DE102009026104A1 - Process for the production of a ceramic body, catalytic converter and support body for such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikkörpers eines Abgaskatalysators mit Abgas führenden Kanälen, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: - Herstellen einer Preform aus Cellulosefasern enthaltendem Papier, - Beladen des Papiers vor oder nach Herstellen der Preform mit zumindest einem Füllstoff mit einem Gewichtsanteil x und - Pyrolisieren der Papierpreform, - wobei der Gewichtanteil x des Füllstoffs derart gewählt wird, dass bei der Pyrolyse eine Volumenschrumpfung der Preform unterbleibt oder im Wesentlichen unterbleibt.The invention relates to a method for producing a ceramic body of an exhaust gas catalytic converter with ducts carrying exhaust gas, characterized by the process steps: - producing a preform from paper containing cellulose fibers, - loading the paper before or after producing the preform with at least one filler with a weight fraction x and pyrolyzing the paper preform, the weight fraction x of the filler being selected such that a volume shrinkage of the preform does not occur or substantially does not occur during pyrolysis.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikkörpers eines Abgaskatalysators mit das Abgas führenden Kanälen.The The invention relates to a method for producing a ceramic body of a Catalytic converter with the exhaust gas leading channels.
Bei der Verbrennung von Kraftstoffen entstehen neben unschädlichen Gasen in Form von Kohlendioxid und Wasserdampf gesundheitsschädigende und umweltbelastende Stoffe. Hierzu gehören Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickstoffe.at The combustion of fuels arise in addition to harmless Gases in the form of carbon dioxide and water vapor harmful to health and polluting substances. These include carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen.
Um die gasförmigen Schadstoffe zu verringern, gelangen Katalysatoren zum Einsatz, die es ermöglichen, eine chemische Reaktion bei relativ niedrigen Temperaturen durchzuführen, wobei durch Zugabe von Sauerstoff Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid, Kohlenwasserstoff zu Kohlendioxid und Wasserdampf, Stickoxide durch Reaktion mit Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und elementarem Stickstoff umgewandelt wird.Around the gaseous To reduce pollutants, catalysts are used, the make it possible to carry out a chemical reaction at relatively low temperatures, wherein by adding oxygen carbon monoxide to carbon dioxide, hydrocarbon to carbon dioxide and water vapor, nitrogen oxides by reaction with carbon monoxide is converted to carbon dioxide and elemental nitrogen.
Solche in Kraftfahrzeugen zum Einsatz gelangende Katalysatoren für Otto- und Dieselmotoren weisen Katalysatoren mit großen Kontaktflächen auf, die durch die Verwendung von keramischen und metallischen Wabenkörpern als Trägermaterial erzielt werden. Auf die Träger wird sodann eine Zwischenschicht, der so genannte Washcoat aufgebracht, wodurch die Oberfläche des Katalysatorträgers um ein Vielfaches erhöht wird. Der eigentliche Katalysator aus Edelmetall wird sodann aufgedampft.Such used in motor vehicles for catalytic converters and diesel engines have catalysts with large contact areas, the by the use of ceramic and metallic honeycomb bodies as support material be achieved. On the carriers Then an intermediate layer, the so-called washcoat is applied, causing the surface of the catalyst carrier increased many times over becomes. The actual noble metal catalyst is then vapor-deposited.
Bei der Verwendung von Keramikkörpern als Träger werden diese mit einen Drahtgestrick in ein Edelstahlgehäuse eingeschlagen, wohingegen metallische Wabenkörper direkt in ein Gehäuse eingeschweißt werden.at the use of ceramic bodies as a carrier they are wrapped with a wire mesh in a stainless steel case, whereas metallic honeycomb bodies directly into a housing shrink wrapped become.
