JPH02293375A - 低熱膨脹性きん青石ハニカム構造物およびその製造方法 - Google Patents
低熱膨脹性きん青石ハニカム構造物およびその製造方法Info
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- JPH02293375A JPH02293375A JP2101536A JP10153690A JPH02293375A JP H02293375 A JPH02293375 A JP H02293375A JP 2101536 A JP2101536 A JP 2101536A JP 10153690 A JP10153690 A JP 10153690A JP H02293375 A JPH02293375 A JP H02293375A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped 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
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- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、改良された熱膨張率と耐熱衝撃性を有するき
ん青石構造およびその製造方法に関する。
ん青石構造およびその製造方法に関する。
（従来技術）
きん青石から作られた、通常、ハニカムの形状を有する
構造は、後にアルミナなどの、大きな表面積の薄膜（ν
ａｓｈｃｏａｔ）でコートされて触媒となし、その後内
燃機関の排出路に置かれる支持体として使用される。こ
のような材料から作られる他の有用な製品は、ディーゼ
ル粒状フィルターおよび限外枦過装置などの流体に対す
るフィルターウッドストーブコンパスター（ｖｏｏｄｓ
ｔｏｖｅ ｃｏａ＋ｂｕｓｔｏｒ）の支持体、またはパ
ワープラントの脱ＮＯＸ触媒コンバーターとして良好に
使用できる。
構造は、後にアルミナなどの、大きな表面積の薄膜（ν
ａｓｈｃｏａｔ）でコートされて触媒となし、その後内
燃機関の排出路に置かれる支持体として使用される。こ
のような材料から作られる他の有用な製品は、ディーゼ
ル粒状フィルターおよび限外枦過装置などの流体に対す
るフィルターウッドストーブコンパスター（ｖｏｏｄｓ
ｔｏｖｅ ｃｏａ＋ｂｕｓｔｏｒ）の支持体、またはパ
ワープラントの脱ＮＯＸ触媒コンバーターとして良好に
使用できる。
タルク、カオリンクレー、アルミナ、シリカ、水酸化ア
ルミニウム、種々の無機および有機バインダーおよび水
などの原料を混合してバッチを形成することが知られて
いる。このバッチは可塑化され、その後押し出されてな
ま生地が形成される。
ルミニウム、種々の無機および有機バインダーおよび水
などの原料を混合してバッチを形成することが知られて
いる。このバッチは可塑化され、その後押し出されてな
ま生地が形成される。
このなま生地は焼成されできん青石焼結構造とされる。
ムライトが焼結中に形成され、焼結中ムライトが構造の
ある平面内に優先的に配向されている場合、構造内のき
ん青石は優先的に配向され、その結果得られた構造は小
さい熱膨張率を示す。配向はしばしばＩレシオ（Ｉ ｒ
ａｔｉｏ ）で表現される。
ある平面内に優先的に配向されている場合、構造内のき
ん青石は優先的に配向され、その結果得られた構造は小
さい熱膨張率を示す。配向はしばしばＩレシオ（Ｉ ｒ
ａｔｉｏ ）で表現される。
Ｉレシオとは、結晶構造の三次元平面における好ましい
配向軸を他の２軸で割った値である。きん青石の場合、
好ましいＩレシオ軸はＣ一軸である。
配向軸を他の２軸で割った値である。きん青石の場合、
好ましいＩレシオ軸はＣ一軸である。
配向の特性についてのさらなる説明はＩｒｖｌｎ Ｍ．
Ｌａｃｈｍａｎ．Ｒｏｄｎｅｙ Ｄ．Ｂａｇｌｅｙおよ
びＲｏｎａｌｄ Ｍ．Ｌｅｖ１ｓによる″Ｔｈｅｒｓａ
ｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ’ Ｅｘｔｒｕｄｅｄ
