JPH1112027A - β−アルミナ管の焼成方法 - Google Patents
β−アルミナ管の焼成方法Info
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- JPH1112027A JPH1112027A JP9178998A JP17899897A JPH1112027A JP H1112027 A JPH1112027 A JP H1112027A JP 9178998 A JP9178998 A JP 9178998A JP 17899897 A JP17899897 A JP 17899897A JP H1112027 A JPH1112027 A JP H1112027A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼成時においてβ−アルミナ管成形体を覆う
容器の繰り返し使用に対する耐久性を向上させたβ−ア
ルミナ管の焼成方法を提供する。 【解決手段】 β−アルミナ管成形体を焼成して、ナト
リウムイオン伝導性β−アルミナからなる焼結体を得る
方法であって、上記β−アルミナ管成形体を、平均粒子
径２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容器にて覆って焼
成する。平均粒子径を２０μｍ以上とすることにより、
この容器の熱伝導率が高くなるので昇温時における容器
内の温度差が低減される。従って、この温度差に基づく
容器の歪みが少なくなるので、容器の繰り返し使用に対
する耐久性が大幅に向上する。上記容器は純度９９％以
上のＭｇＯからなることが好ましく、また上記容器の熱
伝導率は０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上の範囲と
することが好ましい。
容器の繰り返し使用に対する耐久性を向上させたβ−ア
ルミナ管の焼成方法を提供する。 【解決手段】 β−アルミナ管成形体を焼成して、ナト
リウムイオン伝導性β−アルミナからなる焼結体を得る
方法であって、上記β−アルミナ管成形体を、平均粒子
径２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容器にて覆って焼
成する。平均粒子径を２０μｍ以上とすることにより、
この容器の熱伝導率が高くなるので昇温時における容器
内の温度差が低減される。従って、この温度差に基づく
容器の歪みが少なくなるので、容器の繰り返し使用に対
する耐久性が大幅に向上する。上記容器は純度９９％以
上のＭｇＯからなることが好ましく、また上記容器の熱
伝導率は０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上の範囲と
することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はβ−アルミナ管の焼
成方法に関し、詳しくは、ナトリウムイオン伝導性β−
アルミナからなるβ−アルミナ管を焼成する方法に関す
る。本発明の焼成方法により得られたβ−アルミナ管
は、Ｎａ−Ｓ電池、Ｎａ−溶融塩電池、ＡＭＴＥＣ、Ｓ
Ｏｘセンサー等の用途に好適である。
成方法に関し、詳しくは、ナトリウムイオン伝導性β−
アルミナからなるβ−アルミナ管を焼成する方法に関す
る。本発明の焼成方法により得られたβ−アルミナ管
は、Ｎａ−Ｓ電池、Ｎａ−溶融塩電池、ＡＭＴＥＣ、Ｓ
Ｏｘセンサー等の用途に好適である。
【０００２】
【従来の技術】組成式Ｎａ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 （ｘ＝５〜
１１）で表されるβ−アルミナは、高いナトリウムイオ
ン伝導性を示すため、Ｎａ−Ｓ電池、Ｎａ−溶融塩電池
及び各種センサー等用の固体電解質として利用されてい
る（以下、上記組成式で表されるβ−アルミナを「Ｎａ
伝導性β−アルミナ」という。）。特にＮａ−Ｓ電池に
おいては、上記Ｎａ伝導性β−アルミナからなる有底円
筒状のβ−アルミナ焼結体が固体電解質管として用いら
