JPH0859341A - 耐熱導電性セラミックス - Google Patents
耐熱導電性セラミックスInfo
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- JPH0859341A JPH0859341A JP6190214A JP19021494A JPH0859341A JP H0859341 A JPH0859341 A JP H0859341A JP 6190214 A JP6190214 A JP 6190214A JP 19021494 A JP19021494 A JP 19021494A JP H0859341 A JPH0859341 A JP H0859341A
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Landscapes
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】高温の大気中や加湿水素中などの低酸素分圧下
において、従来知られている各種の材料と比べて安定性
に優れ、しかも長期間安定性の低下することのない耐熱
導電性材料を提供する。 【構成】（１）化学式 ( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒの少
なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、ＭはＣｏ
及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１であ
り、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０＜ｚ
≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５≦ａ
／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト型結
晶構造を有する焼結体。
において、従来知られている各種の材料と比べて安定性
に優れ、しかも長期間安定性の低下することのない耐熱
導電性材料を提供する。 【構成】（１）化学式 ( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒの少
なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、ＭはＣｏ
及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１であ
り、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０＜ｚ
≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５≦ａ
／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト型結
晶構造を有する焼結体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、８００℃以上の大気中
及び加湿水素中などの低酸素分圧下において安定であ
り、高耐熱性と高導電性を有する新規な耐熱導電性セラ
ミックスに関する。このような新規な耐熱導電性セラミ
ックスは、固体電解質型燃料電池部材、発熱体素子、耐
熱電極などの高温導電性材料として有用である。
及び加湿水素中などの低酸素分圧下において安定であ
り、高耐熱性と高導電性を有する新規な耐熱導電性セラ
ミックスに関する。このような新規な耐熱導電性セラミ
ックスは、固体電解質型燃料電池部材、発熱体素子、耐
熱電極などの高温導電性材料として有用である。
【０００２】
【従来の技術】化学式ＬａＣｒＯ3 で表されるセラミッ
クスのＬａの一部をＡ（ＡはＣａ、Ｓｒなど）で固溶置
換し、同時にＣｒの一部をＭ（ＭはＣｏ、Ｎｉなど）で
固溶置換した化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｍy Ｏ3 によ
り表されるセラミックスは導電性が高く、且つ焼結しや
すいペロブスカイト型結晶構造を有する酸化物として提
案されている。
クスのＬａの一部をＡ（ＡはＣａ、Ｓｒなど）で固溶置
換し、同時にＣｒの一部をＭ（ＭはＣｏ、Ｎｉなど）で
固溶置換した化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｍy Ｏ3 によ
り表されるセラミックスは導電性が高く、且つ焼結しや
すいペロブスカイト型結晶構造を有する酸化物として提
案されている。
【０００３】しかしながら、このようなＬａ1-x Ａx Ｃ
ｒ1-y Ｍy Ｏ3 で表される組成の焼結体は、緻密質で高
導電性ではあるが、高温加湿水素雰囲気中などの低酸素
分圧下で使用する場合には、体積膨張が大きいために焼
結体内部に微少なクラック等が発生し易く、機械的特性
が低下するという欠点がある。また、かかる焼結体を固
体電解質型燃料電池のセパレータとして使用する場合に
は、焼結体の両側において酸素分圧が大きく異なるた
め、低酸素分圧側では上述したような表面付近での体積
膨張による伸びや機械的特性の低下のためにセパレータ
に反りや割れが生じ易く、セルの破損や性能の低下につ
ながる等の問題点がある。従って、上記組成の焼結体
は、各種の高温雰囲気中において、安定した状態で長時
間使用可能な実用的材料とは言い難い状態である。
ｒ1-y Ｍy Ｏ3 で表される組成の焼結体は、緻密質で高
導電性ではあるが、高温加湿水素雰囲気中などの低酸素
分圧下で使用する場合には、体積膨張が大きいために焼
結体内部に微少なクラック等が発生し易く、機械的特性
が低下するという欠点がある。また、かかる焼結体を固
体電解質型燃料電池のセパレータとして使用する場合に
は、焼結体の両側において酸素分圧が大きく異なるた
め、低酸素分圧側では上述したような表面付近での体積
膨張による伸びや機械的特性の低下のためにセパレータ
に反りや割れが生じ易く、セルの破損や性能の低下につ
ながる等の問題点がある。従って、上記組成の焼結体
は、各種の高温雰囲気中において、安定した状態で長時
間使用可能な実用的材料とは言い難い状態である。
【０００４】また、上記化学式におけるｘの値を小さく
することによって、低酸素分圧下における焼結体の安定
性を改善できることも明らかになりつつあるが、これに
よっても長期間使用した場合の安定性については、なお
十分とはいい難い状態である。
することによって、低酸素分圧下における焼結体の安定
性を改善できることも明らかになりつつあるが、これに
よっても長期間使用した場合の安定性については、なお
十分とはいい難い状態である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
高温の大気中や加湿水素中などの低酸素分圧下におい
て、従来知られている各種の材料と比べて安定性に優
れ、しかも長期間安定性の低下することのない耐熱導電
性材料を提供することにある。
高温の大気中や加湿水素中などの低酸素分圧下におい
て、従来知られている各種の材料と比べて安定性に優
れ、しかも長期間安定性の低下することのない耐熱導電
性材料を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、