Ｃｏｒｄｉｅｒ１ｔｅ Ｃｅｒａｇ＋ｉｅｓ ， Ａ
ｍｅｒ１ｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ ，第６０巻，Ｎα２， １９８１年２
月に記載されており、その開示内容は本明細書に取り込
んである。
Ｌａｃｈｍａｎ．Ｒｏｄｎｅｙ Ｄ．Ｂａｇｌｅｙおよ
びＲｏｎａｌｄ Ｍ．Ｌｅｖ１ｓによる″Ｔｈｅｒｓａ
ｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ’ Ｅｘｔｒｕｄｅｄ
Ｃｏｒｄｉｅｒ１ｔｅ Ｃｅｒａｇ＋ｉｅｓ ， Ａ
ｍｅｒ１ｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ ，第６０巻，Ｎα２， １９８１年２
月に記載されており、その開示内容は本明細書に取り込
んである。
米国特許第４．２８０．８４５号は、きん青石構造の得
られた耐久性に対する配向および焼成スケジュールの効
果について開示しており、また焼成されたきん青石中に
見られる配向、粒子の大きさ、熱膨張率、および種々の
相の影響による多くの好ましい効果について説明してい
る。バッチの焼成カオリン成分については言及している
が、きん青石ボディの焼成の前にある割合のムライトを
生じさせるようにカオリンを処理することについては述
べていない。
られた耐久性に対する配向および焼成スケジュールの効
果について開示しており、また焼成されたきん青石中に
見られる配向、粒子の大きさ、熱膨張率、および種々の
相の影響による多くの好ましい効果について説明してい
る。バッチの焼成カオリン成分については言及している
が、きん青石ボディの焼成の前にある割合のムライトを
生じさせるようにカオリンを処理することについては述
べていない。
当業界における継続した問題は、セラミック工程をスケ
ールアップする際に、一貫した構造特性を得るためにバ
ッチパラメーターが変動することである。このバッチの
焼成カオリンは、その含有によって生じる変動に留意す
ることなく日常的に加えられていた。
ールアップする際に、一貫した構造特性を得るためにバ
ッチパラメーターが変動することである。このバッチの
焼成カオリンは、その含有によって生じる変動に留意す
ることなく日常的に加えられていた。
（発明の構成）
本発明では、この焼成カオリン成分を深意深く考慮し、
この成分をバッチに混合する前に焼成カオリンを処理し
て最終焼結製品の一貫性を得るものである。実質的には
、異なる性質の焼成カオリンをバッチに加えてその特性
を最終焼成構造中に見るものである。焼成カオリンをき
ん青石バッチの一部として混合する前に、この焼成カオ
リンの？熱処理の時間を長くすることおよび／またはそ
の加熱処理の温度を上げることによって、最終焼成構造
にこれまで見られなかった特性の組合せが付与されるこ
とを見い出した。これらの改良点は、より小さい熱膨張
率、より大きい耐熱衝撃性、およびＩレシオによって示
されるより大きい配向整列などのファクターの組合せと
なってきん青石焼結構造中に見い出される。
この成分をバッチに混合する前に焼成カオリンを処理し
て最終焼結製品の一貫性を得るものである。実質的には
、異なる性質の焼成カオリンをバッチに加えてその特性
を最終焼成構造中に見るものである。焼成カオリンをき
ん青石バッチの一部として混合する前に、この焼成カオ
リンの？熱処理の時間を長くすることおよび／またはそ
の加熱処理の温度を上げることによって、最終焼成構造
にこれまで見られなかった特性の組合せが付与されるこ
とを見い出した。これらの改良点は、より小さい熱膨張
率、より大きい耐熱衝撃性、およびＩレシオによって示
されるより大きい配向整列などのファクターの組合せと
なってきん青石焼結構造中に見い出される。
本発明によれば、約２９−５２ｗｔ．％の３１０■，約
２０−４８ｗｔ ．％のＡ１■０３ ｒ約１１−１６ｗ
ｔ．％のＭｇＯ，から実質的に成るきん青石焼結構造が
、カオリン、ハロイサイト、ベントナイトおよびボール
