DE102020001168A1

DE102020001168A1 - Beschichtungsmaterial für Wabenstruktur, äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur und Wabenstruktur mit äußerer peripherer Beschichtung

Info

Publication number: DE102020001168A1
Application number: DE102020001168.3A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Kimura; Suguru KODAMA
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-09-03
Also published as: US11046859B2; JP7029421B2; CN111620718B; JP2020139080A; US20200277508A1; CN111620718A

Abstract

Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, wobei das Beschichtungsmaterial enthält: von 1 Masse-% bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 µm bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial; und von 0,1 Masse-% bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 µm bis 70 µm in dem anorganischen Rohmaterial.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, eine periphere Beschichtung einer Wabenstruktur und eine Wabenstruktur mit einer peripheren Beschichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, eine periphere Beschichtung einer Wabenstruktur und eine Wabenstruktur mit einer peripheren Beschichtung, die wirksam Risse in der äußeren peripheren Beschichtung während des Trocknens und der Wärmebehandlung unterdrückt und gleichzeitig die Belastbarkeit der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur verbessert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wabenstrukturen aus hitzebeständiger Keramik werden als Träger für die Befestigung von Katalysatoren zur Reinigung von Schadstoffen wie Stickoxid (NOx) und Kohlenmonoxid (CO) im Abgas eines Kraftfahrzeugs oder als Filter zur Abscheidung von Partikeln (im Folgenden als PMs bezeichnet) im Abgas verwendet. Die keramische Wabenstruktur hat dünne Trennwände und eine geringe mechanische Festigkeit aufgrund der hohen Porosität. Zur Verstärkung der Festigkeit und zur Vermeidung von Beschädigungen wird daher ein äußerer Umfang der Wabenstruktur (Zellstruktur), die auf einen vorbestimmten Durchmesser geschliffen wurde, mit einer Keramikpulverenthaltenden Aufschlämmung (im Folgenden als Beschichtungsmaterial bezeichnet) beschichtet, getrocknet oder gebrannt, um eine Außenwand zu erhalten (siehe z.B. Patentdokumente 1 und 2).
Die für die Filter verwendete Wabenstruktur hat eine Struktur, bei der eine Vielzahl von Zellen, die durch poröse Trennwände aus Siliciumcarbid (SiC) oder dergleichen unterteilte und gebildete Fluidströmungswege bilden, so angeordnet sind, dass sie in Richtung einer Mittelachse parallel zueinander verlaufen. In einer solchen Wabenstruktur werden die Enden benachbarter Zellen abwechselnd (in einem Schachbrettmuster) verschlossen, um einen Filter zu erhalten, der in der Lage ist, PMs zu sammeln.
D.h. in der so verschlossenen Wabenstruktur, wenn ein Abgas von einem Ende in eine vorbestimmte Zelle (eine Einströmungszelle) strömt, passiert das Abgas die porösen Trennwände und bewegt sich in eine benachbarte Zelle (eine Ausströmungszelle), bevor es abgeführt wird. Wenn das Abgas die Trennwände durchdringt, fungieren die Trennwände als Filterschichten, so dass die im Abgas enthaltenen PMs gesammelt werden.
Eine vorgeschlagene Gegenmaßnahme zur Verhinderung von Schäden an einem solchen Filter besteht darin, mehrere wabenförmige Segmente (Wabensegmente) zu einer Wabenstruktur für einen Filter zusammenzufügen, anstatt den gesamten Filter mit einer einzigen Wabenstruktur herzustellen. Insbesondere sind mehrere Wabensegmente durch ein leicht verformbares Bindematerial mit einem niedrigen Elastizitätsmodul einstückig miteinander verbunden, um eine segmentierte Struktur zu bilden, wodurch thermische Spannungen, die während der Regeneration auf die Wabenstruktur wirken, zerstreut und entspannt werden, um die Temperaturwechselbeständigkeit zu verbessern.
ZITATLISTE
Patentliteratur

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H05-269388 A
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 2604876 B

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die Belastbarkeit des Beschichtungsmaterials für die Bildung der Außenwand (d.h. der Beschichtung) einer solchen Wabenstruktur zu verbessern, ist die Zugabe von Fasern als einer der Hauptrohmaterialien bekannt. In diesem Fall werden vorzugsweise Fasern mit einem kleinen Durchmesser und einem großen Aspektverhältnis verwendet. Solche Fasern werden jedoch als WHO-Fasern definiert, was den Nachteil hat, dass sie leicht in den menschlichen Körper gesaugt werden können, was ein Sicherheitsproblem darstellt. Es ist notwendig, Fasern mit höherer Sicherheit zu verwenden, die einen dickeren Faserdurchmesser und ein kleineres Aspektverhältnis haben, d.h. Fasern, die keine WHO-Faser enthalten, obwohl sie eine geringere Bruchzähigkeit aufweisen.
Um die Belastbarkeit der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur zu verbessern, wird erwogen, die Dicke der Beschichtung zu erhöhen. Es besteht jedoch die Gefahr, dass Risse durch Trocknung auftreten (z.B. bei der herkömmlichen äußeren peripheren Beschichtung werden Risse durch Trocknung ab einer Dicke von 0,25 mm oder mehr auffällig).
Daher kann die Rissbildung durch Trocknung durch Zugabe von Fasern in das Beschichtungsmaterial unterdrückt werden, aber diese Gegenmaßnahme verursacht auch folgende Probleme:
Erstens gibt es bei der Zugabe von Fasern Probleme, dass die Fließfähigkeit der Aufschlämmung des Beschichtungsmaterials herabgesetzt wird, die äußere periphere Beschichtungsoberfläche aufgeraut wird oder die Fasern verkleben, wodurch die Produktivität sinkt. Wenn die Faserlänge der Fasern außerdem zu lang ist, werden die Fasern beim Auftragen in eine Richtung ausgerichtet, was zu dem Problem führt, dass der Effekt der Rissunterdrückung nicht ausreichend erreicht werden kann. Wenn die Fasern schließlich hinzugefügt werden, besteht das Problem, dass das Verhältnis von Siliciumcarbid (SiC), das für den Laser eine Farbentwicklungsfähigkeit besitzt, relativ gering ist, wodurch die Farbentwicklungsfähigkeit des Laserdrucks vermindert wird.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht worden. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, eine periphere Beschichtung einer Wabenstruktur und eine Wabenstruktur mit einer peripheren Beschichtung bereitzustellen, das wirksam die Rissbildung in der äußeren peripheren Beschichtung während des Trocknens und der Wärmebehandlung unterdrückt und gleichzeitig die Belastbarkeit der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur verbessert.
