JPH0616471A - 耐熱導電性焼結体 - Google Patents
耐熱導電性焼結体Info
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- JPH0616471A JPH0616471A JP15823691A JP15823691A JPH0616471A JP H0616471 A JPH0616471 A JP H0616471A JP 15823691 A JP15823691 A JP 15823691A JP 15823691 A JP15823691 A JP 15823691A JP H0616471 A JPH0616471 A JP H0616471A
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- Japan
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- sintered body
- conductivity
- atmosphere
- temperature
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 公知の材料に比して焼結性および導電性に優
れ、高温においても機械的特性および熱安定性に優れ、
且つ高温度での水蒸気の存在下にも耐久性に優れた緻密
な導電性材料を提供することを主な目的とする。 【構成】 （１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30）なる組成を有するペロブスカイト型構造の焼
結体であり、（２）焼結体のかさ密度が６．０ｇ／ｃｍ
３以上であり、（３）大気中１０００℃における導電率
が５Ｓ／ｃｍ以上であり、（４）焼結体の平均結晶粒径
が５〜８０μｍであり、（５）水蒸気５％を含む１００
０℃の雰囲気下で１００時間保持した後にも形状的にも
導電性においても安定であることを特徴とする耐熱導電
性焼結体。
れ、高温においても機械的特性および熱安定性に優れ、
且つ高温度での水蒸気の存在下にも耐久性に優れた緻密
な導電性材料を提供することを主な目的とする。 【構成】 （１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30）なる組成を有するペロブスカイト型構造の焼
結体であり、（２）焼結体のかさ密度が６．０ｇ／ｃｍ
３以上であり、（３）大気中１０００℃における導電率
が５Ｓ／ｃｍ以上であり、（４）焼結体の平均結晶粒径
が５〜８０μｍであり、（５）水蒸気５％を含む１００
０℃の雰囲気下で１００時間保持した後にも形状的にも
導電性においても安定であることを特徴とする耐熱導電
性焼結体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発熱体、電極、燃料電
池などの材料として有用な耐熱導電性焼結体に関する。
池などの材料として有用な耐熱導電性焼結体に関する。
【０００２】
【従来技術】式：ＲＣｒＯ３（Ｒは、ランタニド；以下
同じ）で表される焼結体のＲの一部をＣａまたはＳｒで
固溶置換したＲ（Ｃａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３、特にＬａ（Ｃ
ａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３は、ペロブスカイト型の結晶構造を
有する高融点の耐熱性導電性酸化物として知られてい
る。しかしながら、この材料は、難焼結材料であるた
め、緻密な焼結体が得られ難い。また、式：Ｒ（Ｃａ，
Ｓｒ）ＭＯ３（Ｍは、Ｃｏ、ＭｎおよびＮｉの少なくと
も一種；以下同じ）で表わされる焼結体も、ペロブスカ
イト型の結晶構造を有しており、Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ
Ｏ３よりも導電性が高く且つ焼結しやすい酸化物として
知られている。しかしながら、これらの材料には、特定
の雰囲気中、特に高温或いは低酸素雰囲気中では、解
離、蒸発、著しい導電性の低下などの現象を生じて、安
定性に劣るという欠点があり、使用できる条件が極めて
限られている。このため、Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３の
Ｃｒの一部をＭで置換固溶したＲ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙ
ＭｙＯ３が両者の利点を兼ね備えた材料として提案され
ている。しかしながら、緻密で高導電性の焼結体が得ら
れたとしても、この材料は、高温において応力がかかっ
た場合の機械的特性に劣り、また経時的な熱安定性に欠
けるという欠点があり、特に水蒸気分圧がある雰囲気中
では導電性および機械的特性が著しく低下する点で、実
用的材料とはいい難い。
同じ）で表される焼結体のＲの一部をＣａまたはＳｒで
固溶置換したＲ（Ｃａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３、特にＬａ（Ｃ
ａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３は、ペロブスカイト型の結晶構造を
有する高融点の耐熱性導電性酸化物として知られてい
る。しかしながら、この材料は、難焼結材料であるた
め、緻密な焼結体が得られ難い。また、式：Ｒ（Ｃａ，
Ｓｒ）ＭＯ３（Ｍは、Ｃｏ、ＭｎおよびＮｉの少なくと
も一種；以下同じ）で表わされる焼結体も、ペロブスカ
イト型の結晶構造を有しており、Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ
Ｏ３よりも導電性が高く且つ焼結しやすい酸化物として
知られている。しかしながら、これらの材料には、特定
の雰囲気中、特に高温或いは低酸素雰囲気中では、解
離、蒸発、著しい導電性の低下などの現象を生じて、安
定性に劣るという欠点があり、使用できる条件が極めて
限られている。このため、Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）ＣｒＯ３の
Ｃｒの一部をＭで置換固溶したＲ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙ
ＭｙＯ３が両者の利点を兼ね備えた材料として提案され
ている。しかしながら、緻密で高導電性の焼結体が得ら
れたとしても、この材料は、高温において応力がかかっ
た場合の機械的特性に劣り、また経時的な熱安定性に欠
けるという欠点があり、特に水蒸気分圧がある雰囲気中
では導電性および機械的特性が著しく低下する点で、実
用的材料とはいい難い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、公知の材料
