JPH0157073B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0157073B2
JPH0157073B2 JP60098075A JP9807585A JPH0157073B2 JP H0157073 B2 JPH0157073 B2 JP H0157073B2 JP 60098075 A JP60098075 A JP 60098075A JP 9807585 A JP9807585 A JP 9807585A JP H0157073 B2 JPH0157073 B2 JP H0157073B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina
particle size
raw material
cordierite
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP60098075A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61256965A (ja
Inventor
Toshio Takehara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP60098075A priority Critical patent/JPS61256965A/ja
Priority to DE8686303450T priority patent/DE3675252D1/de
Priority to EP19860303450 priority patent/EP0201319B1/en
Publication of JPS61256965A publication Critical patent/JPS61256965A/ja
Publication of JPH0157073B2 publication Critical patent/JPH0157073B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は耐熱衝撃性に優れたコージエライトセ
ラミツクスの製造法に関するもので、より詳しく
は押出成形法に用いられるセラミツク原料に関す
るものである。 (従来の技術) コージエライトセラミツクスは熱膨張係数が小
さいこと、耐高温性に優れていること、表面特性
が良好なことから、広く産業界で用いられてお
り、特にそのハニカム構造体は自動車用排ガス浄
化用触媒担体、脱臭用触媒担体、排気ガス浄化用
フイルター、熱交換用構造体などに用いられてい
る。 これらの用途に用いられるコージエライトセラ
ミツクスの製造においては、一般にコージエライ
ト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)生成原料として、
タルク、カオリン、シリカ、アルミナ、水酸化ア
ルミニウム等が用いられている。このうち、タル
ク等のマグネシア原料については特開昭53―
82822号公報に記載があり、カオリン原料につい
ては特開昭50―75611号公報に記載されている。
また、アルミナ原料として一般的には水酸化アル
ミニウムが使用されており、その場合は水酸化ア
ルミニウムの脱水現象に伴う焼成時の収縮および
吸熱反応によるクラツクが発生しやすいため、α
―アルミナと水酸化アルミニウムとの混合物ある
いはα―アルミナのみで使用されている。 さらに、これらの原料を使用してハニカム構造
体を得る方法として、押出成形法により低熱膨張
係数を得ることが特開昭50―75611号公報におい
て開示されている。 (発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上述した従来の技術では、低熱膨
張化により外径4.66インチ、長さ4インチの形状
のハニカム構造体で700℃〜800℃程度の耐熱衝撃
性は得られているが、その特性にはバラツキがあ
りさらに高い耐熱衝撃性を備えたコージエライト
セラミツクスの製造法は知られていない。 本発明の目的は上述した不具合を解消して、従
来品と同等の低熱膨張係数を有しかつより高い耐
熱衝撃性を達成できると共に、特性のバラツキが
小さいコージエライトセラミツクスの製造法を提
供しようとするものである。 (問題点を解決するための手段) 本発明のコージエライトセラミツクスの製造法
は、コージエライト形成原料としてα―アルミナ
を含有する原料を調合し、成形し、焼成してなる
コージエライトセラミツクスの製造法において、
該α―アルミナの粒度分布が、粒子径3μm以下が
17重量%以下で50重量%粒子径が4〜15μmとな
るよう調整することを特徴とするものである。 (作 用) 本発明は、低熱膨張係数および耐熱衝撃性がす
ぐれかつ安定した製造法を、上述したようにコー
ジエライト生成原料のアルミナ成分を規定するこ
とによつて達成するものである。以下本発明にお
