CN105705237A - 催化剂承载用基材 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于兼顾催化剂承载用基材的冷热耐久性和冲击耐久性。一种催化剂承载用基材，其特征在于，包括层叠了金属制的平箔和波箔并绕轴卷绕的蜂窝体以及包围所述蜂窝体的外周面的金属制的外筒，配置于入侧接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，配置于外周接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，所述外周接合部与所述入侧接合部的轴向端部连续设置，所述外筒和所述蜂窝体经由接合层接合于形成在所述外筒和所述蜂窝体之间的出侧端部区域，所述出侧端部区域从所述蜂窝体的出侧端部向所述轴向延伸，当将所述接合层的所述轴向上的长度设为P时，P满足下述(A)式，所述波板具有在所述轴向的前后波的相位不同的冲击缓和部，所述冲击缓和部至少被形成在与所述入侧接合部和所述外周接合部对应的区域，2mm≤P≤50mm·········(A)。

Description

催化剂承载用基材

技术领域

本发明涉及对从汽车的内燃机等排出的排气净化催化剂进行承载的催化剂承载用基材。

背景技术

为了对HC(碳氢化合物)、CO(一氧化碳)、NOx(氮化合物)等当被释放到大气中时会危害人体、成为问题的气体成分进行净化，存在承载催化剂而使用的排气净化用催化剂基材。

以用于汽车或二轮车的排气净化、对内燃机的排气进行净化的目的，在排气路径上配置承载了催化剂的催化剂转换器。另外，在对甲醇等碳氢化合物进行水蒸气改质从而生成富氢的气体的甲醇改质装置、将CO改质成CO₂而除去的CO除去装置、或者将H₂燃烧成H₂O而除去的H₂燃烧装置中同样也使用承载了催化剂的基材。这些催化剂基材通过对蜂窝体和外筒局部地接合来构成，所述蜂窝体是卷绕金属制的平箔和波箔而成的，所述外筒覆盖蜂窝体的径向上的外周面。在蜂窝体上形成有在轴向上延伸的多条排气流路，能够通过在该排气流路的内部使排气从蜂窝体的入侧端面朝向出侧端面流过来净化排气。

催化剂基材由于接受排气的热而温度上升，因此在蜂窝体中产生由箔伸长造成的热形变。另外，催化剂基材的轴向的温度分布不一样，排气流路的上游侧的部分与下游侧的部分相比温度容易变高。因此，排气流路的上游侧处的热形变更大，所以当在该上游侧的部分中接合了蜂窝体和外筒时，通过加热、冷却的热循环施加到蜂窝体和外筒的接合部的负荷变大，存在蜂窝体从外筒脱落的可能。

另一方面，为了提高蜂窝体的净化性能，需要使排气与蜂窝体更大的面积接触。并且，如果使排气流入蜂窝体的内部时的压力损失变大，则会导致车辆的输出劣化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4719180号说明书

专利文献2：日本专利第2558005号说明书

专利文献3：日本专利第3199936号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

作为防止伴随着加热、冷却的热循环的蜂窝体的脱落的方法，可考虑将接合部仅设置到从蜂窝体的入侧端面远离的位置、也就是说温度变化更少的出侧端部。然而，由于必须将接合部设置在出侧端部的有限的空间中，因此接合部的轴向尺寸变小，接合强度降低。因此，在车辆行驶时的振动传到接合部的情况下，存在蜂窝体从外筒脱落的可能。因此，本发明的第一目的在于兼顾催化剂承载用基材的冷热耐久性和冲击耐久性。本发明的第二目的在于提高净化性能。本发明的第三目的在于抑制压力损失的降低。

