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MICA CRYSTAL SINTERED COMPACT HAVING IONIC CONDUCTIVITY, MICA CRYSTALLIZED GLASS, SILICATE GLASS CONTAINING FLUORINE, AND THEIR MANUFACTURING METHODS commons meetings

Patent code P05P003307
File No. NI0400024
Posted date Feb 24, 2006
Application number P2004-204105
Publication number P2006-027910A
Patent number P4714856
Date of filing Jul 12, 2004
Date of publication of application Feb 2, 2006
Date of registration Apr 8, 2011
Inventor
  • (In Japanese)樽田 誠一
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title MICA CRYSTAL SINTERED COMPACT HAVING IONIC CONDUCTIVITY, MICA CRYSTALLIZED GLASS, SILICATE GLASS CONTAINING FLUORINE, AND THEIR MANUFACTURING METHODS commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a sintered compact and a crystallized glass which are composed of a mica crystal as a main crystalline phase containing lithium, sodium, or calcium as an interlayer ion, show an ionic conductivity, and do not collapse in air and in water, a transparent silicate glass having a high ionic conductivity at a room temperature, and a crystallized glass having not only an ionic conductivity and a water resistance uncollapsible in air and in water but also a machinability and a transparency.
SOLUTION: In manufacturing a sintered compact and a crystallized glass which are composed of a mica crystal as a main crystalline phase containing lithium, sodium, or calcium as an interlayer ion, the range of chemical composition where they are obtained is selected and the thermal processing condition is controlled. Besides, a silicate glass containing fluorine having the same composition as those sintered compact and crystallized glass is manufactured.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


層間イオンが主としてカリウムイオンである雲母結晶を主結晶相とした焼成体および結晶化ガラスは機械加工が容易な快削性セラミックスとして知られており、また、電気的には絶縁材料として公知され、電気的絶縁材料としての利用が検討されている。(例えば特許文献1参照)また、本発明で採り上げるリチウムイオン、ナトリウムイオンあるいはカルシウムイオンが層間イオンである雲母結晶は膨潤性雲母として知られ、その中でもナトリウムイオンが層間イオンである膨潤性雲母はイオン交換体としての応用が検討されている(特許文献2参照)が、いずれのイオンが層間イオンであっても電気的にイオン伝導性を示すことは全く知られていない。また、それらの膨潤性雲母結晶を焼成体あるいは結晶化ガラスのようにバルク状にすると、その膨潤性のゆえに、層間に空気中の水分をも取り入れ、自然崩壊してしまう。



現在、ガラスのイオン伝導体の中で伝導率が室温で10‐3S/cmを超えるものとしては、リンを含む酸化物ガラス(例えば特許文献3参照)および硫化物ガラス(例えば特許文献4参照)が知られている。しかし、ケイ酸塩系のガラスが室温で10‐3S/cmを超える伝導率を示した例はない。



【特許文献1】
特開平5-294669号公報
【特許文献2】
特開平11-199224号公報
【特許文献3】
特開2000-26135号公報
【特許文献4】
特開2003-208919号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、リチウムイオンが層間イオンである雲母結晶が主結晶相で、リチウムイオンがキャリアーとなることでイオン伝導性を示し、熱的に安定で、機械加工が容易である結晶化ガラスおよびその製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
重量%で表示して4~5%のLi2O、14~20%のMgO、9~13%のAl2O3、48~56%のSiO2、14~20%のMgF2の組成からなり、イオン伝導性及び透光性を備え、リチウムイオンが層間イオンである雲母結晶を主結晶相とする結晶化ガラス

【請求項2】
 
重量%で表示して4~5%のLi2O、14~20%のMgO、9~13%のAl2O3、48~56%のSiO2、14~20%のMgF2の組成からなる原料組成物を混合し、
この原料組成物を500~950℃で加熱して原料中の無機塩を分解し、
無機塩を分解した後の原料組成物を容器に封入して溶融した後、
550~650℃で熱処理して歪み抜きし、さらに600~700℃で熱処理して雲母を結晶化させることを特徴とする、イオン伝導性及び透光性を備え、リチウムイオンが層間イオンである雲母結晶を主結晶相とする結晶化ガラスの製造方法
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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12451_01SUM.gif
State of application right Registered
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