DE102018203435A1

DE102018203435A1 - Umfangsbeschichtungsmaterial, umfangsbeschichtete wabenstruktur

Info

Publication number: DE102018203435A1
Application number: DE102018203435.4A
Authority: DE
Inventors: Shingo Tokuda; Shuji Ueda
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: US11142485B2; US20180273432A1; DE102018203435B4; JP2018158859A; CN108623329A

Abstract

Es ist ein Umfangsbeschichtungsmaterial mit ausreichend mechanischer Festigkeit bereitgestellt, das in der Lage ist, Positionsverschiebung einer Wabenstruktur innerhalb eines Gehäusekörpers, die durch Vibration und dergleichen oder während des Betriebs verursacht wird, zu verhindern.
Ein Umfangsbeschichtungsmaterial 1 enthält ein Keramikgemisch aus partikulären ersten Cordierit-Partikeln und partikulären zweiten Cordierit-Partikeln, die einen mittleren Partikeldurchmesser, der von dem der ersten Cordierit-Partikeln unterschiedlich ist, aufweisen; und ein längliches streifenartiges Fasermaterial. Das Cordierit-Gemisch weist eine Partikelgrößenverteilung mit zwei lokalen Maximalwerten auf. Das Fasermaterial weist eine mittlere Faserlänge in einem Bereich von 30 bis 100 µm in einer Längsrichtung auf. Eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 weist eine Wabenstruktur 10 mit porösen Trennwänden, die dazu ausgelegt sind, eine Vielzahl an Zellen 32 zu definieren, die sich von einer Endfläche 31a zu der anderen Endfläche 31b erstrecken, um einen Strompfad zu bilden; und eine Umfangsbeschichtungsschicht 20, die durch Auftragen des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 auf mindestens einen Teil einer Umfangsoberfläche 11 gebildet wird, auf.

Description

„Die vorliegende Anmeldung ist eine Anmeldung basierend auf JP-2017-055722 , eingereicht am 22.03.2017 beim japanischen Patentamt, deren gesamter Inhalt hierin mit Bezug darauf aufgenommen ist.“
STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umfangsbeschichtungsmaterial und eine umfangbeschichtete Wabenstruktur. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Umfangsbeschichtungsmaterial, das auf einer Wabenstruktur aufgebracht werden soll, und verwendet wird, um eine Umfangsbeschichtungsschicht zu bilden, und eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur, die eine Umfangswand der Umfangsbeschichtungsschicht aufweist.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Stand der Technik wird eine Keramik-Wabenstruktur bei einer großen Bandbreite an Anwendungen verwendet, wie zum Beispiel als ein Katalysatorträger Fahrzeugabgasreinigung, ein Dieselpartikelfilter, ein Benzinpartikelfilter und ein Wärmespeicher für eine Brennmaschine. Die Keramik-Wabenstruktur hier (im Folgenden einfach als die „Wabenstruktur“ bezeichnet) wird durch Extrusion von einer Extrusionsmatrize (Matrize) mittels eines Herstellungsgeräts mit einem wabenförmigen Körper derart, dass ein wabenförmiger Körper erhalten wird, und weiter Feuerung der Wabenstruktur in einem Brennofen bei hoher Temperatur hergestellt. Dementsprechend ist es möglich, die Wabenstruktur zu erhalten, die poröse Trennwände aufweist, die eine Vielzahl an Zellen definieren, die sich von einer Endfläche zu der anderen Endfläche erstrecken, um Fluidstrompfade zu bilden.
Seit den letzten Jahren besteht Bedarf an einer Verbesserung der Reinigungsleistung einer Wabenstruktur, die in einem Katalysatorträger für die Reinigung von Abgasen von Fahrzeugmotoren oder in einem Partikelfilter verwendet werden, um Abgasvorschriften, die von Jahr zu Jahr angesichts der Umweltprobleme verschärft werden, zu erfüllen. Ein solcher Bedarf bedarf der Reduktion des Gewichts der Wabenstruktur, um eine Temperaturanstiegsrate eines Katalysators, der auf der Wabenstruktur bestückt ist zu erhöhen und den Katalysator in einer frühen Stufe zu aktivieren. Deshalb befinden sich die folgenden Techniken in Entwicklung: „Dickenreduktion“, um die Dicke der porösen Trennwände einer Wabenstruktur zu reduzieren, und „Porositätsverbesserung“, um die Porosität der porösen Trennwände weiter zu erhöhen. Der Begriff „Porositätsverbesserung“ ist hier als ein Fall definiert, bei dem die porösen Trennwände eine Porosität von 50 % oder mehr aufweisen.
Auf der anderen Seite können die Dickenreduktion und Porositätsverbesserung der Wabenstruktur einen solchen Nachteil erzeugen, dass die Wabenstruktur die mechanische Festigkeit reduziert. Mit anderen Worten, die mechanische Festigkeit der Trennwände kann im Vergleich zum Stand der Technik aufgrund der Dickenreduzierung, die Porositätsverbesserung und dergleichen reduziert sein.
Aufgrund einer Verringerung der mechanischen Festigkeit, selbst wenn die Wabenstruktur einen leichten Stoß von außen erfährt, können Sprünge oder Brüche in den Trennwänden entstehen. Solche Sprünge oder Brüche in den Trennwänden der Wabenstruktur aufgrund eines Stoßes beeinträchtigt grundlegenden Funktionen der Wabenstruktur, wenn sie als ein Katalysatorträger für Fahrzeugabgasreinigung und dergleichen eingesetzt wird. Deshalb ist es erwünscht, Porosität einer Wabenstruktur zu verbessern und eine Wabenstruktur mit ausreichender mechanischer Festigkeit für den praktischen Einsatz zu entwickeln.
Es besteht auch Bedarf für die Herstellung einer Wabenstruktur, die für verschiedene industrielle technische Bereiche geeignet ist, weshalb eine Wabenstruktur mit einem größeren Wabendurchmesser als üblich ist in Entwicklung ist. Das monolithische Ausbilden der großen Wabenstruktur mittels Extrusion verursacht Instabilität, insbesondere in der Form von Trennwänden eines Umfangsrands, was die Genauigkeit der Gegenstandsform und die Dimension der Wabenstruktur verringern kann.
Um solche Probleme zu lösen, wurden die folgenden Techniken eingesetzt (siehe zum Beispiel Patentschrift 1 und 2). Das heißt, eine Umfangsfläche einer extrudierten Wabenstruktur wird mittels einer Schleifscheibe und dergleichen geschliffen, und nachdem ein Wabendurchmesser einheitliche ist wird ein Umfangsbeschichtungsmaterial, das ein pulverförmiges keramisches Rohmaterial aufweist und in einem Schlicker-Zustand aufbereitet ist, auf die Umfangsfläche (Bodenfläche) der Wabenstruktur, die derart getrocknet oder gefeuert ist, um die Wabenstruktur mit einer Umfangsbeschichtungsschicht (einer Umfangswand) zu versehen, aufgetragen. Dementsprechend ist es selbst bei einer großen Wabenstruktur mit einem großen Wabendurchmesser möglich, die Gegenstandsform und dergleichen zu stabilisieren.
Wie oben beschrieben, ist es bei dem Versehen der Wabenstruktur mit der Umfangsbeschichtungsschicht (Umfangswand) möglich, die mechanische Festigkeit der Wabenstruktur (umfangsbeschichtete Wabenstruktur) zu verbessern. Des Weiteren wird der Wabendurchmesser im Voraus mittels Schleifen angepasst, und dann wird das Umfangsbeschichtungsmaterial einheitlich auf der Wabenstruktur derart aufgebracht, dass die zuvor genannte Technik hervorragende Vorteile, nicht nur in der Verbesserung der mechanischen Festigkeit (Verbesserung der Stoßfestigkeit), sondern auch in der Stabilisierung der Genauigkeit der Gegenstandsform und -dimension aufweist. Darüber hinaus ist eine Wabenstruktur, die eine Umfangsbeschichtungsschicht, wobei eine Schichtoberfläche einer speziellen Behandlung unterzogen wird, aufweist, offenbart (siehe Patenschrift 3).