用于解决问题的手段

为了达到上述第一目的，本发明提供(1)一种催化剂承载用基材，其特征在于，包括层叠了金属制的平箔和波箔并绕轴卷绕的蜂窝体以及包围所述蜂窝体的外周面的金属制的外筒，配置于入侧接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，配置于外周接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，所述外周接合部与所述入侧接合部的轴向端部连续设置，所述入侧接合部以从所述蜂窝体的入侧端部到5mm以上轴向全长的50％以下遍及所述蜂窝体的径向全层的方式被形成，所述外周接合部以从所述蜂窝体的最外周到在径向上2层以上、总层数的1/3以下从所述入侧接合部的所述轴向端部遍及所述蜂窝体的出侧端部的方式被形成，所述外筒和所述蜂窝体经由接合层接合于形成在所述外筒和所述蜂窝体之间的出侧端部区域，所述出侧端部区域从所述蜂窝体的出侧端部向所述轴向延伸，当将所述接合层的所述轴向上的长度设为P时，P满足下述(A)式，所述波板具有波的相位在所述轴向的前后不同的冲击缓和部，所述冲击缓和部至少被形成在与所述入侧接合部和所述外周接合部对应的区域，

2mm≤P≤50mm·········(A)。

(2)在上述(1)的构成中，可以为：

P满足下述(B)式，

5mm≤P≤45mm·········(B)。

(3)为了达到上述第一和第二目的，在(1)或(2)所述的催化剂承载用基材中，其特征在于，

所述冲击缓和部是使梯形状的气体流路在与所述轴向正交的正交面内连续的连续体，并且通过在所述轴向上错开相位的情况下连续设置该连续体来形成，从所述轴向看，当以与在轴向上相邻的波板对应的位置将所述气体流路分区时的一侧的面积为S1、另一侧的面积为S2时，面积S1和面积S2彼此不同。

(4)为了达到上述第一、第二和第三目的，在上述(3)的构成中，可以为：

所述面积S1和所述面积S2满足以下的条件式(C)，

1.2≤S1/S2≤10·········(C)

(5)在上述(3)或(4)的构成中，

所述波板具有形成所述气体流路的侧壁的一对锥形状部，当与连结所述一对锥形状部的各自的中点的线的长度对应的所述气体流路的间距为Q、所述一对锥形状部的高度为H、所述径向和所述锥形状部所成的角度为α时，满足以下的条件式(D)或(E)，

0.15≤H/Q≤0.85············(D)

5°≤α≤45°·················(E)。

(6)在上述(3)至(5)的构成中，当所述轴向上的所述气体流路的长度为L时，满足以下的条件式(F)，

0.1mm≤L≤100mm············(F)。

发明效果

根据本发明，能够通过将外筒和蜂窝体的接合区域限定在蜂窝体的出侧端部来提高催化剂承载用基材的冷热耐久性。另外，能够通过设置在轴向的前后波的相位不同的冲击缓和部来提高催化剂承载用基材的冲击耐久性。

附图说明

图1是催化剂承载用基材的立体图；

图2是催化剂承载用基材的局部的放大立体图；

图3是催化剂承载用基材的截面图；

图4是催化剂承载用基材的截面图(比较例)；

图5是构成冲击缓和部的波箔的一部分的放大立体图；

图6是构成冲击缓和部的波箔的一部分的截面图；

图7是制造冲击缓和部的夹具的简要截面图；

图8是从轴向看RT形状的蜂窝体时的简要图；

图9是波板(实施方式2)的局部的外观立体图；

图10是在轴向上相邻的波板的外观图；

图11是表4的图表；

图12是表5的图表；

图13是表6的图表。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，基于附图对本实施方式进行说明。图1是本实施方式所涉及的催化剂承载用基材的立体图。图2是催化剂承载用基材的局部的放大立体图。

催化剂承载用基材1由蜂窝体10和外筒20构成。能够在催化剂承载用基材1中使用耐热合金。能够在耐热合金中使用Fe-20Cr-5Al系不锈钢以及将其以耐热性高的焊材接合成的物质。但是，也能够使用在合金组合中包含Al的耐热性的各种不锈钢。通常，在用于催化剂承载用基材1的箔中包含15～25质量％的Cr、2～8质量％的Al。例如，Fe-18Cr-3Al合金、Fe-20Cr-8Al合金等也能够作为耐热合金使用。催化剂承载用基材1能够设置在车辆的排气路径上。