クレーのような加熱処理された焼成ムライト形成クレー
を約１−４０ｗｔ．％含むきん青石形成バッチから形成
される。ここで、焼成ムライト形成クレーは、９５０℃
−１１５０℃の焼成温度範囲において、高い温度では１
時間以上、低い温度ではより長い時間加熱処理されて、
全体バッチに新規な焼成ムライト形成クレーが与えられ
る。これによって、２５℃−８００℃の範囲内で７．Ｏ
ＸＩＯ゜７／”Ｃ未満の熱膨張率と８００℃より大き
い耐熱衝撃性と０．７５０より大きＬ１Ｉレシオを有す
る最終焼成構造が得られる。本発明に係る新規な焼成ム
ライト形成クレーは、４−６５ｗｔ． ９６のムライト
、好ましくは８−Ｈｗｔ．％のムライトを含むカオリン
クレーであることが好ましく、２．７５−２．９０ ｇ
／ｃｙｌの範囲の真密度と約９．５ ｍ／ｇ未満の表面
積を有することが好ましい。
２０−４８ｗｔ ．％のＡ１■０３ ｒ約１１−１６ｗ
ｔ．％のＭｇＯ，から実質的に成るきん青石焼結構造が
、カオリン、ハロイサイト、ベントナイトおよびボール
クレーのような加熱処理された焼成ムライト形成クレー
を約１−４０ｗｔ．％含むきん青石形成バッチから形成
される。ここで、焼成ムライト形成クレーは、９５０℃
−１１５０℃の焼成温度範囲において、高い温度では１
時間以上、低い温度ではより長い時間加熱処理されて、
全体バッチに新規な焼成ムライト形成クレーが与えられ
る。これによって、２５℃−８００℃の範囲内で７．Ｏ
ＸＩＯ゜７／”Ｃ未満の熱膨張率と８００℃より大き
い耐熱衝撃性と０．７５０より大きＬ１Ｉレシオを有す
る最終焼成構造が得られる。本発明に係る新規な焼成ム
ライト形成クレーは、４−６５ｗｔ． ９６のムライト
、好ましくは８−Ｈｗｔ．％のムライトを含むカオリン
クレーであることが好ましく、２．７５−２．９０ ｇ
／ｃｙｌの範囲の真密度と約９．５ ｍ／ｇ未満の表面
積を有することが好ましい。
従来は、焼成カオリン成分は約９００℃−１０５０℃の
温度で加熱処理されて焼成状態を得ていた。
温度で加熱処理されて焼成状態を得ていた。
８００℃−１１５０℃の範囲において、焼成カオリンの
反射率（ｒｅｒ Ｉｅｃｔ１ｖｌｔｙ）が焼成温度の上
昇と共に増加することが知られている。しかし、約１０
００℃を超える温度においてムライトの形成がコーティ
ング用途に対する許容できない磨耗の増加を生じさせる
。光沢および低磨耗の特性は、約９００℃−１０００℃
の温度範囲において最適化される。
反射率（ｒｅｒ Ｉｅｃｔ１ｖｌｔｙ）が焼成温度の上
昇と共に増加することが知られている。しかし、約１０
００℃を超える温度においてムライトの形成がコーティ
ング用途に対する許容できない磨耗の増加を生じさせる
。光沢および低磨耗の特性は、約９００℃−１０００℃
の温度範囲において最適化される。
反射率試験が、品質管理の目安として使用される。温度
またはカオリンの供給速度が反射率の最大値および磨耗
の最小値の関数として変化される。
またはカオリンの供給速度が反射率の最大値および磨耗
の最小値の関数として変化される。
反射率試験に供された工程中および得られた焼成カオリ
ンは通常大きな表面積を有し、大部分のメターカオリン
と少量のムライトから成る。これら従来の試みによる望
ましい結果とは、焼成カオリン中のメターカオリンを最
大にし、ムライトの量を最少にするものであった。
ンは通常大きな表面積を有し、大部分のメターカオリン
と少量のムライトから成る。これら従来の試みによる望
ましい結果とは、焼成カオリン中のメターカオリンを最
大にし、ムライトの量を最少にするものであった。
本発明は、上記反射率および磨耗試験の基準とは反対方
向の結果を追求するものである。ここで行うことは、表
面積を最大にしようとすることではなく、加熱処理を長
くして焼成カオリン中により多くのムライトを形成する
か、焼成温度を上げてより多くのムライトを形成するこ
とである。その結果、このように特定的に加熱処理され
た焼成カオリンは、以前のようにして得られたものより
表面積が小さくなる。しかし、与えられた粒子の大きさ