[Patentschrift 1] JP 2613729 B1
[Patentschrift 2] JP 5345502 B1
[Patentschrift 3] JP 2002-70545 A

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bei der Verwendung einer Wabenstruktur als einen Katalysatorträger für Fahrzeugabgasreinigung und dergleichen ist es oft der Fall, dass die Wabenstruktur verwendet wird, während sie in einem Metallgehäusekörper (Gehäuse) eingehaust ist. Deshalb wird ein Einhausungsvorgang (Canning-Vorgang) ausgeführt, um die Wabenstruktur in dem Gehäusekörper einzuhausen. Ein Gehäuseraum, der während diesem Vorgang in dem Gehäusekörper gebildet wird, ist etwas größer als die Wabenstruktur, derart, dass während des Canning eine große Last an der Wabenstruktur angelegt werden kann.
In einem Fall, dass die Wabenstruktur, die in dem Gehäusekörper eingehaust ist, stark daran gehindert wird, sich in dem Gehäuseraum zu bewegen, nimmt die Kraft, die an die Wabenstruktur angelegt werden soll zu, was Sprünge und dergleichen in den Trennwänden verursachen kann. Deshalb wird im Allgemeinen ein Polstermaterial, wie zum Beispiel eine nicht ausdehnbare Matte, zwischen dem Gehäusekörper und der Wabenstruktur eingefügt. Dementsprechend kann die Wabenstruktur stabil in dem Gehäusekörper eingehaust sein, während sie davon abgehalten wird, sich in dem Gehäuseraum zu bewegen. Des Weiteren ist die Wabenstruktur, auch wenn ein Stoß von außen an den Waben-Körper angelegt wird, derart mit dem Gehäusekörper und dem Polstermaterial versehen, dass es möglich ist, den Stoß mit dem Gehäusekörper und dem Polstermaterial abzufangen, was ermöglicht, dass der Stoß nicht direkt an die Wabenstruktur weitergleitet wird.
Unterdessen kann die Wabenstruktur, die in dem Gehäusekörper eingehaust ist, durch Anbringen der Wabenstruktur al den Katalysatorträger an einem Fahrzeug für Fahrzeugabgasreinigung, relativ großen Kräften aufgrund von Vibration, die durch den Fahrzeugbetrieb oder aufgrund von Druck des Abgases (Gasdruck), das die Wabenstruktur zum Zeitpunkt der Gasabsaugung durchströmt, erzeugt wird, ausgesetzt sein.
Da die Wabenstruktur durchgängig solcher Vibration und solchem Gasdruck ausgesetzt ist, kann die Wabenstruktur, die anfänglich zum Zeitpunkt des Einhausens in dem Gehäusekörper stabil ist, von einer anfänglichen Position unmittelbar nach dem Einhausen „verschoben“ werden. Insbesondere ist es oft der Fall, dass eine herkömmliche umfangsbeschichtete Wabenstruktur dazu ausgelegt ist, eine Umfangsbeschichtungsschicht mit einer relativ glatten Schichtoberfläche aufzuweisen, was einen niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen der Schichtoberfläche und einer Innenumfangsoberfläche eines Gehäusekörpers oder eines Polstermaterials, wie zum Beispiel eine sich nicht ausdehnende Matte, erzeugt, derart, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit von Schlupf in einer Grenzfläche zwischen der Schichtoberfläche und dem Gehäusekörper oder dem Polstermaterial besteht.
Wenn „Positionsverschiebungen“ auftreten, das heißt, wenn die Wabenstruktur ihre Position von der ursprünglichen Position ändert, wird aufgrund von Vibration bei Fahrzeugbetrieb ein heftiger Stoß an die umfangsbeschichtete Wabenstruktur angelegt, was Probleme, wie zum Beispiel Sprünge und Brüche in der Umfangsbeschichtungsschicht oder in den Trennwänden verursachen kann. Diese Probleme können zu einer Zunahme von Druckverlust bei der Verarbeitung des Abgases des Fahrzeugs führen, was die Motorleistung und die Kraftstoffverbrauchleistung beeinträchtigt oder als der Katalysatorträger für Fahrzeugabgasreinigung die Reinigungsleistung stark verringert.
Deshalb wird erwartet, eine Wabenstruktur zu entwickeln, die ausreichend mechanische Festigkeit bei der Einhausung in einen Gehäusekörper oder bei Betrieb (im Einsatz) aufweist und keine Positionsverschiebung in dem Gehäusekörper und keine Sprünge oder dergleichen, die durch die Positionsverschiebung verursacht werden, aufweist, oder eine Umfangsbeschichtungsschicht (Umfangsbeschichtungsmaterial) zu entwickeln, das in der Lage ist, die zuvor genannten Probleme zu lösen. Weder Patentschrift 1 noch Patentschrift 2 erwähnen eine Lösung für diese Probleme.
Auf der anderen Seite offenbart Patentschrift 3 eine Wabenstruktur, die eine Umfangsfläche aufweist, die mit Unregelmäßigkeiten versehen ist. Dieser Fall bedarf jedoch einen neuen Vorgang und das Einführen einer speziellen Verarbeitungsvorrichtung in den neuen Vorgang, um die Umfangsfläche der Wabenstruktur mit Unregelmäßigkeiten zu versehen. Solche Anforderungen machen ein Verfahren zum Herstellen einer Wabenstruktur gewöhnlich komplizierter und verlängern die Herstellungsdauer. Zusätzlich beinhaltet die Anforderung der neuen Verarbeitungsvorrichtung ein Problem, wie zum Beispiel eine Erhöhung der Anlagekosten.
Angesichts dieser Situationen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umfangsbeschichtungsmaterial bereitzustellen, das ausreichend mechanische Festigkeit bietet und in der Lage ist, Positionsverschiebung einer Wabenstruktur in einem Gehäusekörper aufgrund von Vibration und dergleichen während Betrieb zu verhindern, und eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur bereitzustellen, die eine Umfangsbeschichtungsschicht aus Umfangsbeschichtungsmaterial aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden das folgende Umfangsbeschichtungsmaterial und die folgende umfangsbeschichtete Wabenstruktur bereitgestellt.