れている。このβ−アルミナ焼結体は、陰極活物質であ
る金属ナトリウムと陽極活物質である硫黄（多硫化ナト
リウム）とのセパレーターとしての役割をも果たしてい
る。そのため上記β−アルミナ焼結体には、高いナトリ
ウムイオン伝導性及び高い機械的強度といった特性が要
求される。
１１）で表されるβ−アルミナは、高いナトリウムイオ
ン伝導性を示すため、Ｎａ−Ｓ電池、Ｎａ−溶融塩電池
及び各種センサー等用の固体電解質として利用されてい
る（以下、上記組成式で表されるβ−アルミナを「Ｎａ
伝導性β−アルミナ」という。）。特にＮａ−Ｓ電池に
おいては、上記Ｎａ伝導性β−アルミナからなる有底円
筒状のβ−アルミナ焼結体が固体電解質管として用いら
れている。このβ−アルミナ焼結体は、陰極活物質であ
る金属ナトリウムと陽極活物質である硫黄（多硫化ナト
リウム）とのセパレーターとしての役割をも果たしてい
る。そのため上記β−アルミナ焼結体には、高いナトリ
ウムイオン伝導性及び高い機械的強度といった特性が要
求される。
【０００３】上記特性は、β−アルミナ成形体の焼成中
にβ−アルミナ中のＮａ2 Ｏが揮散することによって低
下することが知られており、このＮａ2 Ｏの揮散を防止
するために種々の焼成方法が提案されている。その主な
方法は焼成時においてβ−アルミナ成形体を他の容器に
て覆うものであり、例えば、白金系金属製容器にて覆
う方法、内壁面を白金系金属で被覆した耐火性容器に
て覆う方法、β−アルミナ成形体容器又は目砂粉末に
て覆う方法、β−アルミナ焼結体容器にて覆う方法、
等が挙げられる。更に、特公平６−６５０６８号公報に
は、β−アルミナをＭｇＯ系耐火性容器にて覆って焼
成する方法、が開示されている。
にβ−アルミナ中のＮａ2 Ｏが揮散することによって低
下することが知られており、このＮａ2 Ｏの揮散を防止
するために種々の焼成方法が提案されている。その主な
方法は焼成時においてβ−アルミナ成形体を他の容器に
て覆うものであり、例えば、白金系金属製容器にて覆
う方法、内壁面を白金系金属で被覆した耐火性容器に
て覆う方法、β−アルミナ成形体容器又は目砂粉末に
て覆う方法、β−アルミナ焼結体容器にて覆う方法、
等が挙げられる。更に、特公平６−６５０６８号公報に
は、β−アルミナをＭｇＯ系耐火性容器にて覆って焼
成する方法、が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法
によると容器が白金からなるため非常に高価である。上
記の方法は容器の低廉化を図ったものであるが、白金
系金属と耐火性容器との熱膨張差により、白金系金属の
被覆が剥離しやすい。また、上記の方法によると、得
られるβ−アルミナ焼結体の特性は良好であるものの、
目的物であるβ−アルミナ管成形体とともにこれを覆う
β−アルミナ成形体容器又は目砂粉末も焼成されてしま
うため、容器又は目砂を一度のみしか使用できないとい
う問題がある。上記の方法ではβ−アルミナ焼結体容
器を複数回使用することが可能であるが、使用回数の増
加にともないβ−アルミナ焼結体容器を構成する粒子が
成長するため数回程度の使用により容器にクラックが入
り、それ以上の使用は不可能となる。そして、上記の
方法によると、得られるβ−アルミナ焼結体の特性は良
好であり、また上記の方法に比べれば容器の使用可能
回数は向上しているが、更に多数回使用するとやはり容
器にクラックが入るという問題がある。
によると容器が白金からなるため非常に高価である。上
記の方法は容器の低廉化を図ったものであるが、白金
系金属と耐火性容器との熱膨張差により、白金系金属の
被覆が剥離しやすい。また、上記の方法によると、得
られるβ−アルミナ焼結体の特性は良好であるものの、
目的物であるβ−アルミナ管成形体とともにこれを覆う
β−アルミナ成形体容器又は目砂粉末も焼成されてしま
うため、容器又は目砂を一度のみしか使用できないとい
う問題がある。上記の方法ではβ−アルミナ焼結体容
器を複数回使用することが可能であるが、使用回数の増
加にともないβ−アルミナ焼結体容器を構成する粒子が
成長するため数回程度の使用により容器にクラックが入