Als Ergebnis intensiver Studien haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass die oben genannten Probleme durch die Verwendung von zwei Arten von Keramikfasern mit jeweils einer bestimmten durchschnittlichen Länge in axialer Richtung in einem Beschichtungsmaterial gelöst werden können. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind daher wie folgt dargestellt:

(1) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, wobei das Beschichtungsmaterial enthält: von 1 Masse-% bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 µm bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial; und von 0,1 Masse-% bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 µm bis 70 µm in dem anorganischen Rohmaterial.
(2) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß (1), wobei die ersten Keramikfasern ein Sedimentationsvolumen von 1,8 mL/g bis 5,0 mL/g und die zweiten Keramikfasern ein Sedimentationsvolumen von 0,7 mL/g bis 1,8 mL/g aufweisen.
(3) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß (1) oder (2), wobei die ersten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/Kurzachse) von 12 bis 50 und die zweiten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/Kurzachse) von 7 bis 18 aufweisen.
(4) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß einem von (1) bis (3), das außerdem ein kolloidales Oxid mit einem dispergierten Polymer enthält.
(5) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß (4), wobei das Polymer Latex ist.
(6) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß (4), wobei das kolloidale Oxid kolloidales Siliciumdioxid ist.
(7) Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß einem von (1) bis (6), das ferner 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% von mindestens einem ausgewählt aus Titanoxid und Aluminiumnitrid enthält.
(8) Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur, wobei die äußere periphere Beschichtung enthält: von 1 Masse-% bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 µm bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial; und von 0,1 Masse-% bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 µm bis 70 µm in dem anorganischen Rohmaterial.
(9) Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur gemäß (8), wobei die ersten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 12 bis 50 aufweisen und die zweiten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 7 bis 18 aufweisen.
(10) Äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur gemäß (8) oder (9), die ferner 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% von mindestens einem aus Titanoxid und Aluminiumnitrid ausgewählten Stoff enthält.
(11) Die äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur gemäß einem von (8) bis (10), wobei die äußere periphere Beschichtung eine Dicke von 0,05 mm bis 4,0 mm aufweist.
(12) Wabenstruktur mit einer äußeren peripheren Beschichtung, wobei die Wabenstruktur die äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur gemäß einem von (8) bis (11) umfasst.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, eine periphere Beschichtung einer Wabenstruktur und eine Wabenstruktur mit einer peripheren Beschichtung bereitzustellen, die wirksam die Rissbildung in der äußeren peripheren Beschichtung während des Trocknens und der Wärmebehandlung unterdrückt und gleichzeitig die Belastbarkeit der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur verbessert.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 sind Bilddiagramme, die einen Zusammenhang zwischen Keramikfasern und Rissbildung durch Trocknung in einem Beschichtungsmaterial zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Beschichtungsmaterials für eine Wabenstruktur, eine äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur und eine Wabenstruktur mit einer äußeren peripheren Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen auf der Grundlage der Kenntnisse eines Fachmanns vorgenommen werden können, ohne dass vom Bereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
(Wabenstruktur)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Wabenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Wabenstruktur 100, wie dargestellt, umfasst: eine äußere Umfangsseitenwand 102; eine Vielzahl von ersten Zellen 108, die auf einer Innenseite der äußeren Umfangsseitenwand 102 angeordnet sind, wobei sich die ersten Zellen 108 parallel von einer ersten Endfläche 104 zu einer zweiten Endfläche 106 erstrecken, wobei die ersten Endflächen offen sind und die zweite Endfläche 106 verschlossen ist; und eine Vielzahl von zweiten Zellen 110, die auf der Innenseite der äußeren Umfangsseitenwand 102 angeordnet sind, wobei sich die zweiten Zellen parallel von der ersten Endfläche 104 zu der zweiten Endfläche 106 erstrecken, wobei die erste Endfläche 104 verschlossen ist und die zweite Endfläche 106 offen ist. Ferner enthält die dargestellte Wabenstruktur 100 poröse Trennwände 112, die die ersten Zellen 108 und die zweiten Zellen 110 definieren, wobei jede erste Zelle 108 und jede zweite Zelle 110 abwechselnd so angeordnet sind, dass sie über jede Trennwand 112 aneinander angrenzen. Die beiden Endflächen bilden ein Schachbrettmuster. In der Wabenstruktur 100 gemäß der dargestellten Ausführungsform grenzen alle ersten Zellen 108 an die zweiten Zellen 110 und alle zweiten Zellen 110 an die ersten Zellen 108 an. Allerdings müssen nicht unbedingt alle ersten Zellen 108 an die zweiten Zellen 110 angrenzen und alle zweiten Zellen 110 müssen nicht unbedingt an die ersten Zellen 108 angrenzen. Die Anzahl, Anordnung, Form und dergleichen der Zellen 108 und 110 sowie die Dicke der Trennwand 112 sind nicht begrenzt und können bei Bedarf entsprechend gestaltet werden.
Das Material der Wabenstruktur ist nicht besonders begrenzt. Da die Wabenstruktur jedoch ein poröser Körper mit einer großen Anzahl von Poren sein soll, eignen sich beispielsweise Sinterkörper aus Keramiken aus Siliciumcarbid, ein Verbundwerkstoff auf der Basis von Silicium-Siliciumcarbid oder ein Verbundwerkstoff auf der Basis von Siliciumcarbid-Cordierit, insbesondere Sinterkörper, die hauptsächlich auf einem Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff oder Siliciumcarbid basieren. Wie hier verwendet, bedeutet „auf Siliciumcarbid-Basis“, dass die Wabenstruktur 100 50 Masse-% oder mehr Siliciumcarbid, bezogen auf die gesamte Wabenstruktur, enthält. Die Ausdrücke „Wabenstruktur 100 hauptsächlich auf der Basis eines Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffs“ bedeuten, dass die Wabenstruktur 100 90 Masse-% oder mehr des Silicium-Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffs (Gesamtmasse), bezogen auf die gesamte Wabenstruktur, enthält. Hier ist es vorzuziehen, dass das Silicium-Siliciumcarbid-Verbundmaterial Siliciumcarbidteilchen als Aggregat und Silicium als Bindemittel für die Bindung der Siliciumcarbidteilchen enthält, und eine Vielzahl von Siliciumcarbidteilchen durch Silicium so verbunden sind, dass Poren zwischen den Siliciumcarbidteilchen gebildet werden. Ferner bedeutet der Ausdruck „Wabenstruktur 100 hauptsächlich auf der Basis von Siliciumcarbid“, dass die Wabenstruktur 100 mindestens 90 Masse-% Siliciumcarbid (Gesamtmasse), bezogen auf die gesamte Wabenstruktur, enthält.