Nachteilig der bekannten Katalysatoren ist es, dass die Herstellung aufwändig und kostenintensiv ist und dass das Anspringverhalten nicht zwingend so ist, dass auch bei niedrigen Temperaturen im hinreichenden Umfang die erforderliche chemische Umsetzung der Schadstoffe in umweltverträgliche Stoffe erfolgt.adversely The known catalysts is that the preparation consuming and is costly and that the lightning behavior is not mandatory so is that, even at low temperatures to a sufficient extent the required chemical conversion of pollutants into environmentally friendly substances he follows.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikkörpers für einen Abgaskatalysator, derart weiterzubilden, dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist, wobei eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erzielt werden soll. Auch soll eine hohe Maßgenauigkeit gegeben sein.Of the The present invention is based on the object, a method for producing a ceramic body for one Catalytic converter, in such a way that a cost-effective production possible is, with a high strength are achieved with low weight should. Also is a high dimensional accuracy be given.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die Schritte gelöst
- – Herstellen einer Preform aus Cellulosefasern enthaltendem Papier,
- – Beladen des Papiers vor oder nach Herstellen der Preform mit zumindest einem Füllstoff mit einem Gewichtsanteil x und
- – Pyrolisieren der Papierpreform,
- – wobei der Gewichtsanteil x des Füllstoffs derart gewählt wird, dass bei der Pyrolyse eine Volumenschrumpfung der Preform unterbleibt oder im Wesentlichen unterbleibt.
- Preparing a preform of cellulose fiber-containing paper,
- - Loading the paper before or after making the preform with at least one filler with a weight fraction x and
- - pyrolyzing the paper preform,
- - Wherein the weight fraction x of the filler is chosen such that during the pyrolysis, a volume shrinkage of the preform is omitted or substantially omitted.
Dabei wird die Preform vor dem Pyrolisieren bzw. Carbonisieren zu einer Zylinderform gewickelt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Preform aus geschichteten Lagen besteht.there is the preform before pyrolization or carbonation to a Cylindrical shape wound. However, there is also the possibility that the preform consists of layered layers.
Selbstverständlich wird die Erfindung nicht verlassen, wenn der Keramikkörper aus Abschnitten eines Zylinders besteht, d. h., dass die Preformen entsprechende Teilgeometrien zeigen.Of course it will Do not leave the invention, when the ceramic body of sections of a Cylinder exists, d. h., That the preforms corresponding partial geometries demonstrate.
Auch können Preformen zu einer eine Zylindergeometrie aufweisenden Preform zusammengesetzt werden, wobei die Verbindung der einzelnen Abschnitte mittels carbonisierbarer Kleber erfolgt.Also can Preforms to a cylinder geometry having a preform composed be, with the connection of the individual sections by means of carbonizable Glue done.
Als Füllstoffe kommen solche in Frage, die carbonisierbar sind. Aber auch Keramikfüllstoffe wie Al2O3 oder ZiO2 können benutzt werden, um das Papier der Preform entsprechend zu beladen. Ein weiterer bevorzugter Füllstoff ist Ruß. Inertfüllstoffe wie SiC sind gleichfalls zu bevorzugen, die für sich oder in Verbindung mit zumindest einem anderen Füllstoff benutzt werden können.Suitable fillers are those which are carbonizable. But ceramic fillers such as Al 2 O 3 or ZiO 2 can be used to load the paper of the preform accordingly. Another preferred filler is carbon black. Inert fillers such as SiC are also to be preferred, which may be used alone or in conjunction with at least one other filler.
Des Weiteren können dem zu pyrolisierenden Papier Additive in Form von Bindemitteln wie Phenolharz und/oder Cellulose beigegeben werden.Of Further can the paper to be pyrolyzed additives in the form of binders such as phenolic resin and / or cellulose are added.
Bevorzugterweise beträgt der Gewichtsanteil x des Füllstoffs 5 Gew.-% bis 85 Gew.-% bezogen auf die aus Cellulosefasern des Papiers und Füllstoff bestehende Trockensubstanz des Papiers, wobei Additive mit einbezogen sind. Der Anteil des Füllstoffs wird dabei so eingestellt, dass ein Schrumpfen der Preform während der Wärmebehandlung unterbleibt bzw. im Wesentlichen unterbleibt.preferably, is the weight fraction x of the filler 5 wt .-% to 85 wt .-% based on the cellulose fibers of the paper and filler existing dry matter of the paper, with additives included are. The proportion of filler is adjusted so that a shrinkage of the preform during the heat treatment is omitted or substantially omitted.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass das pyrolisierte, d. h. das carbonisierte Papier siliziert wird. Dies kann mit reinem Silizium erfolgen, wobei mit Überschuss oder Unterschuss gearbeitet wird. Das Silizieren ist mit üblichen Verfahren durchzuführen. Insbesondere wird jedoch das pyrolisierte Papier zum Silizieren mit einer Siliziumschmelze in Kontakt gebracht, zum Beispiel durch Dochte, Transferplatten oder ähnliche Techniken.In particular, according to the invention provided that the pyrolyzed, d. H. the carbonized paper is silicified. This can be done with pure silicon, with excess or deficit is worked. The silicating is with usual Perform procedure. In particular, however, the pyrolyzed paper becomes to be silicided contacted with a silicon melt, for example by Wicks, transfer plates or similar Techniques.