蜂窝体10通过以重叠长条且波状的波箔51和平板状的平箔52的状态绕轴向多层地进行卷绕而被形成为辊状。通过以重叠波箔51、平箔52的状态多层地进行卷绕来形成将波箔51、平箔52作为侧壁的多条流路。这些多条流路分别在催化剂承载用基材1的轴向上延伸。外筒20被形成为圆筒状，被配置在包围蜂窝体10的径向上的外周面的位置。外筒20的内表面和蜂窝体10的外表面在一部分上被接合，关于细节后述。催化剂承载用基材1被限制为截面形状是圆形的。例如，也能够通过椭圆形、卵形、跑道(以下，称作RT)形状等其它形状形成催化剂承载用基材1。图8是从轴向看RT形状的蜂窝体时的简要图，R1是长径，R2是短径。

也可以在蜂窝体10上承载催化剂。在进行催化剂承载的情况下，能够将底涂层液(将γ氧化铝和添加剂以及贵金属催化剂作为成分的溶液)向蜂窝体10的流路供应，且通过高温热处理进行烧结，由此能够使其承载到蜂窝体10上。排气在通过蜂窝体10的流路时与催化剂反应而被净化。

图3是沿着轴向切断催化剂承载用基材1的截面图。在蜂窝体10的外周面和外筒20的内周面之间形成有接合层30，蜂窝体10和外筒20经由该接合层30被部分地接合。接合层30仅被形成在蜂窝体10的出侧端部区域10a，在蜂窝体10(外筒20)的周向上的多处被隔开预定间隔形成。但是，接合层30也能够在出侧端部区域10a中的蜂窝体10(外筒20)的整个周向上形成。在接合层30上能够使用耐热性高的Ni基的焊材。

此处，接合层30从蜂窝体10的出侧端部向轴向延伸。当将接合层30的轴向上的长度设为P时，P为50mm以下，优选为45mm以下。

比较参考图3和图4来对将接合层30的形成区域限定在出侧端部区域10a的理由进行说明。图4是比较例的催化剂承载用基材的截面图，与图3对应。参考图4，在比较例的催化剂承载用基材中，将接合层300形成在蜂窝体100的入侧端部、或蜂窝体100的轴向中央。在升温过程中的蜂窝体中存在如下的温度特性。排气从催化剂承载用基材的入侧端部流入蜂窝体的流路，一边与蜂窝体进行热交换一边温度缓缓地降低。从而，升温过程中的催化剂承载用基材的轴向上的温度分布不一样，温度从入侧端部朝向出侧端部缓缓地变低。也就是说，催化剂承载用基材越靠近入侧，温度变化越大，因此当在催化剂承载用基材的入侧端部、轴向中央上形成接合层300时，冷热耐久性变差。因此，在比较例的构成中，通过反复进行升温过程，蜂窝体100容易从外筒200脱落。

因此，为了提高催化剂承载用基材的冷热耐久性，需要在蜂窝体的出侧端部形成接合层30。另一方面，当接合层30的轴向上的尺寸变长时，由于接合面积的增大而蜂窝体10的约束区域增加，并且接合层30的轴向端部接近温度变化大的入侧端部，因此冷热耐久性变差。

因此，在本发明中，将接合层30的形成区域限定在出侧端部，并且将接合层30的轴向长度P的上限值限制为50mm。即，通过满足这些条件，接合层30的形成区域被限定在温度变化小的区域，因此能够提高冷热耐久性。

另外，在本发明中，为了进一步提高催化剂承载用基材1的冷热耐久性，将蜂窝体10的入侧接合部11和外周接合部12处的波箔51、平箔52彼此接合。关于接合，能够使用焊材。关于焊材，能够使用耐热性高的Ni基的焊材。入侧接合部11以从蜂窝体10的入侧端部向轴向延伸的方式被形成，当将其长度设为X时，X是5mm以上，且是轴向全长的50％以下的长度，并以遍及蜂窝体10的径向全层的方式被形成。在图3中以点划线包围入侧接合部11的形成区域。外周接合部12以从蜂窝体10的最外周在径向上到2层以上、总层数的1/3以下从入侧接合部11的轴向端部11a遍及蜂窝体10的出侧端部的方式被形成。在图3中，以双点划线包围外周接合部12的形成区域。入侧接合部11的轴向端部11a是与入侧接合部11的轴向上的入侧端部不同的相反侧的端部，换言之，是入侧接合部11的下表面。总层数是从蜂窝体10的中心到最外周的波箔51的层数。

