JP2001253780A - ベータアルミナ管の焼成方法 - Google Patents
ベータアルミナ管の焼成方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベータアルミナの組成を変化させること無
く、寸法特性、焼結体特性に優れ、且つ複数本同時に焼
成が可能であるベータアルミナ管の焼成方法を提供す
る。 【解決手段】 ベータアルミナ管成形体を焼成容器１に
収納して焼成するに当り、焼成容器１底部にガス放出口
２を設けて焼成を行う。
く、寸法特性、焼結体特性に優れ、且つ複数本同時に焼
成が可能であるベータアルミナ管の焼成方法を提供す
る。 【解決手段】 ベータアルミナ管成形体を焼成容器１に
収納して焼成するに当り、焼成容器１底部にガス放出口
２を設けて焼成を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明はベータアルミナ管
の焼成方法に係り、更に詳しくは、ベータアルミナの組
成を変化させること無く、且つ、寸法特性、焼結体特性
の優れたベータアルミナ管を得ることができる焼成方法
に関する。
の焼成方法に係り、更に詳しくは、ベータアルミナの組
成を変化させること無く、且つ、寸法特性、焼結体特性
の優れたベータアルミナ管を得ることができる焼成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ナトリウム−硫黄電池は、一方に陰極
活物質である溶融金属ナトリウム、他方には陽極活物質
である溶融硫黄を配し、両者をナトリウムイオンに対し
て選択的な透過性を有する有底円筒状ベータアルミナ固
体電解質で隔離し、３００〜３５０℃で作動させる高温
二次電池であり、このようなナトリウム−硫黄電池にお
いて、ベータアルミナ管は極めて重要な役割を果たして
いるものである。
活物質である溶融金属ナトリウム、他方には陽極活物質
である溶融硫黄を配し、両者をナトリウムイオンに対し
て選択的な透過性を有する有底円筒状ベータアルミナ固
体電解質で隔離し、３００〜３５０℃で作動させる高温
二次電池であり、このようなナトリウム−硫黄電池にお
いて、ベータアルミナ管は極めて重要な役割を果たして
いるものである。
【０００３】 ベータアルミナ管成形体の焼成において
は、主成分であるナトリウムの蒸発飛散を防止するため
に、耐アルカリ性の焼成容器内で密封して焼成を行う方
法が知られており、この方法では特許第２６８５７３６
号公報において開示されているように、ベータアルミナ
管成形体の外部に近接したＭｇＯからなる容器で覆って
焼成する。
は、主成分であるナトリウムの蒸発飛散を防止するため
に、耐アルカリ性の焼成容器内で密封して焼成を行う方
法が知られており、この方法では特許第２６８５７３６
号公報において開示されているように、ベータアルミナ
管成形体の外部に近接したＭｇＯからなる容器で覆って
焼成する。
【０００４】 しかしながら、特許第２６８５７３６号
公報にて開示されている方法によるベータアルミナ管成
形体の焼成中には、ベータアルミナ管成形体中の水分や
結晶水、バインダー分解ガス、原料分解ガスなどが発生
する。これらのガスが密封容器内に充満するとセラミッ
ク製品の焼結に悪影響を及ぼし、収縮が阻害されて所定
寸法にならない、焼成体の強度や密度が低下する、とい
った問題を生ずることが知られている。
公報にて開示されている方法によるベータアルミナ管成
形体の焼成中には、ベータアルミナ管成形体中の水分や
結晶水、バインダー分解ガス、原料分解ガスなどが発生
する。これらのガスが密封容器内に充満するとセラミッ
ク製品の焼結に悪影響を及ぼし、収縮が阻害されて所定
寸法にならない、焼成体の強度や密度が低下する、とい
った問題を生ずることが知られている。
【０００５】 一方、ベータアルミナ管成形体の、管底
部を上側にして立設して焼成する従来の方法において