に比して、焼結性および導電性に優れ、高温においても
機械的特性および熱安定性に優れ、且つ高温度での水蒸
気の存在下にも耐久性に優れた緻密な導電性材料を提供
することを主な目的とする。
に比して、焼結性および導電性に優れ、高温においても
機械的特性および熱安定性に優れ、且つ高温度での水蒸
気の存在下にも耐久性に優れた緻密な導電性材料を提供
することを主な目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
従来技術の問題点に留意しつつ研究を重ねた結果、高温
でのＲ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体の機械的特
性を改善するためには、単にその密度を高めるだけでは
なく焼結体の平均結晶粒径を特定範囲に制御する必要が
あることを見出した。また、上記焼結体の経時的な熱安
定性の低下、特に水蒸気存在下での導電性および機械的
特性の劣化原因は、主に、上記の密度と平均結晶粒径と
が特定範囲に制御されていないことに加えて、焼結体の
結晶粒界、気孔表面などの微小部分における元素の不均
一分布によることをも見出した。
従来技術の問題点に留意しつつ研究を重ねた結果、高温
でのＲ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体の機械的特
性を改善するためには、単にその密度を高めるだけでは
なく焼結体の平均結晶粒径を特定範囲に制御する必要が
あることを見出した。また、上記焼結体の経時的な熱安
定性の低下、特に水蒸気存在下での導電性および機械的
特性の劣化原因は、主に、上記の密度と平均結晶粒径と
が特定範囲に制御されていないことに加えて、焼結体の
結晶粒界、気孔表面などの微小部分における元素の不均
一分布によることをも見出した。
【０００５】本発明は、上記の様な新知見に基いて完成
されたものである。すなわち、本発明は、下記の耐熱導
電性焼結体を提供するものである： 「（１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30） （２）焼結体のかさ密度が６．０ｇ／ｃｍ３以上であ
り、（３）大気中１０００℃における導電率が５Ｓ／ｃ
ｍ以上であり、（４）焼結体の平均結晶粒径が５〜８０
μｍであり、（５）水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲
気下で１００時間保持した後にも形状的にも導電性にお
いても安定であることを特徴とする耐熱導電性焼結体。
されたものである。すなわち、本発明は、下記の耐熱導
電性焼結体を提供するものである： 「（１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30） （２）焼結体のかさ密度が６．０ｇ／ｃｍ３以上であ
り、（３）大気中１０００℃における導電率が５Ｓ／ｃ
ｍ以上であり、（４）焼結体の平均結晶粒径が５〜８０
μｍであり、（５）水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲
気下で１００時間保持した後にも形状的にも導電性にお
いても安定であることを特徴とする耐熱導電性焼結体。
【０００６】本発明による耐熱導電性焼結体は、下記の
（１）〜（５）の性質により特徴付けられる。
（１）〜（５）の性質により特徴付けられる。
【０００７】（１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30）で表わされる。ランタニド元素とは、原子番
号５７のランタンから７１のルテチウムにいたる１５の
元素を意味する。ランタニド元素は、単独で使用しても
良く、或いは２種以上を併用しても良い。ランタニド元
素としては、Ｌａ、ＮｄおよびＰｒがより好ましく、特
にＬａ単独使用またはＬａと他のランタニド元素との混
合使用がさらに好ましい。ランタニド元素として、Ｌ
ａ、ＮｄまたはＰｒを使用する場合には、特に焼結体の
導電性が改善され、且つ耐熱性も向上する。その反面、
これらの元素を使用する場合には、高密度の焼結体を得
るためには、高温度での焼成が必要となるので、焼成温
度の低下を目的とする場合には、その一部（１０〜３０
モル％程度）を他のランタニド元素で置換することが好
ましい。本発明耐熱導電性焼結体では、ＲＣｒＯ３ を
基本組成とするペロブスカイト型の酸化物において、Ｒ
の一部（0.05〜0.50モル）をＣａおよびＳｒ（以下この
両者を総括して単にＡということがある）の少なくとも
一種により置換固溶するとともに、Ｃｒの一部をＭの少
なくとも一種で置換固溶することを必須とする。
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50； 0＜
ｙ≦0.30）で表わされる。ランタニド元素とは、原子番
号５７のランタンから７１のルテチウムにいたる１５の
元素を意味する。ランタニド元素は、単独で使用しても
良く、或いは２種以上を併用しても良い。ランタニド元
素としては、Ｌａ、ＮｄおよびＰｒがより好ましく、特
にＬａ単独使用またはＬａと他のランタニド元素との混
合使用がさらに好ましい。ランタニド元素として、Ｌ
ａ、ＮｄまたはＰｒを使用する場合には、特に焼結体の
導電性が改善され、且つ耐熱性も向上する。その反面、
これらの元素を使用する場合には、高密度の焼結体を得
るためには、高温度での焼成が必要となるので、焼成温
度の低下を目的とする場合には、その一部（１０〜３０
モル％程度）を他のランタニド元素で置換することが好
ましい。本発明耐熱導電性焼結体では、ＲＣｒＯ３ を
基本組成とするペロブスカイト型の酸化物において、Ｒ
の一部（0.05〜0.50モル）をＣａおよびＳｒ（以下この
両者を総括して単にＡということがある）の少なくとも
一種により置換固溶するとともに、Ｃｒの一部をＭの少
なくとも一種で置換固溶することを必須とする。
【０００８】三価のＲを二価のＡで置換する場合には、
これによって生ずる陽イオンの電荷の不足を三価Ｃｒの
一部が四価Ｃｒへ変わることにより、補う構造となる。
その結果、Ｃｒの三価と四価のホッピング電導が寄与し
て、導電性が大幅に向上する。ＡによるＲの置換量が５
モル％未満の場合には、導電性の改善が十分に行われ
ず、焼結性も低下して、焼結体のかさ密度が低くなり易
い。これに対し、ＡによるＲの置換量が５０モル％を上
回る場合には、導電性の一層の改善が認められないのみ
ならず、むしろ焼結体の熱安定性が低下する。Ａによる
Ｒの置換量は、１０〜４０モル％とすることがより好ま
しい。Ｍに関しては、一般に、その置換量に比例して導
電率、焼結性などが改善されるが、その反面，置換量が
過剰となると、焼結体の安定性、耐熱性、耐蝕性などを
低下させる傾向がある。例えば、Ｃｏは、焼結性を向上
させ、熱膨張係数と導電性とを増大させるが、還元雰囲