在催化剂承载用基材1的升温过程中，催化剂承载用基材1的中心部分与外周部分相比被暴露在高温的排气中的时间长。从而，会产生由蜂窝体10的中心部和外周部的温度差造成的热形变，并且在中心部分处发生箔伸长，因此也会产生由箔伸长造成的热形变。通过将蜂窝体10的入侧接合部11和外周接合部12处的波箔51、平箔52彼此接合，出侧的径向上的中心部分10b的波箔51、平箔52能分别独立地变形，因此能够缓和应力。由此，能够更加提高催化剂承载用基材1的冷热耐久性。

发明人也对提高上述的冷热耐久性以及冲击耐久性的蜂窝体10的构造进行仔细研究，直到得到下述的见解。在车辆行驶时振动施加到催化剂承载用基材1上，该振动经由波箔51传给接合层30，由此使蜂窝体10和外筒20的接合力降低。尤其是，在本发明中，为了提高冷热耐久性而将接合层30的轴向长度P限制到50mm以下，因此不能通过使接合层30的轴向长度变长来提高冲击耐久性。因此，发明人对难以将施加到蜂窝体10上的振动传给接合层30的构造进行仔细研究，发现了在波箔51的至少一部分上设置相位在轴向的前后不同的冲击缓和部13。

冲击缓和部13被形成在入侧接合部11和外周接合部12上。图5是形成于波箔51的冲击缓和部13的局部的展开图。波箔51在径向的前后交替地弯曲，冲击缓和部13以使轴向前后的波的相位不同的方式被构成。也就是说，冲击缓和部13由将在轴向上排列的波的相位错开规定范围的偏移构造构成。通过设置冲击缓和部13，能够在相位不同的波之间截断(缓和)冲击力。由此，能够兼顾催化剂承载用基材1的冷热耐久性和冲击耐久性。另外，通过采用偏移构造，排气与蜂窝体10的壁部碰撞并被搅拌，因此能够提高净化性能。尤其是，通过在入侧接合部11设置冲击缓和部13，能够提高净化性能的提高效果。

通过设置上述的冲击缓和部13，能够将接合层30的轴向长度P的下限值限制在2mm。也就是说，如果至少确保2mm的接合层30的轴向长度P，能够确保冲击耐久性。如果总结上述的见解，则接合层30的轴向长度P满足下述(A)式，优选为满足下述(B)式。

2mm≤P≤50mm············(A)

5mm≤P≤45mm············(B)

通过满足(A)式，能够兼顾催化剂承载用基材1的冷热耐久性和冲击耐久性。通过满足(B)式，能够更加提高上述的效果。

本实施方式中的冲击缓和部13仅被形成在蜂窝体10的入侧接合部11和外周接合部12上，蜂窝体10的其它部分被构成为轴向前后的波的相位全部相同。这样，通过将接合波箔51和平箔52的接合区域与在轴向前后波的相位不同的冲击缓和部13形成在重复的位置，能够提高由冲击缓和部13带来的冲击缓和效果。即，接合区域由于波箔51和平箔52被一体化而振动容易传递，因此能够通过在接合区域形成冲击缓和部13来更有效地抑制传向接合层30的振动。另外，由于将接合区域和冲击缓和部13形成在重复的位置，接合区域的判别容易，因此能够简化接合工序。也就是说，冲击缓和部13和其它区域(波箔51的冲击缓和部没有被设置的区域)彼此容易视觉地区分，因此能够容易地判别焊接的范围。

但是，冲击缓和部13也能够扩张到入侧接合部11和外周接合部12的外部区域。在这种情况下，由于蜂窝体10的构造复杂化因此制造工序繁杂，但是能够更可靠地缓和传向接合层30的冲击力。

