一种氧化钪稳定氧化锆烧结粉末制造技术

本发明专利技术提供一种氧化钪稳定氧化锆烧结粉末，其特征在于，该氧化钪稳定氧化锆烧结粉末用透射电子显微镜测定的平均粒径De为大于0.3μm且小于等于1.5μm，用激光散射法测定的平均粒径Dr为大于0.3μm且小于等于3.0μm，并且用激光散射法测定的平均粒径与用透射电子显微镜测定的平均粒径的比Dr/De为1.0以上且2.5以下。通过使用本发明专利技术提供的氧化钪稳定氧化锆烧结粉末，能够生产率良好地制备高强度的烧结片。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种氧化钪稳定氧化错烧结粉末 相关申请 本申请是申请号为201080034368.X、申请日为2010年10月22日、专利技术名称为"氧 化钪稳定氧化锆片的制备方法及由该方法得到的氧化钪稳定氧化锆片以及氧化钪稳定氧 化锆烧结粉末"的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种氧化钪稳定氧化锆烧结粉末。
技术介绍
近年，燃料电池作为绿色能源而备受关注，由于其涉及从用于家庭发电到用于商 业发电、乃至用于汽车发电等，因而快速地促进了对其的改进研宄和实用化研宄。涉及的燃 料电池中，固体氧化物型燃料电池作为效率良好、长期稳定性优越的燃料电池，而被期待作 为用于家庭或用于商业的电力源。 作为固体氧化物型燃料电池的电解质片，从强度等观点考虑，使用氧化锆作为原 料的烧结片。随着固体氧化物型燃料电池实用化的推进，氧化锆片能够实现量产，具有弯 曲、膨胀、裂缝等缺陷的片数量也随之增加。这种缺陷片由于缩短固体氧化物型燃料电池 的寿命，因此不能用作电解质片。但是，由于用于稳定氧化锆和氧化锆的晶型的氧化钪很昂 贵，所以直接废弃缺陷片将导致提高固体氧化物型燃料电池的制备成本。 由此，专利文献1记载的技术中，由氧化锆的烧结体配制氧化锆粉末，再次成型后 烧结得到氧化锆烧结体。更具体的，主要将1. 5-5%摩尔浓度的氧化钇稳定氧化锆烧结体进 行加热处理，并将单斜晶量增加至50%以上，成为微细的溶胶状粒子，根据需要进一步粉碎 后，使用干燥及造粒后的粉末成型，再次烧结。通过该技术得到的再烧结体，具有与以往的 烧结体同等的物性。该专利文献中记载了再生氧化锆粉末优选的平均一次粒径和平均二次 粒径（平均聚集粒径）。由于所述平均一次粒径超过0. 3ym时为了煅烧需要极高的温度， 因此，所述平均一次粒径为0. 3ym以下时成为非常微细的粒子。 另外，专利文献2-5中公开的内容虽然并非是使用再生氧化锆粉末、而是规定由 氧化锆形成的未烧结粉末的平均一次粒径或平均二次粒径的技术。在这些技术中，作为规 定平均一次粒径的理由，主要可以举出：平均一次粒径过小时粘合剂的需要量增加，烧结时 片的收缩率变大，从而降低尺寸稳定性等。另一方面，平均一次粒径过大时片的强度降低。 另外，作为规定平均二次粒径的理由，可以举出：抑制烧结体中的表面缺陷、提高烧结性等。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :特开平10-218662号公报 专利文献2 :特开平8-238613号公报 专利文献3 :特开2004-182554号公报 专利文献4 :特开平6-183833号公报 专利文献5 :特开平5-193947号公报
技术实现思路
如上所述，以往公知由氧化钇稳定氧化锆烧结体得到再生氧化锆粉末，由该再生 氧化锆烧结粉末制备氧化钇稳定氧化锆烧结体。另外，所述再生氧化锆烧结体，具有与以往 的氧化锆烧结体相同的物性。 但是，根据本专利技术的专利技术人的认知，过多地使用上述再生氧化锆粉末时，与作为再 生氧化锆粉末的原料的仅由氧化锆未烧结粉末形成的烧结体相比，得到的烧结体的强度更 差，仅由再生烧结氧化锆粉末得不到良好的烧结体。 另外，虽然有规定氧化锆粉末的平均一次粒径和平均二次粒径的技术，但是几乎 都是关于未烧结的氧化锆粉末的技术，并非将曾经烧结过的氧化锆粉末再生并使用的技 术。 此外，以往虽然关于氧化钇稳定氧化锆粉末得到很好地研宄，但是关于比氧化钇 稳定氧化锆粉末更昂贵的、更迫切希望缺陷烧结体再利用的氧化钪稳定氧化锆粉末并没有 得到充分的研宄。 因此，本专利技术的目的在于提供一种虽然使用曾经烧结过的氧化钪稳定再生氧化锆 粉末，但与仅由氧化钪稳定氧化锆形成的未烧结粉末得到的烧结片相比较，生产率良好地 制备高强度的烧结片的方法，以及在该方法中使用的氧化钪稳定氧化锆烧结粉末。