[1] Ein Umfangsbeschichtungsmaterial, das auf einer Umfangsfläche einer Wabenstruktur, die aus Keramik durch Extrusion hergestellt ist, aufgebracht werden soll, wobei das Umfangsbeschichtungsmaterial ein keramisches Rohmaterial aufweist, das eine Umfangsbeschichtungsschicht ausbildet, wobei das keramische Rohmaterial Folgendes umfasst: ein Keramikgemisch aus ersten Keramikpartikeln mit Partikelformen und zweiten Keramikpartikeln mit Partikelformen und einem mittleren Partikeldurchmesser, der von einem mittleren Partikeldurchmesser der ersten Keramikpartikel unterschiedlich ist; und ein Fasermaterial, das eine längliche streifenartige Form aufweist, wobei das Keramikgemisch eine Partikelgrößenverteilung aufweist, die mindestens zwei lokale Maximalwerte aufweist, und wobei das Fasermaterial eine mittlere Faserlänge in einem Bereich von 30 bis 100 µm in einer Längsrichtung aufweist.
[2] Das Umfangsbeschichtungsmaterial gemäß [1], wobei die Partikelgrößenverteilung des Keramikgemischs einen ersten lokalen Maximalwert in einem Bereich von 5 bis 70 µm und einen zweiten lokalen Maximalwert in einem Bereich von 40 bis 280 µm aufweist.
[3] Das Umfangsbeschichtungsmaterial gemäß [1] oder [2], wobei es sich bei dem Fasermaterial um eine kristalline anorganische Faser handelt.
[4] Das Umfangsbeschichtungsmaterial gemäß einem von [1] bis [3], wobei die ersten Keramikpartikel und die zweiten Keramikpartikel ähnlich in der Zusammensetzung sind.
[5] Eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur unter Verwendung eines Umfangsbeschichtungsmaterials nach einem von [1] bis [4], wobei die umfangsbeschichtete Wabenstruktur Folgendes aufweist: eine Wabenstruktur aus Keramik, die poröse Trennwände aufweist, die dazu ausgelegt sind, eine Vielzahl an Zellen zu definieren, die sich von einer Endfläche zu der anderen Endfläche erstrecken, um einen Fluidstrompfad zu bilden; und eine Umfangsbeschichtungsschicht, die durch Aufbringen des Umfangsbeschichtungsmaterials auf mindestens einen Abschnitt einer Umfangsfläche der Wabenstruktur gebildet wird.
[6] Die umfangsbeschichtete Wabenstruktur gemäß [5], wobei die Umfangsbeschichtungsschicht eine maximale Rautiefe Rz in einem Bereich von 50 bis 250 µm aufweist.