において、この成分の表面積減少は、きん青石焼結構造
の全体的特性にはほとんどマイナス効果を有さない。焼
成カオリンの加熱処理を強化することによって生じる利
点には、最終焼結製品が示す熱膨張率の低下および耐熱
衝撃性の向上が含まれる。前記の焼成状態におけるハロ
イサイト、ベントナイトおよびボールクレーなどの、カ
オリナイト以外のムライト形成クレーは、焼成カオリン
の場合と同じような得られる焼結構造に対する効果を有
する配向を示す。きん青石構造は約１１５０”Ｃ−１４
５０℃の範囲で焼成される。
向の結果を追求するものである。ここで行うことは、表
面積を最大にしようとすることではなく、加熱処理を長
くして焼成カオリン中により多くのムライトを形成する
か、焼成温度を上げてより多くのムライトを形成するこ
とである。その結果、このように特定的に加熱処理され
た焼成カオリンは、以前のようにして得られたものより
表面積が小さくなる。しかし、与えられた粒子の大きさ
において、この成分の表面積減少は、きん青石焼結構造
の全体的特性にはほとんどマイナス効果を有さない。焼
成カオリンの加熱処理を強化することによって生じる利
点には、最終焼結製品が示す熱膨張率の低下および耐熱
衝撃性の向上が含まれる。前記の焼成状態におけるハロ
イサイト、ベントナイトおよびボールクレーなどの、カ
オリナイト以外のムライト形成クレーは、焼成カオリン
の場合と同じような得られる焼結構造に対する効果を有
する配向を示す。きん青石構造は約１１５０”Ｃ−１４
５０℃の範囲で焼成される。
従って、本発明の目的にとって、前記反射率試験は本発
明の望むものとは違う結果を導く。従来のものに比べ、
本発明に係る焼成ムライト形成クレーにおいては、粒径
分布は変えられ、ムライトの存在割合はより大きくなり
、真密度は２．８ｇ／ｃ！Ｂ３から２．７５−２．９ｇ
／ｃｍ３に高められていることに留意されたい。このよ
うに特定的に加熱処理された焼成カオリンの表面チャー
ジ（ｓｕｒｔａｃｅ ｃｈａｒｇｅ）は変化され、従っ
て、この本発明による焼成カオリンを他のバッチ成分と
混合するとさらなる利点を与える。
明の望むものとは違う結果を導く。従来のものに比べ、
本発明に係る焼成ムライト形成クレーにおいては、粒径
分布は変えられ、ムライトの存在割合はより大きくなり
、真密度は２．８ｇ／ｃ！Ｂ３から２．７５−２．９ｇ
／ｃｍ３に高められていることに留意されたい。このよ
うに特定的に加熱処理された焼成カオリンの表面チャー
ジ（ｓｕｒｔａｃｅ ｃｈａｒｇｅ）は変化され、従っ
て、この本発明による焼成カオリンを他のバッチ成分と
混合するとさらなる利点を与える。
本発明による特定的に加熱処理された焼成カオリンは、
直径１ミクロン未満が約２５−４０％であって、直径１
ミクロン以上かつ２ミクロン未満が４５％以下の累積粒
径を有する。
直径１ミクロン未満が約２５−４０％であって、直径１
ミクロン以上かつ２ミクロン未満が４５％以下の累積粒
径を有する。
（実 施 例）
本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明する
。
。
本発明の実施に際し、以下の手順に従って本発明の組成
をバッチ取りし、成形し、そして焼成した。この手順に
はある程度の変更を加えることも可能であることは理解
されよう。通常、焼結構造の興味ある組成は約２９−５
２ｗｔ．％のシリカ（好ましくは４８．２−５１．２ｗ
ｔ．％）、約２０−４８ｖｔ ．％のアルミナ（好まし
くは３３．９−３６．９ｗｔ．％）、および約１１−１
８ｗｔ．％のマグネシア（好ましくは１２．５−１４．
５Ｖｔ．％）である。
をバッチ取りし、成形し、そして焼成した。この手順に
はある程度の変更を加えることも可能であることは理解
されよう。通常、焼結構造の興味ある組成は約２９−５
２ｗｔ．％のシリカ（好ましくは４８．２−５１．２ｗ
ｔ．％）、約２０−４８ｖｔ ．％のアルミナ（好まし
くは３３．９−３６．９ｗｔ．％）、および約１１−１
８ｗｔ．％のマグネシア（好ましくは１２．５−１４．
５Ｖｔ．％）である。