另外，本 专利技术的目的还在于提供一种将该氧化钪稳定氧化锆烧结粉末作为原料的氧化钪稳定氧化 锆片，含有该氧化钪稳定氧化锆的电解质片，具有该氧化钪稳定氧化锆片作为电解质片的 固体氧化物型燃料电池，以及氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的制备方法。 本专利技术的专利技术人为了解决上述课题进行了深入的研宄。其结果发现，不同于通用 的氧化钇稳定氧化锆，在为以往未充分研宄的氧化钪稳定氧化锆时，与仅用未烧结粉体制 备的烧结体相比较，使用由氧化钪稳定氧化锆的烧结体再生的粉末制备的烧结体的强度更 高，另外，制备过程中不易出现缺陷。此外，如果使用用透射电子显微镜测定的平均粒径比 较大的、且该平均粒径与用激光散射法测定的平均粒径的比适当的氧化钪稳定氧化锆烧结 粉末，能够生产率良好地制备高强度的烧结片，从而完成本专利技术。 本专利技术涉及的氧化钪稳定氧化锆片的制备方法的特征在于，该制备方法包括：将 氧化钪稳定氧化锆的烧结体粉碎，得到氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的工序，所述氧化钪稳 定氧化锆烧结粉末用透射电子显微镜测定的平均粒径（De)为大于0.3ym且小于等于 1. 5ym，用激光散射法测定的平均粒径（Dr)为大于0.3ym且小于等于3.0ym，并且用激 光散射法测定的平均粒径与用透射电子显微镜测定的平均粒径的比（Dr/De)为I. 0以上且 2. 5以下；配制含有氧化钪稳定氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末的浆料的工序，相对 于浆料中氧化钪稳定氧化锆烧结粉末和氧化锆未烧结粉末的总量，氧化钪稳定氧化锆烧结 粉末的比例为2质量％以上且40质量％以下；将上述浆料成型为片状的工序；以及，将得 到的成型体烧结的工序。 本专利技术涉及的氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的特征在于，该氧化钪稳定氧化锆烧结 粉末用透射电子显微镜测定的平均粒径（De)为大于0.3ym且小于等于1.5ym，用激光散 射法测定的平均粒径（Dr)为大于0. 3ym且小于等于3. 0ym，并且用激光散射法测定的平 均粒径与用透射电子显微镜测定的平均粒径的比（Dr/De)为I.O以上且2. 5以下。 本专利技术涉及的氧化钪稳定氧化锆片的特征在于，由上述氧化钪稳定氧化锆烧结粉 末制备，含有1. 9质量％以上且40质量％以下的所述氧化钪稳定氧化锆烧结粉末；或者由 氧化锆未烧结粉末和上述氧化钪稳定氧化锆烧结粉末制备，相对于氧化钪稳定氧化锆烧结 粉末和氧化锆未烧结粉末的总量，所述氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的比例为2质量％以上 且40质量％以下。 本专利技术涉及的用于固体氧化物型燃料电池的电解质片的特征在于，该电解质片含 有氧化锆稳定氧化锆片，该氧化钪稳定氧化锆片含有1. 9质量％以上且40质量％以下本发 明涉及的上述氧化钪稳定氧化锆烧结粉末。另外，本专利技术涉及的固体氧化物型燃料电池的 特征在于，含有作为电解质片的本专利技术涉及的上述氧化钪稳定氧化锆片。 本专利技术涉及的氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的制备方法的特征在于，该制备方法包 括：将氧化钪稳定氧化锆的烧结体粉碎的工序，以使得用透射电子显微镜测定的平均粒径 (De)为大于0.3ym且小于等于1.5ym，用激光散射法测定的平均粒径（Dr)为大于0.3ym 且小于等于3. 0ym，并且用激光散射法测定的平均粒径与用透射电子显微镜测定的平均粒 径的比（Dr/De)为I. 0以上且2. 5以下。【具体实施方式】 以下，首先对本专利技术所涉及的氧化钪稳定氧化锆烧结粉末的制备方法进行说明。 1、本专利技术所述的氧化锆烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化钪稳定氧化锆烧结粉末，其特征在于，该氧化钪稳定氧化锆烧结粉末用透射电子显微镜测定的平均粒径De为大于0.3μm且小于等于1.5μm，用激光散射法测定的平均粒径Dr为大于0.3μm且小于等于3.0μm，并且用激光散射法测定的平均粒径与用透射电子显微镜测定的平均粒径的比Dr/De为1.0以上且2.5以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦和男，相川规一，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：日本;JP