Способ соединения керамического материала с металлической деталью

АУЕ 11,. " " НАЯОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советски кСоциапистическикРеспублик и 698960 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 6 Ьеудеретеанный комитет СССР ае делам изобретений и аткрытийОпубликовано 25,11.79.Бюллетень %43 Дата опубликования описания 30.11.79(72) Авторы изобретения И, Б. Каплунов и Н. С. Ильина Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знаменитеплотехнический научно-исследовательский институтим, Ф. Э. Дзержинского(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛЬЮИзобретение относится к области электрохимии и может быть использовано длясоединения твердого электролита (например, двуокиси циркония) с металлическими электродами.при изготовлении ячейки5электрохимического газоанализатора.Известен способ соединения твердогоэлектролита с металлическими электродами, предусматривающий нагрев зоны соединения 1,Согласно этому способу кисточкой наносят слой жидкой платины (пасты) назону соединения с электродом и обжигают при температуре д 900 С,Недостаток такого способа заключается в необходимости нанесения и обжигаслоев пасты, что приводит к большим затратам времени на одно соединение и сложности контроля за глубиной проникновенияпасты в поры электролита. При недостаточном проникновении пасты снижаетсянадежность соединения, При более глубоком проникновении пасты неизбежен разброс в электрическом сопротивлении электролита, что для кулонометрических ячеек приводит к невозможности организапии серийного производства газоанализаторовНаиболее близким техническим решением к изобретению является способ соединения керамического материала с металлической деталью.Способ заключается .в том, что указанные материалы приводят в контакт, сдавливают, нагревают и охлаждают со снятием нагрузки 2.Целью изобретения является соединение твердого электролита из двуокиси циркония с электродом и повышение надежнос - ти соединения.Это достигается тем, что в способе соединения керамического материала с металлической деталью, включающем приведение их в контакт, сдавливание, нагревание и охлаждение со снятием нагрузки, сдавливание осуществляют при усилии 0,5-5 кг/мм, нагревание ведут при тем 2пературе, превышающей рабочую температуру электролита на 15-30% в течение698960 4ния), доводят температуру с помощьюнагревателя 7 до величины на 15-30%выше рабочей температуры электролита ия и затем дополнительно винтом 11 сжимают ячейку до достйжения усилия на пи электродах 0,5-5 кг/мм.Затем охлаждают установку до комнатной температуры, после чего ячейка может быть использована в измерительных1 О схемах,ИИП каз 7427/23 Тираж 7 Подписио Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ная,3времени, необходимого для стабилизациисопротивления твердого электролита,Для повышения вибропрочности ударопрочности) соединения место соединенэлектродов с твердым электролитом можцо дополнительно покрыть слоем керамили высокотемпературного электроизоляционного лака.На чертеже показан один из возможных вариантов реализации предлагаемогоспособа соединения, когда твердоэлектрическая ячейка выполнена в виде пластинки из двуокиси циркония.Ячейка 1 вместе с электродами 2 икерамическими пластинками 3 сжаты меж ду керамическими кварцевыми) стержнями 4, пружиной 5; величина сжатия контролируется по шкале 6, а температурныйрежим поддерживается с помощью нагревателя 7. 20Для контроля за величиной электричес.кого сопротивления ячейки 1 ее электроды 2 через резистор 8 соединены с генераторами 9, а с помощью вольтметра 10производят необходимые измерения тока(падение напряжения на калиброванномсопротивлении) и напряжения на ячейке 1.Сжатие ячейки производят с помощьювинта 1 1,Установка работает следующим образом,Злектроды 2 предварительно прижимают к поверхности твердоэлектролитическойячейки 1 из двуокиси циркония, при необходимости через керамическйе пластинки3 для вибро- и ударопрочного соединеФормула изобретения Способ соединения керамического материала с металлической деталью, включающий приведение их в контакт, сдавливание, нагревание и охлаждение со снятием нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью соединения твердого электролита из двуокиси циркония с электродом и повышения надежности соединения, сдавливание осуществляют при усилии 0,5-5 кг/мм , нагревание ведут2при температуре, превышающей рабочую температуру электролита на 15-307 о в течение времени, необходимого для стабилизации сопротивления твердого элек - тропита. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Фильштих В. Топливные элементы. М., Мир, 1968,2. Авторское свидетельство СССР145436, кл, С 04 В 37/02, 1961.