気中での導電性を低下させる。Ｍｎは、焼結性を向上さ
せるが、還元雰囲気中での安定性、耐久性、導電性など
を低下させる。Ｎｉは、焼結性と導電性を向上させる
が、還元雰囲気中での導電性などを低下させる。したが
って、Ｍの合計量は、前記式（１）で表わされる焼結体
において、３０モル％以下とすべきであり、より好まし
くは１〜２０モル％程度、最も好ましくは２〜１０モル
％程度とする。Ｍとしては、上記の各元素の性質を考慮
し、目的とする材料の用途に応じて適宜選択し、或いは
二種以上を組合わせて使用することが好ましい。
これによって生ずる陽イオンの電荷の不足を三価Ｃｒの
一部が四価Ｃｒへ変わることにより、補う構造となる。
その結果、Ｃｒの三価と四価のホッピング電導が寄与し
て、導電性が大幅に向上する。ＡによるＲの置換量が５
モル％未満の場合には、導電性の改善が十分に行われ
ず、焼結性も低下して、焼結体のかさ密度が低くなり易
い。これに対し、ＡによるＲの置換量が５０モル％を上
回る場合には、導電性の一層の改善が認められないのみ
ならず、むしろ焼結体の熱安定性が低下する。Ａによる
Ｒの置換量は、１０〜４０モル％とすることがより好ま
しい。Ｍに関しては、一般に、その置換量に比例して導
電率、焼結性などが改善されるが、その反面，置換量が
過剰となると、焼結体の安定性、耐熱性、耐蝕性などを
低下させる傾向がある。例えば、Ｃｏは、焼結性を向上
させ、熱膨張係数と導電性とを増大させるが、還元雰囲
気中での導電性を低下させる。Ｍｎは、焼結性を向上さ
せるが、還元雰囲気中での安定性、耐久性、導電性など
を低下させる。Ｎｉは、焼結性と導電性を向上させる
が、還元雰囲気中での導電性などを低下させる。したが
って、Ｍの合計量は、前記式（１）で表わされる焼結体
において、３０モル％以下とすべきであり、より好まし
くは１〜２０モル％程度、最も好ましくは２〜１０モル
％程度とする。Ｍとしては、上記の各元素の性質を考慮
し、目的とする材料の用途に応じて適宜選択し、或いは
二種以上を組合わせて使用することが好ましい。
【０００９】（２）本発明においては、焼結体のかさ密
度を６．０ｇ／ｃｍ３以上とする。かさ密度が６．０ｇ
／ｃｍ３を下回る場合には、焼結体の結晶粒子内および
粒界に存在する気孔が多くなり、導電面積の減少による
導電性の低下をもたらすとともに、気密性の低下、熱安
定性の低下および機械的特性の低下を伴う。かさ密度
は、６．１ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、
Ｈ２ガスに対する気密性を維持するためいには、６．２
ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましい。また、焼
結体の室温での曲げ強度は、８ｋｇｆ／ｍｍ２以上であ
ることが望ましい。
度を６．０ｇ／ｃｍ３以上とする。かさ密度が６．０ｇ
／ｃｍ３を下回る場合には、焼結体の結晶粒子内および
粒界に存在する気孔が多くなり、導電面積の減少による
導電性の低下をもたらすとともに、気密性の低下、熱安
定性の低下および機械的特性の低下を伴う。かさ密度
は、６．１ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、
Ｈ２ガスに対する気密性を維持するためいには、６．２
ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましい。また、焼
結体の室温での曲げ強度は、８ｋｇｆ／ｍｍ２以上であ
ることが望ましい。
【００１０】（３）本発明焼結体においては、大気中１
０００℃での導電率が５Ｓ／ｃｍ以上であることを必要
とする。上記条件下での導電率が５Ｓ／ｃｍ未満である
場合には、本発明焼結体の利用分野である発熱体、電
極、燃料電池のセパレーターなどとしての導電性が不十
分となり、不適である。大気中１０００℃での導電率
は、１０Ｓ／ｃｍ以上であることがより好ましく、２０
Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。導電性およ
び耐久性の向上の観点からは、アルカリ金属酸化物およ
びＳｉＯ２の含有量は、それぞれ０．２％以下であるこ
とが好ましい。
０００℃での導電率が５Ｓ／ｃｍ以上であることを必要
とする。上記条件下での導電率が５Ｓ／ｃｍ未満である
場合には、本発明焼結体の利用分野である発熱体、電
極、燃料電池のセパレーターなどとしての導電性が不十
分となり、不適である。大気中１０００℃での導電率
は、１０Ｓ／ｃｍ以上であることがより好ましく、２０
Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。導電性およ
び耐久性の向上の観点からは、アルカリ金属酸化物およ
びＳｉＯ２の含有量は、それぞれ０．２％以下であるこ
とが好ましい。
【００１１】（４）本発明焼結体における平均結晶粒径
は、５〜８０μｍとする。焼結体の平均結晶粒径が５μ
ｍ未満である場合には、高温で応力がかかった際の機械
的特性、特に強度および耐クリープ性が低下して高温で
の使用時の耐久性が不十分となり、また高温で水蒸気が
存在する雰囲気下で使用する際の安定性および耐久性が
劣化する。さらに、本発明焼結体を固体電解質型燃料電
池のセパレーターとして使用する場合に、焼結体と接触
するランタンマンガネート系酸化物、ニッケルサーメッ
トなどとの反応が生じやすい。一方、焼結体の平均結晶
粒径が８０μｍを上回る場合には、耐クリープ性は良好
となるが機械的強度などが低下するため、好ましくな
い。さらに、結晶粒径が大きい場合には、結晶粒成長過
程において、粒界に空孔が生じて、水蒸気分圧のある雰
囲気中での耐久性に劣るようになり、好ましくない。本
発明焼結体における平均結晶粒径は、１０〜７０μｍ程
度とすることがより好ましい。
は、５〜８０μｍとする。焼結体の平均結晶粒径が５μ
ｍ未満である場合には、高温で応力がかかった際の機械
的特性、特に強度および耐クリープ性が低下して高温で
の使用時の耐久性が不十分となり、また高温で水蒸気が
存在する雰囲気下で使用する際の安定性および耐久性が
劣化する。さらに、本発明焼結体を固体電解質型燃料電
池のセパレーターとして使用する場合に、焼結体と接触
するランタンマンガネート系酸化物、ニッケルサーメッ
トなどとの反応が生じやすい。一方、焼結体の平均結晶
粒径が８０μｍを上回る場合には、耐クリープ性は良好
となるが機械的強度などが低下するため、好ましくな
い。さらに、結晶粒径が大きい場合には、結晶粒成長過
程において、粒界に空孔が生じて、水蒸気分圧のある雰
囲気中での耐久性に劣るようになり、好ましくない。本
発明焼結体における平均結晶粒径は、１０〜７０μｍ程
度とすることがより好ましい。
【００１２】（５）水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲
気下で１００時間保持した後にも形状的にも導電性にお
いても安定している。ここに、“安定性に優れている”
とは、本発明による焼結体を水蒸気５％を含む１０００
℃の雰囲気下で１００時間保持した後、８０〜１００℃
で相対湿度８０％以上の雰囲気に１０日間放置した後に
も、寸法変化と導電性の低下とが実質的に認められない
ことを意味する。この様な安定性は、焼結体を粉末にし
て２００〜１０００℃の示差熱分析においてシャープな
吸熱反応のないことから、判断される。前記式（１）で
示される焼結体を発熱体、電極、燃料電池セパレーター
などとして使用する場合には、長期間の耐久性が必要で
ある。「水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲気下で１０
０時間保持した後にも形状的にも導電性においても安定
している」という条件を充足する場合には、この様な用
途に使用することができる。この様な安定性は、上記の
（２）および（４）の要件と併せて、特に焼結体の微小
部分で、特に焼結体の結晶粒界、気孔表面などの微小部
分で元素の分布が不均一となっていないことにより、達
成される。さらに、アルカリ金属酸化物およびＳｉＯ２
の含有量をそれぞれ０．２％以下とすることなども、安
定性の向上に好都合である。
気下で１００時間保持した後にも形状的にも導電性にお
いても安定している。ここに、“安定性に優れている”
とは、本発明による焼結体を水蒸気５％を含む１０００
℃の雰囲気下で１００時間保持した後、８０〜１００℃
で相対湿度８０％以上の雰囲気に１０日間放置した後に
も、寸法変化と導電性の低下とが実質的に認められない
ことを意味する。この様な安定性は、焼結体を粉末にし
て２００〜１０００℃の示差熱分析においてシャープな
吸熱反応のないことから、判断される。前記式（１）で
示される焼結体を発熱体、電極、燃料電池セパレーター
などとして使用する場合には、長期間の耐久性が必要で
ある。「水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲気下で１０
０時間保持した後にも形状的にも導電性においても安定
している」という条件を充足する場合には、この様な用
途に使用することができる。この様な安定性は、上記の
（２）および（４）の要件と併せて、特に焼結体の微小
部分で、特に焼結体の結晶粒界、気孔表面などの微小部
分で元素の分布が不均一となっていないことにより、達
成される。さらに、アルカリ金属酸化物およびＳｉＯ２
の含有量をそれぞれ０．２％以下とすることなども、安
定性の向上に好都合である。
【００１３】本発明による焼結体は、通常以下のように
して製造される。まず、焼結体製作時の各成分の割合が
所定範囲内となる様にＲ源、Ａ源、Ｃｒ源およびＭ源と
なる各原料を配合し、混合粉砕して、均一な粉末混合物
を得る。Ｒ源、Ａ源、Ｃｒ源およびＭ源となる原料とし
ては、酸化物、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、塩
化物、しゅう酸塩などの化合物の形態のものが使用され
る。粉末の粒度は、特に限定されるものではないが、５
μｍ以下程度とすることが好ましい。一般に、合成過程
などにおいて、Ｃｒが容器などに拡散しやすいので、Ｃ
ｒ源を若干多く混合しておくことが好ましい。この点に
ついては、焼結温度および時間などを考慮して適宜定め
れば良いが、例えば、最終的な焼結体組成よりは、Ｃｒ
源およびＭ源を0.2 重量％程度（それぞれＣｒ２Ｏ３お
よびＭ２Ｏ３として）多めに配合しておくことが好まし
い。混合は、粉末の湿式混合および乾式混合のいずれに
より行なっても良く、或いは各原料の水溶液を混合して
行なっても良い。
して製造される。まず、焼結体製作時の各成分の割合が
所定範囲内となる様にＲ源、Ａ源、Ｃｒ源およびＭ源と
なる各原料を配合し、混合粉砕して、均一な粉末混合物
を得る。Ｒ源、Ａ源、Ｃｒ源およびＭ源となる原料とし
ては、酸化物、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、塩
化物、しゅう酸塩などの化合物の形態のものが使用され
る。粉末の粒度は、特に限定されるものではないが、５
μｍ以下程度とすることが好ましい。一般に、合成過程
などにおいて、Ｃｒが容器などに拡散しやすいので、Ｃ
ｒ源を若干多く混合しておくことが好ましい。この点に
ついては、焼結温度および時間などを考慮して適宜定め
れば良いが、例えば、最終的な焼結体組成よりは、Ｃｒ
源およびＭ源を0.2 重量％程度（それぞれＣｒ２Ｏ３お
よびＭ２Ｏ３として）多めに配合しておくことが好まし
い。混合は、粉末の湿式混合および乾式混合のいずれに
より行なっても良く、或いは各原料の水溶液を混合して
行なっても良い。
【００１４】次いで、上記で得られた粉末混合物をその
主成分（好ましくは７０％以上）がＲ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃ
ｒ（Ｍ）Ｏ３のペロブスカイト型構造となる温度以上で
熱処理し、合成粉末とする。この熱処理温度は、粉末混
合物を構成する各原料化合物の種類、粒度、混合方法な
どにより変わり得るが、通常７００〜１４００℃程度の
範囲内にあり、より好ましくは９００〜１３００℃の範
囲内にある。熱処理温度が低すぎる場合には、後述の焼
結時の収縮が大きくなって、焼成歪みを生じするので、
好ましくない。一方、熱処理温度が高すぎる場合には、
合成粉末の結晶粒径が大きくなり過ぎて、焼結性、組成
の微小部分の均一性などを低下させるので、やはり好ま
しくない。熱処理時間は、熱処理温度とも関係するが、
通常０．５〜３時間程度である。
主成分（好ましくは７０％以上）がＲ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃ
ｒ（Ｍ）Ｏ３のペロブスカイト型構造となる温度以上で
熱処理し、合成粉末とする。この熱処理温度は、粉末混
合物を構成する各原料化合物の種類、粒度、混合方法な
どにより変わり得るが、通常７００〜１４００℃程度の
範囲内にあり、より好ましくは９００〜１３００℃の範
囲内にある。熱処理温度が低すぎる場合には、後述の焼
結時の収縮が大きくなって、焼成歪みを生じするので、
好ましくない。一方、熱処理温度が高すぎる場合には、
合成粉末の結晶粒径が大きくなり過ぎて、焼結性、組成
の微小部分の均一性などを低下させるので、やはり好ま
しくない。熱処理時間は、熱処理温度とも関係するが、
通常０．５〜３時間程度である。
【００１５】次いで、上記で得られた合成粉末を分散乃
至微粉砕する。この分散乃至微粉砕は、水或いはアルコ
ールなどの有機溶媒の存在下に行なうことが好ましい。
分散乃至微粉砕は、得られる粉末の平均粒径が２μｍ以
下で且つ比表面積が２ｍ２／ｇ以上、より好ましくは平
