NO149204B - Fremgangsmaate ved sintring av roerformede keramiske deler - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte ved sintring av rørformede keramiske deler, idet den del (8) som skal sintres anbringes i et kammer (1) som kan bringes til sintringstemperatur. Den rørformede del er utformet med et ekstra tykt. ytre veggparti (9) ved sin ene ende, og delen innfres i en åpning utformet i en plate som er anordnet inne i kammeret, på sådan måte at delen holdes opphengt i kammeret ved hjelp av nevnte parti med ekstra tykkelse, som hviler mot åpningens kant, mens et massivt materialstykke (10) som omfatter et propplegeme (11) og en skulder (12) utformet for å ligge an mot den indre kant av nevnte rørende, innføres i den rrformede del, hvoretter kammeret bringes til ønsket sintringstemperatur. Fremgangsmåtenenyttes fortrinnsvis for å fremstille faste elektrolyttrr av natriumoksyd- P aluminiumoksyd for elektrokjemiske natrium/svovel-celler.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å hindre deformasjon ved sintring av rørformede keramiske deler. Det er kjent at keramiske- deler under sintring er gjenstand for sammentrekning både med hensyn til line-ære dimensjoner og volum, idet graden av denne sammentrekning er avhengig av vedkommende dels materialsammen-setning og sintringstemperaturen. En sådan sammentrekning deformerer ofte vedkommende deler i høy grad.

Dette forhold er særlig fremtredende ved sintring av rør-formede deler av alkalimetalloksyd- -aluminiumoksyd, som er vel egnet for anvendelse som fast elektrolytt i elektriske natrium/svovel-celler.

Etter formingen anbringes sådanne rørformede deler vanligvis på bunnen av et sintringskammer som selv er plassert i en ovn, som er innrettet for å bringe delene til sintringstemperatur.

Det er observert at deler som sintres på denne måte iblant deformeres sterkt, og det vil i alle tilfeller være nød-vendig å bearbeide delene til de ønskede dimensjoner og derved fjerne en stor del av den sintrede materialmengde. En sådan maskinell bearbeiding er en tidkrevende og kost-nadskrevende arbeidsoperasjon, da den medfører høyt for-bruk av diamantverktøy, slik som slipeskiver, overlapps-verktøy, boreverktøy og liknende som er meget dyrt.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å overvinne denne ulempe og angi en fremgangsmåte som gjør det mulig å

sintre rørformede keramiske deler uten at disse deformeres, og som er enkel å utføre samtidig som den er pålitelig.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for å hindre deformasjon ved sintring av rørformede keramiske deler, som krymper under sintringen, idet vedkommende del anbringes i et kammer anordnet og innrettet for oppvarming til sintringstemperatur, og fremgangsmåtens særtrekk består i at den omfatter følgende prosesstrinn i angitt rekkefølge: den rørformede del utformes med et ekstra tykt ytre veggparti ved sin ene ende,

delen innsettes i en åpning utformet i en plate som er anordnet inne i kammeret, på sådan måte at delen holdes opphengt i kammeret ved hjelp av nevnte parti med ekstra tykkelse, som hviler mot åpningens kant,

et massivt materialstykke utformet som et propplegeme med en skulder, anbringes med propplegemet innført i nevnte rørende og med skulderen i anlegg mot rørendens endeflate, og sintringskammeret bringes til sintringstemperatur.

Andre særtrekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av følgende beskrivelse av et illustrerende ut-førelseseksempel under henvisning til de vedføyde teg-ninger, hvorpå: Fig. 1 viser et sintringskammer innrettet for utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 2 er en planskisse av det viste sintringskammer i fig. 1, idet sintringskammerets deksel er fjernet for å vise hvorledes kammeret er innrettet og de rørformede deler er plassert for utførelse av fremgangsmåten. Figurene viser et sintringskammer som i sin helhet ef be-tegnet med henvisningstallet 1. Dette kammer omfatter et sylinderformet legeme 2 som hviler på et fundament 3 og oventil er tildekket av deksel 4. En skulder 5 er anordnet på innsiden av legemet 2. I samsvar med oppfinnelsen er en plate 6, f.eks. av natriumoksyd- f> -aluminiumoksyd, plassert på nevnte skulder 5. Denne plate 6 har flere sirkelformede åpninger 7, som hver har en diameter som er litt større enn den ytre diameter av den rørformede del 8 som skal sintres. I dette tilfellet utgjøres denne del av et rør som f.eks. består av natriumoksyd- (3 -aluminiumoksyd og er lukket i bunnen. Et sådant rør utformes fortrinnsvis ved hjelp av elektroforese eller ved isostatisk sammenpresning.

