陶瓷电极材及其制造方法

专利名称：陶瓷电极材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及能作为电极材料利用的具有耐蚀性和导电性的陶瓷电极材及其制造方法。
背景技术：
在利用了电化学反应的各种产业、例如从电解工业到近年来不断开发的燃料电池产业为止的广泛领域的产业中，对于所用的电极材的原材料，当然要求导电性，但还要求在水等液体的存在下的耐蚀性。例如，在海水电解或苏打电解中在苛刻的酸及碱性条件下的电极腐蚀成为问题，或者在燃料电池单电池内由通过改性反应而得到的原料氢中的一氧化碳引起的电极腐蚀成为问题。作为解决上述那样的问题的手段，迄今为止提出了 (1)合金的开发(例如Ni-Ti 合金(专利文献1)、包含稀土类元素的合金(专利文献2、、不锈钢(专利文献幻)、(2)镀贵金属元素(例如在Ti合金上形成钼层(专利文献4))、(3)利用树脂性膜涂覆金属电极 (例如在钼线上涂覆绝缘性膜(专利文献幻)等技术，但从除耐蚀性以外的因素即加工性、 经济性等观点出发仍遗留有问题。因此，作为其它手段，研究了陶瓷材料在电极材料方面的应用。陶瓷主要由无机元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物构成，通常机械强度及耐蚀性优异，但由于陶瓷自身无导电性，所以为了作为电极材使用，需要通过某些方法赋予导电性。例如迄今为止提出了 使氮化铝的晶界中存在含有稀土类元素的有机碳化合物的方法(专利文献6)、用氧化铝被覆电极金属的方法(专利文献7)、通过溶胶凝胶法对金属制电极基材实施氧化物陶瓷的薄膜涂覆的方法(专利文献8)、在陶瓷粒子间形成由高分子化合物的还原烧成物形成的导电通路的方法(专利文献9)等。专利文献1 日本专利1921459号专利文献2 日本特开平5-156395号专利文献3 日本专利3565661号专利文献4 日本专利3116664号专利文献5 日本特开2006-265629号专利文献6 日本特开2007-112705号专利文献7 日本特开2004-212341号专利文献8 日本特开平6-132067号专利文献9 日本特开2005-289695号

发明内容
本发明要解决的课题但是，在上述以往的方法中，遗留有由稀土类金属的使用而引起的制造成本的增加、电极尺寸及形状受到限定等加工性的问题、制造工艺的复杂化的问题，现状是还没有得到彻底的解决。此外，专利文献9的导电性陶瓷虽然具有耐蚀性及导电性，但为了利用其作为电极材，需要进一步的改善。本发明是鉴于上述以往的实际情况而开发的，目的在于提供一种具有适当的导电性、优异的耐蚀性的陶瓷电极材作为电极材料，此外，提供一种加工性及经济性优异的上述那样的陶瓷电极材的制造方法。用于解决课题的手段本发明的第1特征在于一种陶瓷电极材，其由陶瓷烧结体构成，所述陶瓷烧结体通过在陶瓷粒子间形成由具有碳原子的高分子化合物的还原烧成物构成的三维网状的导电通路而成，所述陶瓷电极体的体积电阻率小于0.2Ω · cm，并且具有与石墨或玻璃质碳体同等或其以上的耐蚀性。本发明的第2特征在于，上述还原烧成物为导电性的碳，上述陶瓷烧结体的碳成分含有率为0. 3质量％以上且1. 7质量％以下。本发明的第3特征在于，上述陶瓷粒子由无机氧化物构成。本发明的第4特征在于，上述无机氧化物为氧化铝。本发明的第5特征在于，上述陶瓷烧结体通过担载由金属、金属化合物、金属氧化物或它们中的2种以上的混合物构成的微粒，从而具有催化性能。本发明的第6特征在于，除了第5特征以外，上述陶瓷烧结体为多孔质。本发明的第7特征在于，上述金属为选自钼、镍、钯、金中的至少1种，上述金属氧化物为选自氧化钛、氧化锌中的至少1种，上述金属化合物为选自硫化镉、钛酸锶中的至少1种。