化学式ＬａＣｒＯ3 で表されるセラミックスのＬａの一
部をＡで固溶置換し、同時にＣｒの一部をＭで固溶置換
した化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｍy Ｏ3 で表わされる
セラミックスにおいて、更に、Ｃｒの一部をＡｌ及びＭ
ｇの少なくとも一種で固溶置換する場合には、低酸素分
圧下における安定性がより改善されたものとなり、この
様な焼結体における固溶置換すべき各成分の種類及びそ
の量を特定範囲に制御すると共に、焼結体のかさ密度、
伸び率、導電率及び曲げ強さを所定範囲とすることによ
って、高温の大気中や加湿水素中などの低酸素分圧下で
の導電性と強度を兼ね備え、しかも耐久性が大幅に改善
された焼結体を得ることができることを見出し、ここに
本発明を完成するに至った。
な従来技術の問題点に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、
化学式ＬａＣｒＯ3 で表されるセラミックスのＬａの一
部をＡで固溶置換し、同時にＣｒの一部をＭで固溶置換
した化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｍy Ｏ3 で表わされる
セラミックスにおいて、更に、Ｃｒの一部をＡｌ及びＭ
ｇの少なくとも一種で固溶置換する場合には、低酸素分
圧下における安定性がより改善されたものとなり、この
様な焼結体における固溶置換すべき各成分の種類及びそ
の量を特定範囲に制御すると共に、焼結体のかさ密度、
伸び率、導電率及び曲げ強さを所定範囲とすることによ
って、高温の大気中や加湿水素中などの低酸素分圧下で
の導電性と強度を兼ね備え、しかも耐久性が大幅に改善
された焼結体を得ることができることを見出し、ここに
本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち、本発明は下記の耐熱導電性セラミッ
クスを提供するものである。
クスを提供するものである。
【０００８】１.（１）化学式 ( Ｌａ1-x Ａx ）a (
Ｃｒ1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒ
の少なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、Ｍは
Ｃｏ及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１
であり、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０
＜ｚ≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５
≦ａ／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト
型結晶構造を有する焼結体であり、（２）焼結体のかさ
密度が理論密度の９２％以上、（３）１０００℃での酸
素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００
℃で１０時間熱処理した後の室温での焼結体の伸び率が
０. １５％以下、（４）１０００℃での酸素分圧が１０
-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃における導
電率が０. ５Ｓ／ｃｍ以上、（５）室温曲げ強さが１０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であり、且つ１０００℃での酸素分
圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で
１０時間熱処理した後の焼結体の室温曲げ強さが８ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上であることを特徴とする耐熱導電性セラ
ミックス。
Ｃｒ1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒ
の少なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、Ｍは
Ｃｏ及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１
であり、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０
＜ｚ≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５
≦ａ／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト
型結晶構造を有する焼結体であり、（２）焼結体のかさ
密度が理論密度の９２％以上、（３）１０００℃での酸
素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００
℃で１０時間熱処理した後の室温での焼結体の伸び率が
０. １５％以下、（４）１０００℃での酸素分圧が１０
-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃における導
電率が０. ５Ｓ／ｃｍ以上、（５）室温曲げ強さが１０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であり、且つ１０００℃での酸素分
圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で
１０時間熱処理した後の焼結体の室温曲げ強さが８ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上であることを特徴とする耐熱導電性セラ
ミックス。
【０００９】２．化学式( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 で表される焼結体のＬａの５０
モル％以下をイットリウム及び原子番号５８から７１の
希土類元素の少なくとも一種で置換したものである請求
項１に記載の耐熱導電性セラミックス。
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 で表される焼結体のＬａの５０
モル％以下をイットリウム及び原子番号５８から７１の
希土類元素の少なくとも一種で置換したものである請求
項１に記載の耐熱導電性セラミックス。
【００１０】以下に、本発明の耐熱導電性セラミックス
が満足すべき上記（１）〜（５）の各要件について詳細
に説明する。
が満足すべき上記（１）〜（５）の各要件について詳細
に説明する。
【００１１】（１）化学式 ( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒの少
なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、ＭはＣｏ
及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１であ
り、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０＜ｚ
≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５≦ａ