Den øvre ende av nevnte rør 8 har et tykkere utragende veggparti 9 av lengde 1, således at ytterdiameteren av denne rørende vil være litt større enn diameteren av åpningen 7. Videre er denne lengde fortrinnsvis mellom ca. 0,1 og 5% av hele lengdeutstrekningen av den rør-formede del.

For utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen behøves videre et mass ivt stykke 10, som f.eks. er utført i (Å-aluminiumoksyd og omfatter et propplegeme 11 'hvis lengdeutstrekning hovedsakelig er lik lengden 1, samt en skulder 12 hvis diameter hovedsakelig er lik den ytre diameter av den åpne ende av røret 8.

Det rør 8 som skal sintres innføres i åpningen 7 og holdes i stilling ved hjelp av det utragende ekstra veggparti 9 som hviler mot kanten av åpningen 7. Røret 8 befinner seg da i en opphengt stilling inne i kammeret 1, og dets nedre ende vil således ikke være i kontakt med bunnen 3

i kammeret. Det massive stykke 10 anbringes så i rørets åpne ende på sådan måte at skulderen 12 ligger an mot rør-endens endeflate, mens propplegemet 11 rager innover i-røret.

Under sintringen vil således røret 8 trekke seg sammen, bortsett fra det åpne endeavsnitt med utragende ytre veggparti 9 og lengdeutstrekning 1, som ikke vil være gjenstand for sammentrekning på grunn av at det massive stykket 10

er. innført i denne rørende.

Når sintringen er avsluttet fjernes røret fra kammeret 1

og det øvre endeavsnitt av røret med lengdeutstrekning 1 skjæres av. Rørformede deler som er sintret i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte har vist seg å ha meget jevne dimensjoner både når det gjelder lengde og diameter.

De er således fullstendig rette og uten avvik fra sirkel-rund form. En etterfølgende bearbeiding vil følgelig være lett og rask å utføres og vil ikke være nødvendig i det hele tatt i de tilfeller hvor sintringskrympningen er tatt i betraktning ved dimensjonering av rørene. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er videre enkel, pålitelig og rask å utføre,.da fyllingen av sintringskammeret ikke tar lang tid.

Det er nedenfor gitt et konkret utførelseseksempel for å anskueliggjøre fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Røremnene 8 er 500 mm lange før sintringen samt har indre diameter 29,2 mm og ytterdiameter 33,8 mm.

Partiet med ekstra tykkelse ved den åpne rørende har en diameter på 36,4 mm og en lengdeutstrekning 1 på 9 mm.

Propplegemet 11 på stykket 10 har en diameter på 29 mm, mens åpningene 7 i platen 6 har en diameter på 34,5 mm.

Etter sintringen har de oppnådde rør en lengde på 400 mm, en innerdiameter på 24,7 mm og en ytterdiameter på 28 mm.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen benyttes fortrinnsvis for fremstilling av faste elektrolyttrør av natriumoksyd- (i -aluminiumoksyd for elektriske natrium/ N «vnvfil-neller.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å hindre deformasjon ved sintring av en rørformet keramisk del som krymper under sintringen, idet vedkommende del (8) anbringes i et kammer (1) anordnet og innrettet for å oppvarmes til sintringstemperatur, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende prosesstrinn i angitt rekkefølge: den rørformede del (8) utformes med et ekstra tykt ytre veggparti (9) ved sin ene ende, delen (8) settes inn i en åpning (7) utformet i en plate (6) som er anordnet inne i kammeret (1)^, på sådan måte at delen holdes opphengt i kammeret ved hjelp av nevnte parti (9) med ekstra tykkelse, som hviler mot åpningens kant, et massivt materialstykke (10) utformet som et propplegeme (11) med en skulder (12), anbringes med propplegemet (11) innført i nevnte rørende og med skulderen i anlegg mot rørendens endeflate, og sintringskammeret (1) bringes til sintringstemperatur.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en rør-formet del (8) hvor forholdet mellom lengden (1) av det ekstra tykke ytre veggparti (9) og lengden av hele delen (8) hovedsakelig ligger mellom 0,1% og 5%.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en rør-formet del (8) hvor lengden av propplegemet (11) på det massive materialstykke (10) er hovedsakelig lik lengden (1) av det ekstra tykke ytre veggparti (9).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at såvel den rørformede del (8), som platen (6) og det massive materialstykke (10) utføres i et keramisk material som omfatter aluminiumoksyd.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, i det tilfelle den rørformede del er utført i alkalimetalloksyd- F> -aluminiumoksyd, karakterisert ved at også platen (6) ut-føres i alkalimetalloksyd-0-aluminiumoksyd, mens det massive materialstykke (10) utføres i alkalimetalloksyd-fl(-aluminiumoksyd.