は、ベータアルミナ管成形体１本ずつを焼成容器に入れ
て焼成を行っていた。しかしながらこの方法の場合、焼
き台（セッター）上の、ベータアルミナ管成形体の単位
本数当りの占有面積が大きくなり、即ち製造効率の良い
方法とは言えず、また１本ずつ焼成容器にセットする手
間もあり、結果として製造コストが嵩むといった問題が
あった。
部を上側にして立設して焼成する従来の方法において
は、ベータアルミナ管成形体１本ずつを焼成容器に入れ
て焼成を行っていた。しかしながらこの方法の場合、焼
き台（セッター）上の、ベータアルミナ管成形体の単位
本数当りの占有面積が大きくなり、即ち製造効率の良い
方法とは言えず、また１本ずつ焼成容器にセットする手
間もあり、結果として製造コストが嵩むといった問題が
あった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、ベータアルミナの組成を
変化させること無く、寸法特性、焼結体特性に優れ、且
つ複数本同時に焼成が可能であるベータアルミナ管の焼
成方法を提供することにある。
な従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、ベータアルミナの組成を
変化させること無く、寸法特性、焼結体特性に優れ、且
つ複数本同時に焼成が可能であるベータアルミナ管の焼
成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、ベー
タアルミナ管成形体を焼成容器に収納して焼成するに当
り、該焼成容器底部にガス放出口を設けて焼成を行うこ
とを特徴とするベータアルミナ管の焼成方法が提供され
る。
タアルミナ管成形体を焼成容器に収納して焼成するに当
り、該焼成容器底部にガス放出口を設けて焼成を行うこ
とを特徴とするベータアルミナ管の焼成方法が提供され
る。
【０００８】 本発明においては、同一焼成容器内に
て、複数本のベータアルミナ管成形体を焼成することが
好ましい。
て、複数本のベータアルミナ管成形体を焼成することが
好ましい。
【０００９】 また、本発明においては、該焼成容器内
の容積に対するベータアルミナ管成形体の占有率が３〜
５０％であることが好ましい。
の容積に対するベータアルミナ管成形体の占有率が３〜
５０％であることが好ましい。
【００１０】 また、本発明においては、焼成容器が水
平方向に分割され、垂直方向に多段に構成されているこ
とが好ましい。
平方向に分割され、垂直方向に多段に構成されているこ
とが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】 以下、本発明を図面に示す実施
形態に基づき詳しく説明するが、本発明はこれらの実施
形態に限定されるものではない。
形態に基づき詳しく説明するが、本発明はこれらの実施
形態に限定されるものではない。
【００１２】 図１は本発明の焼成方法の一実施例を示
すもので、（ａ）は概略図、（ｂ）は焼成容器の分割様
式を説明する概略図である。また、図２は焼成容器底部
を上方から見た平面図、図３は図１（ａ）におけるガス
放出口周辺の拡大断面図である。
すもので、（ａ）は概略図、（ｂ）は焼成容器の分割様
式を説明する概略図である。また、図２は焼成容器底部
を上方から見た平面図、図３は図１（ａ）におけるガス
放出口周辺の拡大断面図である。
【００１３】 図１（ａ）及び図２に示すように、アル
ミナ板からなる底板８の上に、４分割されたＭｇＯ分割
敷板６、さらにＭｇＯ敷板５を設け、焼成容器１の底部
にはガス放出口２を周壁部に計４箇所設けている。Ｍｇ
Ｏ敷板５の上にはセッター１１を設け、このセッター１
１上にベータアルミナ管成形体を立設し、焼成容器１内
で焼成を行う。なお、図１（ａ）において４が重ね部、
９が再結晶ＳｉＣビーム（上段）、１０が再結晶ＳｉＣ
ビーム（下段）、１２が支柱、１３が台板を示す。