Ein Umfangsbeschichtungsmaterial gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung eines Keramikgemischs gebildet, die zwei Arten von Keramikpartikeln (erste Keramikpartikel und zweite Keramikpartikel) enthält, die unterschiedliche mittlere Partikeldurchmesser aufweise, wodurch eine Oberfläche einer Umfangsbeschichtungsschicht mit Unregelmäßigkeiten bereitgestellt wird. Das Bilden der unregelmäßigen Oberfläche auf der Umfangsbeschichtungsschicht und das Bestimmen einer maximalen Rautiefe in einem bestimmten Bereich erhöht den Reibungskoeffizienten und erhöht die Reibungskraft zwischen der Oberfläche und einem Metall-Gehäusekörper und dergleichen.
Dementsprechend wird eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur, die in dem Gehäuse eingehaust ist nicht leicht von einer ursprünglichen Position durch Anlegen von Vibration und dergleichen während Betrieb verschoben. Des Weiteren verbessert die Umfangsbeschichtungsschicht die mechanische Festigkeit der umfangsbeschichteten Wabenstruktur selbst, wobei keine Sprünge in den Trennwänden verursacht werden, selbst wenn ein Stoß während des Canning oder während des Betriebs erfahren wird.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, die schematisch ein Beispiel einer umfangsbeschichteten Wabenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Beispielansicht, die schematisch die Zusammensetzung eines Umfangsbeschichtungsmaterials zeigt; und
3 ist ein Diagramm, das die Partikelgrößenverteilung gemäß Beispiel 1 bis 4 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines Umfangsbeschichtungsmaterials und einer umfangsbeschichteten Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgende Ausführungsform beschränkt, sondern kann modifiziert, berichtigt oder verbessert werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ein Umfangsbeschichtungsmaterial 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Schlackenmaterial, das hauptsächlich ein keramisches Rohmaterial 2 aufweist und auf eine Umfangsoberfläche 11 einer monolithisch durch Extrusion gebildeten Keramik-Wabenstruktur 10 aufgebracht werden kann. Bei einheitlichem Auftragen des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 auf der Umfangsoberfläche 11 wird eine Umfangsbeschichtungsschicht 20 mit einer vorbestimmten Dicke auf der Umfangsoberfläche 11 bereitgestellt.
Wie in 1 gezeigt, weist eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die beinahe runde säulenförmige Keramik-Wabenstruktur 10, die monolithisch durch Extrusion gebildet ist; und die Umfangsbeschichtungsschicht 20 (entsprechend einer Umfangswand), die derart gebildet ist, eine vorbestimmte Dicke durch einheitliches Aufbringen des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 entlang der Umfangsoberfläche 11 der Wabenstruktur 10 aufzuweisen, auf. Die umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 (bzw. die Wabenstruktur 10) weist poröse Trennwände 33 auf, die dazu ausgelegt sind, eine Vielzahl an Zellen 32 zu definieren, die sich von einer Endfläche 31a zu der anderen Endfläche 31b erstrecken, um Fluidstrompfade zu bilden. Die umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 kann auch als eine umfangsbeschichtete und verschlossene Wabenstruktur ausgelegt sein, die mit Verschlussteilen (nicht in den Zeichnungen gezeigt) versehen ist, um jeweils die Zellen 32 an einer Endfläche 31a und die restlichen Zellen 32 auf der anderen Endfläche 31b gemäß einem vorbestimmten Anordnungsstandard zu verschließen.
Gemäß dieser Ausführungsform können zum Beispiel Partikel-Cordierit, Siliciumcarbid und Titanoxid als das keramische Rohmaterial 2 in dem Umfangsbeschichtungsmaterial 1 verwendet werden. Es ist anzumerken, dass das keramische Rohmaterial 2 das gleiche wie ein Hauptbestandteil eines keramischen Rohmaterials, der in der Wabenstruktur 10 enthalten ist und die Umfangsbeschichtungsschicht 20 bildet, sein kann. Bekannte Materialien, wie zum Beispiel ein Porenbildner, ein Bindemittel, ein Tensid und ein Dispergiermittel werden dem keramischen Partikelrohmaterial 2 in einem vorbestimmten Mischverhältnis derart beigegeben, das Umfangsbeschichtungsmaterial 1 in einem Schlacke-Zustand zu bilden, das derart hergestellt wird, eine geeignete Viskosität für das Auftragen auf der Umfangsoberfläche 11 der Wabenstruktur 10 aufzuweisen. Da die Grundbestandteile des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 bereits bekannt sind, wird hier eine detaillierte Beschreibung der Grundbestandteile weggelassen.
Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, bei dem Partikel-Cordierit als ein beispielhafter Hauptbestandteil des keramischen Rohmaterials 2, das in dem Umfangsbeschichtungsmaterial 1 enthalten ist, gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird. Das keramische Rohmaterials 2 der Umfangsbeschichtungsmaterials 1 der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf Partikel-Cordierit beschränkt.
Bezüglich der Wabenstruktur 10 (ein Teil der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30), die in der Umfangsbeschichtungsschicht 20 gebildet ist, wird ein Bildnermaterial (geknetetes Material), das ein herkömmlich bekanntes keramisches Rohmaterial, wie zum Beispiel Cordierit und Siliciumcarbid, enthält, im Voraus hergestellt, und nach Extrusion aus einer Extrusionsmatrize (Matrize), um eine gewünschte Wabenform aufzuweisen, wird das Bildnermaterial getrocknet und gefeuert und dadurch wird die Wabenstruktur 10 hergestellt. Da der Bestandteile der Wabenstruktur 10 bereits bekannt sind, wird hier eine detaillierte Beschreibung des Bestandteils weggelassen.
Wie schematisch in 2 gezeigt, enthält das Umfangsbeschichtungsmaterial 1 gemäß dieser Ausführungsform Cordierit als das keramische Rohmaterial 2. Des Weiteren ist hier das Cordierit als ein Cordierit-Gemisch 4 (im Folgenden als „Cd-Gemisch 4“ bezeichnet) ausgelegt, die partikuläre erste Cordierit-Partikel 3a (im Folgenden als „erste Cd-Partikel 3a“ bezeichnet) und partikuläre zweite Cordierit-Partikel 3b (im Folgenden als „zweite Cd-Partikel 3b“ bezeichnet), die einen mittleren Partikeldurchmesser aufweisen, der sich von dem der ersten Cd-Partikel 3a unterscheidet, enthält (siehe 2).
Hierin entsprechen die ersten Cd-Partikel 3a den ersten Keramikpartikeln in der vorliegenden Erfindung, die zweiten Cd-Partikel 3b entsprechen zweiten Keramikpartikeln in der vorliegenden Erfindung und die Cd-Gemisch 4 entspricht einem Keramikgemisch in der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform werden die ersten und zweiten Keramikpartikel unter Verwendung von Cordierit desselben Bestandteils beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die ersten und zweiten Keramikpartikel können unterschiedliche Bestandteile enthalten. Zum Beispiel können Partikel-Cordierit und Partikel-Silicium getrennt als die ersten und zweiten Keramikpartikel verwendet werden.
Die ersten Cd-Partikel 3a und die zweiten Cd-Partikel 3b weisen unterschiedliche mittlere Partikeldurchmesser auf, derart, dass die Partikelgrößenverteilung in dem Cd-Gemisch 4, einem Gemisch dieser zwei Arten von Cd-Partikeln 3a und 3b, zwei lokale Maximalwerte R1 und R2, die jeweils von den Cd-Partikeln 3a und 3b abgeleitet werden angibt (siehe 3).
Der erste Maximalwert R1 in der Partikelgrößenverteilung des Cd-Gemischs 4, das hier verwendet wird, befindet sich bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 70 µm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 60 µm und noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 40 µm. Auf der anderen Seite befindet sich der zweite lokale Maximalwert R2 in der Partikelgrößenverteilung, die hier verwendet wird, in einem Bereich von 40 bis 280 µm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 250 µm und noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 65 bis 230 µm.
Da bei Auftragen des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 dieser Ausführungsform auf die Umfangsoberfläche das keramische Rohmaterial 2, das der Hauptbestandteil des Umfangsbeschichtungsmaterials 1 ist, das Cd-Gemisch 4, das Gemisch aus mindestens zwei Arten von Keramikpartikeln (den ersten Cd-Partikeln 3a und den zweiten Cd-Partikeln 3b), die unterschiedliche Partikeldurchmesser aufweisen, aufweist, wird die Umfangsbeschichtungsschicht 20 anders als ein herkömmliches Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet.
Mit anderen Worten, es ist wahrscheinlich, dass große Unregelmäßigkeiten auf einer Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 aufgrund der Cd-Partikel 3a und 3b erzeugt werden. Einfach gesagt, die Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 ist rau. Auf der anderen Seite wird angenommen, dass das herkömmliche Umfangsbeschichtungsmaterial ein keramisches Rohmaterial verwendet, das einen einheitlichen mittleren Partikeldurchmesser aufweist und einen Maximalwert in der Partikelgrößenverteilung angibt, derart, dass eine Schichtoberfläche einer (herkömmlichen) Umfangsbeschichtungsschicht fein und dicht ist.
Wie in dieser Ausführungsform wird das Umfangsbeschichtungsmaterial 1 derart hergestellt, dass die Partikelgrößenverteilung des Cd-Gemischs 4 in dem keramischen Rohmaterial 2 zwei lokale Maximalwerte R1 und R2 aufweist, derart, dass eine maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 einfach gesteuert werden kann.