参考图5和图6对冲击缓和部13的尺寸条件进行说明。图6是冲击缓和部13的局部的截面图，以实线表示在轴向上邻接的一个波，以虚线表示其它波。本实施方式的冲击缓和部13从轴向看被形成为正弦曲线形状。在这些图中，T1是偏移幅度，T2是相位偏差，T3是波间距，T4是波高度。偏移幅度T1是相位相同的波的轴向长度。偏移幅度T1优选为0.5mm以上50mm以下。当偏移幅度T1不足0.5mm时，压力损失增大。当偏移幅度T1超过50mm时，用于截断冲击力的偏移部位的个数变少，因此冲击缓和能力降低。相位偏差T2是在轴向上邻接的波的相位的偏差量。相位偏差T2优选为0.05mm以上5mm以下。当相位偏差T2不足0.05mm时，在轴向邻接的波的重叠区域增大，因此冲击力缓和能力降低。当相位偏差T2超过5mm时，蜂窝体10和排气的接触面积变小，净化性能降低。波间距T3是波的峰(或谷)的周向(蜂窝体10的周向)上的长度。在波的形状为正弦波的情况下，波的半波长的长度为波间距T3。波间距T3优选为0.1mm以上5mm以下。当波间距T3不足0.1mm时，排气流路变窄，压力损失增大。当波间距T3超过5mm时，蜂窝体10和排气的接触面积变小，净化性能降低。波高度T4是波的峰和谷的高低差。波高度T4优选为0.1mm以上5mm以下。当波高度T4不足0.1mm时，排气流路变窄，压力损失增大。当波高度T4超过5mm时，蜂窝体10和排气的接触面积变小，净化性能降低。

冲击缓和部13例如能够使用图7的夹具来制造。图7是夹具的截面图，以虚线透视地图示未表示在截面上的要素。箭头A示出夹具的旋转方向，箭头B示出作为波箔51的母材的母材箔的运送方向。夹具70被形成为辊状，绕在纸面法线方向上延伸的轴部71旋转。在夹具70的外周面上形成有与冲击缓和部13的形状对应的凹凸形状部72。以实线和虚线示出的凹凸形状部72被形成在轴部71方向上相邻的位置，分别在轴部71方向上延伸。在使凹凸形状部72抵接到母材箔上的状态下，使夹具70向箭头A方向旋转，并且使母材箔向箭头B方向伸出，能够在波箔51的与入侧接合部11和外周接合部12对应的区域形成冲击缓和部13。

(第二实施方式)

本实施方式的冲击缓和部的形状与第一实施方式不同。图9是波板的局部的外观立体图。图10是在轴向上相邻的波板的外观图。冲击缓和部80是使梯形状的气体流路G在与轴向正交的正交面内连续的连续体80A，通过将该连续体80A在轴向上错开相位(偏移)的情况下连续设置而被构成。梯形状的气体流路G形成于被层状重叠了的波箔81和平箔82之间。波箔81由第一平坦形状部81a、第二平坦形状部81b、第一锥形状部81c和第二锥形状部81d构成。第一和第二平坦形状部81a、81b在与轴向正交的方向上延伸，第一平坦形状部81a与第二平坦形状部81b相比位于蜂窝体的径向外侧。第一和第二锥形状部81c、81d从第一平坦形状部81a的两端朝向径向内侧末端变宽地延伸，其顶端侧与第二平坦形状部81b连续设置。由此，上底和下底绕轴彼此交替的梯形状的气体流路G被连续地形成。

此处，如图10所示，优选为：当以与在轴向上相邻的波箔81对应的位置将气体流路G分区时的一侧的面积为S1、另一侧的面积为S2时，以面积S1和面积S2彼此不同的方式事先调整在轴向上邻接的波箔81的偏移量。由此，在向面积S1和面积S2分别流入的气体之间产生流速差，能够生成紊流。通过生成紊流，气体与波箔81和平箔82接触的面积增大，能够更加提高净化性能。

面积S1和面积S2彼此不同，因此能够生成紊流，但是通过满足以下的条件式(C)更优选。

1.2≤S1/S2≤10···············(C)

通过使S1/S2为1.2以上，能够充分提高由生成紊流造成的净化性能的提高效果。通过将S1/S2限制到10以下，能够抑制由面积S1的面积降低造成的压力损失的增大。

另外，当气体流路G的间距为Q、第一锥形状部81c(第二锥形状部81d)的高度为H、层叠方向和第一锥形状部81c(第二锥形状部81d)所成的角度为α时，优选满足以下的条件式(D)或(E)。间距Q是连结第一锥形状部81c和第二锥形状部81d各自的中点的线的长度。第一锥形状部81c(第二锥形状部81d)的高度H是层叠方向(换言之，蜂窝体的径向)上的高度。