均粒径が１μｍ以下で且つ比表面積が４ｍ２／ｇ以上と
なる程度まで行なうことが好ましい。この分散乃至微粉
砕により、焼結体中の組成の偏析が防止される。
至微粉砕する。この分散乃至微粉砕は、水或いはアルコ
ールなどの有機溶媒の存在下に行なうことが好ましい。
分散乃至微粉砕は、得られる粉末の平均粒径が２μｍ以
下で且つ比表面積が２ｍ２／ｇ以上、より好ましくは平
均粒径が１μｍ以下で且つ比表面積が４ｍ２／ｇ以上と
なる程度まで行なうことが好ましい。この分散乃至微粉
砕により、焼結体中の組成の偏析が防止される。
【００１６】次いで、所定の粒度に分散乃至粉砕された
粉末をセラミックスの成形における常法に従って、即
ち、ＣＩＰ、機械プレス、鋳込み、射出、押出し、テー
プ成形などの方法により、所定の形状に成形する。この
際、アクリル系などの公知の成形助剤などの添加剤を併
用しても良いことは言うまでもない。次いで、得られた
成形体を焼成する。焼成時の雰囲気は、減圧、常圧およ
び加圧のいずれであっても良い。焼成温度は、通常１３
００〜１９００℃程度の範囲内にあり、１４００〜１７
５０℃程度とすることがより好ましい。加圧焼結を行な
う場合には、より低温で焼結体を緻密化させることがで
きる。Ａ成分およびＭ成分が少ない場合には、焼成温度
を高める必要がある。低酸素分圧条件下に焼成した焼結
体は、導電性が低下している。したがって、この場合に
は、酸化物焼結体を大気中１０００℃以上の温度で熱処
理することにより、その導電性を向上させることが好ま
しい。この熱処理は、必ずしも前記焼結処理に引続いて
行なう必要はなく、上記の条件を充足する限り、焼結体
の使用過程において行なっても良い。
粉末をセラミックスの成形における常法に従って、即
ち、ＣＩＰ、機械プレス、鋳込み、射出、押出し、テー
プ成形などの方法により、所定の形状に成形する。この
際、アクリル系などの公知の成形助剤などの添加剤を併
用しても良いことは言うまでもない。次いで、得られた
成形体を焼成する。焼成時の雰囲気は、減圧、常圧およ
び加圧のいずれであっても良い。焼成温度は、通常１３
００〜１９００℃程度の範囲内にあり、１４００〜１７
５０℃程度とすることがより好ましい。加圧焼結を行な
う場合には、より低温で焼結体を緻密化させることがで
きる。Ａ成分およびＭ成分が少ない場合には、焼成温度
を高める必要がある。低酸素分圧条件下に焼成した焼結
体は、導電性が低下している。したがって、この場合に
は、酸化物焼結体を大気中１０００℃以上の温度で熱処
理することにより、その導電性を向上させることが好ま
しい。この熱処理は、必ずしも前記焼結処理に引続いて
行なう必要はなく、上記の条件を充足する限り、焼結体
の使用過程において行なっても良い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、下記の様な顕著な効果
が達成される。 （１）Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体の耐熱
性、導電性および密度を従来技術では達成できなかった
程度まで高めることができる。 （２）特に熱安定性に優れ、且つ水蒸気が存在する高温
雰囲気での長期間の耐久性にも優れたＲ（Ｃａ，Ｓｒ）
Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体が得られる。 （３）本発明による焼結体は、高温でも機械的特性に優
れているので、例えば発熱体、固体電解質型燃料電池の
セパレーターやインターコネクターなどとして使用する
場合に、変形、破壊などを生じ難く、これらの信頼性を
高める。 （４）水蒸気が存在する酸化性或いは還元性雰囲気にお
いても、気密性を保持し且つ高導電性を長期間維持でき
るので、発熱体、固体電解質型燃料電池のセパレーター
やインターコネクターなどの実用材料として有用であ
る。
が達成される。 （１）Ｒ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体の耐熱
性、導電性および密度を従来技術では達成できなかった
程度まで高めることができる。 （２）特に熱安定性に優れ、且つ水蒸気が存在する高温
雰囲気での長期間の耐久性にも優れたＲ（Ｃａ，Ｓｒ）
Ｃｒ（Ｍ）Ｏ３焼結体が得られる。 （３）本発明による焼結体は、高温でも機械的特性に優
れているので、例えば発熱体、固体電解質型燃料電池の
セパレーターやインターコネクターなどとして使用する
場合に、変形、破壊などを生じ難く、これらの信頼性を
高める。 （４）水蒸気が存在する酸化性或いは還元性雰囲気にお
いても、気密性を保持し且つ高導電性を長期間維持でき
るので、発熱体、固体電解質型燃料電池のセパレーター
やインターコネクターなどの実用材料として有用であ
る。
【００１８】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
特徴とするところをより一層明確にする。
【００１９】実施例１ Ｌａ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３，ＳｒＣＯ３およびＮｉＯの各
原料粉末をＬａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.95Ｎｉ0.05Ｏ3 の組
成となる様に配合し、水の存在下に湿式で混合・分散を
行なった後乾燥し、１２００℃で２時間熱処理を行なっ
て、９５％以上がペロブスカイト型構造に合成された粉
末を得た。得られた合成粉末を媒体攪拌ミルによりアル
ミナ製のメディアを用いてアルコールの存在下に１２時
間湿式粉砕し、平均粒径０．７μｍの粉末を得た。次い
で、これにアクリル系成形助剤を加えた後、スプレード
ライヤーにて成形用の顆粒粉体（平均粒径６０μｍ）を
調製した。この顆粒粉体を成形圧力２ton/cm2 でＣＩＰ
成形して、５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの成形体を得た
後、大気中１７００℃で３時間焼成した。得られた焼結
体をダイアモンド砥石により研削加工して表面を仕上げ
たものは、下記の特性を有していた。 かさ密度＝６．４ｇ／ｃｍ３ 平均結晶粒径＝１５μｍ 導電率＝４２ｓ／ｃｍ（１０００℃、大気中） 導電率＝５ｓ／ｃｍ（１０００℃、Ｈ２中） ＪＩＳ３点曲げ強度＝１１ｋｇｆ／ｍｍ２（室温） ＪＩＳ３点曲げ強度＝９ｋｇｆ／ｍｍ２（１０００℃） さらに、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０００℃の
雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０％、温度８
５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷し、室温での
寸法変化と１０００℃での導電率とを測定した結果、両