Insbesondere ist es, da die zwei lokalen Maximalwerte R1 und R2 auf den zuvor genannten Zahlenbereich beschränkt sind, möglich, die maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 weiter einzustellen. Es ist anzumerken, dass wenn sich der erste lokale Maximalwert R1 und der zweite lokale Maximalwert R2 zu sehr aneinander annähern, das heißt, wenn die ersten Cd-Partikel 3a und die zweiten Cd-Partikel 3b annähernde mittlere Partikeldurchmesser aufweisen, ein Effekt der Vermischung der Cd-Partikel 3a und 3b reduziert wird. Einzelheiten zu der maximale Rautiefe Rz werden später beschrieben.
In der Partikelgrößenverteilung des Cd-Gemischs 4 erhöht die Näherung des ersten lokalen Maximalwerts R1 zu dem zweiten lokalen Maximalwert R2 die überlappenden Teile. Aufgrund solcher überlappenden Teile ist die maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 möglicherweise nicht so groß. Dementsprechend ist es, da die zwei lokalen Maximalwerte R1 und R2 derart bestimmt sind, in den zuvor spezifizierten Bereich zu fallen, um voneinander getrennt zu sein, möglich, eine ausreichende maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 sicherzustellen.
Unter Verwendung des Umfangsbeschichtungsmaterials 1, das wie oben beschrieben hergestellt wird, ist es möglich, die Umfangsbeschichtungsschicht 20, die die maximale Rautiefe Rz in einem festgelegten Bereich aufweist, zu erhalten. Mit anderen Worten, ein Reibungskoeffizient in der Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 nimmt zu. Aufgrund des erhöhten Reibungskoeffizienten, selbst wenn ein Stoß und dergleichen erfahre wird, kann die Umfangsbeschichtungsschicht 20, die in einem Metallgehäusekörper (nicht gezeigt) eingehaust ist und in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche des Metallgehäusekörpers (oder einem Polstermaterial, wie zum Beispiel einer nicht ausdehnenden Matte) steht, in dem Gehäusekörper eingehaust bleiben.
Mit anderen Worten, es ist möglich, ein Problem, wie zum Beispiel „Positionsverschiebung“, bei der die umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 in dem Gehäusekörper von einer anfänglichen Position verschoben wird, zu vermeiden. Somit ist es möglich, Probleme, wie zum Beispiel, dass die umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 bricht und dass sich ein Teil der Umfangsbeschichtungsschicht 20 von der Umfangsoberfläche 11 der Wabenstruktur 10 aufgrund von Vibration während des Betriebs oder aufgrund eines Stoßes, der durch wiederholte Positionsverschiebung erfahren wird, ablöst, zu vermeiden.
Die maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 in der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30 gemäß dieser Ausführungsform ist in einem Bereich von 50 bis 250 µm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 70 bis 240 µm und noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 230 µm spezifiziert. Das Spezifizieren der maximalen Rautiefe Rz innerhalb des obigen Bereichs eliminiert das Problem, wie zum Beispiel die Positionsverschiebung. Wenn die maximale Rautiefe Rz eine Untergrenze des obigen Zahlenbereichs überschreitet wird die Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 glatt, was den Reibungskoeffizienten verringert. Die maximale Rautiefe Rz hierin ist ein Wert, der als Rauhigkeitskurve, die mit einem Rauheitsmessgerät gemessen wird, teilweise extrahiert erhalten wird und gemäß einer Bezugslänge und einer Summe des höchsten Teils (die höchste Spitze) und des niedrigsten Teils (das niedrigste Tal) berechnet wird.
Eine Verringerung des Reibungskoeffizienten verursacht wahrscheinlich Schlupf in einem Grenzbereich zwischen der Schichtoberfläche 21 und dem Metallgehäusekörper oder dem Polstermaterial, was leicht die Positionsverschiebung verursacht. Auf der anderen Seite wird, wenn die maximale Rautiefe Rz eine Obergrenze des zuvor genannten Zahlenbereichs überschreitet, die maximale Rautiefe Rz zu groß, was einen Kontaktbereich zwischen dem Gehäusekörper oder dergleichen und der Umfangsbeschichtungsschicht 20 verringert. Eine Verringerung des Kontaktbereichs macht es schwierig, die umfangsbeschichtete Wabenstruktur 30 stabil zu verdrehen und zu halten, was zu der Positionsverschiebung führen kann. Deshalb ist es bevorzugt, dass die maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht 20 der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30 innerhalb des zuvor genannten Zahlenbereichs beschränkt ist.
Zusätzlich zu dem Cd-Gemisch 4, das die ersten Cd-Partikel 3a und den zweiten Cd-Partikel 3b, die wie oben beschrieben unterschiedliche mittlere Partikeldurchmesser aufweisen, enthält, weist das Umfangsbeschichtungsmaterial 1 gemäß dieser Ausführungsform ein längliches streifenartiges Fasermaterial 5 in dem keramischen Rohmaterial 2 auf. Die zuvor genannte Partikelgrößenverteilung gibt zwei lokale Maximalwerte R1 und R2 in dem Cd-Gemisch 4 an, ohne das Fasermaterial 5. Das Fasermaterial 5 hierin weist eine mittlere Faserlänge in einer Längsrichtung in einem Bereich von 30 bis 100 µm auf (siehe 2).
Bei Zugabe des Fasermaterials 5 zu dem keramischen Rohmaterials 2 zusammen mit dem Cd-Gemisch 4, wird der Außenwand der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30 Elastizität verliehen, was Schäden in der Keramikstruktur aufgrund thermischer Belastung verhindert. Eine mittlere Faserlänge über 100 µm macht es schwierig, gute Beschichtigungsfähigkeit beizubehalten. Eine mittlere Faserlänge unter 30 µm macht es schwierig, das Umfangsbeschichtungsmaterial 1 daran zu hindern, in einem Hochtemperaturbereich zu schrumpfen, was Schäden verursachen kann. Dementsprechend ist es, selbst wenn ein thermischer Schock und dergleichen erfahren wird, da das Fasermaterial 5 dem keramischen Rohmaterial 2 beigegeben wird, und da die mittlere Faserlänge innerhalb des zuvor genannten Bereichs spezifiziert ist, möglich Probleme, wie zum Beispiel, dass ein Teil der Umfangsbeschichtungsschicht 20 bricht oder sich von der Umfangsoberfläche 11 ablöst, zu vermeiden.
Das Fasermaterial 5 ist nicht spezielle beschränkt, es können aber verschiedene anorganische Fasern verwendet werden, und es ist bevorzugt, eine kristalline anorganische Faser zu verwenden. Beispiele des Fasermaterials 5 beinhalten eine faserige Tonerde-Silikat-Faser und eine Siliciumcarbid-Faser.
Wie oben beschrieben kann die Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 in dem Umfangsbeschichtungsmaterial 1 gemäß dieser Ausführungsform mit Unregelmäßigkeiten versehen sein, und die Unregelmäßigkeiten, die auf der Schichtoberfläche 21 der Umfangsbeschichtungsschicht 20 vorgesehen sind, erhöhen den Reibungskoeffizienten der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30, was den Zustand der umfangsbeschichteten Wabenstruktur 30, die in dem Gehäusekörper eingehaust ist, stabil hält.
Im Folgenden werden Beispiele des Umfangsbeschichtungsmaterials und der umfangsbeschichteten Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben, das Umfangsbeschichtungsmaterial und die umfangsbeschichtete Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
(Beispiele)
Wabenstruktur
Bildnermaterialien wurden mit einem vorbestimmten Mischverhältnis hergestellt, gemischt und geknetet, um ein Formungsmaterial (geknetetes Material) zu erhalten. Das geknetete Material wurde mit einem Extruder extrudiert, wodurch ein wabenförmiger Körper erhalten wird. Der wabenförmige Körper, der hier erhalten wird, wurde getrocknet und dann bei einer vorbestimmten Temperatur gefeuert, um eine Wabenstruktur herzustellen. In den Beispielen hier enthält die Wabenstruktur hauptsächlich Cordierit. Die Wabenstruktur, die hier hergestellt wird, weist poröse Trennwände und eine Vielzahl an Zellen, die von den Trennwänden definiert werden, auf.
Umfangsbeschichtungsmaterial
Ein Gemisch aus zwei Arten von partikulären Cordierit-Partikeln (Cd-Gemisch) mit unterschiedlichen Partikeldurmessern als ein keramisches Rohmaterial 2 wurde als ein Hauptbestandteil verwendet, und ein Porenbildner und weitere Materialien wurden dem Gemisch beigegeben, wodurch Umfangsbeschichtungsmaterialien (gemäß den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4) hergestellt wurden, die auf eine Umfangsoberfläche der Wabenstruktur, hergestellt bei (1), aufgetragen werden sollen. Die folgende Tabelle 1 zeigt erste lokale Maximalwerte R1 und zweite lokale Maximalwerte R2 in der Partikelgrößenverteilung des Cd-Gemischs. In den Beispielen 1 bis 4 befinden sich ein mittlerer Partikeldurchmesser D₅₀ der ersten Cd-Partikel und ein mittlerer Partikeldurchmesser D₅₀ der zweiten Cd-Partikel jeweils in einem Bereich von 14 bis 40 µm und einem Bereich von 55 bis 207 µm. Des Weiteren befinden sich die ersten lokalen Maximalwerte R1 in einem Bereich von 13 µm bis 59 µm, während sich die zweiten lokalen Maximalwerte R2 in einem Bereich von 67 µm bis 231 µm befinden. In den Beispielen 1 bis 4 enthält das keramische Rohmaterial jedes Umfangsbeschichtungsmaterials ein Fasermaterial, das eine mittlere Faserlänge von 55 µm aufweist, (siehe 3).