0.15≤H/Q≤0.85················(D)

5°≤α≤45°·····················(E)

即，发明人等发现：能够通过将各气体流路G形成为扁平状来抑制压力损失的增大，并且缓和从层流向紊流迁移的流速等的条件。通过H/Q满足条件式(D)的范围，能够提高上述缓和效果，提高净化性能。H/Q的更优选的条件是0.25以上0.80以下。H优选为0.1mm以上10mm以下，S优选为0.1mm以上10mm以下。

发明人等发现：能够通过设置第一锥形状部81c(第二锥形状部81d)(也就是说，使气体流路G的形状不为矩形而为梯形)来抑制压力损失的增大，并且提高净化性能。该净化性能的提高效果被推测为是由α的增加导致的气体流路G的表面积增大和气流的紊流化促进得到的效果。即，当α为5°以上时，容易产生气体流路G内的紊流化，并且表面积的增加充分，因此更加提高净化性能。通过将α限制到45°以下，能够使形成于第一锥形状部81c(第二锥形状部81d)的顶端和平箔82之间的以阴影线示出的微小的间隙变宽。由此，气体容易流入该间隙，并且在该间隙被承载的催化剂和气体的接触被确保，因此能够进一步提高净化性能。但是，在本实施方式的构成中，由于气体流为紊流，因此气体也容易流入所述微小的间隙，从而即使在α超过45°的情况下，也能够缓和净化性能的降低。

当各气体流路G的轴向上的长度为L时，优选满足以下的条件式(F)。0.1mm≤L≤100mm····················(F)

通过使L为0.1mm以上，能够减少压力损失。通过使L为100mm以下，能够提高由使连续体80A偏移导致的净化性能的提高效果。

(实施例1)

接着，示出实施例，对本发明更具体地进行说明。本实施例1与实施方式1对应。以各种规格作成圆筒形或RT形状的催化剂承载用基材，通过评价冷热耐久性和冲击耐久性来调查本发明的效果。在表1～表3中示出各种规格和各自的评价结果。

[表1]

[表2]

[表3]

通过对催化剂承载用基材交替流入热风、冷风，并反复冷热来评价冷热耐久性。由于反复冷热，外筒-蜂窝体间的接合部被破坏，会发生蜂窝体的脱落等。对直到蜂窝体脱落的冷热的反复次数进行计数，在该计数是600次以上的情况下，作为冷热耐久性非常良好以○评价，在计数是400～600次的情况下，作为冷热耐久性良好以△评价，在计数不足400次的情况下，作为冷热耐久性不良以×评价。作为冷热处理，实施升温到950℃的升温处理、在950℃的温度进行保温的保温处理、以及冷却到150℃以下的冷却处理。在升温处理中，将升温时间设定为1分钟、将最大加热速度设定为120℃/秒。在保温处理中，将保温时间设定为4分钟。在冷却处理中，将冷却温度设定为150℃以下、将冷却时间设定为2.5分钟、将最低冷却速度设定为-40℃/秒。

冲击耐久试验接着冷热耐久试验实施。一边以频率200Hz向催化剂承载用基材施加加速度100G的振动(相对于基材的轴向45°方向)，一边给予与冷热耐久试验相同的温度变化，评价外筒-蜂窝体间的接合部的健全性。评价与冷热耐久性试验的情况同样地，对直到蜂窝体脱落的冷热的反复次数进行计数，在该计数是600次以上的情况下，作为冲击耐久性非常良好以○评价，当计数是400～600次的情况下，作为冲击耐久性良好以△评价，在计数是不足400次的情况下，作为冲击耐久性不良以×评价。