ミナ板からなる底板８の上に、４分割されたＭｇＯ分割
敷板６、さらにＭｇＯ敷板５を設け、焼成容器１の底部
にはガス放出口２を周壁部に計４箇所設けている。Ｍｇ
Ｏ敷板５の上にはセッター１１を設け、このセッター１
１上にベータアルミナ管成形体を立設し、焼成容器１内
で焼成を行う。なお、図１（ａ）において４が重ね部、
９が再結晶ＳｉＣビーム（上段）、１０が再結晶ＳｉＣ
ビーム（下段）、１２が支柱、１３が台板を示す。
【００１４】 焼成容器１の底部に設けられたガス放出
口２は、空気より比重の軽いナトリウム蒸気の物理特性
を利用し、ナトリウム蒸気以外のガスを系外に排出する
ためのものである。焼成に際してベータアルミナ管成形
体中の水分、結晶水、バインダー分解ガス、原料分解ガ
ス等が発生し、これらのガスが密封容器内に充満すると
ベータアルミナ管の焼結に悪影響を及ぼし、収縮が阻害
されて所定寸法にならなかったり、また焼成体の強度や
密度低下を生じたりする。そこで、これらの空気より比
重の重い発生ガスを焼成容器１の底部に設けられたガス
放出口２より焼成容器１の系外へ排出する。即ち、ベー
タアルミナ管成形体の焼結に悪影響を及ぼす発生ガスが
焼成容器１内に充満せず、同時にナトリウム蒸気の飛散
を防止するため、ベータアルミナの組成を変化させるこ
と無く、寸法特性、焼結体特性の優れたベータアルミナ
管を得ることが可能である。
口２は、空気より比重の軽いナトリウム蒸気の物理特性
を利用し、ナトリウム蒸気以外のガスを系外に排出する
ためのものである。焼成に際してベータアルミナ管成形
体中の水分、結晶水、バインダー分解ガス、原料分解ガ
ス等が発生し、これらのガスが密封容器内に充満すると
ベータアルミナ管の焼結に悪影響を及ぼし、収縮が阻害
されて所定寸法にならなかったり、また焼成体の強度や
密度低下を生じたりする。そこで、これらの空気より比
重の重い発生ガスを焼成容器１の底部に設けられたガス
放出口２より焼成容器１の系外へ排出する。即ち、ベー
タアルミナ管成形体の焼結に悪影響を及ぼす発生ガスが
焼成容器１内に充満せず、同時にナトリウム蒸気の飛散
を防止するため、ベータアルミナの組成を変化させるこ
と無く、寸法特性、焼結体特性の優れたベータアルミナ
管を得ることが可能である。
【００１５】 また、図１（ａ）に示す焼成容器１を大
型にして、複数本のベータアルミナ管成形体を収容し、
同時に焼成することができる。即ち、ベータアルミナ管
成形体を１本ずつ個別に焼成容器１に入れて焼成を行う
方法に比べて、製造工程が簡便になると同時に、ベータ
アルミナ管成形体の単位本数当りのセッター１１を占有
する面積が少なくなるために、燃料コストの削減も図る
ことができ、ひいては大幅な製造コストの低減が可能で
ある。
型にして、複数本のベータアルミナ管成形体を収容し、
同時に焼成することができる。即ち、ベータアルミナ管
成形体を１本ずつ個別に焼成容器１に入れて焼成を行う
方法に比べて、製造工程が簡便になると同時に、ベータ
アルミナ管成形体の単位本数当りのセッター１１を占有
する面積が少なくなるために、燃料コストの削減も図る
ことができ、ひいては大幅な製造コストの低減が可能で
ある。
【００１６】 このとき、該焼成容器内の容積に対する
ベータアルミナ管成形体の占有率は、３〜５０％が好ま
しく、２０〜３０％のものが更に好ましい。その理由
は、占有率３％未満では、焼成するベータアルミナ管の
本数が少なく経済的でないためであり、また、占有率が
５０％を超えると焼成品の特性、特に見掛け密度が低下
するためである。
ベータアルミナ管成形体の占有率は、３〜５０％が好ま
しく、２０〜３０％のものが更に好ましい。その理由
は、占有率３％未満では、焼成するベータアルミナ管の
本数が少なく経済的でないためであり、また、占有率が
５０％を超えると焼成品の特性、特に見掛け密度が低下
するためである。
【００１７】 一方、焼成容器１がベータアルミナ管成