Auf der anderen Seite enthält das keramische Rohmaterial in Vergleichsbeispiel 1 ein Fasermaterial mit einer mittleren Faserlänge von 150 µm, und das keramische Rohmaterial in Vergleichsbeispiel 2 enthält ein Fasermaterial mit einer mittleren Faserlänge von 20 µm. Das keramische Rohmaterial in Vergleichsbeispiel 3 enthält kein Fasermaterial, und das keramische Rohmaterial in Vergleichsbeispiel 4 enthält kein Fasermaterial und verwendet ein Keramikmaterial, das einen lokalen Maximalwert aufweist. All diese keramischen Rohmaterialien in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 weichen von den Zahlenbeschränkungen, die in dem Umfangsbeschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung spezifiziert sind, ab. Jedes Umfangsbeschichtungsmaterial gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurde derart hergestellt, dass die Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 500 dPa·s fällt, während sich jedes Umfangsbeschichtungsmaterial in einem Zustand von Schlacke befand, und einheitlich dispergierte Bestandteile enthält. Es ist anzumerken, dass die Partikelgrößenverteilung gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 nicht in den Zeichnungen gezeigt ist. [Tabelle 1]

	Einhei t	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Vergleichsbe ispiel 1	Vergleichsbe ispiel 2	Vergleichsbe ispiel 3	Vergleichsbe ispiel 4
Mittlerer Partikeldurchmesser D₅₀ der ersten Cd-Partikel	µm	14	14	14	40	14	40	14	14
Mittlerer Partikeldurchmesser D₅₀ der zweiten Cd-Partikel	µm	55	168	207	207	207	207	207	32
Mittlere Faserlänge des Fasermaterials	µm	55	55	55	55	150	20	-	-
Erster lokaler Maximalwert R1	µm	15	13	15	59	15	59	15	15
Zweiter lokaler Maximalwert R2	µm	67	200	229	231	229	231	229	-
Beschichtigungsfähigkeit		gut	gut	gut	gut	schlecht	gut	gut	gut
Maximale Rautiefe Rz	µm	56	188	231	216	-	203	228	48
Temperatur der Ausbeute	°C	n. z.	n. z.	n. z.	n. z.	-	772	765	754
Verschiebung nach Vibrationstest		n. z.	n. z.	n. z.	n. z.	-	n. z.	n. z.	vorhanden
Ablösen des Beschichtungsmaterials nach Vibrationstest		n. z.	n. z.	n. z.	n. z.	-	n. z.	vorhanden	vorhanden

