JPS5930762B2 - 多孔質亜鉛焼結体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多孔質亜鉛焼結体の製造方法に関するものであ
る。

’ アルカリ電池などの電極構造体として亜鉛焼結体が
用いられているが、亜鉛粉末を用いて焼結体を製造する
場合、この亜鉛粉末は大気中に放置しておくと表面に強
固な酸化被膜が形成される問題がある。

この亜鉛酸化被膜は金属の酸化被膜の除去に通常用いら
れている水素還元では除去することができず、従つて、
このように酸化被膜で覆われた亜鉛粉末を焼結しても粉
末同志の強固な結合が行なわれず所定の強度を持つ焼結
体が得られなかつた。近年このような問題を改善するた
め亜鉛粉末に５ ハロゲン化アンサニウム粉末を混合し
、この混合゛粉末を圧縮成形した後、これを減圧下にお
いて亜鉛の融点以下の温度で加熱し、酸化被膜とハロゲ
ン化アンモニウムを反応させて、ｃの反応生成物を昇華
除去させながら焼結する亜鉛焼結体の製造１０方法が提
案されている。

しかしながらこのような従来の方法では減圧下で焼結を
行なうための亜鉛自体も蒸発し、所定の気孔率を有する
焼結体を製造することが難しく、その上減圧するための
設備を必要とするためコスト１５が高くなるなどの欠点
があつた。

本発明はかかる点に鑑み種々研究を行なつた結果、常圧
下においても焼結が可能で亜鉛の蒸発による飛散がなく
所望の気孔率が得られると共に、導電性と高い気孔率を
有し、しかも電極構造体と加 して取扱い上の充分な強
度を育する多孔質肇鉛焼結体の製造方法を提供するもの
である。

即ち本発明方法は粒度６０メッシュバス以下のハロゲン
化アンモニウム粉末３０〜７０重量％と、粒度２００メ
ッシュバス以下の微細な亜鉛粉末２） ７０〜３０重量
弊とを均一に混合した後、更にこの混合粉末５〜３０重
量％と粒度３０〜１５０メッシュの粒い亜鉛粉末９５〜
７０重量斧とを均一に混合し、次いでこれを所望形状に
圧粉成形した後、焼結することを特徴とするものである
。

ｎ 以下本発明方法を工程に従つて順次詳細に説明する
。粒度６０メッシュバス（ −６０メッシュ）以下のハ
ロゲン化アンモニウム粉末３０〜７０重量％と、粒度２
００メッシュバス以下の細かい亜鉛粉３５末とを均一に
混合する。

前記ハロゲン化アンモニウムとしては例えば塩化アンモ
ニウム（ＮＨ４Ｃｌ）臭化アンモニウム（ＮＨ４Ｂｒ）
、ヨウ化アンモニウハム（ＮＨ４ｌ）などが挙げられる
。

このような微細な亜鉛粉末とハロゲン化アンモニウム粉
末を均一に混合することにより、両粉末が互に周囲に均
一に付着した状態が得られる。なおこの場合ハロゲン化
アンモニウム粉末の粒度を６０メツシユパス以下に限定
した理由は亜鉛粉末と均一に混合させるためである。ま
たこの粒度のハロゲソ化アンモニウム粉末の混合範囲を
上記範囲に限定した理由は３０重量？未満では均一な混
合状態が得られず、また７０重量？を越えると焼結した
粒子間の隙間が大きくなり充分な結合強度が得られない
からである。またハロゲン化アンモニウム粉末と予め混
合する微細な亜鉛粉末の粒度を２００メツシユパス以ト
に限定した理由は粗粒子同志の接触を助け焼結性を促進
し結合を強固にするためである。次にこの混合粉末を５
〜３０重量？と、粒度３０〜１５０メツシユの粒い亜鉛
粉末とを更に均一に混合する。なおこの場合更に必要に
応じてスチアリルアルコール粉末、セチルアルコール粉
末、或は尿素粉末などの造孔剤を添加混合し、この混合
粉末を０．５〜２．０トン／ｄの圧力をかけてプレスに
より圧縮成形して所望形状の圧粉体を製造する。なお本
発明においてハロゲン化アンモニウム粉末と微細ね亜鉛
粉末を均一に混合した混合粉末の粒い亜鉛粉末に対する
添加範囲を上記範囲に限定した理由は５重量？未満では
亜鉛粉末同志の接着性が弱く、また３０重量？を越えて
添加すると粒い亜鉛粒子間に形成された間隙部に多数の
微細な亜鉛粒子が埋め込れるため高い気孔率が得られな
くなるからである。また亜鉛粉末の粒度が３０メツシユ
パス（−３０メツシユ）未満であると高い気孔率が得ら
れず、また１５０メツシユパス（−１５０メツシユ）を
越えると必要な気孔率が得られずかつ十分な圧粉体強度
が得られないからである。次に上記の圧粉末を常法に従
つて水素ガス或は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気の炉
芯管に収納またはこの雰囲気のアルミナ粒子中に埋設し
て亜鉛の融点以下３２０〜４１０℃に１５〜９０分程度
加熱して焼結を行なう。