形体を複数本収容可能な大型である場合には、焼成容器
１を水平方向に、複数に分割することが好ましい。これ
は、複数本同時に焼成可能な大容量の焼成容器であるた
めに、焼成容器１の総重量が約２５〜３５ｋｇになり、
一体型では容器の取り扱い、及び製品の出し入れが困難
である場合が生ずるからである。
形体を複数本収容可能な大型である場合には、焼成容器
１を水平方向に、複数に分割することが好ましい。これ
は、複数本同時に焼成可能な大容量の焼成容器であるた
めに、焼成容器１の総重量が約２５〜３５ｋｇになり、
一体型では容器の取り扱い、及び製品の出し入れが困難
である場合が生ずるからである。
【００１８】 図１（ｂ）において、焼成容器１は上方
から、蓋部２０、上段部２１、中段部２２、下段部２
３、底部２４から形成されている。焼成容器１は、再結
晶ＳｉＣビーム（上段）９、および再結晶ＳｉＣビーム
（下段）１０からなる棚組の上に設置する。このとき、
棚組の断熱効果によって焼成後の冷却過程において、熱
衝撃で焼成容器１の底部２４から亀裂が入ることがあ
る。その防止対策として底部２４の高さを４０〜７０ｍ
ｍの範囲とすることが好ましい。
から、蓋部２０、上段部２１、中段部２２、下段部２
３、底部２４から形成されている。焼成容器１は、再結
晶ＳｉＣビーム（上段）９、および再結晶ＳｉＣビーム
（下段）１０からなる棚組の上に設置する。このとき、
棚組の断熱効果によって焼成後の冷却過程において、熱
衝撃で焼成容器１の底部２４から亀裂が入ることがあ
る。その防止対策として底部２４の高さを４０〜７０ｍ
ｍの範囲とすることが好ましい。
【００１９】 さらに、図１（ｂ）において示される、
蓋部２０の重量は４ｋｇ以上のものが好ましい。これ
は、容器底部にガス放出口２を設置しているが、ガスが
瞬時に発生する場合、容器内の圧力が急上昇し、蓋部２
０が２〜３ｋｇでは重量が足りずに浮上して焼成容器１
からずれることになり、また５ｋｇ以上では手作業ある
いはロボットアームでの吸着による、蓋部２０の脱着作
業が困難となるからである。
蓋部２０の重量は４ｋｇ以上のものが好ましい。これ
は、容器底部にガス放出口２を設置しているが、ガスが
瞬時に発生する場合、容器内の圧力が急上昇し、蓋部２
０が２〜３ｋｇでは重量が足りずに浮上して焼成容器１
からずれることになり、また５ｋｇ以上では手作業ある
いはロボットアームでの吸着による、蓋部２０の脱着作
業が困難となるからである。
【００２０】 通常、焼成容器等を分割し、重ねてセッ
トする場合、図１（ａ）に示す重ね部４にインローをつ
けることがある。しかし、本発明においては、焼成容器
１の厚さが１０ｍｍ程度と薄いこと、また、分割して製
作するために焼成容器１の肉厚寸法精度が一般に８±２
ｍｍであること等の理由により、インローの設置が困難
であり、且つ、焼成容器１の総重量が２５〜３５ｋｇ程
度と十分にあることから、重ね部４にインローを設置し
なくても、振動等により重ね部４にずれが発生すること
はない。
トする場合、図１（ａ）に示す重ね部４にインローをつ
けることがある。しかし、本発明においては、焼成容器
１の厚さが１０ｍｍ程度と薄いこと、また、分割して製
作するために焼成容器１の肉厚寸法精度が一般に８±２
ｍｍであること等の理由により、インローの設置が困難
であり、且つ、焼成容器１の総重量が２５〜３５ｋｇ程
度と十分にあることから、重ね部４にインローを設置し
なくても、振動等により重ね部４にずれが発生すること
はない。
【００２１】 尚、重ね部４は平面度２〜１０μｍ、表
面粗さＲａ２〜２０μｍであることが好ましい。これに
より、ナトリウムの蒸発飛散を防止するための、焼成容
器１の密閉性を確保することが可能である。
面粗さＲａ２〜２０μｍであることが好ましい。これに
より、ナトリウムの蒸発飛散を防止するための、焼成容
器１の密閉性を確保することが可能である。
【００２２】 また、焼成容器１としては、ＭｇＯ純度