者とも熱処理前の値と変わらなかった。また、焼結体を
化学分析に供したところ、粉砕用のアルミナ製メディア
から混入したＡｌ２Ｏ３が０．１３％含まれていたが、
ＳｉＯ２およびＮａ２Ｏはそれぞれ０．１％以下であっ
た。
原料粉末をＬａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.95Ｎｉ0.05Ｏ3 の組
成となる様に配合し、水の存在下に湿式で混合・分散を
行なった後乾燥し、１２００℃で２時間熱処理を行なっ
て、９５％以上がペロブスカイト型構造に合成された粉
末を得た。得られた合成粉末を媒体攪拌ミルによりアル
ミナ製のメディアを用いてアルコールの存在下に１２時
間湿式粉砕し、平均粒径０．７μｍの粉末を得た。次い
で、これにアクリル系成形助剤を加えた後、スプレード
ライヤーにて成形用の顆粒粉体（平均粒径６０μｍ）を
調製した。この顆粒粉体を成形圧力２ton/cm2 でＣＩＰ
成形して、５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの成形体を得た
後、大気中１７００℃で３時間焼成した。得られた焼結
体をダイアモンド砥石により研削加工して表面を仕上げ
たものは、下記の特性を有していた。 かさ密度＝６．４ｇ／ｃｍ３ 平均結晶粒径＝１５μｍ 導電率＝４２ｓ／ｃｍ（１０００℃、大気中） 導電率＝５ｓ／ｃｍ（１０００℃、Ｈ２中） ＪＩＳ３点曲げ強度＝１１ｋｇｆ／ｍｍ２（室温） ＪＩＳ３点曲げ強度＝９ｋｇｆ／ｍｍ２（１０００℃） さらに、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０００℃の
雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０％、温度８
５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷し、室温での
寸法変化と１０００℃での導電率とを測定した結果、両
者とも熱処理前の値と変わらなかった。また、焼結体を
化学分析に供したところ、粉砕用のアルミナ製メディア
から混入したＡｌ２Ｏ３が０．１３％含まれていたが、
ＳｉＯ２およびＮａ２Ｏはそれぞれ０．１％以下であっ
た。
【００２０】実施例２ Ｌａ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３で示される組成の焼
結体のＡおよびＭの種類、ｘおよびｙの値ならびに焼成
温度を第１表に示す様に種々変えた以外は実施例１と同
様にして、焼結体を製造した。使用した各試料２−ａ乃
至２−ｄの組成は、下記の通りである。 ２−ａ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.9 Ｎｉ0.1 Ｏ3 ２−ｂ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.8 Ｎｉ0.2 Ｏ3 ２−ｃ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.7 Ｎｉ0.3 Ｏ3 ２−ｄ…Ｌａ0.95Ｃａ0.05Ｃｒ0.6 Ｎｉ0.4 Ｏ３ 得られた焼結体の特性を第１表に併せて示す。 第 １ 表 試料 焼成温度 かさ密度（ｇ／ｃｍ３ ） 粒径 導電率 ( μm) (1000 ℃S/cm) 2-a 1650℃ ６．１ １０ ４３ 2-b 1700℃ ６．４ ２０ ５０ 2-c 1650℃ ６．４ ２５ ６５ 2-d 1750℃ ６．０ ６０ ７ 第１表に示す結果から明らかな様に、本発明による焼結
体は、密度が高く、機械的特性に優れ、高導電性を具備
している。次に、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０
００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０
％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷
し、室温での寸法変化と１０００℃での導電率とを測定
した。本発明焼結体（２−ａ〜２−ｃ）では、熱処理前
の値と変わらなかった。これに対し、比較焼結体２−ｄ
は、同様の処理後に崩壊しており、導電率の測定は不可
能であった。
結体のＡおよびＭの種類、ｘおよびｙの値ならびに焼成
温度を第１表に示す様に種々変えた以外は実施例１と同
様にして、焼結体を製造した。使用した各試料２−ａ乃
至２−ｄの組成は、下記の通りである。 ２−ａ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.9 Ｎｉ0.1 Ｏ3 ２−ｂ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.8 Ｎｉ0.2 Ｏ3 ２−ｃ…Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 Ｃｒ0.7 Ｎｉ0.3 Ｏ3 ２−ｄ…Ｌａ0.95Ｃａ0.05Ｃｒ0.6 Ｎｉ0.4 Ｏ３ 得られた焼結体の特性を第１表に併せて示す。 第 １ 表 試料 焼成温度 かさ密度（ｇ／ｃｍ３ ） 粒径 導電率 ( μm) (1000 ℃S/cm) 2-a 1650℃ ６．１ １０ ４３ 2-b 1700℃ ６．４ ２０ ５０ 2-c 1650℃ ６．４ ２５ ６５ 2-d 1750℃ ６．０ ６０ ７ 第１表に示す結果から明らかな様に、本発明による焼結
体は、密度が高く、機械的特性に優れ、高導電性を具備
している。次に、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０
００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０
％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷
し、室温での寸法変化と１０００℃での導電率とを測定
した。本発明焼結体（２−ａ〜２−ｃ）では、熱処理前
の値と変わらなかった。これに対し、比較焼結体２−ｄ
は、同様の処理後に崩壊しており、導電率の測定は不可
能であった。
【００２１】実施例３ Ｌａ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＣｏＯおよびＮ
ｉＯの各原料粉末をＬａ１−ｘＳｒｘＣｒ0.9 Ｃｏ0.05
Ｎｉ0.05Ｏ3 組成となる様に配合し（但しｘの値ならび
に焼成条件は第２表に示す通り）、それ以外は実施例１
と同様にして焼結体を製造した。第３表に焼結体の特性