ける限定理由を詳記する。 まず、アルミナ原料をα―アルミナとする理由
は、アルミナ原料の全量が水酸化アルミニウムと
すると脱水反応を伴い焼成時に問題が生ずるから
である。α―アルミナはγ―アルミナ等のアルミ
ナ中間体が結晶相として同定されない完全なα―
アルミナが好ましい。また、χ、κ、γ、δ、
η、θ―アルミナ等の水酸化アルミニウムとα―
アルミナとの間に生成するアルミナ中間体は、反
応活性に富み後述するようにコージエライト反応
過程に悪影響を及ぼすので、これらは混入しない
ようにする。 α―アルミナの粒度に関しては、粒子径3μm以
下の微粒子が存在すると、マグネシア原料である
タルクとの反応が約1300℃以下の比較的低い温度
で進行し、低熱膨張係数を有するコージエライト
生成のタルクとカオリンとの主反応が阻害される
ので、3μm以下の微粒子の量は限定している。特
に粒子径1μm以下の極微粒子は反応活性が高いた
め、タルクおよびカオリン等のその他の原料と反
応が進行してしまい上記の主反応が阻害され、か
つコージエライト結晶の配向性を劣化させ耐熱衝
撃性にバラツキを与えるから好ましくない。ま
た、3μm以下が17重量%を越えると耐熱衝撃性が
劣化するので好ましくない。50重量%粒子径が4
〜15μmである理由は、まず4μm未満の場合には
ほとんど微粒子であり、原料製造が極めて困難で
あると共に耐熱衝撃性が劣化するので好ましくな
い。また、15μmを越えるとコージエライト生成
反応温度が高くしかも熱膨張係数が大きくなり、
結果として耐熱衝撃性が劣化するので好ましくな
い。より好ましい範囲は、粒子径3μm以下の微粒
子が12重量%以下で、50重量%粒子径が4〜8μm
である。例えば、ハニカム構造体の押出成形時に
は、スリツトの大きさに応じて粗粒をカツトする
のが望ましい。 次に、α―アルミナの二次粒子形状を規定する
理由は、タルク、カオリン等と低温での反応を抑
制すると共に、触媒担体、フイルタとして有利な
ように気孔率を大きくするためである。また、一
次粒子の粒子径を1〜5μmと規定する理由は、コ
ージエライト化の反応性を良好にするためのもの
で、1μm未満では上述したようにコージエライト
生成のタルクとカオリンとの主反応が阻害される
ので好ましくなく、5μmを越えると耐熱衝撃性が
劣化するため好ましくない。なお、二次粒子の確
認方法としては、SEM写真(二次電子像写真)
にて表示する以外に、二次粒子形状を示す物性値
として二次粒子をこわさない加圧条件での測定値
である加圧嵩密度(g/cm3)および吸油量(ml/
100g)で表示することがある。この表示による
ときは、本発明は1t/cm2の加圧下において加圧嵩
密度が2.25g/cm3以下、吸油量は18.5ml/100g
以上が好ましい。 α―アルミナがサンデータイプである理由は以
下のようである。α―アルミナは一般的にバイヤ
ー法によつて製造されているが、大きなα―アル
ミナ一次粒子を得るために弗素を含有する鉱化剤
を混入して、比較的低温でロータリー式焼成炉で
焼成して得られた塊状物を粉砕した、いわゆるフ
ラワリータイプが一般的に使用されている。とこ
ろがこのフラワリータイプのα―アルミナは偏平
な結晶構造であり、粉砕等の操作によりかなりの
微粒子あるいは結晶破片が混在しやすい。このよ
うなフラワリータイプのα―アルミナはコージエ
ライト生成反応に悪影響をおよぼす。一方、鉱化
剤を使用しないで比較的高い温度で焼成するバイ
ヤー法によつて得られたα―アルミナ、即ちサン
データイプのものは結晶軸C軸方向に結晶が発達
した粒状であるため、粉砕時に結晶破片が発生し
にくいと共にタルク等との低温での反応性も小さ
く、コージエライトセラミツクスの製造原料とし
て特に好適である。 また、原料アルミナ中のNa量については、バ
イヤー法によつて得られたアルミナはNaOH溶
解工程を含むために、可溶性Na2O(W―Na2O)
と不溶性Na2Oを合わせたトータルNa2O(T―
Na2O)として約0.6wt%までNa2Oを含有してい
る。このNa2O成分は、高温でのコージエライト
化反応を阻害するため、安定的に高い耐熱衝撃性
を得るためにはT―Na2Oが0.3%未満に抑えられ
た中ソーダまたはローソーダグレードのものがよ
り好ましい。ただし、α―アルミナの粒度等のコ
ージエライト反応への寄与が極めて大きいためT
―Na2Oが0.4%程度の並ソーダグレードのバイヤ
ー法アルミナでも良好な特性を得ることができ
る。 (実施例) 第1表に示す試料No.A〜Sのα―アルミナ原料
を調整した。表中の粒度測定には、分散剤として
ヘキサメタリン酸ソーダを使用したC.I.L.A.S.レ
ーザ粒度分析計を用いた。また吸油量の測定は、
JIS K5421およびK5101に基いて行なつた。さら
に、一次粒子径については、SEM写真より測定
した。なお、上述した試料のうち本発明の範囲内
のNo.Cにおけるα―アルミナ単味でプレート押出
した場合と粉体のままの場合の粒子構造をSEM
写真により第1図aおよびbに示し、範囲外のNo.