９９．０〜９９．９％、気孔率１％以下のＭｇＯ製焼成
容器を用いることが好ましい。この材質の焼成容器を用
いることにより、Ｎａ2Ｏの揮散防止が図れ、ベータア
ルミナ管の品質が安定するからである。
９９．０〜９９．９％、気孔率１％以下のＭｇＯ製焼成
容器を用いることが好ましい。この材質の焼成容器を用
いることにより、Ｎａ2Ｏの揮散防止が図れ、ベータア
ルミナ管の品質が安定するからである。
【００２３】
【実施例】 以下、本発明の具体的な実施結果を説明す
る。 （実施例）図１（ａ）に示すように、ＭｇＯ純度９９．
９％、一辺の長さ３００ｍｍ、高さ６５０ｍｍ、厚さ７
ｍｍの直方体の焼成容器に、内径６０ｍｍφ、全長６０
０ｍｍ、厚さ２ｍｍの有底円筒状ベータアルミナ管成形
体６本を入れ、１６００℃で焼成した。その結果、焼成
品の密度は３．２３０〜３．２３４ｇ／ｃｃ、焼成品を
輪切りにして測定した圧環強度は、３００〜３５０ＭＰ
ａであり、品質不良のものは１本も発生しなかった。以
上の結果により、本発明の焼成方法の優れた効果を確認
することができた。
る。 （実施例）図１（ａ）に示すように、ＭｇＯ純度９９．
９％、一辺の長さ３００ｍｍ、高さ６５０ｍｍ、厚さ７
ｍｍの直方体の焼成容器に、内径６０ｍｍφ、全長６０
０ｍｍ、厚さ２ｍｍの有底円筒状ベータアルミナ管成形
体６本を入れ、１６００℃で焼成した。その結果、焼成
品の密度は３．２３０〜３．２３４ｇ／ｃｃ、焼成品を
輪切りにして測定した圧環強度は、３００〜３５０ＭＰ
ａであり、品質不良のものは１本も発生しなかった。以
上の結果により、本発明の焼成方法の優れた効果を確認
することができた。
【００２４】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明のベータ
アルミナ管の焼成方法によれば、焼成容器底部にガス放
出口を設けて焼成を行っているため、ベータアルミナの
焼結に悪影響を及ぼす成形体中の水分や原料分解ガスな
どを系外へ放出すると共に、ベータアルミナの主成分で
あるナトリウムの蒸発飛散を抑制することができる。即
ち、ベータアルミナの組成を変化させること無く、寸法
特性、焼結体特性の優れたベータアルミナ焼成体を製造
することが可能である。また、ベータアルミナ管成形体
を同時に複数本焼成することが可能な大容量分割型焼成
容器を用いることにより、一度に大量且つ高品質なベー
タアルミナ管を得ると共に、製造コストの大幅な低減が
可能である。
アルミナ管の焼成方法によれば、焼成容器底部にガス放
出口を設けて焼成を行っているため、ベータアルミナの
焼結に悪影響を及ぼす成形体中の水分や原料分解ガスな
どを系外へ放出すると共に、ベータアルミナの主成分で
あるナトリウムの蒸発飛散を抑制することができる。即
ち、ベータアルミナの組成を変化させること無く、寸法
特性、焼結体特性の優れたベータアルミナ焼成体を製造
することが可能である。また、ベータアルミナ管成形体
を同時に複数本焼成することが可能な大容量分割型焼成
容器を用いることにより、一度に大量且つ高品質なベー
タアルミナ管を得ると共に、製造コストの大幅な低減が
可能である。
【図１】 本発明の焼成方法の一実施例を示すもので、
（ａ）は概略図、（ｂ）は焼成容器の分割様式を説明す
る概略図である。
（ａ）は概略図、（ｂ）は焼成容器の分割様式を説明す
る概略図である。
【図２】 焼成容器底部を上方からみた平面図である。
【図３】 ガス放出口周辺の拡大断面図である。
１…焼成容器、２…ガス放出口、４…重ね部、５…Ｍｇ
Ｏ敷板、６…４分割されたＭｇＯ分割敷板、７…再結晶
ＳｉＣバット、８…底板、９…再結晶ＳｉＣビーム（上
段）、１０…再結晶ＳｉＣビーム（下段）、１１…セッ
ター、１２…支柱、１３…台板、２０…蓋部、２１…上
段部、２２…中段部、２３…下段部、２４…底部。
Ｏ敷板、６…４分割されたＭｇＯ分割敷板、７…再結晶