を示す。 第 ２ 表 試 料 ｘ 焼 成 条 件 温 度 圧 力 ３−ａ ０．０３ １７００℃ 大気中 ３−ｂ ０．１０ １６５０℃ 大気中 ３−ｃ ０．３０ １６００℃ 大気中 ３−ｄ ０．４０ １６００℃ 大気中 ３−ｅ ０．５５ １６００℃ 大気中 第 ３ 表 試 料 かさ密度（g/cm3 ） 粒 径 導電率 （μｍ） (1000 ℃S/cm) ３−ａ ５．８ ４ ２６ ３−ｂ ６．３ ２５ ３０ ３−ｃ ６．４ １８ ５０ ３−ｄ ６．３ ２０ ６５ ３−ｅ ６．０ １５ ３５ 第２表および第３表に示す結果から明らかな様に、０．
０５≦ｘ≦０．５０の範囲内にある本発明焼結体（３−
ｂ〜３−ｄ）は、かさ密度が高く、高導電性を具備して
いる。次に、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０００
℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０％、温
度８５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷し、室温
で寸法変化と１０００℃での導電率とを測定したとこ
ろ、本発明焼結体（３−ｂ〜３−ｄ）は、熱処理前の値
と変わらなかった。これに対し、ｘの量、かさ密度およ
び平均結晶粒径が規定範囲外である比較試料３−ａで
は、同様の処理後において、寸法が３％増大しており、
強度が著しく低下していた。また、ｘの量が０．５５で
ある比較試料３−ｅでは、同様の処理後の１０００℃で
の導電率が１５Ｓ／ｃｍにまで大幅に低下していた。
ｉＯの各原料粉末をＬａ１−ｘＳｒｘＣｒ0.9 Ｃｏ0.05
Ｎｉ0.05Ｏ3 組成となる様に配合し（但しｘの値ならび
に焼成条件は第２表に示す通り）、それ以外は実施例１
と同様にして焼結体を製造した。第３表に焼結体の特性
を示す。 第 ２ 表 試 料 ｘ 焼 成 条 件 温 度 圧 力 ３−ａ ０．０３ １７００℃ 大気中 ３−ｂ ０．１０ １６５０℃ 大気中 ３−ｃ ０．３０ １６００℃ 大気中 ３−ｄ ０．４０ １６００℃ 大気中 ３−ｅ ０．５５ １６００℃ 大気中 第 ３ 表 試 料 かさ密度（g/cm3 ） 粒 径 導電率 （μｍ） (1000 ℃S/cm) ３−ａ ５．８ ４ ２６ ３−ｂ ６．３ ２５ ３０ ３−ｃ ６．４ １８ ５０ ３−ｄ ６．３ ２０ ６５ ３−ｅ ６．０ １５ ３５ 第２表および第３表に示す結果から明らかな様に、０．
０５≦ｘ≦０．５０の範囲内にある本発明焼結体（３−
ｂ〜３−ｄ）は、かさ密度が高く、高導電性を具備して
いる。次に、上記の焼結体を水蒸気５％を含む１０００
℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿度９０％、温
度８５℃の条件下に１０日間放置した後、放冷し、室温
で寸法変化と１０００℃での導電率とを測定したとこ
ろ、本発明焼結体（３−ｂ〜３−ｄ）は、熱処理前の値
と変わらなかった。これに対し、ｘの量、かさ密度およ
び平均結晶粒径が規定範囲外である比較試料３−ａで
は、同様の処理後において、寸法が３％増大しており、
強度が著しく低下していた。また、ｘの量が０．５５で
ある比較試料３−ｅでは、同様の処理後の１０００℃で
の導電率が１５Ｓ／ｃｍにまで大幅に低下していた。
【００２２】実施例４ Ｌａ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３で示される組成の焼
結体のＡおよびＭの種類ならびにｘおよびｙの値を変
え、且つ焼成温度を第４表に示す様に変えた以外は実施
例１と同様にして、焼結体を製造した。使用した各試料
４−ａおよび４−ｂの組成は、下記の通りである。 ４−ａ…Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 Ｃｒ0.9 Ｎｉ0.1 Ｏ3 ４−ｂ…Ｌａ0.8 Ｃａ0.1 Ｓｒ0.1 Ｃｒ0.95Ｎｉ0.05Ｏ
３ 得られた焼結体の特性を第４表に併せて示す。 第 ４ 表 試料 焼成温度 かさ密度（ｇ／ｃｍ３ ） 粒径 導電率 ( μm) (1000 ℃S/cm) 4-a 1750℃ ６．２ １３ １５ 4-b 1750℃ ６．３ １０ ２５ 第４表に示す結果から明らかな様に、本発明焼結体（４
−ａおよび４−ｂ）は、かさ密度が高く、高導電性を具
備している。次に、上記の２種の焼結体を水蒸気５％を
含む１０００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿
度９０％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した後、
放冷し、室温で寸法変化と１０００℃での導電率とを測
定したところ、両者とも熱処理前の値と変わらなかっ
た。
結体のＡおよびＭの種類ならびにｘおよびｙの値を変
え、且つ焼成温度を第４表に示す様に変えた以外は実施
例１と同様にして、焼結体を製造した。使用した各試料
４−ａおよび４−ｂの組成は、下記の通りである。 ４−ａ…Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 Ｃｒ0.9 Ｎｉ0.1 Ｏ3 ４−ｂ…Ｌａ0.8 Ｃａ0.1 Ｓｒ0.1 Ｃｒ0.95Ｎｉ0.05Ｏ
３ 得られた焼結体の特性を第４表に併せて示す。 第 ４ 表 試料 焼成温度 かさ密度（ｇ／ｃｍ３ ） 粒径 導電率 ( μm) (1000 ℃S/cm) 4-a 1750℃ ６．２ １３ １５ 4-b 1750℃ ６．３ １０ ２５ 第４表に示す結果から明らかな様に、本発明焼結体（４
−ａおよび４−ｂ）は、かさ密度が高く、高導電性を具
備している。次に、上記の２種の焼結体を水蒸気５％を
含む１０００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相対湿
度９０％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した後、
放冷し、室温で寸法変化と１０００℃での導電率とを測
定したところ、両者とも熱処理前の値と変わらなかっ
た。
【００２３】比較例１ 前記の式で示される焼結体の組成を変え、且つ焼成条件
を第５表に示す様に種々変えた以外は実施例１と同様に
して、焼結体を製造した。使用した各試料ａ、ｂおよび
ｃの組成は、下記の通りである。 ａ…Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 Ｃｒ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ3 ｂ…Ｌａ0.7 Ｓｒ0.3 Ｃｒ0.8 Ｎｉ0.2 Ｏ3 ｃ…Ｌａ0.95Ｃａ0.05Ｃｒ0.99Ｎｉ0.01Ｏ3 得られた焼結体の特性を第６表に示す。 第 ５ 表 試 料 焼 成 条 件 温 度 圧 力 時間（ｈｒ） ａ １５００℃ １５０ｋｇ／ｃｍ２ ２ ｂ １６５０℃ １５０ｋｇ／ｃｍ２ １２ ｃ １８００℃ 大気中 ２ 第 ６ 表 試 料 かさ密度（g/cm3 ） 粒 径 導電率 （μｍ） (1000 ℃S/cm) ａ ６．１ ３ ４４ ｂ ６．１ ９０ ６８ ｃ ４．９ １２ ６ これら焼結体の１０００℃におけるＪＩＳ三点曲げ強度