／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト型結
晶構造を有する焼結体であること。
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒの少
なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、ＭはＣｏ
及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１であ
り、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０＜ｚ
≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５≦ａ
／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト型結
晶構造を有する焼結体であること。
【００１２】本発明の耐熱導電性セラミックスは、Ｌａ
ＣｒＯ3 を基本構造とし、Ｌａの一部をＣａ及びＳｒ
（以下この両者をまとめてＡと記すことがある）の少な
くとも一種で固溶置換し、Ｃｒの一部をＣｏ及びＮｉ
（以下この両者をまとめてＭと記すことがある）の少な
くとも一種で固溶置換したものであり、ペロブスカイト
型結晶構造を有するものであることが必要である。この
様なセラミックスでは、３価のＬａの一部を２価のＡで
固溶置換することによって生じる正の電荷の不足分を、
Ｃｒの３価から一部４価への原子価移動により補う構造
となり、その結果、隣接するＣｒイオンの３価と４価と
の間に電子の速やかな移動が生じて導電性が大幅に向上
する。また、Ａの置換量が多くなると、導電性とともに
焼結性も大幅に向上する。また、Ｃｒの一部をＭで固溶
置換することも、導電性及び焼結性を向上させる効果が
ある。
ＣｒＯ3 を基本構造とし、Ｌａの一部をＣａ及びＳｒ
（以下この両者をまとめてＡと記すことがある）の少な
くとも一種で固溶置換し、Ｃｒの一部をＣｏ及びＮｉ
（以下この両者をまとめてＭと記すことがある）の少な
くとも一種で固溶置換したものであり、ペロブスカイト
型結晶構造を有するものであることが必要である。この
様なセラミックスでは、３価のＬａの一部を２価のＡで
固溶置換することによって生じる正の電荷の不足分を、
Ｃｒの３価から一部４価への原子価移動により補う構造
となり、その結果、隣接するＣｒイオンの３価と４価と
の間に電子の速やかな移動が生じて導電性が大幅に向上
する。また、Ａの置換量が多くなると、導電性とともに
焼結性も大幅に向上する。また、Ｃｒの一部をＭで固溶
置換することも、導電性及び焼結性を向上させる効果が
ある。
【００１３】一方、ＡおよびＭの固溶置換量が増加すれ
ば、上述したように焼結性及び導電性は向上するもの
の、熱膨張係数が大きくなり、ジルコニアを電解質とし
た固体電解質型燃料電池のセパレータに使用した場合等
には、還元雰囲気側の体積膨張によるセパレータの反り
の発生とともに、ジルコニア電解質との熱膨張係数の差
が大きくなり、セルの破損や性能低下を引き起こすこと
がある。かかる現象は、（ＬａＡ）（ＣｒＭ) Ｏ3 焼結
体では、高温の低酸素分圧下にさらされた場合には、焼
結体から酸素イオンが系外に抜けでた後に酸素空孔子が
生成し、酸素空孔子は陽イオンとの間に引力作用が働か
ないので、酸素空孔子数が増えすぎると、陽イオンと酸
素イオンの間に働く引力作用の総和が小さくなり、逆に
異種の陽イオン間の斥力作用が強く現れ、結晶格子間の
拡張が生じて、焼結体が伸張し、このことが低酸素分圧
下での安定性の低下の一因となって生じるものと推定さ
れる。
ば、上述したように焼結性及び導電性は向上するもの
の、熱膨張係数が大きくなり、ジルコニアを電解質とし
た固体電解質型燃料電池のセパレータに使用した場合等
には、還元雰囲気側の体積膨張によるセパレータの反り
の発生とともに、ジルコニア電解質との熱膨張係数の差
が大きくなり、セルの破損や性能低下を引き起こすこと
がある。かかる現象は、（ＬａＡ）（ＣｒＭ) Ｏ3 焼結
体では、高温の低酸素分圧下にさらされた場合には、焼
結体から酸素イオンが系外に抜けでた後に酸素空孔子が
生成し、酸素空孔子は陽イオンとの間に引力作用が働か
ないので、酸素空孔子数が増えすぎると、陽イオンと酸
素イオンの間に働く引力作用の総和が小さくなり、逆に
異種の陽イオン間の斥力作用が強く現れ、結晶格子間の
拡張が生じて、焼結体が伸張し、このことが低酸素分圧
下での安定性の低下の一因となって生じるものと推定さ
れる。
【００１４】したがって、本発明の焼結体においては、
焼結性及び導電性の向上と、高温の低酸素分圧下におけ
る安定性の両方を考慮して、上記化学式の中のＡの固溶
置換量であるｘ値を、モル比で０＜ｘ≦０．２、好まし
くは０＜ｘ≦０．１６とし、上記化学式の中のＭの固溶
置換量であるｙ値を、モル比で０＜ｙ≦０．１、好まし
くは０＜ｙ≦０．０６とする。ｘ及びｙの値がこの範囲
を上回ると、上述したように還元時の体積膨脹や熱膨脹
係数の増加が生じ易くなって、ジルコニアを電解質とし
た固体電解質型燃料電池のセパレーターに使用した場合
等には、セルの破損や性能低下を引き起こすので好まし
くない。
焼結性及び導電性の向上と、高温の低酸素分圧下におけ
る安定性の両方を考慮して、上記化学式の中のＡの固溶
置換量であるｘ値を、モル比で０＜ｘ≦０．２、好まし
くは０＜ｘ≦０．１６とし、上記化学式の中のＭの固溶
置換量であるｙ値を、モル比で０＜ｙ≦０．１、好まし
くは０＜ｙ≦０．０６とする。ｘ及びｙの値がこの範囲
を上回ると、上述したように還元時の体積膨脹や熱膨脹
係数の増加が生じ易くなって、ジルコニアを電解質とし
た固体電解質型燃料電池のセパレーターに使用した場合
等には、セルの破損や性能低下を引き起こすので好まし
くない。
【００１５】更に、本発明では、Ｌａの一部をＡで固溶
置換し、Ｃｒの一部をＭで固溶置換することに加えて、
Ｃｒの一部をＡｌ及びＭｇ（以下、この両者をまとめて
Ｂと記すことがある）の少なくとも一種で固溶置換する
ことが必要である。この様に、Ｃｒの一部をＢで固溶置
換することによって、Ｌａの一部をＡで固溶置換し、Ｃ
ｒの一部をＭで固溶置換しただけの場合と比べて、高温
の低酸素分圧下における安定性をより長期間持続するこ
とが可能となる。上記化学式におけるＢの固溶置換量で
あるｚ値は、モル比で０＜ｚ≦０．１、好ましくは０＜
ｚ≦０．０８とし、ＭとＢによるＣｒの固溶置換量の合
計値（ｙ＋ｚ）の許容範囲は、モル比で０＜ｙ＋ｚ≦
０．１８、好ましくは０＜ｙ＋ｚ≦０．１０とすること
が必要である。ｚ及びｙ＋ｚの値がこの範囲を上回る
と、還元性雰囲気中での機械的特性や導電性等の安定性
が低下するので好ましくない。
置換し、Ｃｒの一部をＭで固溶置換することに加えて、
Ｃｒの一部をＡｌ及びＭｇ（以下、この両者をまとめて
Ｂと記すことがある）の少なくとも一種で固溶置換する
ことが必要である。この様に、Ｃｒの一部をＢで固溶置
換することによって、Ｌａの一部をＡで固溶置換し、Ｃ
ｒの一部をＭで固溶置換しただけの場合と比べて、高温
の低酸素分圧下における安定性をより長期間持続するこ
とが可能となる。上記化学式におけるＢの固溶置換量で
あるｚ値は、モル比で０＜ｚ≦０．１、好ましくは０＜
ｚ≦０．０８とし、ＭとＢによるＣｒの固溶置換量の合
計値（ｙ＋ｚ）の許容範囲は、モル比で０＜ｙ＋ｚ≦