本发明的第8特征在于，上述高分子化合物为乙烯基系树脂、聚氨酯系树脂、烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、卤代烯烃系树脂、二烯系树脂、醚系树脂、硫化物系树脂、酰亚胺系树脂、亚胺系树脂、苯撑系树脂或环氧系树脂。本发明的第9特征在于一种陶瓷电极材的制造方法，将在分子中具有碳原子的聚合性物质的至少1种配合在陶瓷原料中而成的组合物注入到成型模具内，在上述成型模具内使上述聚合性物质聚合，从而形成上述聚合性物质的聚合物即高分子化合物均勻存在的成型体，然后，通过在不含氮气的不活泼性气体的气氛下，将上述成型体还原烧成，从而得到陶瓷烧结体，并且在构成所得到的上述陶瓷烧结体的陶瓷粒子间以三维网状形成由上述高分子化合物的还原烧成物形成的导电通路。本发明的第10特征在于，作为上述聚合性物质，使用能聚合的单体。本发明的第11特征在于，作为上述聚合性物质，使用上述单体和交联性单体。本发明的第12特征在于，作为上述单体，使用乙烯基系不饱和单体。本发明的第 13特征在于，以水系浆料的形态调制上述组合物，并且使用亲水性或水溶性的物质作为上述聚合性物质。发明效果根据本发明的陶瓷电极材，由于在陶瓷粒子间形成有高分子化合物的还原烧成物，所以导电通路自身成为在烧结体表面以外被耐蚀性优异的陶瓷粒子被覆的情况，因此可以在表观上减少在腐蚀性环境中的暴露，从而具有与其它导电性碳材料即玻璃状碳材料
4或石墨等同等或者其以上的耐腐蚀性。此外，根据本发明的陶瓷电极材及其制造方法，通过在不含氮气的不活泼性气体气氛下的还原烧成，从而在陶瓷粒子间充分地形成高分子化合物的还原烧成物，具体而言， 通过使陶瓷烧结体中的碳成分含有率为0. 3质量％以上且1. 7质量％以下，从而使体积电阻率变得小于0. 2Ω · cm，作为电极材料具有适当的导电性。此外，根据本发明的陶瓷电极材的制造方法，由于通过聚合性物质的聚合反应来形成成型体，所以通过任意地设定模具形状，从而能够制作任意的复杂形状的成型体。此外，由于所制作的成型体在湿润状态下获得，且内部的上述高分子化合物均勻地存在，从而在干燥、脱脂及烧结工序中各向同性地收缩，通过在预先考虑到该收缩率的前提下设计制作成型模具，从而能够简便地制造所期望的电极材料，且没有复杂的后加工。此外，对于将陶瓷粒子及聚合性单体混合到水中而得到的混合物，通过机械搅拌等将气泡导入到内部后注入到成型模具中，然后通过聚合性单体的聚合反应来形成成型体，从而能够制作在内部保持有气孔的多孔质陶瓷，此外，通过控制气泡导入，能够容易地控制气孔结构。因此，与以往开发的耐蚀性电极材料的制造方法相比，具有优异的成形性和气孔结构控制性及优异的制造工序的经济性。


图1是表示担载有镍微粒的多孔质陶瓷的电化学特性(电流-电位曲线)的图。图2是表示担载有镍微粒的多孔质陶瓷的电化学特性(电流-时间曲线)的图。
具体实施例方式因此，在有利地制造根据本发明的耐蚀性陶瓷电极材时，首先，准备通过将陶瓷原料和在分子中具有碳原子的聚合性物质配合而成的组合物。这里，作为本发明中得到的陶瓷原料，只要是以往公知的陶瓷，则任何陶瓷均可以使用，具体而言，可以使用氧化铝系、莫来石系、氧化锆系等氧化物系陶瓷、碳化硅系、氮化硅系、氮化铝系、氮化硼系等非氧化物系陶瓷等。这些当中，本发明中，有利地使用氧化物系陶瓷、特别是氧化铝系陶瓷。这是因为，如专利文献6那样，使用难烧结性的氮化铝作为陶瓷原料时，必须使用稀土类金属作为烧结剂，所以制造成本增加，但氧化铝等氧化物系陶瓷为易烧结性，无需使用稀土类金属作为烧结剂。