この加熱により亜鉛粉末の表面に形成された酸化被膜と
、ハロゲソ化アンモニウムとが反応し、この反応生成物
が昇華すクることにより結着性に優れた活性な表面状態
となつて亜鉛粉末同志が強固に焼結する。

またハロゲン化アンモニウム粉末は微細な匪鉛粉末に付
着させ、これを粒い亜鉛粉末間に均一に分散させること
により、小量のハロゲン化アンモニウムで充分な結着作
用を有し、従つて常圧下においても多孔質でしかも強度
の優れた焼結体を得ることができ特にこれを電極構造体
として用いる場合には気孔率３０〜６０％、望ましくは
４０〜５０％の広い反応面積と強度を有する焼結体が得
られる。なお亜鉛粉末に造孔剤を混合したものを焼結す
る場合には予め１００〜２００℃程度に加熱してこの造
孔剤を溶解除去した後３２０〜４１０℃に昇温して焼結
することが望ましい。このようにして得られた多孔質の
亜鉛焼結体は表面が淡縁色を呈するが水或はハロゲン化
アンモニウムの沸騰溶液で洗浄して除去し、電極として
の特性を向上させることが望ましい。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例 第１表煮１−Ｆ．６に示す粒度および添加量に従つて、
先ず塩化アンモニウム粉末と微細な亜鉛粉末とを均一に
混合して混合粉末Ａを作成した後、更に粒い亜鉛粉末を
第１表に示す割合で混合して全量５．０９の混合粉末Ｂ
作成する。

次にこの混合粉末Ｂをｌトン／ｄの加圧力でプレス成形
して直径７關、厚さＩｍのボタン型の圧粉体を成形する
。しかる後この圧粉体を水素雰囲気（露点−３０℃の乾
燥した水素ガス）中で３９０℃に１時間加熱して焼結を
行なつた。このようにして得られた距鉛焼結体の気孔率
と、その強度を測定した。

この測定結果は第１表に示す通りである。比較例 本発明と比較するために上記実施例において第１表の煮
７〜煮１０に示す如く粒度および添加量を本発明に規定
する範囲外とし、他は同一の方法により亜鉛焼結体を製
造した。

このようにして得られた亜鉛焼結体についても同様にそ
の気孔率と強度を測定し、この結果を第１表に併記する
。

上表の結果から明らかな如く本発明に係る多孔質亜鉛焼
結体の製造方法によれば、ハロゲン化アンモニウム粉末
と亜鉛粉末の粒度、添加量、および混合方法を規定する
ことにより、少量のハロゲン化アンモニウムで常圧下に
おいても取扱上充分な強度を有する焼結体を得ることが
できると共に、亜鉛の蒸発による飛散を防止して所定の
気孔率を得ることができるなど顕著な効果を有し、特に
この多孔質亜鉛焼結体は電極構造体として有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粒度６０メッシュパス以下のハロゲン化アンモニウ
   ム粉末３０〜７０重量％と、粒度２００メッシュパス以
   下の微細な亜鉛粉末７０〜３０重量％とを均一に混合し
   た後、更にこの混合粉末５〜３０重量％と粒度３０〜１
   ５０メッシュの粒い亜鉛粉末９５〜７０重量％とを均一
   に混合し、次いでこれを所望形状に圧粉成形した後、焼
   結することを特徴とする多孔質亜鉛焼結体の製造方法。