JPH075356B2 - ベータアルミナ管の焼成方法 - Google Patents
ベータアルミナ管の焼成方法Info
- Publication number
- JPH075356B2 JPH075356B2 JP3081506A JP8150691A JPH075356B2 JP H075356 B2 JPH075356 B2 JP H075356B2 JP 3081506 A JP3081506 A JP 3081506A JP 8150691 A JP8150691 A JP 8150691A JP H075356 B2 JPH075356 B2 JP H075356B2
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- Japan
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- beta
- temperature
- alumina
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い機械的強度と低い
電気抵抗特性とを付与することができるベータアルミナ
管の焼成方法に関するものである。
電気抵抗特性とを付与することができるベータアルミナ
管の焼成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ナトリウム−硫黄電池の固体電
解質管として用いられるベータアルミナ管は電池性能を
支配する重要な部材であり、長期間にわたって安定した
耐久性を維持させるためには高い機械的強度と低い電気
抵抗特性とを具備することが要求されている。
解質管として用いられるベータアルミナ管は電池性能を
支配する重要な部材であり、長期間にわたって安定した
耐久性を維持させるためには高い機械的強度と低い電気
抵抗特性とを具備することが要求されている。
【０００３】ところが、ベータアルミナ管の高い機械的
強度を得るためには破壊源として作用する異常な結晶粒
の成長を抑制して均質な結晶とする必要性から焼結温度
を低くすることが要求され、一方、低い電気抵抗特性を
得るためには単結晶の大きさをできるだけ大きくする必
要性から焼結温度を高くすることが要求されている。従
って、両方の特性を十分に満足させるベータアルミナ管
の焼成条件の設定は困難であった。なお、前記の二つの
条件を満足させる焼成方法としては、複数回の加熱冷却
サイクルを繰り返す処理手段が特公昭６１−１２８６９
号公報などにより知られているが、この方法によるとき
は複数回の焼成処理が必要で作業が煩雑となるうえに、
大量生産を前提として連続焼成炉を考えた場合には途中
に冷却帯を設けなければならないという問題点があっ
た。
強度を得るためには破壊源として作用する異常な結晶粒
の成長を抑制して均質な結晶とする必要性から焼結温度
を低くすることが要求され、一方、低い電気抵抗特性を
得るためには単結晶の大きさをできるだけ大きくする必
要性から焼結温度を高くすることが要求されている。従
って、両方の特性を十分に満足させるベータアルミナ管
の焼成条件の設定は困難であった。なお、前記の二つの
条件を満足させる焼成方法としては、複数回の加熱冷却
サイクルを繰り返す処理手段が特公昭６１−１２８６９
号公報などにより知られているが、この方法によるとき
は複数回の焼成処理が必要で作業が煩雑となるうえに、
大量生産を前提として連続焼成炉を考えた場合には途中
に冷却帯を設けなければならないという問題点があっ
た。
【０００４】
【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、高い機械的強度と低い電気抵
抗特性のふたつを同時に付与することができるととも
に、一回の加熱冷却サイクルのみで簡単かつ効率的に焼
成作業を行うことができるベータ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。
従来の問題点を解決して、高い機械的強度と低い電気抵
抗特性のふたつを同時に付与することができるととも
に、一回の加熱冷却サイクルのみで簡単かつ効率的に焼
成作業を行うことができるベータ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。
【０００５】
【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のベータアルミナ管の焼成方法は、
ベータアルミナ粒子が加圧成形されたベータアルミナ成
形体を途中で降温することなく所定の最高温度域まで昇
温後、途中で昇温することなく冷却して焼結するベータ
アルミナ管の焼成方法において、前記昇温過程の途中に
おいて異常粒径の成長を抑制するよう所定温度域で所定
時間保持するか５０℃／時間以下の速度で所定時間だけ
緩慢に昇温するとともに、冷却過程の途中においてマト
リクス粒子の結晶粒が均質成長するよう所定温度域で所
定時間保持するか３０℃／時間以下の速度で所定時間だ
け緩慢に冷却することを特徴とするものである。
めになされた本発明のベータアルミナ管の焼成方法は、
ベータアルミナ粒子が加圧成形されたベータアルミナ成