Bilden der Umfangsbeschichtungsschicht
Jedes Umfangsbeschichtungsmaterial, das bei (2) hergestellt wurde, wurde auf die Umfangsoberfläche der Wabenstruktur, die bei (1) hergestellt wurde, aufgetragen, um eine Umfangsbeschichtungsschicht zu bilden. Bei Beispielen hier wurde ein pastöses Umfangsbeschichtungsmaterial auf die Umfangsoberfläche der Wabenstruktur aufgetragen und 1 Stunde mit einem Trockner getrocknet. Bezüglich des Beschichtens auf der Umfangsoberfläche können verschiedene bekannte Beschichtungsverfahren eingesetzt werden, die angemessen sind, wie zum Beispiel Pinselmalen, Eintauchen, Sprühbeschichtung, die bei abnehmender Viskosität des Beschichtungsmaterials durchgeführt wird, und eine Beschichtung mittels Slushing.
Bewertung der Umfangsbeschichtungsschicht
Die Bewertung wurde zu „Beschichtungsfähigkeit der Wabenstruktur“ bezüglich jeder gebildeten Umfangsbeschichtungsschicht, „maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht“, „Temperatur der Ausbeute“, Verschiebung nach Vibrationstest“ und „Ablösen nach Vibrationstest“ durchgeführt. Tabelle 1 fasst die Ergebnisse zusammen.
Beschichtungsfähigkeit der Wabenstruktur
Eine Oberfläche jeder Umfangsbeschichtungsschicht, gebildet bei (3), wurde visuell überprüft. Die ohne Beschichtungsunebenheit wurden als „gut“ bewertet und die mit Beschichtungsunebenheit oder die mit Schwierigkeiten bei der Beschichtung wurden als „schlecht“ bewertet.
Messung der maximale Rautiefe Rz der Umfangsbeschichtungsschicht
Bezüglich jeder umfangsbeschichteten Wabenstruktur gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 (ausgenommen dem Vergleichsbeispiel 1), auf die das Umfangsbeschichtungsmaterial aufgetragen wurde, und in der die Umfangsbeschichtungsschicht gebildet wurde, wurden acht Positionen mit einem stylysartigen Oberflächenrauhigkeitsmesser (FORM TALYSURF S5K-6, hergestellt von Taylor Hobson Ltd.) in Abständen von 15 mm entlang einer Umfangsrichtung gemessen.
Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen wurde jede maximale Rautiefe Rz berechnet. Die Berechnungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Temperatur der Ausbeute
Mit einem Wärmedilatometer für Differenzerfassung wurde eine Wärmeausbreitungskurve von 40°C bis 1000°C jedes Umfangsbeschichtungsmaterials gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 gemessen. Wenn in der erhaltenen Wärmeausdehnungskurve ein lokaler Maximalwert beobachtet wurde, wurde die Position des lokalen Maximalwerts als die Temperatur der Ausbeute gedeutet. Wenn kein lokaler Maximalwert beobachtet wurde, wurde n. z. angegeben. Beim Messen der Temperatur der Ausbeute wurde ein Probenstück, das durch Verdichten jedes Umfangsbeschichtungsmaterials in eine vorbestimmte Größe unter einheitlichen Bedingungen erhalten wurde, als eine Messprobe verwendet. Die Messergebnisse der Temperatur der Ausbeute sind in Tabelle 1 gezeigt.
Bewertung der Verschiebung und des Ablösens des Beschichtungsmaterials nach Vibrationstest
Eine nicht ausdehnende Matte, die als Polstermaterial dient, wurde um die Umfangsoberfläche jeder umfangsbeschichteten Wabenstruktur, die mit der Umfangsbeschichtungsschicht gebildet wurde, gewickelt (oder um eine Schichtoberfläche der Umfangsbeschichtungsschicht), und in einen Metallgehäusekörper gedrückt und darin eingehaust. Es wurde das folgende Experiment durchgeführt: Jede umfangsbeschichtete Wabenstruktur wurde einer Vibration von 40G durchgängig über 8 Stunden ausgesetzt, während sie in einem Gehäusekörper eingehaust war. Während des Experiments wurde ein atmosphärisches Gas mit einer Fließgeschwindigkeit von 2 Nm³/Min in den Gehäusekörper geströmt. Nach dem Experiment wurde jede umfangsbeschichtete Wabenstruktur visuell darauf überprüft, ob sie sich von einer ursprünglichen Position verschoben hat. Des Weiteren wurde jede umfangsbeschichtete Wabenstruktur nach dem Experiment darauf überprüft, ob die Umfangsbeschichtungsschicht gebrochen wurde, und ob sich die Umfangsbeschichtungsschicht von der Umfangsoberfläche der Wabenstruktur abgelöst hat. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zusammenfassung der Bewertungsergebnisse
Wie in Tabelle 1 gezeigt, zeigte jede der umfangsbeschichteten Wabenstrukturen gemäß den Beispielen 1 bis 4 gute Beschichtungsfähigkeit an und die maximale Rautiefe Rz in jedem Beispiel viel innerhalb des Bereichs, der in der vorliegenden Erfindung spezifiziert ist. Des Weiteren waren keine Verschiebungen oder Ablösungen des Beschichtungsmaterials nach dem Vibrationstest vorhanden. Mit anderen Worten, es wurde bestätigt, dass von dem Umfangsbeschichtungsmaterial mit dem Cd-Gemisch (Keramikgemisch), das zwei Arten von Keramikpartikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern (die ersten Keramikpartikel und die zweiten Keramikpartikel) und eine Partikelgrößenverteilung mit zwei lokalen Maximalwerten aufweist, verwendet, eine vorteilhafte Wirkung ausgeübt werden konnte.
Auf der anderen Seite wurde festgestellt, dass das Umfangsbeschichtungsmaterial unter Verwendung des Fasermaterials mit einer mittleren Faserlänge von 150 µm (Vergleichsbeispiel 1) zu einer Verschlechterung der Beschichtungsfähigkeit bezüglich der Wabenstruktur geführt hat, was die Bildung der Umfangsbeschichtungsschicht verhindert hat. In dem Umfangsbeschichtungsmaterial unter Verwendung des Fasermaterials mit der mittleren Faserlänge von 20 µm (Vergleichsbeispiel 2) wurde nur die Temperatur der Ausbeute beobachtet. Dementsprechend wurde eine Effizienz bei Mischen des Fasermaterials, das die spezifizierte mittlere Faserlänge aufweist, mit dem keramischen Rohmaterial des Umfangsbeschichtungsmaterials zusammen mit dem Keramikgemisch bestätigt. Bezüglich eines Falls, bei dem kein Fasermaterial (Vergleichsbeispiel 3) verwendet wird, und eines Falls, bei dem keramisches Rohmaterial mit einem lokalen Maximalwert (Vergleichsbeispiel 4) verwendet wird, zeigte keiner der Fälle gute Ergebnisse.
Ein Umfangsbeschichtungsmaterial und eine umfangsbeschichtete Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung können zum Herstellen einer Wabenstruktur, die bevorzugt als ein Träger oder ein Filter für Katalysatorvorrichtungen in verschiedenen Bereich, wie zum Beispiel bei Fahrzeugen, in der Chemie, für Elektrostrom und bei Stahlen, eingesetzt wird, verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1: Umfangsbeschichtungsmaterial, 2: keramisches Rohmaterial, 3a: erste Cd-Partikel (erste Cordierit-Partikel, erste Keramikpartikel), 3b: zweite Cd-Partikel (zweite Cordierit-Partikel, zweite Keramikpartikel), 4: Cd-Gemisch (Keramikgemisch), 5: Fasermaterial, 10: Wabenstruktur, 11: Umfangsoberfläche, 20: Umfangsbeschichtungsschicht, 21: Schichtoberfläche, 30: umfangsbeschichtete Wabenstruktur, 31a: eine Endfläche, 31b: die andere Endfläche, 32: Zelle, 33: Trennwand, R1: erster lokaler Maximalwert, R2: zweiter lokaler Maximalwert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017055722 [0001]
JP 2613729 B1 [0009]
JP 5345502 B1 [0009]