０．１８、好ましくは０＜ｙ＋ｚ≦０．１０とすること
が必要である。ｚ及びｙ＋ｚの値がこの範囲を上回る
と、還元性雰囲気中での機械的特性や導電性等の安定性
が低下するので好ましくない。
【００１６】また、本発明の焼結体におけるＬａＣｒＯ
3 のＬａサイトとＣｒサイトの比であるａ／ｂの許容範
囲は、０．９５≦ａ／ｂ≦１．０２であり、好ましくは
１である。ａ／ｂ値が上記範囲をはずれると、焼結性に
影響したり、ＬａＣｒＯ3 以外の結晶相が析出するので
好ましくなく、特に、ａ／ｂが１．０２を上回る場合に
は、緻密な焼結体が得られたとしても、粒界に偏析する
Ｌａ2 Ｏ3 のために、大気中においても非常に脆くなる
ので好ましくない。
3 のＬａサイトとＣｒサイトの比であるａ／ｂの許容範
囲は、０．９５≦ａ／ｂ≦１．０２であり、好ましくは
１である。ａ／ｂ値が上記範囲をはずれると、焼結性に
影響したり、ＬａＣｒＯ3 以外の結晶相が析出するので
好ましくなく、特に、ａ／ｂが１．０２を上回る場合に
は、緻密な焼結体が得られたとしても、粒界に偏析する
Ｌａ2 Ｏ3 のために、大気中においても非常に脆くなる
ので好ましくない。
【００１７】また、上記化学式( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃ
ｒ1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 において、Ｌａの５０モル％
以下をイットリウム及び原子番号５８から７１の希土類
元素の少なくとも一種（複数元素でも可）で固溶置換し
ても良く、このような組成の焼結体も優れた焼結性を示
し、耐熱性と導電性の著しい低下も認められない。元素
源としては、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩あるい
は金属アルコキシドなどのセラミックス製造に通常使用
される化合物が使用され、化合物の種類やその形態は、
特に限定されない。
ｒ1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 において、Ｌａの５０モル％
以下をイットリウム及び原子番号５８から７１の希土類
元素の少なくとも一種（複数元素でも可）で固溶置換し
ても良く、このような組成の焼結体も優れた焼結性を示
し、耐熱性と導電性の著しい低下も認められない。元素
源としては、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩あるい
は金属アルコキシドなどのセラミックス製造に通常使用
される化合物が使用され、化合物の種類やその形態は、
特に限定されない。
【００１８】（２）焼結体のかさ密度は理論密度の９２
％以上とする。
％以上とする。
【００１９】かさ密度が理論密度の９２％未満では、気
孔量の増加により、導電性、気密性、機械的強度等が著
しく低下する。従って、かさ密度は理論密度の９２％以
上であることが必要であり、９３％以上であることが好
ましく、固体電解質型燃料電池のセパレータのように、
使用時に材料の片側が高温の空気等の高酸素分圧下にさ
らされ、他の高温の水素等の低酸素分圧下にさらされる
場合には、水素ガスに対する気密性を維持するために、
かさ密度は理論密度の９４％以上であることが更に望ま
しい。
孔量の増加により、導電性、気密性、機械的強度等が著
しく低下する。従って、かさ密度は理論密度の９２％以
上であることが必要であり、９３％以上であることが好
ましく、固体電解質型燃料電池のセパレータのように、
使用時に材料の片側が高温の空気等の高酸素分圧下にさ
らされ、他の高温の水素等の低酸素分圧下にさらされる
場合には、水素ガスに対する気密性を維持するために、
かさ密度は理論密度の９４％以上であることが更に望ま
しい。
【００２０】（３）１０００℃での酸素分圧が１０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処
理した後の室温での焼結体の伸び率は０. １５％以下と
する。
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処
理した後の室温での焼結体の伸び率は０. １５％以下と
する。
【００２１】本焼結体を例えば、固体電解質型燃料電池
のセパレータのように焼結体の両面を１０００℃の異な
る雰囲気（片側は水素ガス、他面は空気）にさらして使
用する場合、前述したように低酸素分圧となる水素ガス
側では結晶格子間の拡張により焼結体が伸張するため、
焼結体に変形が生じる可能性がある。この場合において
も安定に使用するためには、高温における焼結体の機械
的強度、弾性率、クリープ強度等から、１０００℃での
酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１００
０℃で１０時間熱処理した後の室温での焼結体の伸び率
が０. １５％以下であることが必要である。この伸び率
が０. １５％を上回ると、焼結体にマイクロクラックが
生じ易くなること等により、高温の低酸素分圧下での強
度が低下したり、例えば上記燃料電池の場合のように、
加重が加わった場合に、変形が生じたり、機械的強度が
低下するなどして、、焼結体が壊れ易くなり、耐久性に
劣るものとなる。
のセパレータのように焼結体の両面を１０００℃の異な
る雰囲気（片側は水素ガス、他面は空気）にさらして使
用する場合、前述したように低酸素分圧となる水素ガス
側では結晶格子間の拡張により焼結体が伸張するため、
焼結体に変形が生じる可能性がある。この場合において
も安定に使用するためには、高温における焼結体の機械
的強度、弾性率、クリープ強度等から、１０００℃での
酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１００
０℃で１０時間熱処理した後の室温での焼結体の伸び率
が０. １５％以下であることが必要である。この伸び率
が０. １５％を上回ると、焼結体にマイクロクラックが
生じ易くなること等により、高温の低酸素分圧下での強
度が低下したり、例えば上記燃料電池の場合のように、
加重が加わった場合に、変形が生じたり、機械的強度が
低下するなどして、、焼結体が壊れ易くなり、耐久性に
劣るものとなる。
【００２２】この伸び率を０. １５％以下とするために
は、前記化学式のＡ、Ｍ及びＢの種類、ｘ、ｙ、ｚ及び
ｙ＋ｚのモル量を規定の範囲内にするとともに、焼結体
に含有される６価Ｃｒ量が１. ５重量％以下であること
が望ましい。
は、前記化学式のＡ、Ｍ及びＢの種類、ｘ、ｙ、ｚ及び
ｙ＋ｚのモル量を規定の範囲内にするとともに、焼結体
に含有される６価Ｃｒ量が１. ５重量％以下であること
が望ましい。
【００２３】尚、伸び率は、熱処理前の室温での試料の
長さＬ0 と、１０００℃での酸素分圧が１０-16 atm と
なる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理した
後の室温での試料の長さＬから次式により求めた値であ
る。
長さＬ0 と、１０００℃での酸素分圧が１０-16 atm と
なる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理した
後の室温での試料の長さＬから次式により求めた値であ
る。
【００２４】 伸び率（％）＝｛（ＬーＬ0 ）／Ｌ0 ｝×１００ （４）１０００℃での酸素分圧が１０-16 atm となる加