り、それ以上の使用は不可能となる。そして、上記の
方法によると、得られるβ−アルミナ焼結体の特性は良
好であり、また上記の方法に比べれば容器の使用可能
回数は向上しているが、更に多数回使用するとやはり容
器にクラックが入るという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、Ｎａ2 Ｏの揮散防止のた
めにβ−アルミナ管成形体を容器にて覆って焼成するＮ
ａ伝導性β−アルミナ管の焼成方法であって、上記容器
の繰り返し使用に対する耐久性を更に向上させたβ−ア
ルミナ管の焼成方法を提供することにある。
めにβ−アルミナ管成形体を容器にて覆って焼成するＮ
ａ伝導性β−アルミナ管の焼成方法であって、上記容器
の繰り返し使用に対する耐久性を更に向上させたβ−ア
ルミナ管の焼成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の
方法において容器にクラックが入る原因は、容器が粒子
径の小さいＭｇＯ結晶からなるので熱伝導率が低く、こ
のため焼成の際の昇温時にＭｇＯ容器の外表面から内表
面にかけて温度差が生じ、これにより容器に歪みが発生
するためであることを見出した。そして、より粒子径の
大きいＭｇＯ結晶からなる容器を用いることによって容
器の繰り返し使用に対する耐久性が大幅に向上すること
を見出して、本発明を完成したのである。
方法において容器にクラックが入る原因は、容器が粒子
径の小さいＭｇＯ結晶からなるので熱伝導率が低く、こ
のため焼成の際の昇温時にＭｇＯ容器の外表面から内表
面にかけて温度差が生じ、これにより容器に歪みが発生
するためであることを見出した。そして、より粒子径の
大きいＭｇＯ結晶からなる容器を用いることによって容
器の繰り返し使用に対する耐久性が大幅に向上すること
を見出して、本発明を完成したのである。
【０００７】即ち、請求項１記載のβ−アルミナ管の焼
成方法は、β−アルミナ管成形体を焼成して、Ｎａイオ
ン伝導性β−アルミナからなる焼結体を得る方法であっ
て、上記β−アルミナ管成形体を、平均粒子径２０μｍ
以上のＭｇＯ結晶からなる容器にて覆って焼成すること
を特徴とする。
成方法は、β−アルミナ管成形体を焼成して、Ｎａイオ
ン伝導性β−アルミナからなる焼結体を得る方法であっ
て、上記β−アルミナ管成形体を、平均粒子径２０μｍ
以上のＭｇＯ結晶からなる容器にて覆って焼成すること
を特徴とする。
【０００８】ここで、請求項２記載のように、上記容器
は純度９９％以上のＭｇＯからなることが好ましく、よ
り好ましい純度は９９．５％以上であり、更に好ましい
純度は９９．８％以上である。ＭｇＯの純度が９９％未
満である場合には、容器中に不純物として含まれるＳｉ
Ｏ2 が、焼成中においてβ−アルミナ管成形体から生じ
たＮａ2 Ｏ蒸気と反応してガラスを形成し、このため容
器の機械的強度及び耐久性が低下する恐れがある。ま
た、上記反応によりＮａ2 Ｏが消費されるのでβ−アル
ミナ中のナトリウムイオンが不足し、結果的にβ−アル
ミナ管のイオン伝導性を低下させることとなるため好ま
しくない。
は純度９９％以上のＭｇＯからなることが好ましく、よ
り好ましい純度は９９．５％以上であり、更に好ましい
純度は９９．８％以上である。ＭｇＯの純度が９９％未
満である場合には、容器中に不純物として含まれるＳｉ
Ｏ2 が、焼成中においてβ−アルミナ管成形体から生じ
たＮａ2 Ｏ蒸気と反応してガラスを形成し、このため容
器の機械的強度及び耐久性が低下する恐れがある。ま
た、上記反応によりＮａ2 Ｏが消費されるのでβ−アル
ミナ中のナトリウムイオンが不足し、結果的にβ−アル
ミナ管のイオン伝導性を低下させることとなるため好ま
しくない。
【０００９】本発明によると、上記のように平均粒子径
２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容器を使用すること
により、この容器の熱伝導率が高くなるので、昇温時に
おいて容器の厚み方向の温度差が低減される。従って、
この温度差に基づく容器の歪みが少なくなるので、容器