Die Zellform der Wabenstruktur ist nicht besonders begrenzt. Sie ist vorzugsweise ein Polygon, wie z.B. ein Dreieck, ein Viereck, ein Fünfeck, ein Sechseck, ein Achteck, ein Kreis oder eine Ellipse in einem Querschnitt orthogonal zur Mittelachse, oder es können andere unregelmäßige Formen sein.
Auch die äußere Form der Wabenstruktur ist nicht besonders begrenzt. Vorzugsweise handelt es sich um eine Säulenform mit kreisförmigen Endflächen (runde Säulenform), eine Säulenform mit ovalen Endflächen oder eine Säulenform mit polygonalen (quadratischen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen usw.) Endflächen oder ähnlichem. Die Größe der Wabenstruktur ist nicht besonders begrenzt. Vorzugsweise beträgt die Länge in Richtung der Mittelachse 40 bis 500 mm. Wenn die Wabenstruktur z.B. eine zylindrische äußere Form hat, hat jede Endfläche vorzugsweise einen Radius von 50 bis 500 mm.
Die Trennwände der Wabenstruktur haben im Hinblick auf eine einfache Herstellung vorzugsweise eine Dicke von 0,15 bis 0,50 mm, bevorzugter 0,175 bis 0,45 mm. Wenn die Dicke beispielsweise weniger als 0,15 mm beträgt, kann die Festigkeit der Wabenstruktur verringert werden, und wenn die Dicke mehr als 0,50 mm beträgt, könnte der Druckverlust erhöht werden, wenn die Wabenstruktur als Filter verwendet wird. Darüber hinaus ist die Dicke der Trennwand ein Durchschnittswert, der mit einer Methode zur Betrachtung eines axialen Querschnitts mit einem Mikroskop gemessen wird.
Die Trennwände, die die Wabenstruktur bilden, haben vorzugsweise eine Porosität von 30 bis 70 %, und noch bevorzugter eine Porosität von 40 bis 65 %, was die Herstellung erleichtert. Wenn die Porosität weniger als 30% beträgt, könnte der Druckverlust erhöht werden, und wenn die Porosität mehr als 70% beträgt, könnte die Wabenstruktur spröde werden und leicht splittern.
Die porösen Trennwände haben vorzugsweise einen mittleren Porendurchmesser von 5 bis 30 µm, und noch bevorzugter von 10 bis 25 µm. Wenn der mittlere Porendurchmesser weniger als 5 µm beträgt, kann der Druckverlust selbst dann erhöht werden, wenn bei der Verwendung als Filter eine geringe Menge an partikelförmigen Stoffen abgelagert wird, und wenn der mittlere Porendurchmesser größer als 30 µm ist, kann die Wabenstruktur spröde werden und leicht splittern. Wie hier verwendet, bedeuten der „mittlere Porendurchmesser“ und die „Porosität“ einen mittlere Porendurchmesser und eine mittlere Porosität, die mit der Quecksilberintrusionsmethode gemessen wurden.
Die Wabenstruktur hat eine Zelldichte wie, aber nicht besonders begrenzt auf, vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 63 Zellen/cm², und noch bevorzugter in einem Bereich von 31 bis 54 Zellen/cm².
Eine solche Wabenstruktur wird hergestellt, indem ein Grünkörper, der das keramische Rohmaterial enthält, zu einer Wabenform mit Trennwänden geformt wird, die eine Vielzahl von Zellen definieren, die von der einen Endfläche zur anderen Endfläche reichen, um Strömungswege für ein Fluid zur Herstellung eines Wabenformkörpers zu bilden, und indem der Wabenformkörper getrocknet und dann gebrannt wird. Wenn eine solche Wabenstruktur als die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wird nach dem Formen oder Brennen ein Außenumfang des Wabenformkörpers (Wabenstruktur) geschliffen, um eine vorbestimmte Form zu erhalten, und die Wabenstruktur mit dem geschliffenen Außenumfang wird mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, um eine periphere Beschichtung zu bilden. In der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise eine Wabenstruktur mit einem Außenumfang ohne Schleifen des Außenumfangs der Wabenstruktur verwendet werden, und die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur mit dem Außenumfang (d.h. eine weitere Außenseite des Außenumfangs der Wabenstruktur) kann weiter mit dem obigen Beschichtungsmaterial beschichtet werden, um eine äußere periphere Beschichtung zu bilden. Das heißt, im ersteren Fall wird nur die äußere periphere Beschichtung aus dem Beschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der äußeren Umfangsfläche der Wabenstruktur angeordnet, während im letzteren Fall eine äußere Umfangswand mit einer Doppelschichtstruktur gebildet wird, bei der die äußere periphere Beschichtung, die aus dem Beschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht, weiter auf die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur laminiert worden ist.
Es ist zu beachten, dass die Wabenstruktur nicht auf eine integrierte Wabenstruktur beschränkt ist, in der die Trennwände integral ausgebildet sind. Zum Beispiel, obwohl nicht dargestellt, kann die Wabenstruktur eine Wabenstruktur sein, in der säulenförmige Wabensegmente mit porösen Trennwänden, die eine Vielzahl von Zellen definieren, die als Strömungswege für ein Fluid dienen, über Verbindungsmaterialschichten (die im Folgenden als „verbundene Wabenstruktur“ bezeichnet werden können) miteinander verbunden sind.
Ferner kann die Wabenstruktur eine Struktur aufweisen, bei der ein offener Endabschnitt von vorbestimmten Zellen und die anderen offenen Endabschnitte der übrigen Zellen aus der Vielzahl der Zellen mit verschlossenen Abschnitten verschlossen werden können. Eine solche Wabenstruktur kann als Filter zur Reinigung eines Abgases verwendet werden (ein Wabenfilter). Solche verschlossenen Abschnitte können nach der Bildung der äußeren peripheren Beschichtung angeordnet werden oder in einem Zustand vor der Bildung der äußeren peripheren Beschichtung, d.h. in einem Stadium der Herstellung der Wabenstruktur, angeordnet werden.
Es ist zu beachten, dass für solche verschlossenen Abschnitte solche mit derselben Konfiguration verwendet werden können, wie sie für verschlossene Abschnitte der üblichen bekannten Wabenstruktur verwendet werden.