Das pyrolisierte Papier wird in einem Reaktionsraum vorzugsweise bei Unterdruck siliziert, der in einem Bereich von 50 mbar bis 0,05 mbar, insbesondere im Bereich von 0,1 mbar liegen sollte. Nach der Reaktion des C mit dem Si zu SiC wird sodann der Reaktionsraum mit Inertgasatmosphäre belüftet, um die Möglichkeit zu bieten, dass sich überschüssiges Silizium auf dem silizierten Keramiksubstrat als Si-Schicht ausbilden kann.The pyrolyzed paper is preferably silicated in a reaction space at reduced pressure, which should be in a range from 50 mbar to 0.05 mbar, in particular in the range of 0.1 mbar. After the reaction of the C with the Si to SiC is then the Vented reaction space with inert gas atmosphere in order to provide the possibility that excess silicon can form on the siliconized ceramic substrate as an Si layer.
Wird eine entsprechende Si-Schicht gewünscht, sollte der Prozess derart gesteuert werden, dass die Si-Schicht eine Dicke D mit 0,5 μm ≤ D ≤ 50 μm, insbesondere 10 μm ≤ D ≤ 20 μm aufweist.Becomes a corresponding Si layer desired, the process should be such that the Si layer has a thickness D of 0.5 μm ≦ D ≦ 50 μm, in particular 10 μm ≤ D ≤ 20 μm.
Das Silizieren selbst findet in einem Temperaturbereich mit 1350°C ≤ T ≤ 2000°C, insbesondere im Bereich von 1650°C ≤ T ≤ 1700°C statt.The Silicate itself takes place in a temperature range of 1350 ° C ≤ T ≤ 2000 ° C, especially in Range of 1650 ° C ≤ T ≤ 1700 ° C instead.
Als Preform wird insbesondere eine solche in Wellpappengeometrie verwendet. Ergänzend oder alternativ können auch Lagen aus geprägtem Papier zur Herstellung der Preform oder Abschnitten dieser benutzt werden.When Preform is in particular used in corrugated cardboard geometry. additional or alternatively also layers of embossed Paper used for making the preform or sections of these become.
Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass als Preform eine solche benutzt wird, die drei Lagen mit einer inneren ersten Lage, einer mit dieser verbundenen wie verklebten eine Wellengeometrie aufweisenden Zwischenlage und einer mit dieser verbundenen wie verklebten die Zwischenlage abdeckenden ebenen dritten Lage umfasst. Die erste und zweite Lage werden dabei über die Zwischenlage beabstandet.Especially However, it is envisaged that such a preform will be used, the three layers with an inner first layer, one connected with this as glued a shaft geometry having intermediate layer and one associated with this as glued covering the liner level third layer includes. The first and second position are about the Spacer spaced.
Erwähntermaßen besteht jedoch auch die Möglichkeit, als Preform geprägte Papierlagen zu wählen, die derart zueinander angeordnet und aufeinander abgestützt werden, dass die gewünschte Kanalausbildung gegeben ist, die für das Durchströmen des Gases durch den Keramikkörper erforderlich ist.Mentioned exists but also the possibility shaped as a preform Choose paper layers which are arranged and supported on one another in such a way that that the desired channel training given for that the flow through of the gas through the ceramic body is required.
Insbesondere können die Lagen eine Wabenstruktur bilden, wobei z. B. Zick-Zack- oder wellenförmige Lagen z. B. in ihren Spitzen miteinander verbunden sind.Especially can the layers form a honeycomb structure, wherein z. B. zigzag or wavy Layers z. B. are connected together in their tips.
