JPS6140550B2 - - Google Patents
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- JPS6140550B2 JPS6140550B2 JP57033575A JP3357582A JPS6140550B2 JP S6140550 B2 JPS6140550 B2 JP S6140550B2 JP 57033575 A JP57033575 A JP 57033575A JP 3357582 A JP3357582 A JP 3357582A JP S6140550 B2 JPS6140550 B2 JP S6140550B2
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- porous ceramic
- reinforcing wall
- ceramic body
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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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼルエンジンから排出されるパ
テイキユレート（カーボン系微粒子）の補集用担
体、高温濾材、触媒担体、熱交換器などに用いら
れる多孔セラミツク構造体に関するものである。
テイキユレート（カーボン系微粒子）の補集用担
体、高温濾材、触媒担体、熱交換器などに用いら
れる多孔セラミツク構造体に関するものである。
従来この種のものとしては、三次元網状構造の
セラミツク骨格により形成された内部連通空間を
もつ多孔セラミツク構造体が知られている。
セラミツク骨格により形成された内部連通空間を
もつ多孔セラミツク構造体が知られている。
かかる従来の構造体はその構造から強度的に弱
く、このためその外周をセラミツク製補強壁で補
強する必要があり、この点の発明、考案も種々提
案されているようである。
く、このためその外周をセラミツク製補強壁で補
強する必要があり、この点の発明、考案も種々提
案されているようである。
本発明は上記のごとき構造の多孔セラミツク体
の外周を、新規構造のセラミツク補強壁で補強す
ることにより、多孔セラミツク構造体の強度を向
上し、かつ熱衝撃強度も向上しようとするもので
ある。
の外周を、新規構造のセラミツク補強壁で補強す
ることにより、多孔セラミツク構造体の強度を向
上し、かつ熱衝撃強度も向上しようとするもので
ある。
以下本発明を具体的実施例により詳細に説明す
る。第１図Ａ，Ｂにおいて、１は円柱形状の多孔
セラミツク体であり、排気ガスのパテイキユレー
ト捕集用として使用する場合にはこの多孔セラミ
ツク体１が捕集部となる。この多孔セラミツク体
１は複雑に入り組んだ三次元網状構造のセラミツ
ク骨格１ａをもつとともに、それらの間に形成さ
れた内部連通空間１ｂをもつている。
る。第１図Ａ，Ｂにおいて、１は円柱形状の多孔
セラミツク体であり、排気ガスのパテイキユレー
ト捕集用として使用する場合にはこの多孔セラミ
ツク体１が捕集部となる。この多孔セラミツク体
１は複雑に入り組んだ三次元網状構造のセラミツ
ク骨格１ａをもつとともに、それらの間に形成さ
れた内部連通空間１ｂをもつている。
２は補強壁である。この補強壁２は上記多孔セ
ラミツク体１の外周囲全域に亘つて設けてあり、
その多孔セラミツク体の外周囲のセラミツク骨格
１ａを利用した構造である。即ち、このセラミツ
ク骨格１ａの内部連通空間１ｂの一部が、内部に
微小空隙３をもつたセラミツク体４で充填された
構造となつている。この空隙３は10〜2000μ程度
の大きさをもつている。なお、第２図は第１図Ｂ
のＸ−Ｘ断面を示している。
ラミツク体１の外周囲全域に亘つて設けてあり、
その多孔セラミツク体の外周囲のセラミツク骨格
１ａを利用した構造である。即ち、このセラミツ
ク骨格１ａの内部連通空間１ｂの一部が、内部に
微小空隙３をもつたセラミツク体４で充填された
構造となつている。この空隙３は10〜2000μ程度