形体を途中で降温することなく所定の最高温度域まで昇
温後、途中で昇温することなく冷却して焼結するベータ
アルミナ管の焼成方法において、前記昇温過程の途中に
おいて異常粒径の成長を抑制するよう所定温度域で所定
時間保持するか５０℃／時間以下の速度で所定時間だけ
緩慢に昇温するとともに、冷却過程の途中においてマト
リクス粒子の結晶粒が均質成長するよう所定温度域で所
定時間保持するか３０℃／時間以下の速度で所定時間だ
け緩慢に冷却することを特徴とするものである。
【０００６】本発明ではベータアルミナ粒子が加圧成形
されたベータアルミナ成形体を緻密化するよう所定の最
高温度域まで昇温後冷却して焼結するものであって、本
発明における加熱冷却のヒートカーブの概略は図１に示
されるとおりのもので、基本的には途中で降温すること
のない昇温過程と、最高温度における保持過程と、途中
で昇温することのない冷却過程の三つの過程からなる一
回のみの加熱冷却サイクルである。
されたベータアルミナ成形体を緻密化するよう所定の最
高温度域まで昇温後冷却して焼結するものであって、本
発明における加熱冷却のヒートカーブの概略は図１に示
されるとおりのもので、基本的には途中で降温すること
のない昇温過程と、最高温度における保持過程と、途中
で昇温することのない冷却過程の三つの過程からなる一
回のみの加熱冷却サイクルである。
【０００７】本発明では、先ず、昇温過程（図中のＡ〜
Ｃ）において最高温度に至る前の所定温度域で所定時間
保持するか、若しくは５０℃／時間以下の速度で所定時
間だけ緩慢に昇温処理（図中のＢ）が行われる。そし
て、この処理によって異常結晶粒の成長を抑制して均質
なマトリクス粒子の成長を促進し、機械的強度の向上が
図られる。前記の所定温度域は調合組成によっても変化
するが通常は１５００〜１５４０℃の範囲が好ましく、
この範囲外の温度域で処理を施した場合には異常結晶粒
を生じて機械的強度が低下することとなる。また、５０
℃／時間より大きい速度で昇温した場合も同様に機械的
強度が低下することとなる。なお、前記所定温度での処
理時間については炉の能力等を考慮して任意に設定する
ことができるが０．５〜４時間程度の範囲内が好まし
い。
Ｃ）において最高温度に至る前の所定温度域で所定時間
保持するか、若しくは５０℃／時間以下の速度で所定時
間だけ緩慢に昇温処理（図中のＢ）が行われる。そし
て、この処理によって異常結晶粒の成長を抑制して均質
なマトリクス粒子の成長を促進し、機械的強度の向上が
図られる。前記の所定温度域は調合組成によっても変化
するが通常は１５００〜１５４０℃の範囲が好ましく、
この範囲外の温度域で処理を施した場合には異常結晶粒
を生じて機械的強度が低下することとなる。また、５０
℃／時間より大きい速度で昇温した場合も同様に機械的
強度が低下することとなる。なお、前記所定温度での処
理時間については炉の能力等を考慮して任意に設定する
ことができるが０．５〜４時間程度の範囲内が好まし
い。
【０００８】最高温度における保持過程（図中のＤ）
は、ベータアルミナ成形体を緻密化するに十分な温度と
時間の範囲内で行われ、焼結する被処理物の特性に応じ
て１６００〜１６５０℃、０．５〜２時間の範囲内で条
件設定する。必要以上の高温度処理および長時間処理は
異常結晶粒の成長の原因となって機械的強度を低下させ
ることとなる。
は、ベータアルミナ成形体を緻密化するに十分な温度と
時間の範囲内で行われ、焼結する被処理物の特性に応じ
て１６００〜１６５０℃、０．５〜２時間の範囲内で条
件設定する。必要以上の高温度処理および長時間処理は
異常結晶粒の成長の原因となって機械的強度を低下させ
ることとなる。
【０００９】他方、冷却過程（図中のＥ〜Ｇ）の途中に
おいては所定温度域で所定時間保持するか、若しくは３
０℃／時間以下の速度で所定時間だけ緩慢に冷却処理
（図中のＦ）が行われる。そして、この処理によってマ
トリクス粒子の結晶粒をできるだけ大きなものに均質成
長して電気抵抗特性の低下が図られる。前記の所定温度
域は調合組成によっても変化するが通常は１５５０〜１
４００℃の範囲が好ましく、この範囲外の温度域で処理
した場合には結晶粒の均質成長ができず電気抵抗が高く
なる。また、３０℃／時間より大きい速度で冷却した場
合も電気抵抗が高くなる。なお、処理時間については
０．５〜１０時間程度の範囲で任意に設定することがで
きる。
おいては所定温度域で所定時間保持するか、若しくは３
０℃／時間以下の速度で所定時間だけ緩慢に冷却処理
（図中のＦ）が行われる。そして、この処理によってマ
トリクス粒子の結晶粒をできるだけ大きなものに均質成
長して電気抵抗特性の低下が図られる。前記の所定温度
域は調合組成によっても変化するが通常は１５５０〜１
４００℃の範囲が好ましく、この範囲外の温度域で処理
した場合には結晶粒の均質成長ができず電気抵抗が高く
なる。また、３０℃／時間より大きい速度で冷却した場
合も電気抵抗が高くなる。なお、処理時間については
０．５〜１０時間程度の範囲で任意に設定することがで
きる。
【００１０】
【実施例】外径６８mm、内径６０mm、全長５１０mmのベ
ータアルミナ成形体を表１に示した焼成条件に従って焼