Die pyrolisierte und gegebenenfalls silizierte Zwischenlage sollte eine Dicke Dz mit 50 μm ≤ Dz ≤ 1000 μm aufweisen. Gleiche Dimensionierungen kommen für die erste und zweite Lage in Frage.The pyrolyzed and optionally silylated interlayer should a Have thickness Dz with 50 microns ≤ Dz ≤ 1000 microns. Same dimensions come for the first and second layer in question.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugtem Ausführungsbeispiel.Further Details, advantages and features of the invention do not arise only from the claims, the characteristics to be taken from these - alone and / or in combination - but also to be taken from the following description of the drawing preferred embodiment.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Der
Keramikkörper
Erfindungsgemäß besteht
der Keramikkörper
Als bevorzugte Füllstoffe sind Ruß oder Al2O3 bzw. ZiO2 als Keramikfüllstoffe zu nennen.Preferred fillers are carbon black or Al 2 O 3 or ZiO 2 as ceramic fillers.
Das Papier kann aber auch mit SiC bzw. Si + SiC beladen bzw. imprägniert sein. Kombinationen mit einem oder mehreren Füllstoffen sind gleichfalls möglich.The However, paper can also be loaded or impregnated with SiC or Si + SiC. Combinations with one or more fillers are also possible.
Unabhängig hiervon sollte der Gewichtsanteil des Füllstoffs 5 Gew.-% bis 80 Gew.-% bezogen auf die aus Cellulosefasern des Papiers und Füllstoffs bestehende Trockensubstanz des Papiers betragen. Auch können weitere Additive wie zum Beispiel Bindemittel wie Phenolharz oder Cellulose beigegeben werden.Independent of this should be the weight fraction of the filler 5 wt .-% to 80 wt .-% based on the cellulose fibers of the paper and filler existing dry substance of the paper. Also can more Additives such as binders such as phenolic resin or cellulose be added.
Wie
der vergrößerte Ausschnitt
der
Der
entsprechende Zylinder
Es
ist nicht zwingend erforderlich, dass die den Keramikkörper
Anstelle einer Wellpappengeometrie der Lagen kann auch geprägtes Papier zu einem Zylinder gewickelt werden, wobei die Prägung derart zu wählen ist, dass die gewünschte Kanalbildung sichergestellt ist.Instead of A corrugated board geometry of the layers can also be embossed paper are wound into a cylinder, the embossing is to be chosen such that the desired Channel formation is ensured.
Zu
den einzelnen Lagen
Den
In
Wie
die
Nach
der
Das
Ausführungsbeispiel
der
Entsprechende Preformen können zu einer Zylinderform gewickelt oder aber auch geschichtet werden, um eine Geometrie zu erzielen, die dem gewünschten Keramikkörper entspricht.Appropriate Preforms can wrapped into a cylindrical shape or even layered, to achieve a geometry that corresponds to the desired ceramic body.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus den nachfolgend beschriebenen Beispielen.Further Details and features of the invention will become apparent from the Examples described below.
Beispiel 1:Example 1:
Es wird eine Papierbahn mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 benutzt, das mit einem aus Ruß bestehenden Füllstoff beladen ist. Der Gewichtsanteil des Füllstoffes beträgt ca. 75% bezogen auf die aus Cellulosefasern und Füllstoff bestehende Trockensubstanz des Papiers. Das so beladene Papier wird sodann zu einem Papierhalbzeug weiterverarbeitet, das eine Wellpappengeometrie aufweist und zu einer Preform aufgewickelt und verklebt. Die entstehende Preform wird in inerter Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 800°C und 1400°C pyrolysiert. Sodann erfolgt ein Silizieren des carbonisierten Papiers mittels eines Dochtes mit einer Siliziumschmelze, bei einer Temperatur im Bereich zwischen 1650°C und 1700°C. In dem Reaktionsraum selbst herrscht ein Unterdruck im Bereich von 0,1 mbar. Das Silizieren erfolgt dabei mit Überschuss von Silizium. Nach erfolgter Reaktion des Siliziums mit Kohlenstoff zu SiC wird der Reaktionsraum belüftet, um zu vermeiden, dass das überschüssige Silizium ausgetragen wird. Hierdurch bildet sich auf dem Keramiksubstrat eine Si-Schicht, wobei der Prozess derart gesteuert wird, dass die Dicke im Bereich zwischen 10 μm und 20 μm liegt. Die erstarrte Schicht wird sodann bei einer Temperatur kurz oberhalb des Schmelzpunktes von Silizium erneut aufgeschmolzen und rekristallisiert. Für das Silizieren selbst wird Reinstsilizium verwendet.It is a paper web with a basis weight of 200 g / m 2 used, which is loaded with a carbon black filler. The proportion by weight of the filler is about 75%, based on the existing of cellulose fibers and filler dry matter of the paper. The thus loaded paper is then further processed into a paper semi-finished product, which has a corrugated cardboard geometry and wound into a preform and glued. The resulting preform is pyrolyzed in an inert atmosphere at a temperature between 800 ° C and 1400 ° C. Then, the carbonized paper is silicated by means of a wick with a silicon melt at a temperature in the range between 1650 ° C and 1700 ° C. In the reaction space itself, there is a negative pressure in the range of 0.1 mbar. The silicating is done with excess of silicon. After the reaction of the silicon with carbon to SiC, the reaction space is vented to avoid that the excess silicon is discharged. As a result, an Si layer is formed on the ceramic substrate, the process being controlled such that the thickness is in the range between 10 .mu.m and 20 .mu.m. The solidified layer is then remelted at a temperature just above the melting point of silicon and recrystallized. For the siliciding itself, high purity silicon is used.