Ferner kann die für die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendete Wabenstruktur einen Katalysator auf mindestens einer der Oberflächen der Trennwände und den Innenseiten der Poren der Trennwände tragen. So kann die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein Katalysatorkörper, der einen Katalysator trägt, oder als ein katalysatorgetragener Filter, der einen Katalysator zur Reinigung eines Abgases (z.B. ein Dieselpartikelfilter (im folgenden auch „DPF“ genannt)) trägt, strukturiert sein.
Der Typ des Katalysators ist nicht besonders begrenzt und kann je nach Zweck und Anwendung der Wabenstruktur entsprechend ausgewählt werden. Bei der Verwendung als DPF kann der Katalysator beispielsweise ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren und Entfernen von Ruß und dergleichen in einem Abgas, ein NOx selektiver Reduktionskatalysator (SCR) und ein NOx speichernder Reduktionskatalysator zum Entfernen schädlicher Komponenten, wie im Abgas enthaltenem NOx und dergleichen, sein. Darüber hinaus ist ein Verfahren zum Tragen des Katalysators nicht besonders begrenzt, und es kann nach der herkömmlichen Methode zum Tragen des Katalysators auf der Wabenstruktur durchgeführt werden.
Die jeweiligen gebrannten Wabenstrukturen können als Wabensegmente verwendet werden, und die Seitenflächen der Wabensegmente können über Bindematerialien zur Integration zu einer Wabenstruktur zusammengefügt werden, in der die Wabensegmente miteinander verbunden wurden. Zum Beispiel kann die Wabenstruktur, in der die Wabensegmente miteinander verbunden sind, wie folgt hergestellt werden. Das Bindematerial wird auf eine Verbindungsfläche (eine Seitenfläche) aufgetragen, während an den beiden Endflächen jedes Wabensegments Masken zur Verhinderung der Anhaftung des Bindematerials angebracht werden.
Diese Wabensegmente werden dann so nebeneinander angeordnet, dass die Seitenflächen der Wabensegmente einander zugewandt sind, und die benachbarten Wabensegmente werden durch Druck miteinander verbunden und dann durch Erhitzen getrocknet. Auf diese Weise entsteht eine Wabenstruktur, bei der die Seitenflächen benachbarter Wabensegmente über die Bindematerialien miteinander verbunden werden. Für die Wabenstruktur kann der äußere Umfangsteil geschliffen werden, um eine gewünschte Form (z.B. eine zylindrische Form) zu erhalten, die äußere Umfangsfläche kann mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet und dann durch Erwärmen getrocknet werden, um die äußere Umfangswand zu bilden.
Die Maske zur Verhinderung der Anhaftung des Bindematerials wird aus jedem Material hergestellt, einschließlich, aber nicht besonders beschränkt auf z.B. Kunstharze wie Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), Polyimid oder Teflon®. Die Maske enthält vorzugsweise eine Klebeschicht, und das Material der Klebeschicht ist vorzugsweise ein Acrylharz, ein Material auf Kautschukbasis (z.B. Kautschuk hauptsächlich auf der Basis von Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk) oder ein Harz auf Silikonbasis.
Als Maske zur Verhinderung der Anhaftung des Bindematerials kann z.B. vorzugsweise ein Klebefilm mit einer Dicke von 20 bis 50 µm verwendet werden.
Beispiele für Bindematerial, die verwendet werden können, sind solche, die durch Mischen von Keramikpulver, einem Dispersionsmedium (z.B. Wasser) und gegebenenfalls Zusätzen wie einem Bindemittel, einem Entflockungsmittel und einem Schaumharz hergestellt werden. Die Keramik kann vorzugsweise eine Keramik sein, die mindestens ein Material enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cordierit, Mullit, Zirkon, Aluminiumtitanat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Zirkoniumdioxid, Spinell, Indialit, Saphirin, Korund und Titanoxid, und noch bevorzugter das gleiche Material wie das der Wabenstruktur. Beispiele für das Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Methylcellulose (MC) und Carboxymethylcellulose (CMC).
(Beschichtungsmaterial für Wabenstruktur)
Das Beschichtungsmaterial für die Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält 1 bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial und 0,1 bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 bis 70 µm in einem anorganischen Rohmaterial. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck „in einem anorganischen Rohmaterial“, dass, wenn das Beschichtungsmaterial ein organisches Rohmaterial enthält, der Massenprozentsatz in einem Aggregat (d.h. dem anorganischen Rohmaterial) ohne das organische Rohmaterial berechnet wird. Beispiele für ein Material der Keramikfasern sind Aluminiumoxid (Al₂O₃), Siliciumdioxid (SiO₂), Mullit (3Al₂O₃-2SiO₂), Aluminiumoxidsilikat (xAl₂O₃-ySiO₂) und ähnliches.
Wenn es auf die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur aufgetragen und getrocknet oder nach dem Trocknen gebrannt wird, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden, kann das Beschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine höhere Belastbarkeit bieten sowie die Rissbildung wirksam unterdrücken. Der Grund dafür ist, dass die Zugabe der Keramikfasern die Bruchzähigkeit erhöht, und selbst wenn Rissbildung durch Stöße erfolgt, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Risse entwickeln und Nadellöcher erzeugen.
Die Nadellöcher beziehen sich auf einen Zustand, in dem durch äußere Vibrationen, Stöße oder Erschütterungen winzige Löcher oder Abblätterungen auf der Oberfläche des Beschichtungsmaterials erzeugt werden, wodurch die dem Beschichtungsmaterial zugrunde liegende Wabenstruktur freigelegt wird. Wenn hier die Faserlänge der Keramikfasern zu lang ist, werden die Keramikfasern beim Auftragen in eine Richtung ausgerichtet, so dass der Effekt der Rissunterdrückung nicht ausreichend erreicht werden kann. Durch die Kombination von Keramikfasern mit längerer Faserlänge mit solchen mit kürzerer Faserlänge kann die Rissbildung durch Trocknung unterdrückt werden, selbst wenn die Dicke der Beschichtung erhöht wird, da die kürzeren Fasern schwer auszurichten sind. Daher ist es wichtig, erste Keramikfasern mit einer relativ längeren Faserlänge mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 bis 200 µm in Kombination mit zweiten Keramikfasern mit einer relativ kürzeren Faserlänge mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 bis 70 µm zu verwenden.