の繰り返し使用に対する耐久性が大幅に向上する。具体
的には、請求項３に記載のように、容器の熱伝導率を
０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上の範囲とすること
が好ましく、０．１３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上と
することが更に好ましい。上記熱伝導率を高める点から
は、容器におけるＭｇＯ結晶の平均粒子径を３０μｍ以
上とすることが好ましい。一方、平均粒子径が過剰に大
きいと粒子成長が促進されて容器の機械的強度が低下し
やすくなる。このため、ＭｇＯ結晶の平均粒子径は１０
０μｍ以下とすることが好ましく、６０μｍ以下とする
ことがより好ましい。
２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容器を使用すること
により、この容器の熱伝導率が高くなるので、昇温時に
おいて容器の厚み方向の温度差が低減される。従って、
この温度差に基づく容器の歪みが少なくなるので、容器
の繰り返し使用に対する耐久性が大幅に向上する。具体
的には、請求項３に記載のように、容器の熱伝導率を
０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上の範囲とすること
が好ましく、０．１３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上と
することが更に好ましい。上記熱伝導率を高める点から
は、容器におけるＭｇＯ結晶の平均粒子径を３０μｍ以
上とすることが好ましい。一方、平均粒子径が過剰に大
きいと粒子成長が促進されて容器の機械的強度が低下し
やすくなる。このため、ＭｇＯ結晶の平均粒子径は１０
０μｍ以下とすることが好ましく、６０μｍ以下とする
ことがより好ましい。
【００１０】また、ＭｇＯ結晶の粒子径は、結晶粒子総
数の少なくとも８０％が１０〜１００μｍ（より好まし
くは２０〜６０μｍ）の範囲にあることが好しい。上記
粒子径に満たない大きさのＭｇＯ結晶の割合が多いと、
ＭｇＯの活性が高いため他の物質と反応しやすくなると
いう問題が生じる場合がある。一方、上記粒子径を超え
る大きさのＭｇＯ結晶の割合が多いと、粒子成長が促進
されて容器の機械的強度が低下しやすくなる場合があ
る。但し、実際の焼成時において、一般に容器はＭｇＯ
セッター等の台上に載置された状態等で使用されるた
め、この容器に実質的な機械的応力が加えられることは
ない。従って、平均粒子径及び粒径範囲が上記範囲を超
えても、実用上は問題とならない。尚、上記のＭｇＯ結
晶の粒子径は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察
により求めることができる。
数の少なくとも８０％が１０〜１００μｍ（より好まし
くは２０〜６０μｍ）の範囲にあることが好しい。上記
粒子径に満たない大きさのＭｇＯ結晶の割合が多いと、
ＭｇＯの活性が高いため他の物質と反応しやすくなると
いう問題が生じる場合がある。一方、上記粒子径を超え
る大きさのＭｇＯ結晶の割合が多いと、粒子成長が促進
されて容器の機械的強度が低下しやすくなる場合があ
る。但し、実際の焼成時において、一般に容器はＭｇＯ
セッター等の台上に載置された状態等で使用されるた
め、この容器に実質的な機械的応力が加えられることは
ない。従って、平均粒子径及び粒径範囲が上記範囲を超
えても、実用上は問題とならない。尚、上記のＭｇＯ結
晶の粒子径は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察
により求めることができる。
【００１１】上記容器の形状は特に限定されないが、焼
成に供されるβ−アルミナ管成形体の周方向に対して、
成形体の外周と容器内壁面との間隔をほぼ一定とするこ
とが可能な形状が好ましい。例えば、β−アルミナ管成
形体が有底円筒状である場合、このβ−アルミナ管成形
体と同様な有底円筒状、或いは断面が多角形の有底筒状
のもの、又は両端開放の筒状体に蓋を載置するもの等を