結処理して、ナトリウム−硫黄電池の固体電解質管用の
ベータアルミナ管を生産した。得られたベータアルミナ
管の機械的強度および電気抵抗特性はいずれも満足のい
くものであった。なお、比較例として前記と同一のベー
タアルミナ成形体を焼結条件をかえて処理した場合のベ
ータアルミナ管の特性を表２に示したが、この結果から
も明らかなように本発明で得られるベータアルミナ管の
特性が優れたものであることが確認できた。
ータアルミナ成形体を表１に示した焼成条件に従って焼
結処理して、ナトリウム−硫黄電池の固体電解質管用の
ベータアルミナ管を生産した。得られたベータアルミナ
管の機械的強度および電気抵抗特性はいずれも満足のい
くものであった。なお、比較例として前記と同一のベー
タアルミナ成形体を焼結条件をかえて処理した場合のベ
ータアルミナ管の特性を表２に示したが、この結果から
も明らかなように本発明で得られるベータアルミナ管の
特性が優れたものであることが確認できた。
【００１１】
【表１】 備考：表中の単位は強度（MPa ）、抵抗（Ωcm）であ
る。
る。
【００１２】
【表２】 備考：表中の単位は強度（MPa ）、抵抗（Ωcm）であ
る。
る。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
では、高い機械的強度と低い電気抵抗特性の二つを同時
に付与することができるとともに、一回の加熱冷却サイ
クルのみで簡単かつ効率的に焼成作業を行うことができ
るものであり、しかも、従来の焼成炉等に大幅な改良等
を加えることなくそのまま使用することができるという
利点もある。よって、本発明は従来の問題点を一掃した
ベータアルミナ管の焼成方法として産業の発展に寄与す
るところ極めて大である。
では、高い機械的強度と低い電気抵抗特性の二つを同時
に付与することができるとともに、一回の加熱冷却サイ
クルのみで簡単かつ効率的に焼成作業を行うことができ
るものであり、しかも、従来の焼成炉等に大幅な改良等
を加えることなくそのまま使用することができるという
利点もある。よって、本発明は従来の問題点を一掃した
ベータアルミナ管の焼成方法として産業の発展に寄与す
るところ極めて大である。
【図１】本発明における加熱冷却のヒートカーブの概略
図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ベータアルミナ粒子が加圧成形されたベ
ータアルミナ成形体を途中で降温することなく所定の最
高温度域まで昇温後、途中で昇温することなく冷却して
焼結するベータアルミナ管の焼成方法において、前記昇
温過程の途中において異常粒径の成長を抑制するよう所
定温度域で所定時間保持するか５０℃／時間以下の速度
で所定時間だけ緩慢に昇温するとともに、冷却過程の途
中においてマトリクス粒子の結晶粒が均質成長するよう
所定温度域で所定時間保持するか３０℃／時間以下の速
度で所定時間だけ緩慢に冷却することを特徴とするベー
タアルミナ管の焼成方法。 - 【請求項２】 昇温過程における異常粒径の成長の抑制
処理を１５００〜１５４０℃の温度域で行うことを特徴
とする請求項１記載のベータアルミナ管の焼成方法。 - 【請求項３】 冷却過程におけるマトリクス粒子の結晶
粒の均質成長処理を１５５０〜１４００℃の温度域で行
うことを特徴とする請求項１記載のベータアルミナ管の
焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081506A JPH075356B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3081506A JPH075356B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321554A JPH04321554A (ja) | 1992-11-11 |
| JPH075356B2 true JPH075356B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=13748248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3081506A Expired - Lifetime JPH075356B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ベータアルミナ管の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075356B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3081506A patent/JPH075356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04321554A (ja) | 1992-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19950707 |
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