此外，使用这样的陶瓷原料来调制上述组合物时，通常使用所述陶瓷原料的粉状物或粒状物，其大小(平均粒径)为0. 1至10 μ m左右，优选为0. 1至5 μ m左右，更优选为 0. 1至Iym左右的大小。大概是因为当粉状物(粒状物)的平均粒径过大或过小时，有可能无法得到具有充分的强度的烧结体。另一方面，作为与这样的规定大小的陶瓷原料一起配合的、在分子中具有碳原子的聚合性物质(以下，也简称为聚合性物质)，只要能够在成型模具内聚合，并且能够得到通过所述聚合而得的聚合物(高分子化合物)与陶瓷原料均勻存在的成型体，则任何物质均可以使用。另外，聚合性物质只要是可通过聚合而得到所期望的聚合物的物质即可，其单体没有限制，也可以是单体发生一定程度聚合而得到的物质。具体而言，作为这样的聚合性物质，可列举出甲基丙烯酰胺系的乙烯基系不饱和单体、通过混合而成为聚氨酯树脂的多元醇类及异氰酸酯化合物、以及通过与规定的固化剂并用而进行分子间交联的环氧树脂等以往制造陶瓷制品时配合到陶瓷原料中的粘合剂 (结合剂)等，本发明中，这些当中，特别优选使用甲基丙烯酰胺等乙烯基系不饱和单体。另外，本说明书中，乙烯基系不饱和单体是指可通过化合物分子中的碳-碳双键开裂加成而形成聚合物(乙烯基系树脂)的所有化合物，包括乙烯基化合物、乙烯叉化合物及乙烯撑化合物等。此外，作为聚合性物质，如上所述使用乙烯基系不饱和单体时，优选与所述乙烯基系不饱和单体一起使用交联性单体。这样，通过并用乙烯基系不饱和单体和交联性单体，使这些单体在成型模具内聚合而得到成型体，在由此得到的成型体中，能有利地形成呈现出三维网状结构的高分子化合物。另外，作为这样的交联性单体，可以根据所使用的乙烯基系不饱和单体的种类，从公知的2官能性或多官能性的化合物中适当选择，例如，当使用甲基丙烯酰胺作为乙烯基系不饱和单体时，可以有利地使用N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺等。另外，根据本发明的导电性陶瓷制品，由于聚合性物质的聚合物(高分子化合物) 通过还原烧成而生成的产物(还原烧成物)在陶瓷烧结体中作为导电通路而发挥功能，所以如果使用聚合性物质的配合比例少的组合物，则将所述组合物的成型体还原烧成而得到的陶瓷烧结体有可能无法发挥充分的导电性。因此，为了制造发挥充分的导电性的陶瓷烧结体，具体而言，为了制造其体积电阻率小于0.2Ω · cm的陶瓷烧结体，按照聚合性物质整体的碳量(质量)相对于100质量份陶瓷原料的比例为0. 1质量份以上、优选为0. 1至6 质量份左右的方式来决定聚合性物质的配合量。此外，使聚合性物质聚合时，通常根据所述聚合性物质而使用聚合引发剂或聚合催化剂等。作为所述聚合引发剂，可列举出过硫酸铵、过硫化钾、有机过氧化物、过氧化氢化合物、偶氮化合物、二偶氮化合物等，此外，作为聚合催化剂，可列举出N，N, N’，N’ -四甲基乙二胺等。另外，就这样的聚合引发剂等而言，由于其种类、配合量等会对聚合性物质的聚合速度造成影响，所以只要能够在成型模具内使聚合性物质良好地聚合，则不一定需要与聚合性物质一起配合到组合物中。例如，也可以在调制组合物后，将所述组合物供给到规定的成型模具内时，同时将聚合弓I发剂及聚合催化剂供给到成型模具内。本发明中，对于陶瓷原料，如上所述配合聚合性物质中的至少1种，从而调制规定的组合物，但所述组合物通常以水系或非水系的浆料的形态来调制，所述水系或非水系的浆料通过在规定的介质中添加陶瓷原料及聚合性物质并进行混合，从而使陶瓷原料等均勻分散而形成。作为用于分散所述陶瓷原料等的介质，水(蒸馏水)、有机溶剂或它们的混合溶剂等均可以使用，但从容易处理等观点出发，优选使用水(蒸馏水)，以水浆料的形态来调制。