JPH0494064A - β―アルミナ管の焼成方法 - Google Patents

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） 本発明は焼成時における歩留り率を大幅に改善すること
ができるβ−アルミナ管の焼成方法に関するものである
。

（従来の技術） 一端が閉じられ、他端が開口した有底筒状体のβ−アル
ミナ管は、ナトリウム−硫黄電池の固体電解質管や熱電
変換装置のナトリウムイオン伝導用固体電解質管、ＳＯ
Ｘセンサー用固体電解質管等に広く用いられており、そ
の焼成方法として自重による変形を極力防止できるよう
β−アルミナ管素地をその底部が上になるよう焼台治具
上に前記開口をもって倒立させて焼成用保護管内で焼成
する方法が提案されている。

ところが、従来の方法においては焼成用保護管の直角度
不良や、β−アルミナ管を載置する焼台治具の寸法精度
不良等によって更にはβ−アルミナ管の焼成収縮が大き
い事もあって焼成時にβアルミナ管と焼成用保護管内表
面とが接触する場合があり、これが原因で保護管内部の
マグネシア成分等がβ−アルミナ管表面上で反応して生
成物を生じβ−アルミナ結晶の異常成長が起こり、その
結果マグネシア成分付着部分でのβ−アルミナ管の機械
的強度が低下し、かつイオン導電特性にも異常をきたす
という問題があり、また外観不良を発生させるという問
題もあった。更には、βアルミナ管の焼成収縮の際に焼
成用保護管と接触しβ−アルミナ管表面に傷がつくとい
う問題点が発生しており、また、上記のような寸法精度
不良等がない場合であってもハンドリング中における衝
撃や、焼成中のガス熱流に伴う保護管の揺れ等によって
β−アルミナ管と保護管とが接触する場合があり、同様
の問題点が発生していた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、焼成用
保護管のマグネシア成分等がβ−アルミナ管表面上で反
応して生成物を生じること及びβアルミナ管表面におけ
るスリ傷の発生を確実に防止し、機械的強度の低下、イ
オン導電特性の異常、外観不良等を発生させることなく
極めて高い歩留りを達成することができるβ−アルミナ
管の焼成方法を提供することを目的として完成されたも
のである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本発明に係るβ−
アルミナ管の焼成方法は、一端が底部により閉しられ、
他端が開口とされた有底筒状のβ−アルミナ管素地の底
部側を所要長さに亘り白金属元素からなる金属箔により
覆って焼台治具上に前記開口をもって倒立させるととも
に該焼台治具上に焼成用保護管を前記β−アルミナ管素
地との間に所要の空隙をあけて施蓋して倒立するβ−ア
ルミナ管素地と焼成用保護管との直接接触を防止しつつ
焼成することを特徴とするものである。

以下、本発明を図面を参考にしながら詳細に説明すると
、β−アルミナ管素地（１）は一端が閉しられて底部（
２）が形成されている出ともに、他端が開口（３）に形
成された有底筒状のものであり、該βアルミナ管素地（
１）は前記開口（３）を焼台治具（４）に嵌合させて倒
立させて底部（２）が上になった状態としてあり、また
、この焼台治具（４）には前記β−アルミナ管素地（１
）との間に所要の空隙を残して焼成用保護管（５）が施
蓋され、該β−アルミナ管素地（１）が焼成用保護管（
５）で覆われた状態で例えばガス文中において約１６２
０°Ｃ程度で焼成される。この際該βアルミナ管素地は
１６〜２２％焼成収縮する。焼成用保護管（５）は例え
ばマグネシアとα−アルミナの混合物等からなるスピネ
ル質セラミック管で、β−アルミナ管素地（１）と焼成
用保護管（５）との空隙は２〜８１程度としておく。焼
成の際にβ−アルミナ管素地〔１）よりｉ　ａｚ　Ｏ蒸
気が揮発するため該空隙を８！１１１１より大きくする
とＮａｚＯの揮発量が増大し、βアルミナ管素地（１）
が大幅な組成変化をきたすため８皿以下とすることが好
ましい。また２ｍより少ないと窯詰作業が困難となり、
また金属箔（６）と焼成用保護管（５）とが接触し易く
なり、２ｍ以上にすることが好ましい。また、倒立する
β−アルミナ管素地（］）のうち底部（２）により閉じ
られている上側の所要長さの部分は白金属元素からなる
金属箔（６）で覆ってあり、焼台治具（４）上で倒立す
るβ−アルミナ管素地（１）が焼成用保護管（５）と直
接接触することなく焼成が行なわれよう構成されている
。金属箔（６）としては白金、ロジウム、パラジウム等
の白金属元素金属の単体またはそれらの合金が用いられ
、０．１　ｍ以下の厚みのキャップ状（図面参照）ある
いは筒状のものが使用される。０．１ｍｍより厚い場合
には金属箔（６）の自重が焼成の際のβ−アルミナ管素
地（１）の収縮率に悪影響を及ぼし、また偏荷重の際に
は変形したβ−アルミナ管を発生し易く、寸法精度の高
いβ−アルミナ管を高歩留で得られなくなる。なお、金
属箔（６）の重量はβ−アルミナ管素地（１）の単位荷
重断面積当たり１５ｇ／ｃｄ以下とすることが好ましい
。また金属箔（６）を必要以上に厚くすることは当然金
属箔（６）のコストが高くなり経済的でないから、金属
ｆｉ　（６１は０．０１〜０．１＝の厚みとするのが実
用的である。また、この金属箔（６）はβ−アルミナ管
素地（１）が焼成用保護管（５）と接触する可能性の最
も高い部所、即ち、底部（２）の近傍の所要長さに亘る
部分に装着されるものであるが、その長さはβ〜アルミ
ナ管素地（１）の軸方向ストレート部長さの少なくとも
４％以上の長さに亘って覆うことが好ましい。その理由
は４％より少ない場合には焼成中に金属箔（６）が接触
抵抗によりズレ上ってβ〜アルミナ管（１）が焼成用保
護管（５）に直接接触するおそれがあるからである。