の大きさをもつている。なお、第２図は第１図Ｂ
のＸ−Ｘ断面を示している。
次に上記の多孔セラミツク構造体の一般的な製
造方法を具体的な例を挙げて示す。上記多孔セラ
ミツク体１の原料１の原料として、コーデイエラ
イト原料粉末100部（重量部；以下同じ）、水100
〜150部、有機結合剤（例えば、メチルセルロー
ル、ポリビニルアルコール）３〜７部を混練して
コーデイエライト泥漿を調整する。この泥漿に、
単位長さ当たりのセル数８〜13個／inchの円柱状
の形状をもつ三次元網状構造の有機物（例えば、
ポリウレタンフオーム）を浸漬し、浸漬後有機物
内に残留しているコーデイエライト泥漿の余剰分
を遠心分離、圧縮エアなどで除去し、100〜120℃
で２〜３時間乾燥する。上記有機物の骨格表面が
完全に原料微粉末で覆われるまで上記の浸漬−乾
燥工程を繰返す。
造方法を具体的な例を挙げて示す。上記多孔セラ
ミツク体１の原料１の原料として、コーデイエラ
イト原料粉末100部（重量部；以下同じ）、水100
〜150部、有機結合剤（例えば、メチルセルロー
ル、ポリビニルアルコール）３〜７部を混練して
コーデイエライト泥漿を調整する。この泥漿に、
単位長さ当たりのセル数８〜13個／inchの円柱状
の形状をもつ三次元網状構造の有機物（例えば、
ポリウレタンフオーム）を浸漬し、浸漬後有機物
内に残留しているコーデイエライト泥漿の余剰分
を遠心分離、圧縮エアなどで除去し、100〜120℃
で２〜３時間乾燥する。上記有機物の骨格表面が
完全に原料微粉末で覆われるまで上記の浸漬−乾
燥工程を繰返す。
その後、1300〜1470℃で５〜10時間焼成して第
１図Ａ，Ｂに示す多孔セラミツク体１を得る。
１図Ａ，Ｂに示す多孔セラミツク体１を得る。
一方、補強壁の原料としてコーデイライト原料
粉末100部、水40〜60部、上記と同様の有機結合
剤３〜７部、先のコーデイエライト原料より低温
度で燃焼飛散する可燃性微粒子（例えばカーボン
粒子）10〜20部を混練し、粘度の高い泥漿を調整
する。
粉末100部、水40〜60部、上記と同様の有機結合
剤３〜７部、先のコーデイエライト原料より低温
度で燃焼飛散する可燃性微粒子（例えばカーボン
粒子）10〜20部を混練し、粘度の高い泥漿を調整
する。
この泥漿を上記多孔セラミツク体１の外周囲の
骨格１ａの表面に例えばヘラなどを用いて塗り込
み、その骨格１ａの間の内部連通空間１ｂを埋め
込む。
骨格１ａの表面に例えばヘラなどを用いて塗り込
み、その骨格１ａの間の内部連通空間１ｂを埋め
込む。
この後に1300〜1470℃で５〜10時間焼成する。
これにより、上記泥漿中のカーボン粒子は焼失
し、その焼失跡が微小空隙３となつたセラミツク
体４が多孔セラミツク体１の外周囲に設けられ、
補強壁２となる。
し、その焼失跡が微小空隙３となつたセラミツク
体４が多孔セラミツク体１の外周囲に設けられ、
補強壁２となる。
上記構成によれば、多孔セラミツク体１は本構
造体がデイーゼルエンジンから排出されるパテイ
キユレートの捕集材として用いられる場合には、
そのパテイキユレートを捕集する。一方、補強壁
２は本構造体の機械的強度を向上させるとともに
多孔セラミツク体１の内部に流入したガスの側面
部からの漏れを防止する役割を果たしている。
造体がデイーゼルエンジンから排出されるパテイ
キユレートの捕集材として用いられる場合には、
そのパテイキユレートを捕集する。一方、補強壁
２は本構造体の機械的強度を向上させるとともに
多孔セラミツク体１の内部に流入したガスの側面
部からの漏れを防止する役割を果たしている。
ところで、補強壁２の内部構造が三次元網状を
呈するセラミツク骨格１ａの内部連通空間１ｂを
セラミツク質４に置き換え、このセラミツク質４
の内部に微小空隙３を設けた構造になつている。
呈するセラミツク骨格１ａの内部連通空間１ｂを
セラミツク質４に置き換え、このセラミツク質４
の内部に微小空隙３を設けた構造になつている。
かかる構造により、有機物骨格の表面にセラミ
ツク原料を付着させ、焼成した、有機物骨格と類
似の構造を有する補強壁をもつもの（以下比較例
という）に比較して、外周部から均一な荷重を加