タルク、カオリン、酸化アルミニウムおよびアモルファ
スシリカを表１の下部に示す割合で初期バッチとして混
合した。例２．４および６において、２５．４ｗｔ．％
の市販焼成カオリンを、示された割合で従来技術に従っ
て初期バッチと混合した。
スシリカを表１の下部に示す割合で初期バッチとして混
合した。例２．４および６において、２５．４ｗｔ．％
の市販焼成カオリンを、示された割合で従来技術に従っ
て初期バッチと混合した。
例１， ３． ５および７において、２５．４ｗｔ
．％の本発明による特定的に加熱処理された焼成カオリ
ンを、示された割合で初期バッチと混合した。これらの
混合物に、１００重量部の混合物を基準にして３０．５
重量部の水を加えた。２．７重量部のメチルセルロース
および０．６重量部のステアリン酸ナトリウムを加えた
。得られた混合物をロータリーミキサーで混合し、混練
し、そして真空押出機でハニカム形状に押し出した。成
形された構造を乾燥し、次に焼成しできん青石ハニカム
を得た。表１の上部に、これらきん青石ハニカムの最終
焼成組成が示されている。これらのきん青石ハニカムを
約１４００℃で焼結した。
．％の本発明による特定的に加熱処理された焼成カオリ
ンを、示された割合で初期バッチと混合した。これらの
混合物に、１００重量部の混合物を基準にして３０．５
重量部の水を加えた。２．７重量部のメチルセルロース
および０．６重量部のステアリン酸ナトリウムを加えた
。得られた混合物をロータリーミキサーで混合し、混練
し、そして真空押出機でハニカム形状に押し出した。成
形された構造を乾燥し、次に焼成しできん青石ハニカム
を得た。表１の上部に、これらきん青石ハニカムの最終
焼成組成が示されている。これらのきん青石ハニカムを
約１４００℃で焼結した。
表２は、市販の焼成カオリンと特定的に加熱処理された
焼成カオリンの特性を示している。表１と同様に、例２
，４および６は市販の焼成カオリンを含み、例１．
３． ５および７は本発明による特定的に加熱処理さ
れた焼成カオリンを含む。例１， ３． ５および
７のいずれもが例２，４および６より真密度が大きい。
焼成カオリンの特性を示している。表１と同様に、例２
，４および６は市販の焼成カオリンを含み、例１．
３． ５および７は本発明による特定的に加熱処理さ
れた焼成カオリンを含む。例１， ３． ５および
７のいずれもが例２，４および６より真密度が大きい。
例１， ３． ５および７におけるムライトの量は
例２．４および６におけるムライトの量よりかなり多い
。例１，３．５および７における表面積の値は例２，４
および６における表面積の値より小さい。特定的に加熱
処理された焼成カオリンを９５０℃−１１５０℃の範囲
まで加熱した。特定的に加熱処理された焼成カオリンに
おける上記焼成温度の下端においては、より高い温度で
得られた結果と同じ結果を得るのに、より長時間を要す
る。
例２．４および６におけるムライトの量よりかなり多い
。例１，３．５および７における表面積の値は例２，４
および６における表面積の値より小さい。特定的に加熱
処理された焼成カオリンを９５０℃−１１５０℃の範囲
まで加熱した。特定的に加熱処理された焼成カオリンに
おける上記焼成温度の下端においては、より高い温度で
得られた結果と同じ結果を得るのに、より長時間を要す
る。
表 １
Ｓ１０ ｚ ５０．３ ５０．３ ５０．３ ５０
！ ５０．３ ５０．３ ５０．３ＡＩ２０ ３３６．
０ ３８．０ ３．８．０ ３Ｂ．０ ３Ｂ。０ ３［
ｉ．０ ３Ｂ．ＯＭｇＯ Ｌ３．７ １３．７
１３．７ １３．７ １３．７ ｔ３．７ １３．７％
＜１！１ ％＜２ｊ 表ｉ１ｊ／ｙ ％ムライト 真！度 ｇｍ／ｃｃ ８．６ ９．８ ７．４ ３Ｊ ２．７９ ２．７ 表 ８３ Ｇｏ ５７ ８．５ ９．７ Ｂ．３ ９．４ ４．１ ４８ ２．７７ ２．７Ｂ ２．８ 表 タルク ４０，８ カオリン ｌ５，４ 酸化アルミニウム１４．９ アモルファス １．５ ３ｉｎ． ４０．８ ４０．８ ４０．８ １５．４ １５．４ １５．４ １４．９ １４．９ １４．９ １．５ １．５ １．５ ４０．８ ４０．８ ４０．８ １５．４ １５．４ １５．４ １４．９ １４．９ １４．９ １．５ １．５ １．５ ！１１？Ａ＄ ４．９８ ６．３７ ６