湿水素雰囲気中１０００℃における導電率は０. ５Ｓ／
ｃｍ以上とする。
湿水素雰囲気中１０００℃における導電率は０. ５Ｓ／
ｃｍ以上とする。
【００２５】本セラミックスが固体電解質型燃料電池の
セパレータとして使用される場合には、低酸素分圧下に
さらされる側の導電率は、主として４価のＣｒの還元に
より減少するが、低酸素分圧下において良好な導電率を
維持するためには、１０００℃での酸素分圧が１０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃における導電率
が０. ５Ｓ／ｃｍ以上であることが必要であり、１Ｓ／
ｃｍ以上であることが好ましい。また、大気中１０００
℃における導電率は、５Ｓ／ｃｍ以上であることが好ま
しい。
セパレータとして使用される場合には、低酸素分圧下に
さらされる側の導電率は、主として４価のＣｒの還元に
より減少するが、低酸素分圧下において良好な導電率を
維持するためには、１０００℃での酸素分圧が１０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃における導電率
が０. ５Ｓ／ｃｍ以上であることが必要であり、１Ｓ／
ｃｍ以上であることが好ましい。また、大気中１０００
℃における導電率は、５Ｓ／ｃｍ以上であることが好ま
しい。
【００２６】（５）室温曲げ強さが１０ｋｇｆ／ｍｍ2
以上であり、且つ１０００℃での酸素分圧が １０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処
理した後の焼結体の室温曲げ強さが８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であること。
以上であり、且つ１０００℃での酸素分圧が １０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処
理した後の焼結体の室温曲げ強さが８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であること。
【００２７】本発明のセラミックスは、例えば、固体電
解質型燃料電池部材、発熱体素子、耐熱電極などの高温
導電性材料として使用されるものであり、十分な強度を
有するために焼結体の室温曲げ強さが１０ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上であることが必要であり、１２ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であることが好ましい。また、この焼結体を、固体電
解質型燃料電池のセパレータのように使用時に材料が高
温の加湿水素等の低酸素分圧下にさらされるような用途
に用いる場合には、この雰囲気下でも十分な強度を有す
る必要があり、この焼結体を１０００℃での酸素分圧が
１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０
時間熱処理した後の室温曲げ強さは８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であることが必要であり、１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上で
あることが好ましい。
解質型燃料電池部材、発熱体素子、耐熱電極などの高温
導電性材料として使用されるものであり、十分な強度を
有するために焼結体の室温曲げ強さが１０ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上であることが必要であり、１２ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であることが好ましい。また、この焼結体を、固体電
解質型燃料電池のセパレータのように使用時に材料が高
温の加湿水素等の低酸素分圧下にさらされるような用途
に用いる場合には、この雰囲気下でも十分な強度を有す
る必要があり、この焼結体を１０００℃での酸素分圧が
１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０
時間熱処理した後の室温曲げ強さは８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上であることが必要であり、１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上で
あることが好ましい。
【００２８】尚、還元処理後の室温曲げ強さは、前述の
通り、還元処理後の焼結体の伸び率にも依存しており、
還元処理後も十分な強度を保つためには、還元処理後の
焼結体の伸び率を前記規定値の範囲内にすると共に、焼
結体に含有される６価Ｃｒ量が１. ５重量％以下である
ことが望ましい。また、同様に還元処理後の室温曲げ強
さを上記範囲とするためには、焼結体の平均結晶粒径が
３０μｍ以下であることが好ましい。
通り、還元処理後の焼結体の伸び率にも依存しており、
還元処理後も十分な強度を保つためには、還元処理後の
焼結体の伸び率を前記規定値の範囲内にすると共に、焼
結体に含有される６価Ｃｒ量が１. ５重量％以下である
ことが望ましい。また、同様に還元処理後の室温曲げ強
さを上記範囲とするためには、焼結体の平均結晶粒径が
３０μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】本発明による焼結体は、通常以下のように
して製造される。
して製造される。
【００３０】先ず、焼結体を構成する各成分の原料（Ｌ
ａ源、Ａ源、Ｃｒ源、Ｍ源及びＢ源）を所定の割合に配
合し、均一に混合、分散して、粉末混合物を得る。各原
料としては、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩あるい
は金属アルコキシドなどのセラミックス製造に通常使用
される化合物を使用できる。粉末の粒度は、特に限定さ
れないが、通常は１０μｍ以下程度とすることが望まし
い。混合は、粉末の湿式混合叉は乾式混合のいずれの方
法によっても良く、また、各元素を含む水溶液などの混
合でも良い。尚、湿式混合の場合は有機溶媒を使用する
ことが好ましく、水を使用する場合にはアルカリ成分や
ＳｉＯ2 分などの含有量が、それぞれ０. ２重量％を上
回らないようにイオン交換水、若しくは蒸留水を使用す
ることが望ましい。
ａ源、Ａ源、Ｃｒ源、Ｍ源及びＢ源）を所定の割合に配
合し、均一に混合、分散して、粉末混合物を得る。各原
料としては、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩あるい
は金属アルコキシドなどのセラミックス製造に通常使用
される化合物を使用できる。粉末の粒度は、特に限定さ
れないが、通常は１０μｍ以下程度とすることが望まし
い。混合は、粉末の湿式混合叉は乾式混合のいずれの方
法によっても良く、また、各元素を含む水溶液などの混
合でも良い。尚、湿式混合の場合は有機溶媒を使用する
ことが好ましく、水を使用する場合にはアルカリ成分や
ＳｉＯ2 分などの含有量が、それぞれ０. ２重量％を上
回らないようにイオン交換水、若しくは蒸留水を使用す
ることが望ましい。
【００３１】次いで、上記で得られた粉末混合物を、そ