えてその抵抗力を測定するアイソスタテツク強度
において、比較例の強度10〜15Kg／cm2に対して本
発明では強度20〜30Kg／cm2と優れている。これ
は、比較例の補強壁のそれぞれのセラミツク骨格
の内部に必ず芯材となつた有機物骨格跡の空洞が
残り、あたかも中空パイプのようであり、補強壁
の内、セラミツク質が占める割合が５体積％前後
と非常にわずかであるのに対して、本発明の構造
体の補強壁２は三次元網状のセラミツク骨格１ａ
の間に形成される空間１ｂ内に空隙（ポア）３を
もつセラミツク体４が充填された構造であつて、
補強壁２の内に占めるセラミツク質は略90体積％
と多く、このため本発明における補強壁２の強度
が向上し、ひいては構造体全体の強度が向上す
る。
ツク原料を付着させ、焼成した、有機物骨格と類
似の構造を有する補強壁をもつもの（以下比較例
という）に比較して、外周部から均一な荷重を加
えてその抵抗力を測定するアイソスタテツク強度
において、比較例の強度10〜15Kg／cm2に対して本
発明では強度20〜30Kg／cm2と優れている。これ
は、比較例の補強壁のそれぞれのセラミツク骨格
の内部に必ず芯材となつた有機物骨格跡の空洞が
残り、あたかも中空パイプのようであり、補強壁
の内、セラミツク質が占める割合が５体積％前後
と非常にわずかであるのに対して、本発明の構造
体の補強壁２は三次元網状のセラミツク骨格１ａ
の間に形成される空間１ｂ内に空隙（ポア）３を
もつセラミツク体４が充填された構造であつて、
補強壁２の内に占めるセラミツク質は略90体積％
と多く、このため本発明における補強壁２の強度
が向上し、ひいては構造体全体の強度が向上す
る。
また一方、耐熱衝撃性においても、この特性が
主に空隙率と強度により決定され、空隙率が高い
と同時に強度の優れたものが耐熱衝撃性に優れる
ことが知られている。比較例では空隙率の点では
非常に優れているが、補強壁のそれぞれの骨格の
強度が弱いため、熱衝撃試験時に、600〜650℃で
その補強壁に大きなクラツクが発生するのに対し
て、本発明の構造体では、見かけの空隙率の点で
は低下の傾向にあるが、強度の向上により耐熱衝
撃温度700〜750℃と比較例を上まわつている。ま
た本実施例に示したようなコーデイエライト製構
造体においては、公知の事実となつている原料の
MgO（マグネシア）供給成分の粒径が生成した
コーデイエライトセラミツク質自体の多孔質化に
大きく影響を与えることを利用すると、セラミツ
ク質自体の多孔質化が可能となり、耐熱衝に対す
る抗力がより高まる。更に、補強壁２の原料のセ
ラミツク泥漿に添加した可燃性微粒子の量が任意
に選択できるため、構造体の用途に合わせた強度
と耐熱衝撃性の両立が可能となる長所もある。
主に空隙率と強度により決定され、空隙率が高い
と同時に強度の優れたものが耐熱衝撃性に優れる
ことが知られている。比較例では空隙率の点では
非常に優れているが、補強壁のそれぞれの骨格の
強度が弱いため、熱衝撃試験時に、600〜650℃で
その補強壁に大きなクラツクが発生するのに対し
て、本発明の構造体では、見かけの空隙率の点で
は低下の傾向にあるが、強度の向上により耐熱衝
撃温度700〜750℃と比較例を上まわつている。ま
た本実施例に示したようなコーデイエライト製構
造体においては、公知の事実となつている原料の
MgO（マグネシア）供給成分の粒径が生成した
コーデイエライトセラミツク質自体の多孔質化に
大きく影響を与えることを利用すると、セラミツ
ク質自体の多孔質化が可能となり、耐熱衝に対す
る抗力がより高まる。更に、補強壁２の原料のセ
ラミツク泥漿に添加した可燃性微粒子の量が任意
に選択できるため、構造体の用途に合わせた強度
と耐熱衝撃性の両立が可能となる長所もある。
第３図Ａ，Ｂは変形例を示す。これはセラミツ
ク焼成温度より低温で燃焼飛散する可燃物微粉末
を添加した泥漿を用いて、ドクターブレード法、
押し出し法、ローラ法、乾式プレス法の内から適
宜に選択した製法によりグリーンシートを作製
し、これを第２図Ａの多孔セラミツク体１に巻き
付け溶剤により接着した後、焼成を行なうことに
より、第２図Ｂに示すようにセラミツク骨格１ａ