Pにおけるプレート押出し時および粉体のままの
場合の粒子構造をSEM写真により第2図aおよ
びbに示す。さらに、No.CとNo.Pについての粒度
分布曲線を第3図に示す。
【表】 第1表に示す各種のα―アルミナ原料に対し、
第2表に示すタルク、カオリン等のコージエライ
ト組成が少しずつ異なる組み合わせ〜の素地
製造条件から1つの条件を選び、調合したコージ
エライトを外径4.66インチ、長さ4インチ、セル
密度6mil/400CPI2のハニカム構造体を押し出し
成形し、第2表に示す焼成条件で焼成した。な
お、各α―アルミナは調合前105μmで篩処理を行
つたが、粒度は第1表に示すものと同じであつ
た。また、第2表に示す使用原料の化学的組成お
よび粒度を第3表に示す。
【表】
【表】 評価結果を第4表に示す。第4表において、40
℃から800℃までの熱膨張係数(CTE)の値はハ
ニカム押出方向50mlでの値を示し、電気炉スポー
リング強度としては、各温度(700℃より25℃ず
つステツプアツプ)で電気炉中に20分保持した後
室温に取出した時、クラツクが発生し打音がダク
音となつた温度を示している。また、評価欄の◎
は極めて良好を、〇は良好を、×は不良をそれぞ
れ表わしている。さらに第4図において、第4表
に示す気孔率と第1表に示す吸油量の関係を示
す。
【表】
【表】 以上の説明より明らかなように、本発明の範囲
内の粒度を有するα―アルミナを原料として用い
たコージエライトセラミツクスはすべて極めて良
好か良好の評価であるのに対し、本発明の範囲外
の粒度を有するα―アルミナが原料の場合は耐熱
衝撃性において不良な結果となつた。 (発明の効果) 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明のコージエライトの製造法によれば、
原料となるα―アルミナの粒度分布を特定するこ
とにより従来品と同等の低熱膨張係数を有しかつ
より高い耐熱衝撃性を達成できると共に、特性の
バラツキが小さいコージエライトを製造すること
ができる。そのため、本発明の粒度を特定したα
―アルミナを特に低熱膨張性と耐熱衝撃性が問題
となる従来のセラミツクスハニカム構造体の製造
法における原料として用いれば、安定した耐熱衝
撃性に優れたセラミツクハニカム構造体を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは、本発明のα―アルミナ原料の
プレート押出体および粉体の粒子構造を示す
SEM写真(二次電子像写真)、第2図a,bは、
参考例のα―アルミナ原料のプレート押出体およ
び粉体の粒子構造を示すSEM写真(二次電子像
写真)、第3図は本発明および参考例のα―アル
ミナ原料の粒度分布を示すグラフ、第4図は本発
明のα―アルミナ原料の吸油量と気孔率の関係を
示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コージエライト形成原料としてα―アルミナ
    を含有する原料を調合し、成形し、焼成してなる
    コージエライトセラミツクスの製造法において、
    該α―アルミナの粒度分布が、粒子径3μm以下が
    17重量%以下で50重量%粒子径が4〜15μmとな
    るよう調整することを特徴とするコージエライト
    セラミツクスの製造法。 2 α―アルミナの一次α―アルミナ平均粒子径
    が1〜5μmで二次粒子形状である特許請求の範囲
    第1項記載のコージエライトセラミツクスの製造
    法。 3 α―アルミナがサンデータイプである特許請
    求の範囲第1項または第2項のいずれかに記載の
    コージエライトセラミツクスの製造法。 4 コージエライトセラミツクスがセラミツクハ
    ニカム構造体である特許請求の範囲第1項ないし
    第3項のいずれかに記載のコージエライトセラミ
    ツクスの製造法。
JP60098075A 1985-05-10 1985-05-10 コ−ジエライトセラミツクスの製造法 Granted JPS61256965A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60098075A JPS61256965A (ja) 1985-05-10 1985-05-10 コ−ジエライトセラミツクスの製造法
DE8686303450T DE3675252D1 (de) 1985-05-10 1986-05-07 Verfahren zur herstellung von cordieritkeramiken.