用いることができる。また、β−アルミナ管成形体の外
周と容器内壁面との間隔は１０ｍｍ程度以下とすること
が好ましい。この間隔が大きくなり過ぎると、β−アル
ミナ管成形体からのＮａ2 Ｏの揮散量が増大するためで
ある。
成に供されるβ−アルミナ管成形体の周方向に対して、
成形体の外周と容器内壁面との間隔をほぼ一定とするこ
とが可能な形状が好ましい。例えば、β−アルミナ管成
形体が有底円筒状である場合、このβ−アルミナ管成形
体と同様な有底円筒状、或いは断面が多角形の有底筒状
のもの、又は両端開放の筒状体に蓋を載置するもの等を
用いることができる。また、β−アルミナ管成形体の外
周と容器内壁面との間隔は１０ｍｍ程度以下とすること
が好ましい。この間隔が大きくなり過ぎると、β−アル
ミナ管成形体からのＮａ2 Ｏの揮散量が増大するためで
ある。
【００１２】上記β−アルミナ管成形体の焼成は、電気
炉等を用いて例えば１５５０〜１６５０℃の焼成温度に
０．５〜１時間保持することにより行えばよい。
炉等を用いて例えば１５５０〜１６５０℃の焼成温度に
０．５〜１時間保持することにより行えばよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例により本
発明を具体的に説明する。ＭｇＯ結晶の平均粒子径がそ
れぞれ５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μ
ｍである５種類のＭｇＯ容器を用いて、β−アルミナ管
成形体の焼成を繰り返し行い、ＭｇＯ容器の平均粒子径
とこの容器の繰り返し使用に対する耐久性との関係を検
討した。尚、上記ＭｇＯ容器のＭｇＯ純度はいずれも９
９．９％である。また、各平均粒子径のＭｇＯ容器につ
き、β−アルミナ管成形体の焼成に使用する前の熱伝導
率を測定した。その結果を下記表１に示す。
発明を具体的に説明する。ＭｇＯ結晶の平均粒子径がそ
れぞれ５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μ
ｍである５種類のＭｇＯ容器を用いて、β−アルミナ管
成形体の焼成を繰り返し行い、ＭｇＯ容器の平均粒子径
とこの容器の繰り返し使用に対する耐久性との関係を検
討した。尚、上記ＭｇＯ容器のＭｇＯ純度はいずれも９
９．９％である。また、各平均粒子径のＭｇＯ容器につ
き、β−アルミナ管成形体の焼成に使用する前の熱伝導
率を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００１４】焼成試験に使用したβ−アルミナ管成形体
は、次のようにして作製した。まず、出発原料として
は、α−アルミナ、炭酸ナトリウム、及び安定化剤とし
ての炭酸リチウムを用いた。ここで、α−アルミナの純
度は９９．９％であり、、炭酸ナトリウム及び炭酸リチ
ウムとしては試薬１級を用いた。α−アルミナ、炭酸ナ
トリウム及び炭酸リチウムを、それぞれアルミナ、酸化
ナトリウム及び酸化リチウムに換算した重量比が９０．
４％、８．８５％及び０．７５％となるように混合し、
１２５０℃において１０時間仮焼した後、振動ミルで粉
砕してβ−アルミナ粉砕粉末を得た。得られたβ−アル
ミナ粉砕粉末とバインダーとを水溶媒で混合してスラリ
ーとし、これをスプレードライ造粒して造粒粉末を得
た。この造粒粉末を、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）によ
り長さ５００ｍｍ、内径４９ｍｍ、肉厚３ｍｍの有底円
筒状に成形した。
は、次のようにして作製した。まず、出発原料として
は、α−アルミナ、炭酸ナトリウム、及び安定化剤とし
ての炭酸リチウムを用いた。ここで、α−アルミナの純
度は９９．９％であり、、炭酸ナトリウム及び炭酸リチ
ウムとしては試薬１級を用いた。α−アルミナ、炭酸ナ
トリウム及び炭酸リチウムを、それぞれアルミナ、酸化
ナトリウム及び酸化リチウムに換算した重量比が９０．
４％、８．８５％及び０．７５％となるように混合し、
１２５０℃において１０時間仮焼した後、振動ミルで粉
砕してβ−アルミナ粉砕粉末を得た。得られたβ−アル
