JPH0543363A - エンジン用断熱部材およびその製造方法 - Google Patents
エンジン用断熱部材およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0543363A JPH0543363A JP22212891A JP22212891A JPH0543363A JP H0543363 A JPH0543363 A JP H0543363A JP 22212891 A JP22212891 A JP 22212891A JP 22212891 A JP22212891 A JP 22212891A JP H0543363 A JPH0543363 A JP H0543363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- silicon carbide
- engine
- insulating member
- aluminum titanate
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジン用断熱部材の断熱性および機械的強度
を向上すること。 【構成】チタン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に
流し込み、排泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウ
ムの外周に炭化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪
素の繊維に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュ
ウムアルミノシリケイトガラスを浸透させることによ
り、母材１の表面に形成されたチタン酸アルミニュウム
層３の表面に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラスとの複合材からなる層２が形成されたエン
ジン用断熱部材を得ることができる。
を向上すること。 【構成】チタン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に
流し込み、排泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウ
ムの外周に炭化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪
素の繊維に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュ
ウムアルミノシリケイトガラスを浸透させることによ
り、母材１の表面に形成されたチタン酸アルミニュウム
層３の表面に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラスとの複合材からなる層２が形成されたエン
ジン用断熱部材を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン用断熱部材及
びその製造方法に関し、特に熱の放散を極力減らし、か
つ機械的強度の高いセラミックスと炭化珪素繊維の複合
体よりなるエンジン用断熱部材及びその製造方法に関す
るものである。
びその製造方法に関し、特に熱の放散を極力減らし、か
つ機械的強度の高いセラミックスと炭化珪素繊維の複合
体よりなるエンジン用断熱部材及びその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の例えば、エンジンの排気ポートに
は断熱材が使用される。この断熱材として従来はチタン
酸アルミニュウムを金属で鋳ぐるんだものが用いられて
いた。その理由はチタン酸アルミニュウムは低熱伝導お
よび低熱膨張であるという性質を利用することにより、
エンジン（排気ポート）の冷却に必要なエネルギを少な
くし、また、断熱効果により排気温度の低下を少なくし
て、ガソリンエンジンにおける排気ガス浄化のための触
媒効果を早期に発揮させるという効果を期待するためで
ある。
は断熱材が使用される。この断熱材として従来はチタン
酸アルミニュウムを金属で鋳ぐるんだものが用いられて
いた。その理由はチタン酸アルミニュウムは低熱伝導お
よび低熱膨張であるという性質を利用することにより、
エンジン（排気ポート）の冷却に必要なエネルギを少な
くし、また、断熱効果により排気温度の低下を少なくし
て、ガソリンエンジンにおける排気ガス浄化のための触
媒効果を早期に発揮させるという効果を期待するためで
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のチタン酸ア
ルミニュウムの熱伝導率（0.004Cal/cm.s.℃) は小さい
ので一応その効果を果たすことができたが、更に熱伝導
率の低い断熱材料を開発し、例えばエンジンの排気ポー
トを例にしていえば冷却エネルギの損失を少なくし、か
つ、排気ガスの放熱をできるかぎり防止して、排気ガス
の熱エネルギを有効に利用することが望まれる。また、
チタン酸アルミニュウムは断熱性には優れているが、機
械的強度は3Kg/mm2 と小さく機械的強度を要求する部材
としてチタン酸アルミニュウムを使用するには問題があ
り、機械的強度の高い材料が望まれている。このよう
に、現在においては断熱性が高く、かつ、機械的強度が
高い材料の開発が急がれているのが実情である。
ルミニュウムの熱伝導率（0.004Cal/cm.s.℃) は小さい
ので一応その効果を果たすことができたが、更に熱伝導
率の低い断熱材料を開発し、例えばエンジンの排気ポー
トを例にしていえば冷却エネルギの損失を少なくし、か
つ、排気ガスの放熱をできるかぎり防止して、排気ガス
の熱エネルギを有効に利用することが望まれる。また、
チタン酸アルミニュウムは断熱性には優れているが、機
械的強度は3Kg/mm2 と小さく機械的強度を要求する部材
としてチタン酸アルミニュウムを使用するには問題があ
り、機械的強度の高い材料が望まれている。このよう
に、現在においては断熱性が高く、かつ、機械的強度が
高い材料の開発が急がれているのが実情である。
【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、エンジン用断熱部材として断熱性に優れ、かつ、
機械的強度が高いエンジン用断熱部材およびその製造方
法を提供するものである。
あり、エンジン用断熱部材として断熱性に優れ、かつ、
機械的強度が高いエンジン用断熱部材およびその製造方
法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のエンジン用断熱部材は、チタン酸アルミニュ
ウムの外面に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラス（Ｌi Ａl Ｓi2Ｏ6 ）との複合材からなる
層を形成した構造からなり、この断熱材を製造する方法
として、チタン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に