．１８ ７４耐Ｍｉｉｌ性 ８９５ ８
００ ８３１３ ７７８Ｉレシオ ０．８０３
０．７４７ ０．８０３ ０．７５７５．６８
６．６７ ６．１９ ０．７９１ ０．７８７ ０．７２１７表３は、従
来のきん青石焼結構造の特性と本発明による構造の特性
を示している。表３の各例は表１および２と同様である
。例１，３．５および７における熱膨張率（２５℃−８
００℃の範囲における熱膨張率であって、単位はｌＯ゜
Ｔ／’Ｃである）は全て例２，４および６における熱膨
張率よりかなり小さい。本発明の構造における耐熱衝撃
性は従来のものより大きい。本発明の構造におけるＩレ
シオは従来のものと同じかそれ以上である。
！ ５０．３ ５０．３ ５０．３ＡＩ２０ ３３６．
０ ３８．０ ３．８．０ ３Ｂ．０ ３Ｂ。０ ３［
ｉ．０ ３Ｂ．ＯＭｇＯ Ｌ３．７ １３．７
１３．７ １３．７ １３．７ ｔ３．７ １３．７％
＜１！１ ％＜２ｊ 表ｉ１ｊ／ｙ ％ムライト 真！度 ｇｍ／ｃｃ ８．６ ９．８ ７．４ ３Ｊ ２．７９ ２．７ 表 ８３ Ｇｏ ５７ ８．５ ９．７ Ｂ．３ ９．４ ４．１ ４８ ２．７７ ２．７Ｂ ２．８ 表 タルク ４０，８ カオリン ｌ５，４ 酸化アルミニウム１４．９ アモルファス １．５ ３ｉｎ． ４０．８ ４０．８ ４０．８ １５．４ １５．４ １５．４ １４．９ １４．９ １４．９ １．５ １．５ １．５ ４０．８ ４０．８ ４０．８ １５．４ １５．４ １５．４ １４．９ １４．９ １４．９ １．５ １．５ １．５ ！１１？Ａ＄ ４．９８ ６．３７ ６
．１８ ７４耐Ｍｉｉｌ性 ８９５ ８
００ ８３１３ ７７８Ｉレシオ ０．８０３
０．７４７ ０．８０３ ０．７５７５．６８
６．６７ ６．１９ ０．７９１ ０．７８７ ０．７２１７表３は、従
来のきん青石焼結構造の特性と本発明による構造の特性
を示している。表３の各例は表１および２と同様である
。例１，３．５および７における熱膨張率（２５℃−８
００℃の範囲における熱膨張率であって、単位はｌＯ゜
Ｔ／’Ｃである）は全て例２，４および６における熱膨
張率よりかなり小さい。本発明の構造における耐熱衝撃
性は従来のものより大きい。本発明の構造におけるＩレ
シオは従来のものと同じかそれ以上である。
熱衝撃特性を試験するため、焼結構造の一片をキャニス
ターに入れ、加熱空気と室温空気のサイクルにさらした
。２０サイクルの後、この片を切り出し、クラックを目
視検査し、タップ（ｔａｐ）Ｌてリングの明瞭さを測っ
た。この片がこの試験をパスしたら、キャニスターに戻
して温度を２５℃上げた。クラックが目視されるかリン
グの明瞭さが低減するまで前記手順をくり返した。試験
において破損を生じた温度を破損温度として記録した。
ターに入れ、加熱空気と室温空気のサイクルにさらした
。２０サイクルの後、この片を切り出し、クラックを目
視検査し、タップ（ｔａｐ）Ｌてリングの明瞭さを測っ
た。この片がこの試験をパスしたら、キャニスターに戻
して温度を２５℃上げた。クラックが目視されるかリン
グの明瞭さが低減するまで前記手順をくり返した。試験
において破損を生じた温度を破損温度として記録した。
試験の温度範囲は６５０℃−９７５℃であった。
表１．２および３の例を３つの異った実験グル−ブに分
けた。例１および２は実験１，例３および４は実験２．
そして例５，６および７は実験３とした。これらの観察
結果を各実験内で比較し、従来技術と本発明の間の大き
な相違を見い出した。
けた。例１および２は実験１，例３および４は実験２．
そして例５，６および７は実験３とした。これらの観察
結果を各実験内で比較し、従来技術と本発明の間の大き
な相違を見い出した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）約２９−５２ｗｔ．％のＳｉＯ＿２，２０−４８ｗ
ｔ．％のＡｌ＿２Ｏ＿３および１１−１６ｗｔ．％のＭ