ミナ粉砕粉末とバインダーとを水溶媒で混合してスラリ
ーとし、これをスプレードライ造粒して造粒粉末を得
た。この造粒粉末を、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）によ
り長さ５００ｍｍ、内径４９ｍｍ、肉厚３ｍｍの有底円
筒状に成形した。
【００１５】このようにして作製したβ−アルミナ管成
形体を、開口端を下にしてＭｇＯセッターにより下方か
ら支持し、その外側を平均粒子径が異なる上記ＭｇＯ容
器にて覆った。このＭｇＯ容器の形状は、長さ５５０ｍ
ｍ、内径７０ｍｍ、肉厚３ｍｍの有底円筒状である。そ
して、１６００℃×３０分の焼成条件で、同一のＭｇＯ
容器を用いてβ−アルミナ管の焼成を繰り返し行い、こ
のＭｇＯ容器が破損するまでの焼成回数を調べた。この
焼成試験は、各平均粒子径のＭｇＯ容器につき５点ずつ
行った。その平均値を「破損までの焼成可能回数」とし
て下記表１に示す。
形体を、開口端を下にしてＭｇＯセッターにより下方か
ら支持し、その外側を平均粒子径が異なる上記ＭｇＯ容
器にて覆った。このＭｇＯ容器の形状は、長さ５５０ｍ
ｍ、内径７０ｍｍ、肉厚３ｍｍの有底円筒状である。そ
して、１６００℃×３０分の焼成条件で、同一のＭｇＯ
容器を用いてβ−アルミナ管の焼成を繰り返し行い、こ
のＭｇＯ容器が破損するまでの焼成回数を調べた。この
焼成試験は、各平均粒子径のＭｇＯ容器につき５点ずつ
行った。その平均値を「破損までの焼成可能回数」とし
て下記表１に示す。
【００１６】また、上記焼成試験により得られたβ−ア
ルミナ焼結体につき、下記(1) 〜(4) の物性を評価し
た。その結果を下記表１に示す。 (1)β−アルミナ焼結体の相対密度 上記β−アルミナ焼結体から切り出した試験片につき、
エタノールを用いた浮力法により嵩密度を測定し、その
理論密度との比を算出した。 (2)ナトリウムイオン伝導度（比抵抗値） チューブ形状のままの上記β−アルミナ焼結体につき、
Ｎａ−Ｎａセルを用いた四端子法により、３５０℃にお
けるナトリウムイオン伝導度（比抵抗値）を測定した。 (3)β−アルミナ焼結体の内圧強度 チューブ形状のままの上記β−アルミナ焼結体に対し、
チューブの内側全体に等方的に圧力を加えて、チューブ
の内圧破壊強度を測定した。
ルミナ焼結体につき、下記(1) 〜(4) の物性を評価し
た。その結果を下記表１に示す。 (1)β−アルミナ焼結体の相対密度 上記β−アルミナ焼結体から切り出した試験片につき、
エタノールを用いた浮力法により嵩密度を測定し、その
理論密度との比を算出した。 (2)ナトリウムイオン伝導度（比抵抗値） チューブ形状のままの上記β−アルミナ焼結体につき、
Ｎａ−Ｎａセルを用いた四端子法により、３５０℃にお
けるナトリウムイオン伝導度（比抵抗値）を測定した。 (3)β−アルミナ焼結体の内圧強度 チューブ形状のままの上記β−アルミナ焼結体に対し、
チューブの内側全体に等方的に圧力を加えて、チューブ
の内圧破壊強度を測定した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１から判るように、本発明の範囲である
平均粒子径２０〜４０μｍのＭｇＯ容器は、いずれも破
損することなく４５０回以上の焼成に繰り返して用いる
ことが可能であった。特に、平均粒子径３０〜４０μｍ
のＭｇＯ容器は５００回の焼成後にも破損することな
く、非常に優れた耐久性を有するものであった。また、
平均粒子径によらずＭｇＯ容器はいずれも実用上十分な
機械的強度を有し、上記焼成試験中において機械的応力
によりＭｇＯ容器が破損することはなかった。そして、
得られたβ−アルミナ焼結体の特性は、ＭｇＯ容器の平
均粒子径５〜４０μｍの範囲では同程度であった。即
ち、ＭｇＯ容器の平均粒子径をこの範囲で変更してもβ
−アルミナ焼結体の特性は維持されていた。
平均粒子径２０〜４０μｍのＭｇＯ容器は、いずれも破
損することなく４５０回以上の焼成に繰り返して用いる
ことが可能であった。特に、平均粒子径３０〜４０μｍ
のＭｇＯ容器は５００回の焼成後にも破損することな
