JPH05154390A - 金属製触媒担体の製造方法 - Google Patents
金属製触媒担体の製造方法Info
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- JPH05154390A JPH05154390A JP3327730A JP32773091A JPH05154390A JP H05154390 A JPH05154390 A JP H05154390A JP 3327730 A JP3327730 A JP 3327730A JP 32773091 A JP32773091 A JP 32773091A JP H05154390 A JPH05154390 A JP H05154390A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、排気ガスの浄化を行なう触媒コン
バータ等で用いられる金属製触媒担体の製造方法に関
し、基材（平板と波板）の耐酸化性を向上させることを
目的とする。 【構成】 温度上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱
速度で約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するよ
うに平板２１または小波板と波板２２に熱処理を施して
平板２１または小波板と波板２２の表面に酸化アルミニ
ウムの皮膜層１を生成する。
バータ等で用いられる金属製触媒担体の製造方法に関
し、基材（平板と波板）の耐酸化性を向上させることを
目的とする。 【構成】 温度上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱
速度で約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するよ
うに平板２１または小波板と波板２２に熱処理を施して
平板２１または小波板と波板２２の表面に酸化アルミニ
ウムの皮膜層１を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスの浄化を行な
う触媒コンバータ等で用いられる金属製触媒担体の製造
方法に関するものである。
う触媒コンバータ等で用いられる金属製触媒担体の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、排気ガスの浄化を行なうメタル
触媒コンバータ等では、金属製触媒担体が使用されてい
る。
触媒コンバータ等では、金属製触媒担体が使用されてい
る。
【０００３】この種の金属製触媒担体は、図４に示す如
く、金属製の平板２１と波板２２とを重ね、これ等を巻
き回し、コア部２３を形成して構成されている。かかる
金属製触媒担体の製造方法を図５，図６により説明す
る。
く、金属製の平板２１と波板２２とを重ね、これ等を巻
き回し、コア部２３を形成して構成されている。かかる
金属製触媒担体の製造方法を図５，図６により説明す
る。
【０００４】アルミニウムを含有したフェライト系ステ
ンレス鋼合金からなる素材を材料として、平板２１と波
板２２に成形した後、これ等の平板２１と波板２２を多
重に巻いてコア部２３を成形し、この後、平板２１と波
板２２とをろう付け或いは溶接した後、基材２４（平板
２１及び波板２２）に熱処理して、基材２４の表面に、
特開昭６４−５８３５１号公報に示すようにアルミニウ
ムを媒体としてアルミナウィスカ層２５を生成し、さら
に、アルミナウィスカ層２５の表面に、白金等の金属触
媒２６Ａが含浸されたウォッシュコート層２６を形成す
る。
ンレス鋼合金からなる素材を材料として、平板２１と波
板２２に成形した後、これ等の平板２１と波板２２を多
重に巻いてコア部２３を成形し、この後、平板２１と波
板２２とをろう付け或いは溶接した後、基材２４（平板
２１及び波板２２）に熱処理して、基材２４の表面に、
特開昭６４−５８３５１号公報に示すようにアルミニウ
ムを媒体としてアルミナウィスカ層２５を生成し、さら
に、アルミナウィスカ層２５の表面に、白金等の金属触
媒２６Ａが含浸されたウォッシュコート層２６を形成す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる金属製触媒担体
の製造方法にあっては、基材２４は、０℃から１０００
℃を超えた適切な温度までの温度域で熱処理される。こ
の熱処理の過程では、約８５０℃以下の温度域，約８５
０℃〜約１０００℃の温度域，約１０００℃以上の温度
域の３つの温度域で、それぞれ基材２４の表面の酸化過
程が異なる。即ち、 （１）約８５０℃以下の温度域では、基材２４の酸化速
度は遅く、基材２４の表面が酸化される。
の製造方法にあっては、基材２４は、０℃から１０００
℃を超えた適切な温度までの温度域で熱処理される。こ
の熱処理の過程では、約８５０℃以下の温度域，約８５
０℃〜約１０００℃の温度域，約１０００℃以上の温度
域の３つの温度域で、それぞれ基材２４の表面の酸化過
程が異なる。即ち、 （１）約８５０℃以下の温度域では、基材２４の酸化速
