Спосіб виготовлення електронної кераміки для потужних електродів

Винахід стосується способів виготовлення електронної кераміки для потужних електродів і може бути використаний при виготовленні потужних акумуляторів для електротранспорту та інши х машин в електротехніці та енергетиці. Відомий спосіб виготовлення електронної кераміки для потужних електродів, що включає запресовування субмікронного порошку нікеля та кадмія технічної чистоти з обох сторін на губчату нікелеву основу і його спікання в атмосфері водню. Порошок технічної чистоти набуває сферичної форми лише на 70%, 30% його часток має вигляд дротинок, що не сприяє утворенню кераміки періодичної структури. Цьому не сприяє також використання за основу губча того нікеля, яка сама не є періодичною. Це обумовлює недостатні провідність та ємність електродів з цієї кераміки. Крім того при пресуванні основа ламається, що також призводить до збільшення опору І зниження провідності. На металеву основу, що служить виводом енергії, наносять порошок окислу кадмію, що обумовлює низьку якість контакту, В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу виготовлення електронної кераміки для потужних електродів шляхом забезпечення періодичної структури отримуємо! кераміки, що дозволить підвищити провідність та ємність електродів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення електронної кераміки для потужних електродів, що включає запресовування субмікронного порошку нікеля та кадмія з обох сторін на основу І його спікання в атмосфері водню, згідно з винаходом, за основу використовують залізну нікельовану сітку з періодичними властивостями, порошок виготовлюють з металів високої чистоти порядку 99,99%, а кадмій окислюють у керамічному стані. Використання залізної нікельованої сітки з періодичними властивостями обумовлює періодичні властивості кераміки. Виготовлений з металів високої чистоти порошок нікеля та кадмія на 99% має сферичну форму часток, що також обумовлює періодично упорядковану структур у кераміки. Це зменшує імовірність розсіювання заряджених часток і, як наслідок, збільшує провідність електродів. Також збільшується їх ємність, тому що при періодичності вона обернено пропорційна радіусу часток. Окислення кадмію у керамічному стані, тобто нанесення його на сітку в металевому стані, обумовлює кращий контакт кадмія з основою, ніж у випадку її контакту з окислом, і, як наслідок, збільшує провідність електродів. На фіг.1 зображена сітка-основа; на фіг.2 - просторова сітка 1 разом з порошковою масою 2; на фіг.3 електрод після пресування та спікання порошкової маси; на фіг.4 - класичний кадмієвий анод з металевою 3 та окислевою частиною 4; на фіг.5 - структура кадмієвого аноду згідно з винаходом з металевою 5 та окислевою частиною 6. Сталева просторова сітка (фіг.1) обезжирюється і протравлюється по типових техпроцесах, після чого електрохімічним методом покривається нікелевою плівкою товщиною до 15 мікрон і рекристалізується в середовищі водню при тиску 1 атм. І температурі близько 1000°С. Струмовивід приварюється до сітки точковою зваркою. Борни з електродами з'єднуються методом дугової зварки в атмосфері аргону. Порошок металу-(нікелк), кадмію) сферичної форми, субмікронних розмірів змішується з полівінільним спиртом в ваговій пропорції 10:(1~1,5) з таким розрахунком, щоб спирт омиває поверхні порошинок. Порошкова маса вноситься на сітку (фіг.3) і зпресовується тиском, достатнім для упаковки порошинок, а не для деформації, біля 500 кг/см 2, Таким чином виготовлений електрод спікається в атмосфері водню при температурі спікання То (То = 380 для нікелю, То = 200 для кадмію). Температура спікання" вираховується теоретично І визначається експериментально шляхом визначення залежності електропровідності d від температури спікання То- При То спостерігаєть різке збільшення d з ростом температури, а також зміна залежності потужності печі від То. Остання мусить бути дотримана з великою точністю 20°С, зважаючи на природу вищеописаного технологічного процесу. В противному випадку порошки або не спікаються, або зливаються, що приводить до втрати періодичності, а отже до втрати потужності. До згорання спирту (Т біля 200°С) порошинки дотикаються окремими точками І не обмінюються теплом, бо в точках дотику металеві шари розділені плівкою спирту. При його згоранні температура порошинок стає вищою ніж температура середовища, де знаходиться електрод. Крім цього точки дотику порошинок вже не розділені плівкою спирту. Через точку дотику протікає тепло, що приводить до підвищення температури в цих точках І утворення тут з'єднання порошинок в кристал. Дальний ріст температури електрода приводить до закріплення зв'язку між порошинками до розширення площа дотику, але порошинки не зливаються, бо температура печі нижча від температури плавлення порошків. Важливо, щоб процес нагріву електроду був сповільнений, коли температура досягає То. Рішення задачі Стефана для конфігурації (фі г.1) показує, що DΤ є функцією діаметру порошинки d і температури спікання То. Очевидно, що DΤ< =