ＳｉＣバット、８…底板、９…再結晶ＳｉＣビーム（上
段）、１０…再結晶ＳｉＣビーム（下段）、１１…セッ
ター、１２…支柱、１３…台板、２０…蓋部、２１…上
段部、２２…中段部、２３…下段部、２４…底部。
Claims (4)
- 【請求項１】 ベータアルミナ管成形体を焼成容器に収
納して焼成するに当り、該焼成容器底部にガス放出口を
設けて焼成を行うことを特徴とするベータアルミナ管の
焼成方法。 - 【請求項２】 同一焼成容器内にて、複数本のベータア
ルミナ管成形体を焼成することを特徴とする請求項１記
載のベータアルミナ管の焼成方法。 - 【請求項３】 焼成容器内の容積に対するベータアルミ
ナ管成形体の占有率が３〜５０％として焼成を行うこと
を特徴とする請求項１又は２記載の焼成方法。 - 【請求項４】 該焼成容器が水平方向に分割され、垂直
方向に多段に構成されていることを特徴とする請求項
１、２又は３記載の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063482A JP4394241B2 (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063482A JP4394241B2 (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253780A true JP2001253780A (ja) | 2001-09-18 |
| JP4394241B2 JP4394241B2 (ja) | 2010-01-06 |
Family
ID=18583337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000063482A Expired - Lifetime JP4394241B2 (ja) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4394241B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145095A (ja) * | 2006-05-01 | 2008-06-26 | Ibiden Co Ltd | 焼成用治具組立装置、焼成用治具分解装置、循環装置、セラミック成形体の焼成方法、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| JP2015205805A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-19 | 日本特殊陶業株式会社 | 無鉛圧電磁器組成物、それを用いた圧電素子、及び、無鉛圧電磁器組成物の製造方法 |
-
2000
- 2000-03-08 JP JP2000063482A patent/JP4394241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145095A (ja) * | 2006-05-01 | 2008-06-26 | Ibiden Co Ltd | 焼成用治具組立装置、焼成用治具分解装置、循環装置、セラミック成形体の焼成方法、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| JP2015205805A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-19 | 日本特殊陶業株式会社 | 無鉛圧電磁器組成物、それを用いた圧電素子、及び、無鉛圧電磁器組成物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4394241B2 (ja) | 2010-01-06 |
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