EP19860303450 EP0201319B1 (en) 1985-05-10 1986-05-07 Method of producing cordierite ceramics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60098075A JPS61256965A (ja) 1985-05-10 1985-05-10 コ−ジエライトセラミツクスの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61256965A JPS61256965A (ja) 1986-11-14
JPH0157073B2 true JPH0157073B2 (ja) 1989-12-04

Family

ID=14210227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60098075A Granted JPS61256965A (ja) 1985-05-10 1985-05-10 コ−ジエライトセラミツクスの製造法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0201319B1 (ja)
JP (1) JPS61256965A (ja)
DE (1) DE3675252D1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4339167B4 (de) * 1992-11-20 2006-09-14 Corning Inc. Verfahren zur Herstellung von Cordieritkörpern
DE69840728D1 (de) 1997-12-02 2009-05-20 Corning Inc Verfahren zur herstellung honigwabenkörper aus cordierit niedriger expansion
JP2000301516A (ja) * 1999-04-22 2000-10-31 Nippon Soken Inc セラミックスハニカム構造体の製造方法
WO2003014041A2 (en) * 2001-08-08 2003-02-20 Showa Denko K.K. $g(a)-alumina for cordierite ceramics, production method of the $g(a)-alumina and structures of cordierite ceramics using the $g(a)-alumina
JP4361449B2 (ja) 2004-09-24 2009-11-11 日本碍子株式会社 コーディエライト質ハニカム構造体の製造方法
JP5128989B2 (ja) 2008-03-25 2013-01-23 日本碍子株式会社 コーディエライトセラミックスの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251377A (en) * 1979-08-28 1981-02-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Separation device of cordierite ceramic and α-alumina
JPS5954682A (ja) * 1982-09-20 1984-03-29 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3675252D1 (de) 1990-12-06
EP0201319B1 (en) 1990-10-31
EP0201319A2 (en) 1986-11-12
JPS61256965A (ja) 1986-11-14
EP0201319A3 (en) 1987-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1059160A (en) Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates
US5258150A (en) Fabrication of low thermal expansion, high porosity cordierite body
US4877670A (en) Cordierite honeycomb structural body and method of producing the same
US4295892A (en) Cordierite ceramic honeycomb and a method for producing the same
US5938992A (en) Production method of thin wall cordierite honeycomb structure
EP1133457B1 (en) Fabrication of low thermal expansion, high strength porous cordierite structures
EP1261564B1 (en) Fabrication of ultra-thinwall cordierite structures
US4435512A (en) Process for producing cordierite ceramic products
CA1060909A (en) Cordierite ceramic
EP0498932B1 (en) Fabrication of cordierite bodies
US4772580A (en) Catalyst carrier of cordierite honeycomb structure and method of producing the same
JP3277939B2 (ja) コージーライトボディの製造方法
EP0232621B1 (en) Catalyst carrier of cordierite honeycomb structure and method of producing the same
JP2001524452A (ja) 低膨張コージェライトハニカム体及びその製造方法
EP1025903B1 (en) Process for production of cordierite-based ceramic honeycomb structure
WO2007015495A1 (ja) セラミックハニカム構造体の製造方法
JPH0582343B2 (ja)
JPH0157073B2 (ja)
EP4188891A1 (en) Ceramic articles made from ceramic beads with open porosity
EP0514205B1 (en) Process of producing cordierite honeycomb structure
JP3389642B2 (ja) 低ソーダアルミナの製造方法
JPH0437028B2 (ja)
JP2823140B2 (ja) コーディエライト質多孔体の製造方法
JP3928673B2 (ja) コーディエライト質セラミックス焼結体、そのための組成物および製造方法
JPH0470053B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term