen, mehrere Ohm-cm betragt und daher für die Praxis zu groß ist. Mit zunehmendem Betrag von zj 2Θ nimmt jedoch auch dieMj«nujj ionenleitfähigkeit zu, und der spezifische Widerstand fällt für Werte von Δ 2Θ in der Nähe von -<M° auf etwa 1 Ohm-cm ab^ Es wurde jedoch gefunden daß die

Ionenleitfähigkeit bei Werten von Δ 2Θ, die über —
liegen, praktisch nicht mehr zunimmt, da der eutektische Grenzwert für die Zusätze überschritten

wird. ....

Die oben beschriebenen Ausführungsbe.sp.ele lassen sich selbstverständlich in der verschiedensten Weise abhandeln. Zur Mischung der Materialien können m übngen auch andere Suspens.onsmedien als Athano venvendet werden, soweit sie mit den Materialien %cr träglich sind, und die Mischungsdauer kann in we.tei

Grenzen, z. B. 10 bis 30 Stunden, schwanken. Als Form ^ ^^ ^ _{andere Bindemittd als Harze ver} wendet werden. Auch die oben angegebenen Vorglüh

und Sintertemperaturen sind nicht sehr kritisch um

« können gegebenenfalls geändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ρ . t - , Ein Verfahren zum Herstellen einer Keramik mit lenwnsp . hoher Ionenleitfähigkeit, insbesondere einer Keramik,

1. Verfahren zum Herstellen einer Keramik mit die sich als fester Elektrolyt verwenden läßt und eine hoher Ionenleitfähigkeit, bei welchem man in einer hohe Natriumionenleitfähigkeit hat, ist gemäß der Stufe ein Natriumsalz zu Aluminiumoxid, Alu- 5 Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumminiumhydroxid und/oder Aluminiumsalzen zur salz-Menge 15 bis 30 Molprozent, gerechnet .ils Na₂O, Gewinnung eines ersten Materials zusetzt, dieses bezogen auf die den Aluminiumverbindungen entMaterial calciniert, in einer weiteren Stufe ein Oxid sprechende molare Menge an Al₂O₃, beträgt.

von Kobalt, Chrom, Titan, Eisen, Niob und/oder Man arbeitet besonders vorteilhaft, wenn man so

Magnesium zur Herstellung eines zweiten Materials io verfährt, daß die Menge jedes der dem Material zugezugibt und schließlich dieses zweite Material sintert, setzten Oxide der erwähnten Elemente zwischen 0,1 dadurch gekennzeichnet, daß die Na- und 6,0 Gewichtsprozent beträgt.
triumsalz-Menge 15 bis 30 Molprozent, gerechnet Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des er-

als Na₂O, bezogen auf die den Aluminiumverbin- findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß dem düngen entsprechende molare Menge an Al₂O₃, 15 Material Oxide sowohl des Titans als auch der Kobalts btträgt. in Mengen von jeweils 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent

2. Veifahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- des Materials zugesetzt wird.

zeichnet, daß die Menge jedes dei dem Material zu- Ein Merkmal des nach dem erfindu·-jsgemäßen Vergesetzten Oxide der erwähnten Elemente zwischen fahrens erhaltenen Materials besteht darin, daß das 0,1 und 6,0 Gewichtsprozent beträgt. 20 Kristallgitter des /f-Aluminiumoxids in der vorliegen-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- den Keramik größer ist als das reinen 0-Aluminiumzeichnet, daß dem Material Oxide sowohl des oxids (Na₂O · 11 Al₂O₃) und der Beugungswinkel 2Θ Titans als auch des Kobalts in Mengen von jeweils einer Kristallebene, z. B. der [0,0,16]-Ebene des im vor-0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent des Material", züge- liegenden Keramikmaterial enthaltenen /?-Aluminiumsetzt wird. 45 oxids, den man bei der Beugung von Röntgenstrahlung,

die mit einer Kupferantikathode erzeugt wurde, an

einer pulverförmigen Probe erhält, ist um 50° kleiner als der des reinen /ί-Aluminiumoxids.