在表1～3中，“箔厚度”是重叠了平箔和波箔的二层的总厚度。在圆筒形状的蜂窝体中，“R”是蜂窝体的直径，“L”是蜂窝体的轴向上的长度。在RT形状的蜂窝体中，长径和短径如图8所示，“L”是轴向上的长度。条件1与权利要求1所记载的“入侧接合部以从蜂窝体的入侧端部到5mm以上轴向全长的50％以下遍及蜂窝体的径向全层的方式被形成”对应，在满足该条件1的情况下评价为○，在不满足该条件1的情况下评价为×。条件2与权利要求1所记载的“所述外周接合部以从所述蜂窝体的最外周到在径向上2层以上、总层数的1/3以下从所述入侧接合部的所述轴向端部遍及所述蜂窝体的出侧端部的方式被形成”对应，在满足该条件2的情况下评价为○，在不满足该条件2的情况下评价为×。条件3与权利要求1所记载的“2mm≤P≤50mm”对应，在满足“5mm≤P≤45mm”(也就是说，权利要求2所记载的数值条件)的情况下以◎评价，在满足“2mm≤P＜5mm”或“45mm＜P≤50mm”的情况下以○评价，在不满足这些任一条件的情况下以×评价。另外，在接合层未被形成在蜂窝体的出侧端部的情况下，也评价为×。条件4与权利要求1所记载的“具有波的相位在所述轴向的前后不同的冲击缓和部”对应，在波的相位不同(也就是说，T2＞0)的情况下以○评价，在波的相位相同(也就是说，T2＝0)的情况下，以×评价。也就是说，在包括偏移构造的情况下以○评价，在不包括偏移构造的情况下以×评价。

比较例1～3、11～13、21～23满足条件1～3，因此冷热耐久性的评价为○，但是不满足条件4(也就是说，没有偏移构造)，因此冲击耐久性的评价为×。比较例4、14、24不满足条件3，也就是说，接合层被形成在从蜂窝体的出侧端部隔离开的位置，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。比较例5、15、25不满足条件3，也就是说，接合层的轴向上的长度P过短，因此冷热耐久性的评价为△、冲击耐久性的评价为×。比较例6、16、26不满足条件3，也就是说，接合层的轴向长度P过长，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。比较例7、17、27不满足条件2，也就是说，外周接合部的层数过少，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。比较例8、18、28不满足条件2，也就是说，外周接合部的层数超过总层数的1/3，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。比较例9、19、29不满足条件1，也就是说，没有入侧接合部，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。比较例10、20、30不满足条件1，也就是说，入侧接合部超过蜂窝体的轴向全长的50％，因此冷热耐久性和冲击耐久性的评价为×。

(实施例2)

本实施例2与第二实施方式对应。以各种规格作成圆筒形或RT形状的催化剂承载用基材，通过评价净化性能和压力损失来调查本发明的效果。催化剂通过以下的方法承载。在试制的金属基材上形成将氧化铈-氧化锆-氧化铝作为主成分的底涂层。使金属基材通过底涂层液，在除去多余的底涂层液之后，以180℃干燥1小时，接着以500℃烧制2小时，从而在金属基材上以每基材体积180g/L形成底涂层。在使形成了该底涂层的金属载体在蒸馏水中浸泡从而充分吸水之后，捞起来吹去多余的水分，且在包括钯的水溶液中浸泡。取出干燥，从而使钯以每基材体积4g/L承载。

将该各催化剂承载用基材填装到催化剂容器中，并以如下所示的方法进行净化性能评价、压损评价。此时，催化剂承载用基材被暴露在预先将含有10％水蒸气的大气加热到980℃的气氛中，保持4小时进行劣化模拟处理。净化性能评价使用含有CO、HC、NOx的模型排气，对各催化剂承载用基材进行评价。该模型气体成分的条件为化学计量成分。一边以流量SV＝10万H^-1将模型排气流入各催化剂承载用基材，一边在入侧的前段使用加热器加热模型气体并对升温过程中的净化率的变化进行测定。净化率分析入侧和出侧的气体组成，为其减少率。在升温过程中，将净化率为50％的入气温度T50作为评价值。在本实施例中，将HC成分的T50作为评价值。压损评价将室温的N₂气体向催化剂承载用基材流入，此时以皮托管法测定在催化剂承载用基材中产生的压损。N₂气体的流量在以下的表4中为905L/min，在表5中为540L/min，在表6中为780L/min。

