[發明專利]一種氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末

在審

• 申請號: 201510102316.6
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN104716371A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 秦和男;相川規一
• 申請（專利權）人: 株式會社日本觸媒
• 主分類號: H01M8/12
• 分類號: H01M8/12;H01M8/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;嚴政

相關申請

本申請是申請號為201080034368.X、申請日為2010年10月22日、發明名稱為“氧化鈧穩定氧化鋯片的制備方法及由該方法得到的氧化鈧穩定氧化鋯片以及氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末。

背景技術

近年，燃料電池作為綠色能源而備受關注，由于其涉及從用于家庭發電到用于商業發電、乃至用于汽車發電等，因而快速地促進了對其的改進研究和實用化研究。涉及的燃料電池中，固體氧化物型燃料電池作為效率良好、長期穩定性優越的燃料電池，而被期待作為用于家庭或用于商業的電力源。

作為固體氧化物型燃料電池的電解質片，從強度等觀點考慮，使用氧化鋯作為原料的燒結片。隨著固體氧化物型燃料電池實用化的推進，氧化鋯片能夠實現量產，具有彎曲、膨脹、裂縫等缺陷的片數量也隨之增加。這種缺陷片由于縮短固體氧化物型燃料電池的壽命，因此不能用作電解質片。但是，由于用于穩定氧化鋯和氧化鋯的晶型的氧化鈧很昂貴，所以直接廢棄缺陷片將導致提高固體氧化物型燃料電池的制備成本。

由此，專利文獻1記載的技術中，由氧化鋯的燒結體配制氧化鋯粉末，再次成型后燒結得到氧化鋯燒結體。更具體的，主要將1.5-5％摩爾濃度的氧化釔穩定氧化鋯燒結體進行加熱處理，并將單斜晶量增加至50％以上，成為微細的溶膠狀粒子，根據需要進一步粉碎后，使用干燥及造粒后的粉末成型，再次燒結。通過該技術得到的再燒結體，具有與以往的燒結體同等的物性。該專利文獻中記載了再生氧化鋯粉末優選的平均一次粒徑和平均二次粒徑(平均聚集粒徑)。由于所述平均一次粒徑超過0.3μm時為了煅燒需要極高的溫度，因此，所述平均一次粒徑為0.3μm以下時成為非常微細的粒子。

另外，專利文獻2-5中公開的內容雖然并非是使用再生氧化鋯粉末、而是規定由氧化鋯形成的未燒結粉末的平均一次粒徑或平均二次粒徑的技術。在這些技術中，作為規定平均一次粒徑的理由，主要可以舉出：平均一次粒徑過小時粘合劑的需要量增加，燒結時片的收縮率變大，從而降低尺寸穩定性等。另一方面，平均一次粒徑過大時片的強度降低。另外，作為規定平均二次粒徑的理由，可以舉出：抑制燒結體中的表面缺陷、提高燒結性等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平10-218662號公報

專利文獻2：特開平8-238613號公報

專利文獻3：特開2004-182554號公報

專利文獻4：特開平6-183833號公報

專利文獻5：特開平5-193947號公報

發明內容

如上所述，以往公知由氧化釔穩定氧化鋯燒結體得到再生氧化鋯粉末，由該再生氧化鋯燒結粉末制備氧化釔穩定氧化鋯燒結體。另外，所述再生氧化鋯燒結體，具有與以往的氧化鋯燒結體相同的物性。

但是，根據本發明的發明人的認知，過多地使用上述再生氧化鋯粉末時，與作為再生氧化鋯粉末的原料的僅由氧化鋯未燒結粉末形成的燒結體相比，得到的燒結體的強度更差，僅由再生燒結氧化鋯粉末得不到良好的燒結體。

另外，雖然有規定氧化鋯粉末的平均一次粒徑和平均二次粒徑的技術，但是幾乎都是關于未燒結的氧化鋯粉末的技術，并非將曾經燒結過的氧化鋯粉末再生并使用的技術。

此外，以往雖然關于氧化釔穩定氧化鋯粉末得到很好地研究，但是關于比氧化釔穩定氧化鋯粉末更昂貴的、更迫切希望缺陷燒結體再利用的氧化鈧穩定氧化鋯粉末并沒有得到充分的研究。

因此，本發明的目的在于提供一種雖然使用曾經燒結過的氧化鈧穩定再生氧化鋯粉末，但與僅由氧化鈧穩定氧化鋯形成的未燒結粉末得到的燒結片相比較，生產率良好地制備高強度的燒結片的方法，以及在該方法中使用的氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末。另外，本發明的目的還在于提供一種將該氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末作為原料的氧化鈧穩定氧化鋯片，含有該氧化鈧穩定氧化鋯的電解質片，具有該氧化鈧穩定氧化鋯片作為電解質片的固體氧化物型燃料電池，以及氧化鈧穩定氧化鋯燒結粉末的制備方法。