Die vorliegende Frfindung bf trifft ein Verfahren zum Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Aus-

Herstellen einer Keramik mit hohei Ionenleitfähigkeit, 30 führungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung bei welchem man in einer Stufe ein Natriumsalz zu näher erläutert, es zeigt

Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und/oder Alu- F i g. 1 eine graphische Darstellung der Temperaturminiumsalzen zur Gewinnung eines ersten Materials abhängigkeit des spezifischen Widerstandes von Kerazusetzt, dieses Material calciniert, in einer weiteren mik auf der Basis von /i-Alum^;niumoxid, die gemäß Stufe ein Oxid von Kobalt, Chrom, Titan, Eisen, Niob 35 dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde,
und/oder Magnesium zur Herstellung eines zweiten F i g. 2 eine graphische Darstellung der Abhängig-

Materials zugibt und schließlich dieses zweite Material keit des Röntgenbeugungswinkels und des spezifischen sintert. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfah- Widerstandes vom Gehalt des 0-Aluminiumoxids an ren zum Herstellen einer Keramik mit hoher lonenleit- Natriumsalz,

fähigkeit, die als fester Elektrolyt verwendet werden 40 F i g. 3 eine graphische Darstellung der Temperaturkann, abhängigkeit des spezifischen Widerstandes von /J-AIu-

Feste Leiter, in denen der Ladungstransport ähnlich miniumoxid (^-Tonerde), das nach einem Verfahren wie bei einem flüssigen Elektrolyten durch Ionen er- gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung herfolgt, sind bekannt. Solche sogenannten festen Elektro- gestellt wurde,

lyte werden z. B. für Trennwände in chemischen Appa- 45 F i g. 4 eine graphische Darstellung der Temperaturraturen und Brennstoffzellen benötigt. Bekannte feste abhängigkeit von /i-Aluminiumoxid, das nach dersel-Elektrolyte, deren elektrische Leitfähigkeit durch bcn Ausführungsform des Verfahrens wie das Material Natriumionen hervorgerufen wird, sind Natrium- gemäß F i g. 3 unter Verwendung eines Metalloxidailikatglas, Natriumaluminiumsilikatglas und /J-AIu- Zusatzes hergestellt wurde,

miniumoxid. Die auf den Natriumionen beruhende 5<> F i g. 5 ein F i g. 3 entsprechendes Diagramm, das Leitfähigkeit dieser Materialien ist jedoch so klein, daß die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widersie piaktisch nicht als natriumionenleitende feste Elek- Standes von /J-Aluminiumoxid zeigt, das gemäß einer trolyten verwendet werden können. Aus der Zeitschrift anderen Ausführungsform der Erfindung hergestellt Journal of Am. Ceram. Soe. 49 (4) 194 bis 199 (1966) wurde, und

sind keramische Materialien auf Al₂O₃-Basis mit Zu- 55 F i g. 6 eine graphische Darstellung des spezifischen Sätzen von CoO, Cr₂O₃, TiO₂, Fe₂O_f, Nb₂O₃ oder MgO Widerstandes bei 300⁰C und dem Röntgenbeugungs bekannt, wobei die industriell verwendete Tonerde winkel.

Natriumoxid als Verunreinigung enthalten kann. Zu- Um die Natriumionenleitfähigkeit von /J-Alumi-

sätze an Natriumoxid in höheren als Spurenmengen niumoxid oder ^-Tonerde zu erhöhen, soll die Anzahl oder gar ein Zusatz scharf definierter Mengen sind ^6o der beweglichen Natriumionen im Kristallgitter erhöht nicht erwähnt. Für die Verwendung in Trennwänden und die Gitterabstände (Gitterkonstanten) vergrößert und Membranen für chemische Reaktionen u. dgl. ist werden, um die Bindungsenergie der Natriumatome zu jedoch ein spezifischer Widerstand von höchstens verringern und eine leichtere Beweglichkeit der Ionen einigen Ohm-cm erforderlich. Bisher stand jedoch zu ermöglichen. Der Versuch, die Anzahl der Natriumnoch kein Material mit dieser Eigenschaft zur Verfü- 65 ionen im Kristallgitter zu erhöhen, stößt in der Praxis gung. bekanntlich sehr rasch auf eine Grenze. Das Diagramm

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- in F i g. 1 zeigt z. B. die Temperaturabhängigkeit des gründe, diesem Mangel abzuhelfen. spezifischen Widerstandes eines Keramikmaterials, das