の７０％以上がペロブスカイト型結晶構造となる温度以
上で熱処理し、合成粉末とする。合成温度は通常８００
〜１４００℃程度の範囲にあり、より好ましくは９００
〜１３５０℃程度の範囲にある。合成時間は合成温度と
も関係するが、通常０. ５〜１０時間程度である。合成
雰囲気は大気中など酸素含有雰囲気が好ましい。更にこ
の合成物を粉砕後、上記の熱処理を数回繰り返して組成
の均一化を図ることが望ましい。
の７０％以上がペロブスカイト型結晶構造となる温度以
上で熱処理し、合成粉末とする。合成温度は通常８００
〜１４００℃程度の範囲にあり、より好ましくは９００
〜１３５０℃程度の範囲にある。合成時間は合成温度と
も関係するが、通常０. ５〜１０時間程度である。合成
雰囲気は大気中など酸素含有雰囲気が好ましい。更にこ
の合成物を粉砕後、上記の熱処理を数回繰り返して組成
の均一化を図ることが望ましい。
【００３２】その後、上記で得られた合成粉末を粉砕、
分散する。この工程は前記混合処理と同様に有機溶媒の
存在下で行うことが好ましいが、水の存在下で行う場合
には、アルカリ成分やＳｉＯ2 分などの含有量が、上記
範囲を上回ることがないように、イオン交換水、若しく
は蒸留水を使用することが望ましい。粉砕、分散後の合
成粉末は、平均粒径が３μｍ以下で比表面積が２ｍ2 ／
ｇ以上であることが好ましく、平均粒径が１μｍ以下で
比表面積が３ｍ2 ／ｇ以上であることがより好ましい。
この粉砕により、焼結体中組成と構成粒子径の均一化が
実現できる。
分散する。この工程は前記混合処理と同様に有機溶媒の
存在下で行うことが好ましいが、水の存在下で行う場合
には、アルカリ成分やＳｉＯ2 分などの含有量が、上記
範囲を上回ることがないように、イオン交換水、若しく
は蒸留水を使用することが望ましい。粉砕、分散後の合
成粉末は、平均粒径が３μｍ以下で比表面積が２ｍ2 ／
ｇ以上であることが好ましく、平均粒径が１μｍ以下で
比表面積が３ｍ2 ／ｇ以上であることがより好ましい。
この粉砕により、焼結体中組成と構成粒子径の均一化が
実現できる。
【００３３】次いで、所定の粒度に粉砕された粉末をプ
レス成形、ＣＩＰ成形、鋳込み成形、テープ成形、押し
出し成形、ホットプレス成形等のセラミックス成形の常
法により成形する。この際、アクリル系など公知の成形
助剤を適当量添加しても良いことは言うまでもない。
レス成形、ＣＩＰ成形、鋳込み成形、テープ成形、押し
出し成形、ホットプレス成形等のセラミックス成形の常
法により成形する。この際、アクリル系など公知の成形
助剤を適当量添加しても良いことは言うまでもない。
【００３４】続いて、得られた成形体を焼成する。焼成
雰囲気は減圧、常圧及び加圧のいずれであっても良い。
焼成温度は通常１５００〜１９００℃程度の範囲とし、
好ましくは１６００〜１８００℃程度の範囲とする。
尚、具体的な焼成温度、保持時間等は焼結体のかさ密度
などの特性値が要求される範囲となるように適宜設定す
ればよい。
雰囲気は減圧、常圧及び加圧のいずれであっても良い。
焼成温度は通常１５００〜１９００℃程度の範囲とし、
好ましくは１６００〜１８００℃程度の範囲とする。
尚、具体的な焼成温度、保持時間等は焼結体のかさ密度
などの特性値が要求される範囲となるように適宜設定す
ればよい。
【００３５】加圧焼結の場合には、より低温で焼結体を
緻密化させることができる。また、Ａ、Ｍ及びＢ成分が
少ない場合には、焼成温度を高める必要がある。低酸素
分圧下で焼成した焼結体については、導電性が低下して
いるので、この焼結体を大気中１０００℃以上の温度で
熱処理することにより、導電性の向上を図ることが望ま
しい。この処理は必ずしも前記の焼成工程に引き続いて
行う必要はなく、上記の条件を充足する限り、焼結体の
使用過程において行っても良い。
緻密化させることができる。また、Ａ、Ｍ及びＢ成分が
少ない場合には、焼成温度を高める必要がある。低酸素
分圧下で焼成した焼結体については、導電性が低下して
いるので、この焼結体を大気中１０００℃以上の温度で
熱処理することにより、導電性の向上を図ることが望ま
しい。この処理は必ずしも前記の焼成工程に引き続いて
行う必要はなく、上記の条件を充足する限り、焼結体の
使用過程において行っても良い。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、下記のような顕著な効
果が達成できる。
果が達成できる。
【００３７】（１）焼結体の耐熱性、導電性及びかさ密
度を従来技術では達成できなかった程度まで高めること
ができる。
度を従来技術では達成できなかった程度まで高めること
ができる。
【００３８】（２）特に高温の低酸素分圧下に長時間さ
らされても強度低下、導電率低下が少ない焼結体が得ら
れ、酸素分圧の異なる条件下で焼結体を使用しても伸び
などの変形が少なく、破壊等が生じず耐久性に優れたも
のとなる。
らされても強度低下、導電率低下が少ない焼結体が得ら
れ、酸素分圧の異なる条件下で焼結体を使用しても伸び
などの変形が少なく、破壊等が生じず耐久性に優れたも
のとなる。
【００３９】（３）本発明による焼結体は、水蒸気が存
在する酸化性あるいは還元性雰囲気においても気密性を
保持し、かつ導電性、機械的強度及び形状安定性を長時
間維持でき、しかもジルコニア電解質と熱膨張係数を近
似させることができるので、固体電解質型燃料電池のセ
パレータやインターコネクター、発熱体素子、耐熱電極
などの実用材料として有用である。
在する酸化性あるいは還元性雰囲気においても気密性を
保持し、かつ導電性、機械的強度及び形状安定性を長時
間維持でき、しかもジルコニア電解質と熱膨張係数を近
似させることができるので、固体電解質型燃料電池のセ
パレータやインターコネクター、発熱体素子、耐熱電極
などの実用材料として有用である。
【００４０】
【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより詳細に説明する。
徴とするところをより詳細に説明する。
【００４１】実施例１〜５ 表１に示す各組成式の配合となるように、原料粉末を秤
量、配合し、アルコール存在下で湿式で混合、分散を行
った後、乾燥し、大気中１２７０℃で５時間加熱して、
９５％以上がペロブスカイト型構造に合成された粉末を
得た。尚、原料粉末は、組成式に応じて、純度９９. ５
％以上のＬａ2 Ｏ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｃｒ2
Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯの各酸化
物及び炭酸塩から選択して用いた。得られた合成粉末を
媒体撹拌ミルによりアルコール存在下で１２時間湿式で
粉砕、分散し、平均粒径０. ６μｍのスラリーを得た。
次いで、これに成形助剤を加えた後、スプレードライヤ
ーにより成形用顆粒粉体（平均粒径６０μｍ）を調整し
た。この顆粒粉体を成形圧力３tonf／ｃｍ2 でＣＩＰ成
形し、１２０×１２０×５ｍｍの成形体を得た後、大気
中において、表１に記載の温度で４時間焼成した。得ら
れた焼結体をダイヤモンド砥石により研削加工して、表
面を仕上げた試料について特性を測定した。作製した実
施例１〜５の各試料の組成式と焼成温度を表１に示し、
上記した方法で得られた焼結体について測定した特性を
表２に示す。伸び率は、１０００℃での酸素分圧が１０