Es ergab sich eine dünnwandige hochstabile Struktur. Schliffbilder zeigen, dass das Substrat im Wesentlichen aus freiem Silizium umgebendem SiC besteht. Nicht reagiertes C im verschwindenden Umfang kann enthalten sein.It resulted in a thin-walled highly stable structure. Micrographs show that the substrate is essentially consists of free silicon surrounding SiC. Unreacted C im vanishing scope may be included.
Die Keramik kann als Katalysatorträger eines Abgaskatalysators für Otto- und Dieselmotoren eingesetzt werden.The ceramic can be used as a catalyst support of a catalytic converter for gasoline and diesel engines be used.
Beispiel 2:Example 2:
Es wird eine Papierbahn mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 benutzt, das mit einem aus SiC-Pulver bestehenden Füllstoff beladen ist. Der Gewichtsanteil des Füllstoffes beträgt ca. 75% bezogen auf die aus Cellulosefasern und Füllstoff bestehende Trockensubstanz des Papiers. Das so beladene Papier wird sodann zu einem Papierhalbzeug weiterverarbeitet, das eine Wellpappengeometrie aufweist und zu einer Preform aufgewickelt und verklebt. Die entstehende Preform wird in inerter Atmomosphäre bei einer Temperatur zwischen 800°C und 1400°C pyrolysiert. Sodann erfolgt ein Silizieren des carbonisierten Papiers mittels eines Dochtes mit einer Siliziumschmelze, bei einer Temperatur im Bereich zwischen 1650°C und 1700°C. In dem Reaktionsraum selbst herrscht ein Unterdruck im Bereich von 0,1 mbar. Das Silizieren erfolgt dabei mit Überschuss von Silizium. Nach erfolgter Reaktion des Siliziums mit Kohlenstoff zu SiC wird der Reaktionsraum belüftet, um zu vermeiden, dass das überschüssige Silizium ausgetragen wird. Hierdurch bildet sich auf dem Keramiksubstrat eine Si-Schicht, wobei der Prozess derart gesteuert wird, dass die Dicke im Bereich zwischen 10 μm und 20 μm liegt. Die erstarrte Schicht wird sodann bei einer Temperatur kurz oberhalb des Schmelzpunktes von Silizium erneut aufgeschmolzen und rekristallisiert. Für das Silizieren selbst wird Poly-Silizum in Solar-Qualität verwendet.It is a paper web with a basis weight of 200 g / m 2 is used, which is loaded with an existing SiC powder filler. The proportion by weight of the filler is about 75%, based on the existing of cellulose fibers and filler dry matter of the paper. The thus loaded paper is then further processed into a paper semi-finished product, which has a corrugated cardboard geometry and wound into a preform and glued. The resulting preform is pyrolyzed in an inert atmosphere at a temperature between 800 ° C and 1400 ° C. Then, the carbonized paper is silicated by means of a wick with a silicon melt at a temperature in the range between 1650 ° C and 1700 ° C. In the reaction space itself, there is a negative pressure in the range of 0.1 mbar. The silicating is done with excess of silicon. After the reaction of the silicon with carbon to SiC, the reaction space is vented to avoid that the excess silicon is discharged. As a result, an Si layer is formed on the ceramic substrate, the process being controlled such that the thickness is in the range between 10 .mu.m and 20 .mu.m. The solidified layer is then remelted at a temperature just above the melting point of silicon and recrystallized. For siliconizing itself, Poly-Silizum is used in solar quality.