这里，在以水系浆料的形态来调制组合物的情况下，通过使用亲水性或水溶性的物质作为聚合性物质，能够使聚合性物质均勻地分散在浆料中。此外，调制这样的浆料状的组合物时，为了使陶瓷原料的粒状物(或粉状物)均勻地分散在介质中，优选使用分散剂。作为所述分散剂，可以根据陶瓷原料、聚合性物质等的种类，从以往公知的各种分散剂中适当选择使用，例如可以使用聚羧酸铵系分散剂(阴离子系分散剂)等。另外，对于本发明中所使用的组合物，除上述那样的成分以外，出于各种目的，可以配合各种各样的成分。具体而言，在制造多孔质的陶瓷烧结体时，需要调制包含气泡的浆料状的组合物，为了使组合物中生成气泡，可以配合起泡剂，或者，在通过向浆料状的组合物中导入气体从而产生气泡的情况下，可以配合使所述气泡的产生变容易的表面活性剂等、以及使导入的气泡在组合物中稳定地保持的增稠剂或糊剂等。这里，作为起泡剂，可列举出蛋白质系起泡剂或表面活性剂系起泡剂等，此外，作为表面活性剂，可列举出烷基苯磺酸、高级烷基氨基酸等，进而，作为增稠剂或糊剂，可列举出甲基纤维素、聚乙烯基醇、蔗糖、 糖蜜、黄原胶等。此外，为了提高所得到的陶瓷电极材的强度等，可以配合陶瓷制纤维材料、金属制或陶瓷制碎片材料等，进而，还可以配合用于促进组合物中所含的陶瓷原料的烧结的微量的无机化合物等。此外，为了提高所得到的耐蚀性陶瓷电极材的催化性能，可以配合各种金属微粒、 金属氧化物微粒等，或者也可以如后所述通过适当的方法使烧结体上担载这些微粒。就这样调制的组合物而言，与根据需要而使用的聚合引发剂或聚合催化剂一起被供给到与目标导电性陶瓷制品的形状相对应的成型模具内，连成型模具一起在规定温度下静置规定时间，从而使组合物中的聚合性物质在所述成型模具内聚合。其中，成型模具内的聚合性物质的聚合根据聚合性物质的种类、聚合引发剂或聚合催化剂的有无等，其进行速度不同，所以综合考虑这些各种条件来设定在成型模具内保持组合物的时间及温度。通常，在使用水作为介质的水浆料状的组合物的情况下，设定20°C 以上、优选为25至80°C、更优选为25至35°C的温度，在该设定的温度下，静置10分钟以上、 优选为20分钟至几小时、更优选1至4小时。并且，将含有聚合性物质的组合物在成型模具内在规定温度下静置规定时间的话，在所述成型模具内，组合物中所含的聚合性物质的聚合有效地进行，并且在整个成型体中均勻地进行，所以，就经过规定时间后脱模而得到的成型体而言，其呈现出聚合性物质的聚合物即高分子化合物均勻存在的结构。由于特别是在使用浆料状的组合物时，如上所述得到的成型体含有大量的水或有机溶剂等，所以通常在还原烧成之前进行干燥。另外，关于使所述成型体干燥时的干燥方法、各种条件(干燥温度、干燥时间等)， 根据成型体中所含的各成分、要挥发的介质(水、有机溶剂等)等适当选择并采用。例如在使用水浆料状的组合物的情况下，优选将成型体载置到温度设定为25至30°C左右的干燥器的室内，边按照以5至15% RH/天左右的比例降低的方式调节所述室内的湿度(相对湿度RH)，边干燥数天直到室内的相对湿度达到60% RH左右为止。然后，通过将如上所述得到的成型体在不含氮气的不活泼性气体的气氛下以规定温度进行还原烧成，从而得到根据本发明的陶瓷电极材。作为不含氮气的不活泼性气体，可列举出氩、氦等稀有气体。S卩，如果将陶瓷原料和具有碳原子的聚合性物质的聚合物即高分子化合物均勻存在而成的成型体进行还原烧成，可以将所述成型体中所含的陶瓷原料烧结而得到陶瓷烧结体。另一方面，与在通常的空气(氧)气氛下的烧成不同，由高分子化合物生成具有碳原子的还原烧成物(导电性的碳)。