-16atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間
熱処理した後、室温で測定した値であり、導電率は１０
００℃での酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲
気中１０００℃において測定した値であり、曲げ強さは
１０００℃での酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素
雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理を行い、熱処理の
前後において測定した値である。
量、配合し、アルコール存在下で湿式で混合、分散を行
った後、乾燥し、大気中１２７０℃で５時間加熱して、
９５％以上がペロブスカイト型構造に合成された粉末を
得た。尚、原料粉末は、組成式に応じて、純度９９. ５
％以上のＬａ2 Ｏ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、Ｃｒ2
Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ａｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯの各酸化
物及び炭酸塩から選択して用いた。得られた合成粉末を
媒体撹拌ミルによりアルコール存在下で１２時間湿式で
粉砕、分散し、平均粒径０. ６μｍのスラリーを得た。
次いで、これに成形助剤を加えた後、スプレードライヤ
ーにより成形用顆粒粉体（平均粒径６０μｍ）を調整し
た。この顆粒粉体を成形圧力３tonf／ｃｍ2 でＣＩＰ成
形し、１２０×１２０×５ｍｍの成形体を得た後、大気
中において、表１に記載の温度で４時間焼成した。得ら
れた焼結体をダイヤモンド砥石により研削加工して、表
面を仕上げた試料について特性を測定した。作製した実
施例１〜５の各試料の組成式と焼成温度を表１に示し、
上記した方法で得られた焼結体について測定した特性を
表２に示す。伸び率は、１０００℃での酸素分圧が１０
-16atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間
熱処理した後、室温で測定した値であり、導電率は１０
００℃での酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲
気中１０００℃において測定した値であり、曲げ強さは
１０００℃での酸素分圧が１０-16 atm となる加湿水素
雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理を行い、熱処理の
前後において測定した値である。
【００４２】また、実施例１の焼結体を化学分析した結
果、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ及びＭ
ｇ以外の主な含有物は、６価Ｃｒ＝０. ７重量％、Ｓｉ
Ｏ2＝０. １重量％以下、Ｎａ2 Ｏ＝０. １重量％以下
であった。
果、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ及びＭ
ｇ以外の主な含有物は、６価Ｃｒ＝０. ７重量％、Ｓｉ
Ｏ2＝０. １重量％以下、Ｎａ2 Ｏ＝０. １重量％以下
であった。
【００４３】実施例６ 実施例２の組成式においてＬａの１８モル％をＮｄに代
えた以外、実施例２と同様の操作を行って本発明の焼結
体を得た。その特性を表２に示す。
えた以外、実施例２と同様の操作を行って本発明の焼結
体を得た。その特性を表２に示す。
【００４４】実施例７ 表１に示す組成式の配合となるように、原料粉末を秤
量、混合、分散し、合成した粉末をアルコール中湿式で
粉砕、分散し、スプレードライヤー時に成形助剤を加え
ない以外は、実施例１〜５と同様にして成形用顆粒粉体
を得た。この顆粒粉体を圧力２５０kgf/ｃｍ2 、温度１
６５０℃にてホットプレス成形し、φ８０×５ｍｍの焼
結体を得た。この焼結体を大気中１２００℃で４時間熱
処理した後、ダイヤモンド砥石により研削加工して、表
面を仕上げた試料について特性を測定した。その結果を
表２に示す。
量、混合、分散し、合成した粉末をアルコール中湿式で
粉砕、分散し、スプレードライヤー時に成形助剤を加え
ない以外は、実施例１〜５と同様にして成形用顆粒粉体
を得た。この顆粒粉体を圧力２５０kgf/ｃｍ2 、温度１
６５０℃にてホットプレス成形し、φ８０×５ｍｍの焼
結体を得た。この焼結体を大気中１２００℃で４時間熱
処理した後、ダイヤモンド砥石により研削加工して、表
面を仕上げた試料について特性を測定した。その結果を
表２に示す。
【００４５】比較例１〜４ 表１に示す各組成式の配合となるように、原料粉末を秤
量、配合し、その他は実施例１〜５と同様にして作製し
た焼結体について、研削加工と表面加工を加えた後、特
性を測定した。その結果を表２に示す。
量、配合し、その他は実施例１〜５と同様にして作製し
た焼結体について、研削加工と表面加工を加えた後、特
性を測定した。その結果を表２に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】上記表２から明らかなように、実施例１〜
７の焼結体は、いずれもかさ密度が高く、伸び率が所定
の範囲内であり、更に導電性、強度に優れたものであっ
た。そして、例えば実施例３の焼結体を固体電解質型燃
料電池のセパレータ（１００×１００×３ｍｍ）として
長時間使用し、昇降温を行ってもジルコニア電解質等に
破損は認められなかった。
７の焼結体は、いずれもかさ密度が高く、伸び率が所定
の範囲内であり、更に導電性、強度に優れたものであっ
た。そして、例えば実施例３の焼結体を固体電解質型燃
料電池のセパレータ（１００×１００×３ｍｍ）として
長時間使用し、昇降温を行ってもジルコニア電解質等に
破損は認められなかった。
【００４９】比較例１及び３の焼結体は、本発明の焼結
体とは組成が異なるものであり、酸素分圧１０-16 atm
の加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理した後
の室温での伸び率が大きく、曲げ強さも低い値であっ
た。比較例２の焼結体については、組成は本発明焼結体
と同様であるが、かさ密度が低く通気性があった。従っ
て、伸び率、導電率及び曲げ強さの測定は行なわなかっ
た。また、本発明の焼結体とは組成が異なるものである
比較例４の焼結体は緻密なものとなったが、空気中に放
置していたところ、数日後には非常に脆くなっていた。
従って、比較例２と同様にその他の特性の測定は行なわ
なかった。これを粉末にし、Ｘ線回折法により分析した
ところ、ＬａＣｒＯ3 のピーク以外に、Ｌａ2 Ｏ3 のピ
ークが認められた。比較例１〜４の焼結体を固体電解質
型燃料電池のセパレータに使用したところ、比較例１、
３及び４の焼結体を用いた場合には、使用後２４０時間
程度でセパレータまたはジルコニア電解質に割れが発生
する現象が認められ、比較例２の焼結体を用いた場合に
はガスのリークが認められた。
体とは組成が異なるものであり、酸素分圧１０-16 atm
の加湿水素雰囲気中１０００℃で１０時間熱処理した後
の室温での伸び率が大きく、曲げ強さも低い値であっ
た。比較例２の焼結体については、組成は本発明焼結体
と同様であるが、かさ密度が低く通気性があった。従っ