在表4～表6中示出各种规格和各自的评价结果。催化剂承载用基材为以下的规格。表4的蜂窝体形状为圆筒、箔厚度为30μm、直径为110mm、轴向长度为98mm。表4的外筒的厚度为1.5mm。表4的入侧接合部的长度(也就是说，X)为25mm、外周接合的层数为3层。作为表4的蜂窝体的外周接合的长度的P为20mm、距出侧端面的位置为0mm。表5的蜂窝体形状为圆筒、箔厚度为50μm、直径为85mm、轴向长度为110mm。表5的外筒的厚度为1.5mm。表5的入侧接合部的长度(也就是说，X)为20mm、外周接合的层数为3层。作为表5的蜂窝体的外周接合的长度的P为25mm、距出侧端面的位置为0mm。表6的蜂窝体的形状为RT形状、箔厚度为40μm、直径为140mm、轴向长度为90mm、长径为140mm、短径为65mm。表6的外筒的厚度为2.0mm。表6的入侧接合部的长度(也就是说，X)为15mm、外周接合的层数为2层。作为表6的蜂窝体的外周接合的长度的P为15mm，距出侧端面的位置为0mm。

[表4]

[表5]

[表6]

将表4的试验结果示于图11，将表5的试验结果示于图12，将表6的试验结果示于图13。

符号说明

1催化剂承载用基材

10蜂窝体

11入侧接合部

12外周接合部

13冲击缓和部

20外筒

30接合层

51波箔

52平箔

Claims (6)

1.一种催化剂承载用基材，其特征在于，包括层叠了金属制的平箔和波箔的蜂窝体以及包围所述蜂窝体的外周面的金属制的外筒，

配置于入侧接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，

配置于外周接合部的所述平箔和所述波箔被彼此接合，所述外周接合部与所述入侧接合部的轴向端部连续设置，

所述入侧接合部以从所述蜂窝体的入侧端部到5mm以上轴向全长的50％以下遍及所述蜂窝体的径向全层的方式被形成，

所述外周接合部以从所述蜂窝体的最外周到在径向上2层以上、总层数的1/3以下从所述入侧接合部的所述轴向端部遍及所述蜂窝体的出侧端部的方式被形成，

所述外筒和所述蜂窝体经由接合层接合于形成在所述外筒和所述蜂窝体之间的出侧端部区域，所述出侧端部区域从所述蜂窝体的出侧端部向所述轴向延伸，当将所述接合层的所述轴向上的长度设为P时，P满足下述(A)式，

所述波板具有波的相位在所述轴向的前后不同的冲击缓和部，所述冲击缓和部至少被形成在与所述入侧接合部和所述外周接合部对应的区域，

2mm≤P≤50mm·········(A)。

2.如权利要求1所述的催化剂承载用基材，其特征在于，

P满足下述(B)式，

5mm≤P≤45mm·········(B)。

3.如权利要求1或2所述的催化剂承载用基材，其特征在于，

所述冲击缓和部是使梯形状的气体流路在与所述轴向正交的正交面内连续的连续体，并且通过在所述轴向上错开相位的情况下连续设置该连续体来形成，

从所述轴向看，当以与在轴向上相邻的波板对应的位置将所述气体流路分区时的一侧的面积为S1、另一侧的面积为S2时，面积S1和面积S2彼此不同。

4.如权利要求3所述的催化剂承载用基材，其特征在于，

所述面积S1和所述面积S2满足以下的条件式(C)，

1.2≤S1/S2≤10·········(C)

5.如权利要求3或4所述的催化剂承载用基材，其特征在于，

所述波板具有形成所述气体流路的侧壁的一对锥形状部，

当与连结所述一对锥形状部的各自的中点的线的长度对应的所述气体流路的间距为Q、所述一对锥形状部的高度为H、所述径向和所述锥形状部所成的角度为α时，

满足以下的条件式(D)或(E)，

0.15≤H/Q≤0.85············(D)

5°≤α≤45°·················(E)。

6.如权利要求3至5中任一项所述的催化剂承载用基材，其特征在于，当所述轴向上的所述气体流路的长度为L时，满足以下的条件式(F)，

0.1mm≤L≤100mm············(F)。