所述还原烧成物不会向烧结体外飞散，而残存于烧结体内， 可以在构成烧结体的陶瓷粒子间(晶界)有利地形成导电通路，因此，可以制造发挥优异的导电性的本发明的陶瓷电极材作为陶瓷烧结体。这里，在成型体中的聚合性物质的含量相同的情况下，在不含氮气的不活泼性气体气氛下进行还原烧成时，与在氮气气氛下进行还原烧成时相比，陶瓷烧结体中的导电性碳的生成量变多。这是因为如果在氮气气氛下进行还原烧成，则陶瓷粒子、聚合性物质和氮气发生反应而生成化合物。例如，将烧成前的成型体中的聚合性物质整体的碳量(质量)的比例设定为相对于100质量份陶瓷原料为0. 1质量份以上且6质量份以下，如果在不含氮气的不活泼性气体气氛下进行还原烧成，则陶瓷烧结体的碳成分含有率为0. 3质量％以上且1. 7质量％以下的范围。该碳成分含有率是由在热分析中发生热分解和燃烧的成分量的测定值算出的， 是相对于陶瓷烧结体的质量的质量比例。相对于此，如果使用相同成型体在氮气气氛下进行还原烧成，则陶瓷烧结体中的导电性的碳成分含有率为0.2质量％以下。另外，陶瓷烧结体的碳成分含有率优选为1. 7质量％以下。这是因为如果陶瓷烧结体中的碳增多，则陶瓷烧结体的强度降低，本发明者确认到，如果为1.7质量％以下，则可获得充分的强度。另外，作为可在这样的还原烧成时使用的烧成炉，只要能够在氩气氛等还原气氛下烧成成型体，则任何烧成炉均可以使用，例如可以使用石墨坩埚、电炉等各种烧成炉等。此外，本发明中，进行成型体的还原烧成时的各种条件(烧成温度、烧成时间、升温速度等)，可以根据所使用的陶瓷原料的种类等而适当设定。例如，在使用氧化铝粉末作为陶瓷原料的情况下，作为烧成温度(最高温度)，设定为1000 1700°C左右的温度，此外，烧成时间(在烧成温度下保持的时间)设定为1至5小时左右。此外，通过在所得到的陶瓷烧结体或多孔质陶瓷烧结体的表面上担载成为催化剂成分的微粒，能够使陶瓷烧结体具有催化功能。作为该微粒，可以使用由金属、金属化合物、 金属氧化物或它们中的2种以上的混合物构成的微粒。这里，作为金属，可以采用选自钼、 镍、钯、金中的至少1种，作为金属化合物，可以采用选自氧化钛、氧化锌中的至少1种，作为金属化合物，可以采用选自硫化镉、钛酸锶中的至少1种。就这样操作而得到的本发明的陶瓷电极材而言，不仅发挥优异的耐蚀性及导电性，而且比较轻量，此外，其优异的导电性显示出各向同性。即，就本发明的耐蚀性陶瓷电极材而言，由于形成于构成陶瓷烧结体的陶瓷粒子间的导电通路由具有碳原子的高分子化合物的还原烧成物构成，所以与使用了金属材料等密度大的导电性材料的陶瓷电极材料相比，变得比较轻量。此外，就本发明的陶瓷电极材的制造方法而言，由于是将聚合性物质的聚合物即高分子化合物均勻地存在而成的成型体进行还原烧成的方法，所以在构成所得到的陶瓷烧结体的陶瓷粒子间，均勻地形成由高分子化合物的还原烧成物形成的导电通路，因此，在所得到的陶瓷材料中其导电性显示出各向同性。下面示出本发明的实施例，对本发明进行更具体的阐明，但是，本发明当然不受到这样的实施例的记载的任何限制。此外，应当理解的是，本发明中，除以下的实施例以外，进而除上述的具体记述以外，只要不脱离本发明的宗旨，根据本领域技术人员的知识，可以加以各种变更、修正、改良等。实施例1
首先，使用作为陶瓷原料的氧化铝粉末(昭和电工株式会社制、易烧结性氧化铝、AL-160SG-4、平均粒径0.6μπι)、作为聚合性物质的甲基丙烯酰胺、作为交联性单体的N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺、作为分散剂的聚羧酸铵系分散剂(株式会社中京油脂制、 CELUNAD305)和蒸馏水，将它们以下述表1中所示的比例进行配合，调制了水浆料状的组合物。另外，所述组合物的调制按如下所述进行首先，将甲基丙烯酰胺和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺溶解到蒸馏水中，接着添加聚羧酸铵系分散剂，进而加入氧化铝粉末后，在设定为 25°C的恒温水槽中，利用湿式球磨机混合25小时。[表1]浆料组成表(相对于浆料IOOg的配合量)