て、伸び率、導電率及び曲げ強さの測定は行なわなかっ
た。また、本発明の焼結体とは組成が異なるものである
比較例４の焼結体は緻密なものとなったが、空気中に放
置していたところ、数日後には非常に脆くなっていた。
従って、比較例２と同様にその他の特性の測定は行なわ
なかった。これを粉末にし、Ｘ線回折法により分析した
ところ、ＬａＣｒＯ3 のピーク以外に、Ｌａ2 Ｏ3 のピ
ークが認められた。比較例１〜４の焼結体を固体電解質
型燃料電池のセパレータに使用したところ、比較例１、
３及び４の焼結体を用いた場合には、使用後２４０時間
程度でセパレータまたはジルコニア電解質に割れが発生
する現象が認められ、比較例２の焼結体を用いた場合に
はガスのリークが認められた。
【００５０】
Claims (2)
- 【請求項１】（１）化学式 ( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ
1-y-z Ｍy Ｂz ）b Ｏ3 （式中、ＡはＣａ及びＳｒの少
なくとも一種を示し、０＜ｘ≦０．２であり、ＭはＣｏ
及びＮｉの少なくとも一種を示し、０＜ｙ≦０．１であ
り、ＢはＡｌ及びＭｇの少なくとも一種を示し、０＜ｚ
≦０．１であり、０＜ｙ＋ｚ≦０．１８、０．９５≦ａ
／ｂ≦１．０２である）で表されるペロブスカイト型結
晶構造を有する焼結体であり、（２）焼結体のかさ密度
が理論密度の９２％以上、（３）１０００℃での酸素分
圧が１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で
１０時間熱処理した後の室温での焼結体の伸び率が０.
１５％以下、（４）１０００℃での酸素分圧が１０-16
atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃における導電率
が０. ５Ｓ／ｃｍ以上、（５）室温曲げ強さが１０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上であり、且つ１０００℃での酸素分圧が
１０-16 atm となる加湿水素雰囲気中１０００℃で１０
時間熱処理した後の焼結体の室温曲げ強さが８ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上であることを特徴とする耐熱導電性セラミッ
クス。 - 【請求項２】化学式( Ｌａ1-x Ａx ）a ( Ｃｒ1-y-z Ｍ
y Ｂz ）b Ｏ3 で表される焼結体のＬａの５０モル％以
下をイットリウム及び原子番号５８から７１の希土類元
素の少なくとも一種で置換したものである請求項１に記
載の耐熱導電性セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190214A JP2612545B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 耐熱導電性セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190214A JP2612545B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 耐熱導電性セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859341A true JPH0859341A (ja) | 1996-03-05 |
| JP2612545B2 JP2612545B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16254373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6190214A Expired - Lifetime JP2612545B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 耐熱導電性セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612545B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248465B1 (en) | 1998-05-13 | 2001-06-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Complex oxide ceramic sintered body and solid-electrolyte fuel cell comprising the same |
| JP5885878B1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-03-16 | 日本碍子株式会社 | インターコネクタ材料 |
| CN116639976A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-08-25 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 低b值适用于宽温区测温的高灵敏度热敏电阻材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04219364A (ja) * | 1990-03-30 | 1992-08-10 | Tonen Corp | ランタンクロマイト系複合酸化物と用途 |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP6190214A patent/JP2612545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04219364A (ja) * | 1990-03-30 | 1992-08-10 | Tonen Corp | ランタンクロマイト系複合酸化物と用途 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248465B1 (en) | 1998-05-13 | 2001-06-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Complex oxide ceramic sintered body and solid-electrolyte fuel cell comprising the same |
| JP5885878B1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-03-16 | 日本碍子株式会社 | インターコネクタ材料 |
| CN116639976A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-08-25 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 低b值适用于宽温区测温的高灵敏度热敏电阻材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2612545B2 (ja) | 1997-05-21 |
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