は、それぞれ試料ａ＝４．２ｋｇｆ／ｍｍ２、試料ｂ＝
３．５ｋｇｆ／ｍｍ２および試料ｃ＝２．０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２であった。これらの値は、実施例１焼結体の９．０
ｋｇｆ／ｍｍ２に比して、著しく劣っている。また、試
料ｃは、かさ密度が低いため、通気性があり、実用的材
料として不適であった。次に、上記の焼結体を水蒸気５
％を含む１０００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相
対湿度９０％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した
後、放冷したところ、試料ｃは崩壊しており、導電率の
測定は不可能であった。また、試料ｂは、熱処理前に比
して、１．５％膨脹しており、導電率も１６Ｓ／ｃｍに
まで低下していた。 比較例２ 媒体攪拌ミルの媒体としてガラスビーズを使用して、１
２時間湿式粉砕し、合成粉末の平均粒径を１．０μｍと
する以外は実施例１と同様にして焼結体を作成し、その
特性を測定した。得られた焼結体のかさ密度は６．４ｇ
／ｃｍ３、平均結晶粒径は２０μｍ、１０００℃の大気
中における導電率は３Ｓ／ｃｍであった。さらに、この
焼結体を水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲気中で１０
０時間保持し、相対湿度９０％、温度８５℃の条件下に
１０日間放置した後、放冷したところ、焼結体は崩壊し
ており、導電率の測定は不可能であった。また、焼結体
を化学分析に供したところ、ＳｉＯ２およびＮａ２Ｏが
それぞれ０．３％および０．１％含まれていた。
を第５表に示す様に種々変えた以外は実施例１と同様に
して、焼結体を製造した。使用した各試料ａ、ｂおよび
ｃの組成は、下記の通りである。 ａ…Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 Ｃｒ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ3 ｂ…Ｌａ0.7 Ｓｒ0.3 Ｃｒ0.8 Ｎｉ0.2 Ｏ3 ｃ…Ｌａ0.95Ｃａ0.05Ｃｒ0.99Ｎｉ0.01Ｏ3 得られた焼結体の特性を第６表に示す。 第 ５ 表 試 料 焼 成 条 件 温 度 圧 力 時間（ｈｒ） ａ １５００℃ １５０ｋｇ／ｃｍ２ ２ ｂ １６５０℃ １５０ｋｇ／ｃｍ２ １２ ｃ １８００℃ 大気中 ２ 第 ６ 表 試 料 かさ密度（g/cm3 ） 粒 径 導電率 （μｍ） (1000 ℃S/cm) ａ ６．１ ３ ４４ ｂ ６．１ ９０ ６８ ｃ ４．９ １２ ６ これら焼結体の１０００℃におけるＪＩＳ三点曲げ強度
は、それぞれ試料ａ＝４．２ｋｇｆ／ｍｍ２、試料ｂ＝
３．５ｋｇｆ／ｍｍ２および試料ｃ＝２．０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２であった。これらの値は、実施例１焼結体の９．０
ｋｇｆ／ｍｍ２に比して、著しく劣っている。また、試
料ｃは、かさ密度が低いため、通気性があり、実用的材
料として不適であった。次に、上記の焼結体を水蒸気５
％を含む１０００℃の雰囲気中で１００時間保持し、相
対湿度９０％、温度８５℃の条件下に１０日間放置した
後、放冷したところ、試料ｃは崩壊しており、導電率の
測定は不可能であった。また、試料ｂは、熱処理前に比
して、１．５％膨脹しており、導電率も１６Ｓ／ｃｍに
まで低下していた。 比較例２ 媒体攪拌ミルの媒体としてガラスビーズを使用して、１
２時間湿式粉砕し、合成粉末の平均粒径を１．０μｍと
する以外は実施例１と同様にして焼結体を作成し、その
特性を測定した。得られた焼結体のかさ密度は６．４ｇ
／ｃｍ３、平均結晶粒径は２０μｍ、１０００℃の大気
中における導電率は３Ｓ／ｃｍであった。さらに、この
焼結体を水蒸気５％を含む１０００℃の雰囲気中で１０
０時間保持し、相対湿度９０％、温度８５℃の条件下に
１０日間放置した後、放冷したところ、焼結体は崩壊し
ており、導電率の測定は不可能であった。また、焼結体
を化学分析に供したところ、ＳｉＯ２およびＮａ２Ｏが
それぞれ０．３％および０．１％含まれていた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 1/08 7244−5Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】（１）Ｒ１−ｘＡｘＣｒ１−ｙＭｙＯ３ （ただし、Ｒは、ランタニド元素の少なくとも一種；Ａ
は、ＣａおよびＳｒの少なくとも一種；Ｍは、Ｃｏ、Ｍ
ｎおよびＮｉの少なくとも一種；0.05≦ｘ≦0.50；0 ＜
ｙ≦0.30）なる組成を有するペロブスカイト型構造の焼
結体であり、（２）焼結体のかさ密度が６．０ｇ／ｃｍ
３以上であり、（３）大気中１０００℃における導電率
が５Ｓ／ｃｍ以上であり、（４）焼結体の平均結晶粒径
が５〜８０μｍであり、（５）水蒸気５％を含む１００
０℃の雰囲気下で１００時間保持した後にも形状的にも
導電性においても安定であることを特徴とする耐熱導電
性焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15823691A JPH0616471A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 耐熱導電性焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15823691A JPH0616471A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 耐熱導電性焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616471A true JPH0616471A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15667252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15823691A Pending JPH0616471A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 耐熱導電性焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616471A (ja) |
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