ｇＯから実質的に成るきん青石焼結構造であって、 約４−６５ｗｔ．％のムライトを含有しかつ２．７５−
２．９ｇ／ｃｍ＾３の範囲の真密度を有する特定的に焼
成されたムライト形成クレーを約１−４０ｗｔ．％含む
きん青石形成バッチから形成され、２５℃−８００℃の
範囲内で７．０×１０＾−＾７／℃未満の熱膨張率と、
８００℃を超える破損温度の耐熱衝撃性と、０．７５０
を超えるＩレシオとを有することを特徴とするきん青石
焼結構造。 ２）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが約９
．５ｍ＾２／ｇ未満の表面積を有することを特徴とする
請求項１記載のきん青石焼結構造。 ３）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが、１
ミクロン未満が約２５−４０％でありかつ１ミクロン以
上で２ミクロン未満が４５％以下の粒径を有する粒子か
ら実質的に成ることを特徴とする請求項１記載のきん青
石焼結構造。 ４）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが６−
３０ｗｔ．％のムライトを含むことを特徴とする請求項
１記載のきん青石焼結構造。 ５）約４−６５ｗｔ．％のムライトを含有する特定的に
焼成されたムライト形成クレーを約１−４０ｗｔ．％含
み、そして約２９−５２ｗｔ．％のＳｉＯ＿２，２０−
４８ｗｔ．％のＡｌ＿２Ｏ＿３および１１−１６ｗｔ．
％のＭｇＯから実質的に成る組成を生じる成形用きん青
石形成バッチ混合物を調製し、 該バッチ混合物を構造に成形し、 該構造を約１１５０℃−１４５０℃の範囲の温度で焼成
して、２５℃−８００℃の範囲内で７．０×１０＾−＾
７／℃未満の熱膨張率と８００℃を超える破損温度の耐
熱衝撃性と０．７５０を超えるＩレシオとを有する焼結
きん青石構成を形成する、 各工程から成るきん青石焼結構造の製造方法。 ６）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが６−
３０ｗｔ．％のムライトを含むことを特徴とする請求項
５記載の製造方法。 ７）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが２．
７５−２．９ｇ／ｃｍ＾３の真密度を有することを特徴
とする請求項５記載の製造方法。 ８）前記特定的に焼成されたムライト形成クレーが約９
．５ｍ＾２／ｇ未満の表面積を有することを特徴とする
請求項５記載の製造方法。 ９）前記ムライト形成クレーがカオリン、ハロイサイト
、ベントナイトおよびボールクレーから選択されること
を特徴とする請求項１記載のきん青石焼結構造。 １０）前記ムライト形成クレーがカオリンであることを
特徴とする請求項９記載のきん青石焼結構造。 １１）前記ムライト形成クレーがカオリン、ハロイサイ
ト、ベントナイトおよびボールクレーから選択されるこ
とを特徴とする請求項５記載の製造方法。 １２）前記ムライト形成クレーがカオリンであることを
特徴とする請求項１１記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/340,434 US4950628A (en) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | Material and process to produce low thermal expansion cordierite structures |
| US340434 | 1989-04-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293375A true JPH02293375A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2943937B2 JP2943937B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=23333334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101536A Expired - Fee Related JP2943937B2 (ja) | 1989-04-19 | 1990-04-17 | 低熱膨脹性きん青石ハニカム構造物およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4950628A (ja) |
| EP (1) | EP0393565B1 (ja) |
| JP (1) | JP2943937B2 (ja) |
| DE (1) | DE69001857T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5849391A (en) * | 1994-08-26 | 1998-12-15 | Nippondenco Co., Ltd. | Cordierite honeycomb structure and process for producing the same |
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| US5296423A (en) * | 1992-01-03 | 1994-03-22 | Corning Incorporated | Cordierite substrates |
| US5409870A (en) * | 1992-11-20 | 1995-04-25 | Corning Incorporated | Modified cordierite precursors |
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| US6238618B1 (en) | 1998-10-01 | 2001-05-29 | Corning Incorporated | Production of porous mullite bodies |
| WO2000030995A1 (en) | 1998-11-20 | 2000-06-02 | Corning Incorporated | Fabrication of low thermal expansion, high strength cordierite structures |
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| WO2020263114A1 (en) | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Corning Incorporated | Marking of ceramic bodies |
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1989
- 1989-04-19 US US07/340,434 patent/US4950628A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-17 JP JP2101536A patent/JP2943937B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-17 EP EP90107228A patent/EP0393565B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 DE DE90107228T patent/DE69001857T2/de not_active Expired - Fee Related
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| US4950628A (en) | 1990-08-21 |
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