Огнеупорный электропроводный материал

(51) М. Кл,- С 04 В 3548 3 ааударственный комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий(71) Заявители Иоффе,Д. С. Рутма проектный ектрохими С. В. Карпачев и ледовательский и ости и Институт э ого центра ЛН С ныи научно-ис й промышленн научи) ОГНЕУПОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЬ МАТЕР ИЛЛроводный ркония и Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорных изделий и твердых электролитов для электрохимических источников тока, электронагревателей сопротивления и анализаторов кислорода,Известен огнеупорный электропматериал, содержаций двуокись циокись скандия,Недостатком такого материала является низкая стабильность элсктропроводности и фазового состава, что делает практически пс- В Оз м 0 ж ц 11 м и р п м с ц с п и е у к а 3 И п О ГО а 1 я тс р п 1- ла в качестве твердых электролитов и огнеупорных изделий.Наиболее близким к предложенному материалу по составу компонентов является матс- риал, содержащий двуокись циркоция и окись иттрия при следующем соотношении компонентов, вес, %:ДВуокись ци 13 копи 51 85,0 Окись иттрия 15,0Элсктропроводность такого материала после выдержки на воздухе при 900 С в тсчснпс 300 ч значительно ухудшастс 51 п составляет 5,2 10 -ом -см -(до выдержки - 5,8 10 - - ом - " см - ). Невысокая электропроводность этого материала приводит к большим затратам электроэнергии при использовании его в качестве твердых электролитов,Кроме того, пзвсстпый мдтсрпдл 1 с оолдддстдостаточно высокой стабильностьо электр - проводностп, что также приводит к увеличению расхода элсктроэцерГИИ и рсзкО.) Огк,10 - нению характеристик устройств, содсрждп 1 пх твердый электролит пз указанного матсрпдлд, от заданных величин.Целью изобретения является созддппс огп; -мпОРИОГО элсктРОНР 0130 Д 130 ГО м 1 тс 13 пдл;1, 1111,11- 10 дд 101 цсго высокой Вслпчш 10 й и стдоплшгос 1 шоэлсктропро 13 с 1 дпос Гп.Пост 1113 лспп 151 1 сл 1) дс 3 стпгдс 1 с 5 3 с 101 )- ГО) 1 то ОГпс"И 013 пь 1 й элск 130 П 13 с 1 водп 11.1 3 д 10- риал, содс 13 жацтий двуок 11 сь 1 И 1 ркоп)151 и Ок 1 с 1 а иттрпя, дополнительно содержит окп;ь скы 11- дп 51 п 13 И следу 0 цсъ соотпопсппп компопс 1)13.ВСС, 3,.Окись пттрпя 53 -88 Окись скдпдпя 716020 ДВуОкис 1) цпркОци 51 Ос Гд)л 1 посП р и 113 Г 0 Т 0 В Л С 3 1 и 11 .)1 11 Т с р а Г 1 1 и 0 р 0 и 1 к 1 . 13 г -Окпсп цпркоцп 51, Окиси пттрп 51 и Скис.; Гс;11; - дпя смсшВыот В т 13 сс 1 ус.О) СО 13 пс 11:1 спп 1:.Полмчспп 10 смесь т 1 цдтелИо р;1 стпрдк 1 т и 1. - 25 чсцпс 3 ч В этпловом спирте для получсч 1:151мслкодпспсрспых п гомогснных порошков, Затем пз приготовленных таким ооразом порошков прессуют таблеткц диаметром 10 мм и толщиной 3 мм при давлсццц прессования 30 4 т/см-. Этп тдблсткп подгс 3 гд 10 т прсд 1 д)" -576304 Электропроводность в омсм Состав образцов, вес. М после выдержки при 900 С в течение 300 ч на воздухеКорректор Л. Орлова Редактор Э. Шибаева Подписное Заказ 2313/11 Изд. Мо 823 Тираж 778 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 3тельному обжигу при 1500 С в течение 3 ч на воздухе, после чего обжигают в вакуумной печи при 2000 С в течение 2 ч. Из изготовленных таблеток вырезают бруски размером 9 к,3;к,3 мм, на торцы которых припекают электроды из платиновой пасты при 1400 С на воздухе в течение 3 часов, При этом припекание электродов совмещают с окислительным обжигом образцов.Полученные таким образом образцы имеют закрытую пористость, которая составляет 3 - 4 Я).Составы образцов и их свойства приведены в таблице.Начальную электропроводность образцов и элсктропроводность этих образцов после выдержки при 900 С в течение 300 ч на воздухе измерял и на мосте переменного тока при напряжении тока 30 мв и частоте 20 кгц. (Измерения проводили при 900 С на воздухе)Величины и стабильность электропроводности материала согласно изобретению значиОгнеупорный электропроводный материал, включающий двуокись циркония и окись иттрия, отличающийся тем, что, с целью повышения величины и стабильности электротельно превышают те же характеристики из вестного материала.Применение предложенного материала дляизготовления электронагревателей сопротивления позволит снизить температуру их само- разогрева на 50 - 100 С, что даст возможность использовать для предварительного нагрева этих электронагревателей металлические электронагреватели, более надежные, чем приме няемые в настоящее время карбидкремниевые.Использование материала для изготовлениятвердых электролитов газоанализаторов даст возможность увеличить чувствительность газоанализаторов в 10 - 30 раз за счет повышения 15 величины и стабильности электропроводности.В случае применения предложенного материала в качестве твердых электролитов устройств для преобразования химической энергии в электрическую и в ячейках для получе ния кислорода и водорода из воды температура эксплуатации устройств и ячеек снижается на 100 - 150 С, а их надежность и долговечность повышаются. проводности, он дополнительно содержит окись скандия при следующем соотношении компонентов, вес. /оОкись иттрия 5,3 - 8,8 Окись скандия 3,2 - 7,6 Двуокись циркония Остальное