このように、本発明においては焼台治具（４）上で倒立
させたβ−アルミナ管素地（１）のうち焼成時において
上側となる底部（２）側の所要の長さに亘る部分に装着
した金属箔（６）によってβ−アルミナ管素地（１）が
焼成用保護管（５）の内面に直接接触することを確実に
防止しつつ焼成するようにしたので、たとえ倒立させた
β−アルミナ管素地（１）が傾斜したとしても、従来の
ように焼成されたβ−アルミナ管表面にマグネシア成分
等の反応生成物が生しることがなく外観不良を発生させ
ることがない。

（実施例） 内径３０ｏｍ、長さ２４０皿、厚さ１．６−のナトリウ
ム−硫黄電池に用いる有底筒状のβ−アルミナ管となる
β−アルミナ管素地の底部に厚さ０．０３Ｍｍ＋、スト
レート部長さ３０Ｍのキャップ状の白金箔を被せて５０
０本の焼成を従来と同じ焼成条件で行なったところ、外
観不良となるものは１本も発生しなかった。これに対し
て、白金箔を用いずに焼成した場合は約８０％（５００
本中４Ｏ０本）のものが表面上に接触による痕跡がある
外観不良となっており、本発明の優れた効果が確認でき
た。

（発明の効果） 以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
β−アルミナ管の表面に焼成用保護管との接触による反
応生成物の発生による痕跡のない優れた外観を有する製
品を高い歩留り率で得ることができるもので、ガス窯焼
成時におけるガス燃焼の熱流に伴う焼成用保護管の揺れ
が若干あっても或いは焼成用保護管や焼台治具に寸法誤
差があっても充分対処できるうえに使用する白金属元素
からなる金属箔は繰り返し何度も使用できるのでコスト
上も有利な利点もある。　　　　　従って、本発明は従
来の問題点を一掃したβ−アルミナ管の焼成方法として
、産業の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼台治具にβ−アルミナ管素地を倒立させて焼
成用保護管を施蓋した本発明方法の実施状態を示す一部
切欠正面図である。 （１）：β−アルミナ管素地、（２）：底部、（３）：
開口、（４）：焼台治具、（５）：焼成用保護管、（６
）：白金属元素からなる゛金属箔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一端が底部により閉じられ、他端が開口とされた有底
   筒状のβ−アルミナ管素地の底部側を所要長さに亘り白
   金属元素からなる金属箔により覆って焼台治具上に前記
   開口をもって倒立させるとともに該焼台治具上に焼成用
   保護管を前記β−アルミナ管素地との間に所要の空隙を
   あけて施蓋して倒立するβ−アルミナ管素地と焼成用保
   護管との直接接触を防止しつつ焼成することを特徴とす
   るβ−アルミナ管の焼成方法。