氧化铝粉体蒸馏水分散剂*单体w交联剂w配合量k]80. 0211. 820. 607. 430. 12*分散剂聚羧酸铵系分散剂**聚合性单体甲基丙烯酰胺***交联剂N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺使用这样准备的组合物，进行以下的实验。另外，在以下的各实验中，作为聚合催化剂，使用N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺，此外，作为聚合引发剂，使用过硫酸铵(过氧二硫酸铵)。实验例相对于上述组合物100g，添加1. 03mg的聚合引发剂及0. 17mg的聚合催化剂后，将适量的添加有上述聚合引发剂的组合物供给到圆盘状(直径5cmX厚度1cm)的成型模具中。通过将这些成型模具在室内(温度25°C)静置3.0小时，从而使组合物中所含的甲基丙烯酰胺和N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺聚合，然后通过从成型模具脱模，得到圆盘状的成型体。将所得到的成型体放置到恒湿干燥机的室内，使所述室内的相对湿度以每1天 10% RH的比例从90% RH降低到60% RH为止，干燥3天。在所述干燥之后，使用设定成氩气氛的小型电炉，边导入氩气，边将所述干燥成型体在1700°C的温度下还原烧成2小时，得到陶瓷烧结体。对于这样操作而得到的各陶瓷烧结体，测定松密度及电阻率。将其结果示于下述表2中。另外，电阻率的测定按照四端子法来实施，破坏强度按照三点弯曲试验法来实施，碳含量通过总碳量测定装置进行测定。[表 2]陶瓷烧结体的物性值
松密度[g/cm3]电阻率[Ωαη]碳含有率[质量％]破坏强度[MPa]3. 110. 1510. 84108. 2 由所述表2的结果也表明，就按照本发明的陶瓷电极材的制造方法而制作的陶瓷烧结体而言，确认到通过保持陶瓷自身的强度并且包含0. 84质量％的还原烧成碳物质，则显示出优异的导电性。接着，通过以下所示的方法来评价陶瓷烧结体、以及作为对照试样的玻璃质碳体、 石墨体的耐蚀性。将各试样加工成数厘米见方、厚度数毫米后，利用砂纸研磨其表面。利用绝缘性遮盖胶带被覆所述试样片的一个表面的除IcmXlcm的范围以外的部分，将该 IcmX Icm的范围作为有效面积。使电线与将除这些有效面积以外的部分进行了绝缘被覆的试样片适当连接而作为工作电极，对电极使用钼板电极，作为参比电极，使用标准甘汞电极 (SCE +O. 24V对标准氢电极)，将这些电极浸渍到作为酸性溶液的浓度为lmol/dm3的硫酸水溶液、或者作为碱性溶液的浓度为lmol/dm3的氢氧化钠水溶液中，对在-1. 8mV +1. 8mV 的范围内以1. 5mV/s的速度扫描施加电位时的电流进行测定。将由这些测定得到的开路电位示于下述表3中。[表 3]电化学性腐蚀试验的结果
权利要求
1.一种陶瓷电极材，其特征在于，其由陶瓷烧结体构成，所述陶瓷烧结体通过在陶瓷粒子间形成由具有碳原子的高分子化合物的还原烧成物构成的三维网状的导电通路而成，所述陶瓷电极材的体积电阻率小于0.2 Ω · cm，并且具有与石墨或玻璃质碳体同等或其以上的耐蚀性。