Insbesondere, wie in 2 gezeigt, werden, wenn das Beschichtungsmaterial keine Keramikfasern enthält, leicht Risse aus jeder Richtung erzeugt (2(A)). Das Enthalten der Keramikfasern kann einen Effekt zur Unterdrückung der Rissbildung bewirken. Wenn jedoch die ersten Keramikfasern mit einer längeren Faserlänge allein verwendet werden, werden die Keramikfasern beim Auftragen in eine Richtung ausgerichtet, und der Effekt der Unterdrückung der Rissbildung kann nicht ausreichend erreicht werden (2(B)). Durch die Kombination von Keramikfasern mit längerer Faserlänge mit solchen mit kürzerer Faserlänge, kann die Rissbildung durch Trocknung aus jeder beliebigen Richtung unterdrückt werden, da die kurzen Fasern schwierig zu orientieren sind (2(C)).
Darüber hinaus sind andere Effekte der Verwendung der Kombination von zwei Arten von Keramikfasern derart, dass die Kombination die Faserlängenverteilung breit machen kann, für Fließfähigkeit sorgt und eine reibungslose Aufbringung des Beschichtungsmaterials ermöglicht. Andererseits, wenn das Beschichtungsmaterial wie beim Stand der Technik nur Keramikfasern mit einer einzigen Faserlänge enthält, verringert sich die Fließfähigkeit des Beschichtungsmaterialschlammes, so dass es die Beschichtung leicht fehlschlägt oder Unebenheiten entstehen.
Das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält im anorganischen Rohmaterial 1 bis 10 Masse-% der ersten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 bis 200 µm. Beträgt der Gehalt an ersten Keramikfasern weniger als 1 Masse-%, ist die Belastbarkeit nicht ausreichend, so dass es zu Nadellöchern kommen kann. Wenn der Gehalt an Keramikfasern mehr als 10 Masse-% beträgt, kann die Beschichtungsfähigkeit des Beschichtungsmaterials verschlechtert werden.
Das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält im anorganischen Rohmaterial 0,1 bis 15 Masse-% der zweiten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 bis 70 µm. Beträgt der Gehalt an zweiten Keramikfasern weniger als 0,1 Masse-%, so kann die Beschichtungsfähigkeit des Beschichtungsmaterials verschlechtert werden. Wenn der Gehalt an zweiten Keramikfasern mehr als 15 Masse-% beträgt, kann die Lesbarkeit eines Strichcodelesegeräts beeinträchtigt werden, oder die Beschichtungsfähigkeit kann sich verschlechtern.
Um den Effekt der Verwendung der Kombination von zwei Arten von Keramikfasern weiter zu verbessern, beträgt das Sedimentationsvolumen der ersten Keramikfasern vorzugsweise 1,8 bis 5,0 mL/g und das Sedimentationsvolumen der zweiten Keramikfasern vorzugsweise 0,7 bis 1,8 mL/g. Durch die Einstellung der Sedimentationsvolumina der beiden Keramikfasertypen auf den obigen Bereich kann die Bruchzähigkeit der Wabenstruktur weiter verbessert und auch die Rissbildung durch Trocknung weiter unterdrückt werden. Unter diesem Gesichtspunkt beträgt das Sedimentationsvolumen der ersten Keramikfasern vorzugsweise 2,0 bis 4,0 mL/g und das Sedimentationsvolumen der zweiten Keramikfasern vorzugsweise 1,0 bis 1,8 mL/g. Die Messung des Sedimentationsvolumens wird durchgeführt, indem eine vorbestimmte Masse einer Probe und ionenausgetauschten Wassers in einen Messzylinder oder dergleichen gegeben, ausreichend gerührt und dann stehen gelassen wird und das Sedimentationsvolumen der Keramikfasern abgelesen wird. Das Sedimentationsvolumen pro Masseneinheit wird aus der Masse der Probe und dem abgelesenen Volumen berechnet.
Um den Effekt der Verwendung der Kombination der beiden Keramikfasertypen weiter zu verbessern, haben die ersten Keramikfasern vorzugsweise ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 12 bis 50 und die zweiten Keramikfasern vorzugsweise ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 7 bis 18. Durch Einstellung des Verhältnisses von langer Achse zu kurzer Achse der beiden Keramikfasertypen auf den obigen Bereich kann die Bruchzähigkeit der Wabenstruktur weiter verbessert und die Rissbildung durch Trocknung weiter unterdrückt werden.
Für die Messung des Verhältnisses von langer Achse zu kurzer Achse wird die lange Achse mit einem REM (Rasterelektronenmikroskop) gemessen, um einen Durchschnittswert zu erhalten. Die kurze Achse wird ebenfalls mit dem REM gemessen, um einen Durchschnittswert zu erhalten. Der gemessene Wert der langen Achse wird durch den Wert der kurzen Achse geteilt, um das Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse zu berechnen.
In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur vorzugsweise ein kolloidales Oxid, in dem ein Polymer dispergiert ist. Indem das kolloidale Oxid zusammen mit dem dispergierten Polymer enthalten ist, kann die Schrumpfung des Beschichtungsmaterials während der Trocknung unterdrückt werden, und die Bildung von Rissen kann weiter unterdrückt werden.
Unter diesem Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, Latex als Polymer und kolloidales Siliciumdioxid als kolloidales Oxid zu verwenden. Solch kolloidales Siliciumdioxid wirkt als Klebstoff für das Beschichtungsmaterial und kann eine gute Haftung an der Wabenstruktur ermöglichen, wenn die äußere periphere Beschichtung am Außenumfang der Wabenstruktur durch das Beschichtungsmaterial gebildet wird.
Der Gehalt an kolloidalem Siliciumdioxid liegt vorzugsweise bei 20 bis 35 Masse-% des Beschichtungsmaterials, und noch bevorzugter bei 25 bis 30 Masse-%. Dies kann eine verbesserte Beschichtungsfähigkeit und eine verbesserte Viskosität während des Auftragens des Beschichtungsmaterials ermöglichen, und es kann eine sichere Verbindung der gebildeten äußeren peripheren Beschichtung ermöglichen, so dass sie sich nicht von der Wabenstruktur aufgrund von Stößen oder ähnlichem ablöst.
Das kolloidale Siliciumdioxid hat vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser der dispergierten Siliciumdioxidteilchen von 10 bis 30 nm, und noch bevorzugter z.B. von 15 bis 25 nm. Der mittlere Teilchendurchmesser wird aus der spezifischen Oberfläche und Dichte des kolloidalen Siliciumdioxids berechnet.