度は遅く、基材２４の表面が酸化される。
【０００６】（２）基材２４は常法に従った加熱速度
（例えば５〜１０℃／分）で約８５０℃〜約１０００℃
の温度域を通過し、アルミナウィスカ層２５が生成され
るが、同時に粗雑な酸化アルミニウム層が一部生成され
る虞がある。
（例えば５〜１０℃／分）で約８５０℃〜約１０００℃
の温度域を通過し、アルミナウィスカ層２５が生成され
るが、同時に粗雑な酸化アルミニウム層が一部生成され
る虞がある。
【０００７】そして、アルミニウムを媒体として生成さ
れたアルミナウィスカ層２５は、基材２４中のアルミニ
ウムが拡散により表面近傍に移動して、大気中の酸素と
反応して生成され、基材２４の表面上に多数のアルミナ
ウィスカが突き出た状態となっており、ミクロ的かつ平
面的にみると点在状の粗い状態で、表面を全面に亘って
被覆した状態にはなっていない。
れたアルミナウィスカ層２５は、基材２４中のアルミニ
ウムが拡散により表面近傍に移動して、大気中の酸素と
反応して生成され、基材２４の表面上に多数のアルミナ
ウィスカが突き出た状態となっており、ミクロ的かつ平
面的にみると点在状の粗い状態で、表面を全面に亘って
被覆した状態にはなっていない。
【０００８】また、アルミナウィスカ層２５を生成する
ためには、所定の量の酸化増量を必要とし、それに応じ
て所定の量のアルミニウムも必要としており、素材２４
中のアルミニウムが基材２４の表面に拡散して供給され
る。その結果、基材２４のアルミニウムの成分が相対的
に少なくなり、基材２４を脆弱化することになる。
ためには、所定の量の酸化増量を必要とし、それに応じ
て所定の量のアルミニウムも必要としており、素材２４
中のアルミニウムが基材２４の表面に拡散して供給され
る。その結果、基材２４のアルミニウムの成分が相対的
に少なくなり、基材２４を脆弱化することになる。
【０００９】（３）約１０００℃以上の温度域になる
と、約８５０℃〜約１０００℃の温度域で生成された粗
雑なアルミナウィスカ層２５をベースにして、さらにア
ルミナウィスカ層２５が生成されるが、そのアルミナウ
ィスカ層２５の表面が粗雑になり、緻密になり難いとい
う問題がある。かかる場合、基材２４の表面はアルミナ
ウィスカ層２５で全面に亘って覆われておらず、露出し
た部分があるため、耐酸化性が悪く、ひいては、耐熱性
が悪いという問題があった。加熱時間を長くすれば、基
材２４の表面は緻密にすることができるが、実用的では
ないとされている。
と、約８５０℃〜約１０００℃の温度域で生成された粗
雑なアルミナウィスカ層２５をベースにして、さらにア
ルミナウィスカ層２５が生成されるが、そのアルミナウ
ィスカ層２５の表面が粗雑になり、緻密になり難いとい
う問題がある。かかる場合、基材２４の表面はアルミナ
ウィスカ層２５で全面に亘って覆われておらず、露出し
た部分があるため、耐酸化性が悪く、ひいては、耐熱性
が悪いという問題があった。加熱時間を長くすれば、基
材２４の表面は緻密にすることができるが、実用的では
ないとされている。
【００１０】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、基材（平板と波板）の耐
酸化性を向上させることができる金属製触媒担体の製造
方法を提供することである。
なされたもので、その目的は、基材（平板と波板）の耐
酸化性を向上させることができる金属製触媒担体の製造
方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
を含有したフェライト系ステンレス鋼合金からなる素材
を成形した平板または小波板と波板とを重ね合わせ、こ
れらを多重に巻いた後、平板または小波板と波板とをろ
う付け或いは溶接等により接合し、次いで、前記平板ま
たは小波板と波板の表面に、ウォッシュコート層を付着
するための熱処理を施す金属製触媒担体の製造方法にお
いて、温度上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱速度
で約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するように
平板または小波板と波板に熱処理を施して平板または小
波板と波板の表面に酸化アルミニウムの皮膜層を生成す
ることを特徴とする。
を含有したフェライト系ステンレス鋼合金からなる素材
を成形した平板または小波板と波板とを重ね合わせ、こ
れらを多重に巻いた後、平板または小波板と波板とをろ
う付け或いは溶接等により接合し、次いで、前記平板ま
たは小波板と波板の表面に、ウォッシュコート層を付着
するための熱処理を施す金属製触媒担体の製造方法にお
いて、温度上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱速度
で約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するように
平板または小波板と波板に熱処理を施して平板または小
波板と波板の表面に酸化アルミニウムの皮膜層を生成す
ることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明においては、温度上昇過程で１分当たり
５０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１０００℃の温
度域を通過するように平板または小波板と波板に熱処理
を施して平板または小波板と波板の表面に酸化アルミニ
ウムの皮膜層を生成する。
５０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１０００℃の温
度域を通過するように平板または小波板と波板に熱処理
を施して平板または小波板と波板の表面に酸化アルミニ
ウムの皮膜層を生成する。
【００１３】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図１は本発明の実施例に係わる金属製触媒担体
の製造方法を工程を追って示す説明図である。なお、本
実施例においては、金属製触媒担体の構成部品は従来例
と同様であり、金属製触媒担体は、図４に示す如く、後
述の金属材料の平板２１と波板２２とを重ね、これ等を
巻き回し、コア部２３を形成して構成されている。
明する。図１は本発明の実施例に係わる金属製触媒担体
の製造方法を工程を追って示す説明図である。なお、本
実施例においては、金属製触媒担体の構成部品は従来例
と同様であり、金属製触媒担体は、図４に示す如く、後
述の金属材料の平板２１と波板２２とを重ね、これ等を
巻き回し、コア部２３を形成して構成されている。
【００１４】第１工程Ｓ１では、平板２１と波板２２
は、アルミニウム５％を含有した鉄７５％、クロム２０
％のステンレス鋼合金を材料としており、その素材を準
備する。 第２工程Ｓ２では、常法に従って、素材を平
板２１と波板２２に成形した後、平板２１と波板２２を
多重に巻いてコア部２３を成形し、この後、平板２１と
波板２２とをろう付け或いは溶接する。
は、アルミニウム５％を含有した鉄７５％、クロム２０
％のステンレス鋼合金を材料としており、その素材を準
備する。 第２工程Ｓ２では、常法に従って、素材を平
板２１と波板２２に成形した後、平板２１と波板２２を
多重に巻いてコア部２３を成形し、この後、平板２１と
波板２２とをろう付け或いは溶接する。
【００１５】第３工程Ｓ３では、前記平板２１と波板２
２とに熱処理が施される。即ち、（１）約８５０℃以下
の温度域では、平板２１と波板２２の酸化速度は小さ
く、それらの表面が酸化される。（２）温度上昇過程で
１分当たり７０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１０
００℃の温度域を通過するように平板２１と波板２２の
表面に熱処理を施して図２に示す酸化アルミニウムの皮
膜層（非アルミナウィスカ形態）１が生成される。この
加熱速度は、図３の点線で示すような従来のアルミナウ
ィスカ層を生成する場合の加熱速度に比して、速くなっ
ており、実験によれば、図３の実線で示すような酸化増
量が得られる。（３）温度域が約１０００℃以上になる
と、約８５０℃〜約１０００℃の温度域で生成された緻
密な酸化アルミニウムの皮膜層１をベースにして、さら
に酸化アルミニウムの皮膜層１が生成されるが、その酸
化アルミニウムの皮膜層１の表面が緻密になる。ミクロ
的かつ平面的にみると、酸化アルミニウムの皮膜層１
は、平板２１（波板２２）の表面の全体を覆うように緻
密な組織となっている。なお、図には平板２１の場合の
みを図示している。
２とに熱処理が施される。即ち、（１）約８５０℃以下
の温度域では、平板２１と波板２２の酸化速度は小さ
く、それらの表面が酸化される。（２）温度上昇過程で
１分当たり７０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１０
００℃の温度域を通過するように平板２１と波板２２の
表面に熱処理を施して図２に示す酸化アルミニウムの皮
膜層（非アルミナウィスカ形態）１が生成される。この
加熱速度は、図３の点線で示すような従来のアルミナウ
ィスカ層を生成する場合の加熱速度に比して、速くなっ
ており、実験によれば、図３の実線で示すような酸化増
量が得られる。（３）温度域が約１０００℃以上になる
と、約８５０℃〜約１０００℃の温度域で生成された緻
密な酸化アルミニウムの皮膜層１をベースにして、さら
に酸化アルミニウムの皮膜層１が生成されるが、その酸
化アルミニウムの皮膜層１の表面が緻密になる。ミクロ
的かつ平面的にみると、酸化アルミニウムの皮膜層１
は、平板２１（波板２２）の表面の全体を覆うように緻
密な組織となっている。なお、図には平板２１の場合の
みを図示している。
【００１６】第４工程Ｓ４では、酸化アルミニウムの皮
膜層１の表面に、白金等の金属触媒２Ａが含浸されたウ
ォッシュコート層２を形成する。以上の如き構成によれ
ば、温度上昇過程で１分当たり７０℃以上の加熱速度で
約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するように平