の外周部に、４の可燃性微粒子の飛散跡の空隙３
を有するセラミツク体４で補強壁２を構成しても
よい。
ク焼成温度より低温で燃焼飛散する可燃物微粉末
を添加した泥漿を用いて、ドクターブレード法、
押し出し法、ローラ法、乾式プレス法の内から適
宜に選択した製法によりグリーンシートを作製
し、これを第２図Ａの多孔セラミツク体１に巻き
付け溶剤により接着した後、焼成を行なうことに
より、第２図Ｂに示すようにセラミツク骨格１ａ
の外周部に、４の可燃性微粒子の飛散跡の空隙３
を有するセラミツク体４で補強壁２を構成しても
よい。
なお、本発明の実施例において、可燃性微粒子
としてカーボン粒子を用いたが、他の無機物、あ
るいは有機物（例えば木片）でもよく、要は燃焼
により飛散するものであればよい。また、多孔セ
ラミツク構造体の材質としてもコーデイエライト
系に限らず、種々のセラミツク材料を用いること
ができる。
としてカーボン粒子を用いたが、他の無機物、あ
るいは有機物（例えば木片）でもよく、要は燃焼
により飛散するものであればよい。また、多孔セ
ラミツク構造体の材質としてもコーデイエライト
系に限らず、種々のセラミツク材料を用いること
ができる。
以上要するに、本発明においては、多孔セラミ
ツク構造体の機械的強度と耐熱衝撃強度とを向上
できるという効果がある。
ツク構造体の機械的強度と耐熱衝撃強度とを向上
できるという効果がある。
第１図Ａ，Ｂは本発明の一実施例を示す斜視図
および断面図、第２図は第１図ＢのＸ−Ｘ断面
図、第３図Ａ，Ｂは変形例を示す斜視図および断
面図である。 １……多孔セラミツク体、１ａ……骨格、１ｂ
……空間、２……補強壁、３……空隙、４……セ
ラミツク体。
および断面図、第２図は第１図ＢのＸ−Ｘ断面
図、第３図Ａ，Ｂは変形例を示す斜視図および断
面図である。 １……多孔セラミツク体、１ａ……骨格、１ｂ
……空間、２……補強壁、３……空隙、４……セ
ラミツク体。
Claims (1)
- １ 三次元網状構造のセラミツク骨格により形成
された内部連通空間をもつ多孔セラミツク体の外
周に補強壁を設けたセラミツク構造体であつて、
三次元網状構造のセラミツク骨格間の空間に微小
空隙をもつたセラミツク体が充填された構造によ
り前記補強壁を構成した多孔セラミツク構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57033575A JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57033575A JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151381A JPS58151381A (ja) | 1983-09-08 |
| JPS6140550B2 true JPS6140550B2 (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=12390325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57033575A Granted JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151381A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144778A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-04 | 株式会社デンソー | 多孔セラミツク体の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-03 JP JP57033575A patent/JPS58151381A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151381A (ja) | 1983-09-08 |
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