2.根据权利要求1所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述还原烧成物为导电性的碳，所述陶瓷烧结体的碳成分含有率为0. 3质量％以上且1. 7质量％以下。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述陶瓷粒子由无机氧化物构成。
4.根据权利要求3所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述无机氧化物为氧化铝。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述陶瓷烧结体通过担载由金属、金属化合物、金属氧化物或它们中的2种以上的混合物构成的微粒而具有催化性能。
6.根据权利要求5所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述陶瓷烧结体为多孔质。
7.根据权利要求5或6所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述金属为选自钼、镍、钯、金中的至少1种，所述金属氧化物为选自氧化钛、氧化锌中的至少1种，所述金属化合物为选自硫化镉、钛酸锶中的至少1种。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的陶瓷电极材，其特征在于，所述高分子化合物为乙烯基系树脂、聚氨酯系树脂、烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、卤代烯烃系树脂、二烯系树脂、醚系树脂、硫化物系树脂、酰亚胺系树脂、亚胺系树脂、苯撑系树脂或环氧系树脂。
9.一种陶瓷电极材的制造方法，其特征在于，其是权利要求1 8中任一项所述的陶瓷电极材的制造方法，将在分子中具有碳原子的聚合性物质的至少1种配合在陶瓷原料中而成的组合物注入到成型模具内，在所述成型模具内使所述聚合性物质聚合，从而形成所述聚合性物质的聚合物即高分子化合物均勻存在的成型体，然后，通过在不含氮气的不活泼性气体的气氛下，将所述成型体还原烧成，从而得到陶瓷烧结体，并且在构成所得到的所述陶瓷烧结体的陶瓷粒子间以三维网状形成由所述高分子化合物的还原烧成物形成的导电通路。
10.根据权利要求9所述的陶瓷电极材的制造方法，其特征在于，作为所述聚合性物质，使用能聚合的单体。
11.根据权利要求10所述的陶瓷电极材的制造方法，其特征在于，作为所述聚合性物质，使用所述单体和交联性单体。
12.根据权利要求10或11所述的陶瓷电极材的制造方法，其特征在于，所述单体为乙烯基系不饱和单体。
13.根据权利要求9 12中任一项所述的陶瓷电极材的制造方法，其特征在于，以水系浆料的形态调制所述组合物，并且使用亲水性或水溶性物质作为所述聚合性物质。
全文摘要
本发明提供一种具有适当的导电性及优异的耐蚀性的陶瓷材料作为电极材料，此外，提供一种加工性及经济性优异的上述那样的耐蚀性陶瓷电极材的制造方法。即，本发明通过将利用预先添加到陶瓷浆料中的聚合性单体的聚合反应而凝胶化的成型体干燥、脱脂后在还原气氛下进行烧成的制造方法，从而提供在陶瓷粒子间形成由具有碳原子的高分子化合物的还原烧成物构成的三维网状的导电通路而成的具有耐蚀性的陶瓷电极材。
文档编号H01M4/88GK102197440SQ20098014188
公开日2011年9月21日 申请日期2009年10月20日 优先权日2008年10月21日
发明者刘景军, 渡边秀夫, 白井孝, 藤正督, 高桥实 申请人:国立大学法人名古屋工业大学