流し込み、排泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウ
ムの外周に炭化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪
素の繊維に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュ
ウムアルミノシリケイトガラスを浸透させて製造するこ
とを特徴とするものである。
の本発明のエンジン用断熱部材は、チタン酸アルミニュ
ウムの外面に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラス（Ｌi Ａl Ｓi2Ｏ6 ）との複合材からなる
層を形成した構造からなり、この断熱材を製造する方法
として、チタン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に
流し込み、排泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウ
ムの外周に炭化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪
素の繊維に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュ
ウムアルミノシリケイトガラスを浸透させて製造するこ
とを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明はこのように構成したので、チタン酸ア
ルミニュウムを製品形状の石膏型に流し込み、排泥、乾
燥、焼成後、チタン酸アルミニュウムの外周に炭化珪素
の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪素の繊維に粉末状に
したリチュウムアルミノシリケイトガラスをスラリ状に
して塗布し、炭化珪素繊維にリチュウムアルミノシリケ
イトガラスを浸透させることにより、チタン酸アルミニ
ュウム層の外周に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノ
シリケイトガラスとの複合材からなる層が形成されたエ
ンジン用断熱部材が得られる。このようにチタン酸アル
ミニュウムの層の上に炭化珪素の繊維とリチュウムアル
ミシリケイトガラスとの複合材を設けた断熱部材につい
て試験した結果断熱性および機械的強度の両方が高いこ
とが確認された。
ルミニュウムを製品形状の石膏型に流し込み、排泥、乾
燥、焼成後、チタン酸アルミニュウムの外周に炭化珪素
の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪素の繊維に粉末状に
したリチュウムアルミノシリケイトガラスをスラリ状に
して塗布し、炭化珪素繊維にリチュウムアルミノシリケ
イトガラスを浸透させることにより、チタン酸アルミニ
ュウム層の外周に炭化珪素の繊維とリチュウムアルミノ
シリケイトガラスとの複合材からなる層が形成されたエ
ンジン用断熱部材が得られる。このようにチタン酸アル
ミニュウムの層の上に炭化珪素の繊維とリチュウムアル
ミシリケイトガラスとの複合材を設けた断熱部材につい
て試験した結果断熱性および機械的強度の両方が高いこ
とが確認された。
【０００７】
【実施例】以下エンジンの排気ポートを一例として説明
する。図１は実験用に作られたエンジンの排気ポートを
示し、鋳包金属１で形成された排気ポートの内周面にチ
タン酸アルミニュウム層２を形成し、このチタン酸アル
ミニュウム層２の外周に更に炭化珪素の繊維とリチュウ
ムアルミノシリケイトガラス層３を形成し、この二つの
層により断熱層を形成している。４はチタン酸アルミニ
ュウム層２及び炭化珪素繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラス層３を保護する保護層である。
する。図１は実験用に作られたエンジンの排気ポートを
示し、鋳包金属１で形成された排気ポートの内周面にチ
タン酸アルミニュウム層２を形成し、このチタン酸アル
ミニュウム層２の外周に更に炭化珪素の繊維とリチュウ
ムアルミノシリケイトガラス層３を形成し、この二つの
層により断熱層を形成している。４はチタン酸アルミニ
ュウム層２及び炭化珪素繊維とリチュウムアルミノシリ
ケイトガラス層３を保護する保護層である。
【０００８】この断熱部材の製造方法についてフローチ
ャートで説明する。図２において、先ず、チタン酸アル
ミニュウムを鋳込法で例えば、排気ポート形状の石膏型
に流し込み、排泥、乾燥後に焼成する。次に、焼成を終
了したチタン酸アルミニュウム排気ポートの外周に炭化
珪素の繊維を巻回する。そして、この巻回を所定の厚み
にした後に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維間にこの
スラリを浸透させる。次に、リチュウムアルミノシリケ
イトガラスのスラリを炭化珪素繊維の間に十分に浸透さ
せた後に、これを乾燥させ、次に真空炉内にて1450℃で
焼成し一体化した。このようにして作製した複合材料を
切りだし、その材料特性を試験機により確認した。その
結果を図３に示す。
ャートで説明する。図２において、先ず、チタン酸アル
ミニュウムを鋳込法で例えば、排気ポート形状の石膏型
に流し込み、排泥、乾燥後に焼成する。次に、焼成を終
了したチタン酸アルミニュウム排気ポートの外周に炭化
珪素の繊維を巻回する。そして、この巻回を所定の厚み
にした後に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケイト
ガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維間にこの
スラリを浸透させる。次に、リチュウムアルミノシリケ
イトガラスのスラリを炭化珪素繊維の間に十分に浸透さ
せた後に、これを乾燥させ、次に真空炉内にて1450℃で
焼成し一体化した。このようにして作製した複合材料を
切りだし、その材料特性を試験機により確認した。その
結果を図３に示す。
【０００９】図３から明らかな通り、従来のチタン酸ア
ルミニュウムと本発明に係る炭化珪素繊維とリチュウム
アルミノシリケイトガラス（略号ＬＡＳ）との複合材を
用いた断熱部材とを比較した場合に、熱伝導率はＬＡＳ
それ自体ではチタン酸アルミニュウムに対して0.0004Ca
l/cm.s. ℃低くなっているのに対して、これを本発明の
複合構造材にすることにより、0.0015Cal/cm.s. ℃と大
幅に小さくなっている。また、曲げ強度についてはＬＡ
Ｓ単体ではチタン酸アルミニュウムの５倍の強さになっ
ているのに対して本発明のように複合材にすることによ
り約１３倍以上にその機械的強度が向上していることが
判る。そして、チタン酸アルミニュウムは高温で安定で
あることも活かされ、かつ、この製法によりエンジンの
例えば、排気ポートのような複雑な形状の製品に対して
も適用可能であることもこの実験により同時に確認され
た。また、エンジンの他の部所例えば、吸気ポート、排
気マニホールド及びタービンスクロール等に適用するこ
とができる。
ルミニュウムと本発明に係る炭化珪素繊維とリチュウム