Das Beschichtungsmaterial enthält vorzugsweise weiterhin 0,1 bis 10 Masse-% mindestens eines aus Titanoxid und Aluminiumnitrid ausgewählten Materials. Das heißt, wenn das Beschichtungsmaterial die ersten und zweiten Keramikfasern enthält, wird der Anteil einer Komponente mit höherer Farbentwicklungsfähigkeit (z.B. Siliciumcarbid (SiC)) für einen Laser im Beschichtungsmaterial reduziert, so dass der Kontrast zu einem Teil, in dem die Farbentwicklung nicht stattfindet, unzureichend und die Sichtbarkeit geringer sein kann. Daher kann es schwierig sein, Drucke (Markierungen) zu lesen. Daher wird vorzugsweise eine Komponente mit Laserfärbungseffekt wie Titanoxid oder Aluminiumnitrid hinzugefügt, um den Kontrast zwischen einer Stelle, an der die Farbe durch den Laser entwickelt wird, und einer Stelle, an der die Farbe nicht entwickelt wird, zu verstärken. Insbesondere Titanoxid, das ein weißes Rohmaterial ist und einen Laserfärbeeffekt hat, ist bevorzugt. Wenn mindestens ein Material ausgewählt aus Titanoxid und Aluminiumnitrid enthalten ist, wird die untere Grenze des Gehalts auf 0,1 Masse-% festgelegt, um den oben genannten Effekt zu erzielen. Wenn andererseits der Gehalt an mindestens einem Material ausgewählt aus Titanoxid und Aluminiumnitrid mehr als 10 Masse-% beträgt, ist eine weitere Verbesserung des Laserfärbeeffekts kaum zu erwarten, und es besteht die Gefahr einer zunehmenden Rissbildung durch Trocknung. Daher wird die obere Grenze des Gehalts auf 10 Masse-% festgelegt. Darüber hinaus gibt der hier verwendete Gehalt den Gehalt im anorganischen Rohmaterial an, wie oben beschrieben.
Darüber hinaus ist der Begriff „Drucken“ durch Laser wie hier verwendet nicht auf das Drucken von Buchstaben beschränkt und bedeutet, dass Zeichen wie Grafiken, Symbole und Muster, mit Ausnahme der Zeichen, sowie Identifikationsinformationen wie Strichcodes.
Das Beschichtungsmaterial liegt gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Form einer Aufschlämmung vor, in der die erste und zweite Keramikfaser durch ein Dispersionsmedium dispergiert sind.
Als Dispersionsmedium für das Beschichtungsmaterial kann je nach Ausführungsform jede Flüssigkeit verwendet werden, die in der Lage ist, die erste und zweite Keramikfaser zu dispergieren. Als Dispersionsmedium kann Wasser verwendet werden.
Die Menge an Dispersionsmedium ist nicht besonders begrenzt, solange die Menge so vorbereitet ist, dass sie eine ausreichende Beschichtungsfähigkeit und Viskosität hat, wenn das Beschichtungsmaterial auf die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur (Träger) aufgetragen wird, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden. Insbesondere beträgt die Menge vorzugsweise 15 bis 30 Masse-%, und noch bevorzugter 20 bis 25 Masse-%.
Darüber hinaus kann das Beschichtungsmaterial gemäß der Ausführungsform auch ein organisches Bindemittel, Ton oder ähnliches enthalten. Beispiele für das organische Bindemittel sind Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Biopolymere, und Beispiele für den Ton sind Bentonit und Montmorillonit.
Das Beschichtungsmaterial gemäß der Ausführungsform kann durch Mischen des kolloidalen Siliciumdioxids und anderer Zusatzstoffe zusammen mit dem Dispersionsmedium zu einer Aufschlämmung oder Paste hergestellt werden.
Weiterhin wird die Viskosität des Beschichtungsmaterials mit einem Rotationsviskosimeter gemessen. Mit einem Schaufelrotor wird ein Scherspannungswert (Pa) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 2,0 (1/s) gemessen. Das Beschichtungsmaterial wird vorzugsweise so eingestellt, dass der Scherspannungswert zwischen 20 und 250 Pa liegt, und noch bevorzugter zwischen 30 und 200 Pa und noch bevorzugter zwischen 50 und 150 Pa. Dies kann eine einfache Anwendung auf die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur ermöglichen. Wenn zum Beispiel die Viskosität weniger als 20 Pa beträgt, ist die Fließfähigkeit des Beschichtungsmaterials zu hoch, und das Beschichtungsmaterial fließt beim Auftragen des Beschichtungsmaterials aus, was die Bildung einer ausreichend dicken äußeren peripheren Beschichtung erschweren kann. Insbesondere wenn die äußere periphere Beschichtung verdünnt wird, kann die Farbentwicklung beim Drucken mit einem Laser abnehmen. Andererseits können bei einer Viskosität von mehr als 250 Pa die Fließfähigkeit und die Benetzbarkeit verschlechtert werden, so dass sich die Beschichtungsfähigkeit verschlechtern kann. Außerdem kann die gebildete äußere periphere Beschichtung anfällig für Defekte wie Risse und Abblättern sein.
Ein solches Beschichtungsmaterial kann auf mindestens einen Teil der äußeren Umfangsfläche der Wabenstruktur aufgetragen, getrocknet oder nach dem Trocknen gebrannt werden, wodurch die äußere periphere Beschichtung gebildet wird, die die ersten und zweiten Keramikfasern enthält.
(periphere Beschichtung der Wabenstruktur)
Die äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung enthält 1 bis 10 Masse-% der ersten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 bis 200 µm im anorganischen Rohmaterial und 0,1 bis 15 Masse-% der zweiten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 bis 70 µm.
Das heißt, die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur mit porösen Trennwänden, die eine Vielzahl von Zellen definieren, kann mit dem Beschichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben beschichtet werden, und Trocknen des aufgetragenen Beschichtungsmaterials, um die äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. In diesem Fall kann eine höhere Belastbarkeit der Beschichtung der Wabenstruktur erreicht werden, und die Bildung von Rissen kann wirksam unterdrückt werden.
Andere Ausführungsformen der Zusammensetzung der äußeren peripheren Beschichtung sind die gleichen wie oben beschrieben. Das heißt, das Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) der ersten Keramikfasern liegt vorzugsweise bei 12 bis 50, und das Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) der zweiten Keramikfasern liegt vorzugsweise bei 7 bis 18. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass 0,1 bis 10 Masse-% von mindestens einem Material ausgewählt aus Titanoxid und Aluminiumnitrid enthalten sind.
