JPH0714812B2 - 接種によるベータアルミナの製造方法 - Google Patents

接種によるベータアルミナの製造方法

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JPH0714812B2 JP1020940A JP2094089A JPH0714812B2 JP H0714812 B2 JPH0714812 B2 JP H0714812B2 JP 1020940 A JP1020940 A JP 1020940A JP 2094089 A JP2094089 A JP 2094089A JP H0714812 B2 JPH0714812 B2 JP H0714812B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小さいイオンの固体電解質導体として用いるた
めベータ(β)型アルミナの製造に係るものである。か
ゝる物質は燃料電池内及び硫化ナトリウム電池のような
電力発生のための電池内の電極として用いられる。
〔従来の技術〕
βアルミナは化学式Na2O−11Al2O3又はNa2O−6Al2O3
結晶質のものであり、Naを全体に又は部分的にアルカリ
又はアルカリ土類元素と置換することができる。硫化ナ
トリウム電池において、βアルミナ電極は溶融硫黄と溶
融ナトリウムとの間に遮蔽物を形成する。電極はそれを
通してナトリウムイオンの流れを可能にし、これにより
Na2Sが生成され、負荷が電池の反対側に接触している電
極に出力するよう適用されると、電力を発生する。
固体電解質上に適用されるβアルミナが強固で且つ緻密
であることは望ましいことである。過去において、この
ような製品は、望ましいβアルミナ成分の粉末が鋳造に
よって所望の形状に固められ、次いで最終製品を造るた
めにか焼されるという典型的な焼結技術によって製造さ
れていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は高い強度と少ない気泡物体を造ることのできる
方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明において、高い硬度(密度)と強度のβ−アルミ
ナ体がアルカリ及び/又はアルカリ土類酸化物又は酸化
先駆物質の理論量とともにアルミナゾル又はゲルを含ん
だ混合物を供給することによって製造される。
βアルミナの核に係わる種粒子が加えられ、そしてこの
混合物が製造、鋳造又は押出しによってゲルの形状で造
形される。ゾル形状において、造形段階に対する所望の
密度を得るために、水が混合物より除去される。もし
も、材料が鋳造される場合は材料が押出し成形される場
合よりも多量の水が必要とされるであろう。βアルミナ
の核に係る種はβアルミナ自身であってよく、又は、好
ましくは、種材料として用いるための適当な大きさに容
易に、且つ、この場合においての理由が不明であるが、
βアルミナ結晶の成長のための効果的な核形成の状態で
アルファ(α)アルミナが粉砕されるので、αアルミナ
であってもよい。1つの可能性は、形成された物体の焼
成において、βアルミナに係わる構成物の重要な自己増
殖核が生成する効果に先立ち、βアルミナを形成混合物
の中でα種の表面がアルカリ又はアルカリ土類元素と反
応するということである。かくして核は制御され、均一
化された状態で生成する。
βアルミナ種が用いられるとき、アルカリ又はアルカリ
土類イオンに関し、全ての構成物が同じ構成物であると
いう必要はない。従って、リチウムβアルミナはカリウ
ム又はナトリウムβ構成物に係る種として作用すること
ができる。
Cottringer,Van de Merwe及びBauerの米国特許4,623,36
4はαアルミナ体の製造で用いられる微細なαアルミナ
種を製造する色々な方法を開示している。このような種
は本発明において好ましい種である。しかしながら、本
発明で製造されるものは1ミクロンより小さい寸法、好
ましくはもっと微細であるべきである。代表的な好まし
い種は0.04ミクロン(マイクロメーター)の粒直径と同
等の約40M2/gmの表面積をもつものである。
〔実施例〕
本発明を説明するために1.0Na2O−0.16Li2O−6.33Al2O3
の任意の混合物が選定された。
大きなステンレス鋼の容器に、微小結晶体のベーム石が
215グラム量投ぜられた。別の400ml入ビーカーに無水ナ
トリウム炭酸塩26.5グラムが水100mlとゆっくり添加さ
れた濃縮(14%HNO3)硝酸30mlとで溶解された。他の容
器にリチウム炭酸塩3.0グラムが水50mlと濃縮硝酸7ml
(ゆっくりと添加)とで溶解された。微細結晶体のベー
ム石を有するステンレス鋼容器に水1.5リッターとナト
リウム及びリチウム溶液全てが加えられた。混合物は撹
拌され、そして濃縮硝酸100mlが付加的に添加された。
混合物は十分撹拌され、ついで2つの部分に分離され
た。
最初の半分は板状に乾燥され、そして数片に破壊され
た。
残りの半分は乾燥される前に、1.27cm×1.27cm(1/2″
×1/2″)のアルミナ粉砕シリンダーを有する振動粉砕
機で、アルミナ媒体からの微細固形物6.33%を含むまで
機械にかけられた水13グラムを加えることによって接種
された。
次いでゲルは平板として乾燥され、そして数片に破壊さ
れた。
上記試料を4分間焼成することで次のような結果が得ら
れた。
全ての資料はX−線回析によってβ(二重に供された
β)であることが示された。
この結果は接種された資料において硬度と強度と密度が
非常に効果的な増加を示している。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強固なβアルミナ体を製造する方法におい
    て、 微細結晶体のベーム石ゲル; 酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化リチウム、酸化マ
    グネシウム及び酸化カルシウムよりなるグループから選
    ばれたアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又は
    ここれらの酸化物の先駆物質;及び βアルミナとαアルミナよりなるグループから選ばれた
    サブミクロンの種粒子、この種粒子は上記ゲルを形成す
    る前記βアルミナ体より成る最終固体の0.1重量%以上
    の量を示す; 以上から成る組成物を準備すること、乾燥すること、12
    00〜1500℃の温度で焼成し、これにより前記組成物をβ
    アルミナに変えること、上記種粒子が最終の焼成された
    製品の少くとも106粒子/cm2に相当する量で上記ゲル内
    に存在すること、以上から成る強固なβアルミナ体を製
    造する方法。
  2. 【請求項2】種材料がαアルミナである請求項1記載の
    方法。
  3. 【請求項3】αアルミナ種が40g/m2以上の表面積を有す
    る請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】種材料が高アルミナ粉砕媒体の湿式粉砕に
    よって造られる請求項1記載の方法。
JP1020940A 1988-02-08 1989-02-01 接種によるベータアルミナの製造方法 Expired - Lifetime JPH0714812B2 (ja)

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