く、非常に優れた耐久性を有するものであった。また、
平均粒子径によらずＭｇＯ容器はいずれも実用上十分な
機械的強度を有し、上記焼成試験中において機械的応力
によりＭｇＯ容器が破損することはなかった。そして、
得られたβ−アルミナ焼結体の特性は、ＭｇＯ容器の平
均粒子径５〜４０μｍの範囲では同程度であった。即
ち、ＭｇＯ容器の平均粒子径をこの範囲で変更してもβ
−アルミナ焼結体の特性は維持されていた。
【００１９】一方、ＭｇＯ容器の平均粒子径が１０μｍ
と本発明範囲を下回る場合には繰り返し使用に対する耐
久性が大きく低下し、平均粒子径５μｍでは更に耐久性
が悪化した。
と本発明範囲を下回る場合には繰り返し使用に対する耐
久性が大きく低下し、平均粒子径５μｍでは更に耐久性
が悪化した。
【００２０】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のβ−アルミナ管の焼成方法によ
れば、平均粒子径２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容
器を使用することにより、この容器の繰り返し使用に対
する耐久性が大幅に向上する。従って、Ｎａ伝導性β−
アルミナ管の製造コストを大幅に削減することができ
る。
れば、平均粒子径２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容
器を使用することにより、この容器の繰り返し使用に対
する耐久性が大幅に向上する。従って、Ｎａ伝導性β−
アルミナ管の製造コストを大幅に削減することができ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 β−アルミナ管成形体を焼成して、ナト
リウムイオン伝導性β−アルミナからなる焼結体を得る
方法であって、上記β−アルミナ管成形体を、平均粒子
径２０μｍ以上のＭｇＯ結晶からなる容器にて覆って焼
成することを特徴とするβ−アルミナ管の焼成方法。 - 【請求項２】 上記容器が純度９９％以上のＭｇＯから
なる請求項１記載のβ−アルミナ管の焼成方法。 - 【請求項３】 上記容器の熱伝導率が０．１ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓｅｃ・℃以上である請求項１又は２記載のβ−ア
ルミナ管の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9178998A JPH1112027A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | β−アルミナ管の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9178998A JPH1112027A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | β−アルミナ管の焼成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112027A true JPH1112027A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16058335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9178998A Pending JPH1112027A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | β−アルミナ管の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1112027A (ja) |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP9178998A patent/JPH1112027A/ja active Pending
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