Zunächst wird eine Wabenstruktur mit porösen Trennwänden hergestellt, die eine Vielzahl von Zellen definieren. Wenn beispielsweise eine Wabenstruktur aus Siliciumcarbid (SiC) hergestellt wird, werden zunächst Rohmaterialpulver wie Siliciumcarbid (SiC)-Pulver gemischt und zubereitet, und dann wird der Mischung Wasser hinzugefügt und gemischt und geknetet, um einen Grünkörper herzustellen. Darüber hinaus können dem Grünkörper optional ein Bindemittel, ein Tensid, ein Porenbildner und dergleichen zugesetzt werden.
Der resultierende Grünkörper wird dann mit Hilfe eines Extruders, der mit einer Düse ausgestattet ist, einem Extrusionsformen unterzogen, um einen Wabenformkörper zu erhalten, und der resultierende Wabenformkörper wird getrocknet.
Der Wabenformkörper wird dann bei einer vorbestimmten Temperatur gebrannt, um eine Wabenstruktur mit porösen Trennwänden zu erzeugen, die eine Vielzahl von Zellen definieren. Darüber hinaus kann bei der Herstellung einer Wabenstruktur, bei der an den Öffnungen der Zellen verschlossene Abschnitte angeordnet sind, in einem Stadium der Herstellung des Wabenformkörpers oder der Wabenstruktur ein Verschlussverfahren durchgeführt werden.
Zum Beispiel wird ein Verfahren zum Bilden von verschlossenen Abschnitten durch Verschließen der Zellöffnungen durchgeführt, indem zuerst die Öffnungen eines Teils der Zellen auf einer Endfläche der Wabenstruktur (oder des Wabenformkörpers) abgedeckt werden und diese Endfläche in einen Vorratsbehälter eingetaucht wird, der ein Verschlussmaterial zum Bilden von verschlossenen Abschnitten enthält, um das Verschlussmaterial in die Zellen einzuführen, die nicht abgedeckt wurden, um verschlossene Abschnitte zu bilden. Es ist zu beachten, dass das Verschlussmaterial zur Bildung der verschlossenen Abschnitte durch Mischen von keramischen Rohmaterialien, einem Tensid, Wasser, einem Sinterhilfsmittel und dergleichen und gegebenenfalls durch Hinzufügen eines Porenbildners zur Erhöhung der Porosität zur Bildung einer Aufschlämmung und anschließendes Kneten der Aufschlämmung unter Verwendung eines Mischers oder dergleichen erhalten werden kann.
Auf der anderen Endfläche der Wabenstruktur werden die Öffnungen der Zellen, die auf der einen Endfläche nicht abgedeckt wurden (andere Zellen als der Teil der Zellen, wie oben beschrieben), abgedeckt, die andere Endfläche wird in einen Vorratsbehälter getaucht, der das Verschlussmaterial enthält, und das Verschlussmaterial wird in die nicht abgedeckten Zellen eingeführt, um verschlossene Abschnitte zu bilden.
Das Verfahren zur Abdeckung der Öffnungen der Zellen ist nicht besonders begrenzt. Beispiele für das Verfahren umfassen ein Verfahren zur Anbringung eines Klebefilms auf der gesamten Endfläche der Wabenstruktur für einen Filter und die teilweise Perforierung des Klebefilms. Geeignete Beispiele für das Verfahren sind ein Verfahren zur Befestigung des Klebefilms an der gesamten Endfläche der Wabenstruktur für einen Filter und die anschließende Perforation nur von Abschnitten, die Zellen entsprechen, die mit einem Laser zu verschlossenen Abschnitten geformt werden sollen. Beispiele für den Klebefilm, der in geeigneter Weise verwendet werden kann, sind eine Folie, bei der ein Klebstoff auf eine Oberfläche der Folie aufgetragen wird, der aus einem Harz wie Polyester, Polyethylen und einem wärmehärtenden Harz besteht.
Wenn die resultierende Wabenstruktur in einem Zustand hergestellt wurde, in dem die äußere Umfangswand auf der äußeren Umfangsfläche gebildet wurde, ist es außerdem bevorzugt, dass die äußere Umfangsfläche geschliffen wird, um die äußere Umfangswand zu entfernen. In einem nachfolgenden Schritt wird der äußere Umfang der Wabenstruktur, von dem die äußere Umfangswand auf diese Weise entfernt wurde, mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden. Wenn die äußere Umfangsfläche geschliffen ist, kann außerdem ein Teil der äußeren Umfangswand abgeschliffen werden, und die äußere periphere Beschichtung kann auf diesem Teil durch das Beschichtungsmaterial gebildet werden.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Herstellung der Wabenstruktur wird das Beschichtungsmaterial für die Bildung der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur hergestellt. Das Beschichtungsmaterial kann durch Mischen mindestens der ersten und zweiten Keramikfasern so hergestellt werden, dass es das vorher festgelegte Gehaltsverhältnis wie oben beschrieben aufweist, um eine Aufschlämmung oder eine Paste zu bilden.
Wenn das Beschichtungsmaterial z.B. durch Mischen der Rohmaterialien wie oben beschrieben hergestellt wird, kann es mit einem biaxialen Rotationsvertikalmischer hergestellt werden.
Das Beschichtungsmaterial kann ferner kolloidales Siliciumdioxid, ein organisches Bindemittel, Ton und ähnliches enthalten. Das organische Bindemittel wird vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Masse-%, und bevorzugter in einer Menge von 0,1 bis 0,2 Masse-% verwendet. Der Ton wird vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 2,0 Masse-%, und bevorzugter in einer Menge von 0,4 bis 0,8 Masse-% verwendet. Bevorzugte Beispiele für das organische Bindemittel sind Methylcellulose, Hydroxypropoxylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose und Polyvinylalkohol. Zu den bevorzugten Beispielen für den Ton gehören außerdem Tonminerale wie Bentonit und Montmorillonit. Darüber hinaus kann das Beschichtungsmaterial ein Dispergiermittel wie Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol, Polyoxyethylenalkylether und Polyethylenglykolfettsäureester enthalten.
Das Beschichtungsmaterial wird auf die äußere Umfangsfläche der zuvor hergestellten Wabenstruktur aufgetragen, und das aufgetragene Beschichtungsmaterial wird getrocknet, um eine äußere periphere Beschichtung zu bilden. Dies kann eine wirksame Unterdrückung der Rissbildung in der äußeren peripheren Beschichtung während der Trocknung/Wärmebehandlung ermöglichen.