Claims

Umfangsbeschichtungsmaterial, das auf eine Umfangsoberfläche einer Wabenstruktur, die aus Keramik mittels Extrusion gebildet ist, aufgetragen werden soll, wobei das Umfangsbeschichtungsmaterial ein keramisches Rohmaterial aufweist, das eine Umfangsbeschichtungsschicht bildet, wobei das keramische Rohmaterial Folgendes enthält: ein Keramikgemisch aus ersten Keramikpartikeln mit Partikelformen und zweiten Keramikpartikeln mit Partikelformen und einem mittleren Partikeldurchmesser, der von einem mittleren Partikeldurchmesser der ersten Keramikpartikel unterschiedlich ist; und ein Fasermaterial mit einer länglichen streifenartigen Form, wobei das Keramikgemisch eine Partikelgrößenverteilung aufweist, die mindestens zwei lokale Maximalwerte aufweist, und das Fasermaterial eine mittlere Faserlänge in einem Bereich von 30 bis 100 µm in einer Längsrichtung aufweist.
Umfangsbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Partikelgrößenverteilung des Keramikgemischs einen ersten lokalen Maximalwert in einem Bereich von 5 bis 70 µm und einen zweiten lokalen Maximalwert in einem Bereich von 40 bis 280 µm aufweist.
Umfangsbeschichtungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Fasermaterial um eine kristalline anorganische Faser handelt.
Umfangsbeschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten Keramikpartikel und die zweiten Keramikpartikel ähnlich in der Zusammensetzung sind.
Umfangsbeschichtete Wabenstruktur unter Verwendung des Umfangsbeschichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die umfangsbeschichtete Wabenstruktur Folgendes aufweist: eine Wabenstruktur 30 aus Keramik, die poröse Trennwände aufweist, die dazu ausgelegt sind, eine Vielzahl an Zellen zu definieren, die sich von einer Endfläche zu der anderen Endfläche erstrecken, um Fluidstrompfade zu bilden; und eine Umfangsbeschichtungsschicht, die durch Auftragen des Umfangsbeschichtungsmaterials auf mindestens einen Teil einer Umfangsoberfläche der Wabenstruktur gebildet wird.
Umfangsbeschichtete Wabenstruktur nach Anspruch 5, wobei die Umfangsbeschichtungsschicht eine maximale Rautiefe Rz in einem Bereich von 50 bis 250 µm aufweist.