アルミノシリケイトガラス（略号ＬＡＳ）との複合材を
用いた断熱部材とを比較した場合に、熱伝導率はＬＡＳ
それ自体ではチタン酸アルミニュウムに対して0.0004Ca
l/cm.s. ℃低くなっているのに対して、これを本発明の
複合構造材にすることにより、0.0015Cal/cm.s. ℃と大
幅に小さくなっている。また、曲げ強度についてはＬＡ
Ｓ単体ではチタン酸アルミニュウムの５倍の強さになっ
ているのに対して本発明のように複合材にすることによ
り約１３倍以上にその機械的強度が向上していることが
判る。そして、チタン酸アルミニュウムは高温で安定で
あることも活かされ、かつ、この製法によりエンジンの
例えば、排気ポートのような複雑な形状の製品に対して
も適用可能であることもこの実験により同時に確認され
た。また、エンジンの他の部所例えば、吸気ポート、排
気マニホールド及びタービンスクロール等に適用するこ
とができる。
【００１０】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、チタ
ン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に流し込み、排
泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウムの外周に炭
化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪素の繊維に粉
末状にしたリチュウムアルミノシリケイトガラスをスラ
リ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュウムアルミノ
シリケイトガラスを浸透させることにより、チタン酸ア
ルミニュウム層の外周に炭化珪素の繊維とリチュウムア
ルミノシリケイトガラスとの複合材からなる層が形成さ
れた断熱材を得ることができる。このようにチタン酸ア
ルミニュウムの層の上に炭化珪素の繊維とリチュウムア
ルミノシリケイトガラスとの複合材を設けたので、断熱
性および機械的強度の両方が高いエンジン用断熱部材を
得ることができた。
ン酸アルミニュウムを製品形状の石膏型に流し込み、排
泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニュウムの外周に炭
化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭化珪素の繊維に粉
末状にしたリチュウムアルミノシリケイトガラスをスラ
リ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリチュウムアルミノ
シリケイトガラスを浸透させることにより、チタン酸ア
ルミニュウム層の外周に炭化珪素の繊維とリチュウムア
ルミノシリケイトガラスとの複合材からなる層が形成さ
れた断熱材を得ることができる。このようにチタン酸ア
ルミニュウムの層の上に炭化珪素の繊維とリチュウムア
ルミノシリケイトガラスとの複合材を設けたので、断熱
性および機械的強度の両方が高いエンジン用断熱部材を
得ることができた。
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係わる断熱部材の製造工程を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】試験結果を示す図表図である。
１ 鋳ぐるみ金属 ２ チタン酸アルミニュウム ３ 炭化珪素繊維とリチュウムアルミノシリケイトガラ
スの複合層
スの複合層
Claims (6)
- 【請求項１】チタン酸アルミニュウムの外周に炭化珪素
繊維とリチュウムアルミノシリケイトガラス（Ｌi Ａl
Ｓi2Ｏ6 ）との複合材からなる層を形成したことを特徴
とするエンジン用断熱部材。 - 【請求項２】請求項１記載のエンジン用断熱部材からな
るエンジン用排気ポート。 - 【請求項３】請求項１記載のエンジン用断熱部材からな
るエンジン用吸気ポート。 - 【請求項４】請求項１記載のエンジン用断熱部材からな
るエンジン用排気マニホールド。 - 【請求項５】請求項１記載のエンジン用断熱部材からな
るエンジン用タービンスクロール。 - 【請求項６】チタン酸アルミニュウムを製品形状の石膏
型に流し込み、排泥、乾燥、焼成後、チタン酸アルミニ
ュウムの外周に炭化珪素の繊維を巻回し、該巻回した炭
化珪素の繊維に粉末状にしたリチュウムアルミノシリケ
イトガラスをスラリ状にして塗布し、炭化珪素繊維にリ
チュウムアルミノシリケイトガラスを浸透させ乾燥させ
た後、真空炉中にて１４５０℃で焼成し一体化すること
を特徴とするエンジン用断熱部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22212891A JPH0543363A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | エンジン用断熱部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22212891A JPH0543363A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | エンジン用断熱部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543363A true JPH0543363A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16777608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22212891A Pending JPH0543363A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | エンジン用断熱部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0791745A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-27 | Nobuyoshi Nishikawa | Method of reforming fuel, fuel-reforming apparatus and thermal engine |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP22212891A patent/JPH0543363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0791745A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-27 | Nobuyoshi Nishikawa | Method of reforming fuel, fuel-reforming apparatus and thermal engine |
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