Способ изготовления твердоэлектролитного датчика кислорода
Использование: конструкции электрохимических устройств, в частности к способам изготовления твердоэлектролитного датчика активности кислорода с трубчатым изолятором на основе одного или нескольких тугоплавких оксидов, и может быть использовано при изготовлении датчиков для контроля примесей кислорода в жидких и газообразных средах. Сущность изобретения: формование осуществляют с образованием технологических зазоров между поверхностями трубчатого изолятора, твердого электролита и обращенным к ним поверхностям графитовой пресс-формы, а окислительный отжиг совмещают с процессом горячего прессования и проводят в присутствии по меньшей мере одного из карбонатов металла тугоплавких оксидов, преимущественно входящих в состав изолятора и/или твердого электролита, которые избирательно размещают в технологических зазорах. 1 з.п. ф-лы.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>s G 01 N 27/417
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",. ::!.,"."- - .":,и;.;, К ПАТЕНТУ (21) 4834430/25 (22) 08.06.90 (46) 23,03.93. Бюл, N 11 (71) Физико-энергетический институт (72) А. С, Беляев, В. В, Заец и Б. А. Шматко (73) Физико-энергетический институт (56) Авторское свидетельство СССР
N 1073685, кл. G 01 N 27/46, 1982.
Авторское свидетельство СССР
М 1400269, кл, G 01 N 27/46, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНОГО ДАТЧИКА КИСЛОРОДА (57) Использование: конструкции электрохимических устройств, в частности к способам изготовления твердоэлектролитного датчика активности кислорода с трубчатым изолятором на основе одного или нескольИзобретение относится к области конструкций электрохимических устройств, в частности, к способам изготовления твердоэлектролитных датчиков кислорода с трубчатым изолятором на основе одного или нескольких тугоплавких оксидов, и может быть использовано при изготовлении датчиков для контроля примесей кислорода B жидких и газообразных средах.
Цель изобретения — сокращение времени окислительного отжига и повышение выхода кондиционных датчиков, Способ изготовления твердоэлектролитного датчика кислорода заключается в размещении заготовок твердого окисного электролита и изолятора на основе одного или нескольких оксидов в графитовой пресс-форме, в их совместном горячем прессовании и в последующем окислительном отжиге. При этом размещение загото„, Ы „„1804623 А3 ких тугоплавких оксидов, и может быть использовано при изготовлении датчиков для контроля примесей кислорода в жидких и газообразных средах. Сущность изобретения; формование осуществляют с образованием технологических зазоров между поверхностями трубчатого изолятора, твердого электролита и обращенным к ним поверхностям графитовой пресс-формы, а окислительный отжиг совмещают с процессом горячего прессования и проводят в присутствии по меньшей мере одного из карбонатов металла тугоплавких оксидов, преимущественно входящих в состав изолятора и/или твердого электролита, которые избирательно размещают в технологических зазорах. 1 з.п. ф-лы, вок осуществляют с образованием зазоров между их поверхностями и обращенными к ним поверхностями графитовой пресс-формы, а горячее прессование проводят после заполнения зазоров карбонатами, преимущественно тех металлов, оксиды которых входят в состав заготовок. В некоторых случаях возможно частичное замещение карбонатов металлов на их оксиды, Способ изготовления твердоэлектролитного датчика активности кислорода реализован следующим образом, B цилиндрической графитовой прессформе размещают и центрируют таблетку окисного твердого электролита состава
Ег02 т 20з высотой 7 мм и диаметром 5 мм, рабочие поверхности которой снизу и сверху закрывают пятачком ниобиевой фольги диаметром 5 мм. Толщину фольги выбирают из размера технологического зазора, обра1804623
Составитель А. Замятин
Техред М.Моргентал Корректор Л. Филь
Реда кто р Г. Бел ьс кая
Заказ 1078 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35. Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зуемого у дна пресс-формы, На таблетку устанавливают графитовый стержень диаметром 5 мм. На дно пресс-формы засыпают порошок из смеси оксида ВеΠ— 37 мас. u карбоната М9СОз — 63 мас. слоем толщиной 0,8 мм. Вставляют заготовку трубчатого изолятора состава 55 мас. ВеО и 45 мас, MgO с технологическими зазорами толщиной 0,8 мм между вертикальными стенками пресс-формы, трубчатого изолятора и графитовым стержнем. В зазоры засыпают упомянутый выше порошок состава ВеО—
М9СОз. После загрузки производят вакуумирование рабочегообьемадо5 10 мм рт. ст, и включают нагрев, При температуре разложения М9СОз (500 С) начинают прикладывать нагрузку пресса, регулируя скорость нагрева по вакууму (1 „. 5) 10 мм рт, ст, При температуре 1400 С нагрузку доводят до 250 кг/см, При 1600 С делают выдержку в течение 5 мин, нагрузка при этом составляет 400 кг/см . Далее снимают
2 нагрузку и ведут охлаждение со скоростью
100 С/ч.
После горячего прессования проводят окислительный отжиг полученного узла на воздухе по следующему режиму: нагрев о 1200 С; выдержки при нагреве: 500 С вЂ” 20 ч;
1000 С вЂ” 20 ч; 1200 C — 5ч; скорость нагрева-охлаждения; не более
100 С/ч, Время выдержки при 1200 С последующего окислительного отжига для достижения таких же результатов, как по прототипу. сократилось до 5 ч (т. е. в 9 раз), при этом из партии 21 штук выход годной продукции (герметичность узла, отсутствие трещин на изоляторе и окисном твердом электролите) составил 19 изделий (90 ) против 60, получаемых при использовании способа прототипа, Использование данного способа изготовления твердоэлектролитного датчика кислорода по сравнению с существующими способами позволяет снизить трудозатраты и стоимость датчика, повышает качество и эксплуатационную надежность за счет предотвращения восстановления и науглероживания материалов датчика в процессе горячего прессования, 15
Формула изобретения
1, Способ изготовления твердоэлектролитного датчика кислорода, заключающийся в размещении заготовок твердого окисного электролита и изолятора на основе одного или нескольких оксидов в графитовой пресс-форме, в их совместном горячем прессовании и в последующем окислительном отжиге, отл ича ю щи и ся тем, что, с целью сокращения времени окислительного отжига и повышения выхода кондиционных датчиков, размещение заготовок осуществляют с образованием зазоров между их поверхностями и обращенными к
30 ним поверхностями графитовой пресс-формы, а горячее прессование проводят после заполнения зазоров карбонатами преимущественно тех металлов, оксиды которых входят в состав заготовок.
2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что часть карбонатов металлов заменяют на их оксиды.