板２１と波板２２の表面に熱処理を施して酸化アルミニ
ウムの皮膜層１が生成されるので、従来例の如きミクロ
的かつ平面的にみるとアルミナウィスカ層が点在状の粗
い状態で、表面を全面に亘って被覆した状態ではないの
に比して、平板２１，波板２２の表面の全体を覆うよう
に酸化アルミニウムの皮膜層が生成される。平板２１，
波板２２の表面はミクロ的かつ平面的にみると緻密な状
態となっている。従って、平板２１，波板２２の表面の
耐酸化性を向上させ、ひいては、耐熱性も向上させるこ
とができる。
膜層１の表面に、白金等の金属触媒２Ａが含浸されたウ
ォッシュコート層２を形成する。以上の如き構成によれ
ば、温度上昇過程で１分当たり７０℃以上の加熱速度で
約８５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するように平
板２１と波板２２の表面に熱処理を施して酸化アルミニ
ウムの皮膜層１が生成されるので、従来例の如きミクロ
的かつ平面的にみるとアルミナウィスカ層が点在状の粗
い状態で、表面を全面に亘って被覆した状態ではないの
に比して、平板２１，波板２２の表面の全体を覆うよう
に酸化アルミニウムの皮膜層が生成される。平板２１，
波板２２の表面はミクロ的かつ平面的にみると緻密な状
態となっている。従って、平板２１，波板２２の表面の
耐酸化性を向上させ、ひいては、耐熱性も向上させるこ
とができる。
【００１７】また、酸化アルミニウムの皮膜層１を生成
するためには、所定の量の酸化増量を必要とし、それに
応じて所定の量のアルミニウムも必要としているが、図
３に点線で示す従来のアルミナウィスカ層を生成する場
合に比して、酸化増量が少なく、それに対応してアルミ
ニウムの量も少ないので、平板２１，波板２２中のアル
ミニウムが表面上に拡散する量が少なく、基材２４中に
残存し、平板２１，波板２２の脆弱化を防止することが
できる。
するためには、所定の量の酸化増量を必要とし、それに
応じて所定の量のアルミニウムも必要としているが、図
３に点線で示す従来のアルミナウィスカ層を生成する場
合に比して、酸化増量が少なく、それに対応してアルミ
ニウムの量も少ないので、平板２１，波板２２中のアル
ミニウムが表面上に拡散する量が少なく、基材２４中に
残存し、平板２１，波板２２の脆弱化を防止することが
できる。
【００１８】なお、本実施例においては、温度上昇過程
で１分当たり７０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１
０００℃の温度域を通過するように平板２１，波板２２
の表面に熱処理を施して酸化アルミニウムの皮膜層１が
生成されるようになっているが、少なくとも１分当たり
５０℃以上の加熱速度で行なっても同様の効果が得られ
る。
で１分当たり７０℃以上の加熱速度で約８５０℃〜約１
０００℃の温度域を通過するように平板２１，波板２２
の表面に熱処理を施して酸化アルミニウムの皮膜層１が
生成されるようになっているが、少なくとも１分当たり
５０℃以上の加熱速度で行なっても同様の効果が得られ
る。
【００１９】また、本実施例においては、平板２１と波
板２２を積層して該金属触媒担体を構成したが、平板２
１に代えて、低い山の波を形成してなる小波板と波板と
で金属触媒担体を構成することもできる。
板２２を積層して該金属触媒担体を構成したが、平板２
１に代えて、低い山の波を形成してなる小波板と波板と
で金属触媒担体を構成することもできる。
【００２０】さらに、本実施例の金属触媒担体において
は、平板２１と波板２２との接合はろう付けまたは溶接
によって行なわれているが、これに限定されず、平板２
１と波板２２との積層体が保持される接合方法でも良
い。
は、平板２１と波板２２との接合はろう付けまたは溶接
によって行なわれているが、これに限定されず、平板２
１と波板２２との積層体が保持される接合方法でも良
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したよう本発明によれば、温度
上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱速度で約８５０
℃〜約１０００℃の温度域を通過するように平板または
小波板と波板に熱処理を施して平板または小波板と波板
の表面に酸化アルミニウムの皮膜層を生成するので、ミ
クロ的かつ平面的にみると従来のアルミナウィスカ層が
点在状の粗い状態で、平板または小波板，波板の表面を
全面に亘って被覆した状態ではないのに比して、平板ま
たは小波板，波板の表面の全体を覆うように酸化アルミ
ニウムの皮膜層が生成される。平板または小波板，波板
の表面はミクロ的かつ平面的にみると緻密な状態となっ
ている。従って、平板または小波板，波板の表面の耐酸
化性を向上させ、ひいては、耐熱性も向上させることが
できる。
上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱速度で約８５０
℃〜約１０００℃の温度域を通過するように平板または
