JPH01226717A - 接種によるベータアルミナの製造方法 - Google Patents

接種によるベータアルミナの製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小さいイオンの固体電解質導体として用いるた
めのベータ(β)型アルミナの製造に係るものである。
か\る物質は燃料電池内及び硫化ナトリウム電池のよう
な電力発生のための電池内の電極として用いられる。
〔従来の技術〕
βアルミナは化学式NazO−11A l t’s又は
Na、0−6A l 、0.の結晶質のものであり、N
aを全体に又は部分的にアルカリ又はアルカリ土類元素
と置換することができる。硫化ナトリウム電池において
、βアルミナ電極は溶融硫黄と溶融ナトリウムとの間に
遮蔽物を形成する。電極はそれを通してナトリウムイオ
ンの流れを可能にし、これによりNa、Sが生成され、
負荷が電池の反対側に接触している電極に出力するよう
適用されると、電力を発生する。
固体電解質上に適用されるβアルミナが強固で且つ緻密
であることは望ましいことである。過去において、この
ような製品は、望ましいβアルミナ成分の粉末が鋳造に
よって所望の形状に固められ、次いで最終製品を造るた
めにか焼されるという典型的な焼結技術によって製造さ
れていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は高い強度と少ない気泡の物体を造ることのでき
る方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段〕 本発明において、高い硬度(密度)と強度のβ−アルミ
ナ体がアルカリ及び/又はアルカリ土類酸化物又は酸化
先駆物質の理論量とともにアルミナゾル又はゲルを含ん
だ混合物を供給することによって製造される。
βアルミナの核に係わる種粒子が加えられ、そしてこの
混合物が製造、鋳造又は押出しによってゲルの形状で造
形される。ゾル形状において、造形段階に対する所望の
密度を得るために、水が混合物より除去される。もしも
、材料が鋳造される場合は材料が押出し成形される場合
よりも多量の水が必要とされるであろう、βアルミナの
核に係る種はβアルミナ自身であってよく、又は、好ま
しくは、種材料として用いるための適当な大きさに容易
に、且つ、この場合においての理由が不明であるが、β
アルミナ結晶の成長のための効果的な核形成の状態でア
ルファ(α)アルミナが粉砕されるので、αアルミナで
あってもよい、1つの可能性は、形成された物体のか焼
において、βアルミナに係わる構成物の重要な自己増殖
核が生成する効果に先立ち、βアルミナを形成混合物の
中でα種の表面がアルカリ又はアルカリ土類元素と反応
するということである。かくして核は制御され、均一化
された状態で生成する。
βアルミナ種が用いられるとき、アルカリ又はアルカリ
土類イオンに関し、全ての構成物が同じ構成物であると
いう必要はない、従って、リチウムβアルミナはカリウ
ム又はナトリウムβ構成物に係る種として作用すること
ができる。
Cottrfnger、 Van de Mer、ye
及びBauerの米国特許4,623.364はαアル
ミナ体の製造で用いられる微細なαアルミナ種を製造す
る色々な方法を開示している。このような種は本発明に
おいて好ましい種である。しかしながら、本発明で製造
されるものは1ミクロンより小さい寸法、好ましくはも
っと微細であるべきである0代表的な好ましい種は0.
04ミクロン(マイクロメーター)の粒直径と同等の約
40M”/gmの表面積をもつものである。
〔実施例〕
本発明を説明するために1. ONazO−0,16L
i tO−6,33A f gosの任意の混合物が選
定された。
° 大きなステンレス鋼の容器に、微小結晶体のベーム
石が215グラム量投ぜられた。別の400d入ビーカ
ーに無水ナトリウム炭酸塩26.5グラムが水100J
dとゆっくり添加された濃縮(14χHNO3)硝酸3
0H1とで溶解された。他の容器にり゛チウム炭酸塩3
.0グラムが水50mと濃縮硝酸7!(ゆっくりと添加
)とで溶解された。微細結晶体のベーム石を有するステ
ンレス鋼容器に水】65リツターとナトリウム及びリチ
ウム溶液全てが加えられた。
混合物は攪拌され、そして濃縮硝酸100Jdが付加的
に添加された。混合物は十分攪拌され、ついで2つの部
分に分離された。
最初の半分は板状に乾燥され、そして数片に破ルミナ粉
砕シリンダーを有する振動粉砕機で、アルミナ媒体から
の微細固形物6.33%を含むまで機械にかけられた水
13グラムを加えることによって接種された。
次いでゲルは平板として乾燥され、そして数片に破壊さ
れた。
上記試料を4分間か焼することで次のような結果が得ら
れた。
GPaにおける硬度 凱然i皮   ■   捜1星旦 1300    7.9    4 1400    8     4.6 1500    7.7    5 全ての資料はX−線回折によってβ(二重に倶且たβ)
であることが示された。
この結果は接種された資料において硬度と強度と密度が
非常に効果的な増加を示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、微細結晶体のベーム石ゲル、酸化物又はナトリウム
    、シリカ、リチウム、マグネシウム及びカルシウムの酸
    化物の先駆物質よりなるグループから選ばれたアルカリ
    土類酸化物の先駆物質、及びβアルミナとαアルミナよ
    りなるグループから選ばれたやゝ微細な種粒子、この種
    粒子は上記ゲルを形成した上記物体より成る最終固体の
    少なくとも0.1%重量%の量を示している、を含んで
    いる選ばれたβアルミナ構成物を供給すること、乾燥す
    ること、1200℃から1500℃までの温度でか焼し
    、これにより物体をβアルミナに変えること、上記種粒
    子が最終、か焼、製品の少なくとも10^6粒子/cm
    ^2に相当する量に上記ゲル内に存在すること、以上よ
    りなる強固なβアルミナ体を製造する方法。 2、種材料がαアルミナである請求項1記載の方法。 3、αアルミナ種が40g/m^2以上の表面積を有す
    る請求項2記載の方法。 4、種材料が高アルミナ粉砕媒体の湿式粉砕によって造
    られる請求項1記載の方法。
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