Es ergab sich eine dünnwandige hochstabile Struktur. Schliffbilder zeigen, dass das Substrat im Wesentlichen aus freiem Silzium umgebendem SiC besteht. Nicht reagiertes C im verschwindenden Umfang kann enthalten sein.It resulted in a thin-walled highly stable structure. Micrographs show that the substrate is essentially consisting of free silicon surrounding SiC. Unreacted C im vanishing scope may be included.
Die Keramik kann als Katalysatorträger eines Abgaskatalysators für Otto- und Dieselmotoren eingesetzt werden.The Ceramics can act as catalyst supports an exhaust gas catalyst for Petrol and diesel engines are used.
Beispiel 3:Example 3:
Es wird eine Papierbahn mit einem Flächengewicht von 100 g/m2 benutzt, das mit einem aus Ruß bestehenden Füllstoff beladen ist. Der Gewichtsanteil des Füllstoffes beträgt ca. 50% bezogen auf die aus Cellulosefasern und Füllstoff bestehende Trockensubstanz des Papiers. Das so beladene Papier wird sodann zu einem Papierhalbzeug weiterverarbeitet, das eine Wellpappengeometrie aufweist und zu einer Preform aufgewickelt und verklebt. Die entstehende Preform wird in inerter Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 800°C und 1400°C pyrolysiert. Sodann erfolgt ein Silizieren des carbonisierten Papiers mittels eines Dochtes mit einer Siliziumschmelze, bei einer Temperatur im Bereich zwischen 1650°C und 1700°C. In dem Reaktionsraum selbst herrscht ein Unterdruck im Bereich von 0,1 mbar. Das Silizieren erfolgt dabei mit Überschuss von Silizium. Nach erfolgter Reaktion des Silizium mit Kohlenstoff zu SiC wird der Reaktionsraum belüftet, um zu vermeiden, dass das überschüssige Silizium ausgetragen wird. Hierdurch bildet sich auf dem Keramiksubstrat eine Si-Schicht, wobei der Prozess derart gesteuert wird, dass die Dicke im Bereich zwischen 10 μm und 20 μm liegt. Die erstarrte Schicht wird sodann bei einer Temperatur kurz oberhalb des Schmelzpunktes von Silizum erneut aufgeschmolzen und rekristallisiert. Für das Silizieren selbst wird Poly-Silizium in Solar-Qualität verwendet.It is used a paper web with a basis weight of 100 g / m 2 , which is loaded with a filler consisting of carbon black. The proportion by weight of the filler is about 50% based on the consisting of cellulose fibers and filler dry matter of the paper. The thus loaded paper is then further processed into a paper semi-finished product, which has a corrugated cardboard geometry and wound into a preform and glued. The resulting preform is pyrolyzed in an inert atmosphere at a temperature between 800 ° C and 1400 ° C. Then, the carbonized paper is silicated by means of a wick with a silicon melt at a temperature in the range between 1650 ° C and 1700 ° C. In the reaction space itself, there is a negative pressure in the range of 0.1 mbar. The silicating is done with excess of silicon. After reaction of the silicon with carbon to SiC, the reaction space is vented to avoid that the excess silicon is discharged. As a result, an Si layer is formed on the ceramic substrate, the process being controlled such that the thickness is in the range between 10 .mu.m and 20 .mu.m. The solidified layer is then remelted at a temperature just above the melting point of silicon and recrystallized. For siliconizing itself, solar grade poly-silicon is used.
Es ergab sich eine dünnwandige hochstabile Struktur. Schliffbilder zeigen, dass das Substrat im Wesentlichen aus freiem Silizium umgebendem SiC besteht. Nicht reagiertes C im verschwindenden Umfang kann enthalten sein.It resulted in a thin-walled highly stable structure. Micrographs show that the substrate is essentially consists of free silicon surrounding SiC. Unreacted C im vanishing scope may be included.
Die Keramik kann als Katalysatorträger eines Abgaskatalysators für Otto- und Dieselmotoren eingesetzt werden.The Ceramics can act as catalyst supports an exhaust gas catalyst for Petrol and diesel engines are used.
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