小波板と波板に熱処理を施して平板または小波板と波板
の表面に酸化アルミニウムの皮膜層を生成するので、ミ
クロ的かつ平面的にみると従来のアルミナウィスカ層が
点在状の粗い状態で、平板または小波板，波板の表面を
全面に亘って被覆した状態ではないのに比して、平板ま
たは小波板，波板の表面の全体を覆うように酸化アルミ
ニウムの皮膜層が生成される。平板または小波板，波板
の表面はミクロ的かつ平面的にみると緻密な状態となっ
ている。従って、平板または小波板，波板の表面の耐酸
化性を向上させ、ひいては、耐熱性も向上させることが
できる。
【００２２】また、酸化アルミニウムの皮膜層を生成す
るために必要な酸化増量が、従来のアルミナウィスカ層
を生成する場合に比して少なく、それに対応してアルミ
ニウムの量も少ないので、平板または小波板と波板中の
アルミニウムが表面上に拡散する量が少なく、基材中に
充分に残存し、平板または小波板，波板の脆弱化を防止
することができる効果を奏する。
るために必要な酸化増量が、従来のアルミナウィスカ層
を生成する場合に比して少なく、それに対応してアルミ
ニウムの量も少ないので、平板または小波板と波板中の
アルミニウムが表面上に拡散する量が少なく、基材中に
充分に残存し、平板または小波板，波板の脆弱化を防止
することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る金属製触媒担体の製造方
法の工程図である。
法の工程図である。
【図２】同金属製触媒担体の製造方法によって製造され
た波板，平板のミクロ構造断面図である。
た波板，平板のミクロ構造断面図である。
【図３】同金属製触媒担体の製造方法の温度上昇過程と
酸化増量との関係を示す説明図である。
酸化増量との関係を示す説明図である。
【図４】従来における金属製触媒担体の斜視図である。
【図５】同金属製触媒担体の製造方法の工程図である。
【図６】同金属製触媒担体の製造方法によって製造され
た平板，波板のミクロ構造断面図である。
た平板，波板のミクロ構造断面図である。
１ 酸化アルミニウムの皮膜層 ２ ウォッシュコート層 ２１ 平板 ２２ 波板
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウムを含有したフェライト系ス
テンレス鋼合金からなる素材を成形した平板（２１）ま
たは小波板と波板（２２）とを重ね合わせ、これらを多
重に巻いた後、平板（２１）または小波板と波板（２
２）とをろう付け或いは溶接等により接合し、次いで、
前記平板（２１）または小波板と波板（２２）の表面
に、ウォッシュコート層（２）を付着するための熱処理
を施す金属製触媒担体の製造方法において、 温度上昇過程で１分当たり５０℃以上の加熱速度で約８
５０℃〜約１０００℃の温度域を通過するように平板
（２１）または小波板と波板（２２）に熱処理を施して
平板（２１）または小波板と波板（２２）の表面に酸化
アルミニウムの皮膜層（１）を生成することを特徴とす
る金属製触媒担体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32773091A JP3287364B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 金属製触媒担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32773091A JP3287364B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 金属製触媒担体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154390A true JPH05154390A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3287364B2 JP3287364B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18202350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32773091A Expired - Fee Related JP3287364B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 金属製触媒担体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287364B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP32773091A patent/JP3287364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287364B2 (ja) | 2002-06-04 |
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