Огнеупорный электропроводный керамический материал

) За я влено 25,01.78 (21) 257 1990/29 - 33 51) инением заявки04 В 35/48 04 В 35/00 Государственный комите 8) Приорит елам изобретений н открытий 04.80. Бюллетень1 публико) УДК 666 762 1 (088.8) опубликования ания 05.04 72) Авторы изобретения еуймин и С. Ф. Пальгуев Ю. Н, Караваев(71) Заявите Институт электрохимии Уральского научного цент Академии Наук СССР4) ОГНЕУПОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИ МАТЕРИАЛИзобретение относитс ким окисным материала циркония и может прим твердого электролита в ческих устройствах, как ной области, так и при 600 С к поликристалличесм на основе двуокисиеняться в качестве различных электрохимив высокотемпературтемпературах ниже5 3,0 количестве про водности е стольВ промышленности нашли широкое применение твердые электролиты на основе стабилизированной двуокиси циркония, Для стабилизациимкубической модификации двуокиси цирконияк ней прибавляются отдельные окислы металла, например, СаО, М 90, У,Оз и другие, которые при нагревании образуют с нею двухкомпонентные твердые растворы,Известен электропроводный керамическийматериал на основе двуокиси циркония с добавкой окиси скандия в кбличестве 9 - 12 мол,%-(11Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату является электропроводящий керамический материал, включающий (мол.%): двуокись циркония 88 - 92, окисьскандия 3 - 6, окись хрома 4-6 (21,Обладая высокой электропроводностью приповышенных температурах, твердые электролиты этих составов имеют существенный недостаток: при темпеоатурах ниже 600 С величинаих электропроводности резко понижается,Это понижение электропроводности ограничивает температурный интервал таких электрохимических устройств с твердым электролитом,как топливные элементы, электролизеры, датчики кислорода и тд.Бель изобретения - повышение ионной прооводимости при температурах ниже 600 С,Поставленная цель достигается тем, что огнеупорный электропроводный керамическийматериал, включающий двуокись циркония,окись скацция и добавку содержит в качестведобавки двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мол.%:Двуокись циркония87,3-89,6Двуокись скацдия 9,7 -.10,0Двуокись титана 0,5 -При добавке двуокиси титана в более 3 мол.% возрастание электро ,при температурах ниже 600 С уже н726063 1 Удельная электропроводность (ом см) при температуре, С Температура, С Состав, мол, % 450 500 550 600 2000 3,16 101,13 10 з 3,02 10 з 7,95 10 з 1800 1,90 106,33 101,83 10 з 4,55 10 з 89,1 с.гОр +9,98 с Оз+1 Т 10 г 87,37 г 02+9,75 сг Оз+ЗТОзСоставитель В, СоколоваТехред М,Петко Корректор Е. Папп Редактор .И, КвачадзеЗаказ 594/19 Тираж 671 Подписное 11 НИИП И Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Ра шекая наб., д. 4/5УФилиал ППППатент", г. Ужгород, ул. Проек 1 иая, 4 3велико, а при повышенных температурах элек.тропроводности состава заметно понижается.При добавках двуокисититана в колйчествеменьшем 0,5 мол.% эффект повышения электропроводности при температурах ниже .600 С малозаметен вследствие наличия в структуре керамики малоэлектропроводной фазы Ясз Ег 70, 7,Добавку двуокиси титана в количестве 1 мол.%следует считать оптимальной,Для получения указанных выше твердых 1 оэлектролитов смеси окислов металлов, взятыев нужном соотношении, тщательно растирали Формула изобретенияОгнеупорный злектропроводный керамический материал включающий двуокись циркония, окись скандия и добавку, о т л и ч аю щ и й с я тем; что, сцелью повьшюния ионной проводимости при температурах ниже 600 ф С,он содержит в качестве добавки двуокись титана при зО следующем соотношении компонентов, мол.%:Двуокись циркония 87,3 - 89,6 Окись скандия 9,7 - 10,0 Двуокись титана 0,5 - 3,0 1 и перемешивали в яшмовой ступке, затем прес.совали в стальной пресс-форме при удельномдавлении прессования равном приблизительно2000 кг/см, Полученные заготовки обжигалисначала на воздухе при температуре 1400 Сзатем в вакууме при температурах 1800 -2000 С и наконец снова на воздухе при температуре 1400 С в течение 2 - 3 час, Измерениеэлектропроводности проводили на воздухе вобласти температур 450 в 12 С,Конкретные составы и свойства полученныхиз них электролитов представлены в таблице. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,. Алексеенко Л. С, и др. Электропровод. ность двуокиси циркония, стабилизированной окисью скандия Сб. Производство спец. огне- упоров, Мо 3, М. "Металлургия", 1976, с. 5 - 10,2. Авторское свидетельство СССР М 537984,кл. С 04 В;35/48, 1975,