Das Beschichtungsverfahren des Beschichtungsmaterials kann z.B. durchgeführt werden, indem die Wabenstruktur auf einen Drehtisch gelegt wird, um sie zu drehen, und das Beschichtungsmaterial aufgetragen wird, indem eine klingenförmige Beschichtungsdüse gegen die Wabenstruktur entlang des Außenumfangs der Wabenstruktur gedrückt wird, während das Beschichtungsmaterial aus der Beschichtungsdüse ausfließt. Dadurch kann das Beschichtungsmaterial mit gleichmäßiger Dicke aufgetragen werden. Darüber hinaus kann es zu einer verringerten Oberflächenrauhigkeit der gebildeten äußeren peripheren Beschichtung, zu einem verbesserten Erscheinungsbild und zu einer äußeren peripheren Beschichtung führen, die durch Wärmeschock kaum beschädigt wird.
Wenn die äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur geschliffen wird, um die äußere Umfangswand zu entfernen, wird die gesamte äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden. Wenn andererseits die äußere Umfangswand auf der äußeren Umfangsfläche der Wabenstruktur vorhanden ist oder wenn ein Teil der äußeren Umfangswand entfernt wird, kann das Beschichtungsmaterial teilweise aufgetragen werden, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden, oder das Beschichtungsmaterial kann natürlich auch auf die gesamte äußere Umfangsfläche der Wabenstruktur aufgetragen werden, um die äußere periphere Beschichtung zu bilden.
Das Verfahren zur Trocknung des aufgetragenen Beschichtungsmaterials (d.h. der ungetrockneten äußeren peripheren Beschichtung) ist nicht besonders begrenzt. Im Hinblick auf die Verhinderung der Rissbildung durch Trocknung kann zum Beispiel ein Verfahren angewendet werden, bei dem das Beschichtungsmaterial je nach Bedarf bei Raumtemperatur getrocknet und dann 10 Minuten oder länger bei 400 bis 700 °C gehalten wird, um Feuchtigkeit und organische Substanzen zu entfernen.
Wenn die Öffnungen der Zellen der Wabenstruktur vorher nicht verschlossen wurden, können die Öffnungen der Zellen nach der Bildung der äußeren peripheren Beschichtung verschlossen werden.
Darüber hinaus wird die äußere Umfangsfläche der resultierenden Wabenstruktur mit einem Laser bestrahlt, wodurch das im Beschichtungsmaterial enthaltene Siliciumcarbidpulver eingefärbt wird. Daher kann die resultierende äußere periphere Beschichtung der Wabenstruktur mit Laserlicht bestrahlt werden, um Produktinformationen oder ähnliches aufzudrucken (zu markieren).
Geeignete Beispiele für einen Laserstrahl, der zur Markierung mit dem Laser verwendet wird, sind ein Kohlendioxidgaslaser (CO2-Laser), ein YAG-Laser und ein YVO4-Laser. Die Laserbedingungen für die Bestrahlung mit dem Laserstrahl können je nach Art des verwendeten Lasers entsprechend ausgewählt werden. Wenn beispielsweise der CO₂-Laser verwendet wird, erfolgt die Markierung vorzugsweise mit einer Leistung von 15 bis 25 W und einer Scangeschwindigkeit von 400 bis 600 mm/s. Bei diesem Markierungsverfahren wird der bestrahlte Teil so eingefärbt, dass er eine dunkle Farbe wie Schwarz bis Grün aufweist, so dass der Kontrast zu einem nicht bestrahlten Teil aufgrund der Einfärbung extrem verbessert werden kann.
Wenn der Katalysator auf der Wabenstruktur getragen wird, wird der gedruckte Teil auch nach dem Bedrucken durch den Laser nicht verschlechtert, so dass der Druck auch nach dem Tragen des Katalysators gut lesbar ist. Darüber hinaus ist die Trägermethode des Katalysators nicht besonders eingeschränkt, und sie kann in Übereinstimmung mit der Katalysatorträgermethode durchgeführt werden, die üblicherweise bei der Herstellungsverfahren der Wabenstruktur durchgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur vorzugsweise 0,05 bis 4,0 mm. Wenn die Dicke der äußeren peripheren Beschichtung weniger als 0,05 mm beträgt, kann die Wabenstruktur freiliegen oder es können Nadellöcher in der äußeren peripheren Beschichtung entstehen, und wenn die Dicke der äußeren peripheren Beschichtung mehr als 4,0 mm beträgt, kann sie von der Maßtoleranz abweichen, oder der Druckverlust kann zunehmen.
(Wabenstruktur mit äußerer peripherer Beschichtung)
Eine Wabenstruktur mit einer äußeren peripheren Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat die äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials zur Bildung der äußeren peripheren Beschichtung, die Zusammensetzung der äußeren peripheren Beschichtung und die Mittel zur Bildung der äußeren peripheren Beschichtung sind die gleichen wie oben beschrieben.
BEISPIELE
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung zwar anhand von Beispielen spezifisch beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Herstellung einer Wabenstruktur)
Ein Formgebungshilfsmittel, ein Porenbildner und Wasser, die so gemischt wurden, dass die Zusammensetzung nach dem Brennen Siliciumcarbid : Siliciummetall = 80:20 war, und gemischt und geknetet, wurden Silicium-Siliciumcarbid-Rohmaterialpulver zugegeben, um einen Grünkörper herzustellen. Der resultierende Grünkörper wurde extrudiert, um einen quaderförmigen ungebrannten Wabenformkörper mit einer Länge von 42 mm, einer Breite von 42 mm und einer Höhe von 141 mm herzustellen, und der Wabenformkörper wurde getrocknet und gebrannt, um ein Wabensegment herzustellen.
Für die 16 Wabensegmente wurde dann an jeder der gesamten Endflächen der Wabensegmente eine Klebefläche einer PET-Maske (mit einer Dicke von 70 µm) angebracht. Ein pastenförmiges Bindematerial, das Siliciumcarbid (SiC)-Pulver und ein Bindemittel enthält, wurde auf die Seitenfläche jedes Wabensegments in einer Dicke von 1 mm aufgetragen, um eine Deckschicht zu bilden. Ein weiteres Wabensegment wurde dann so auf das Wabensegment gelegt, dass die Deckschicht in Kontakt mit der Seitenfläche stand. Dieser Schritt wurde dann wiederholt, um ein Wabensegmentlaminat herzustellen, das aus insgesamt 16 Wabensegmenten besteht, die so kombiniert wurden, dass sie in Längsrichtung 4 Stücke x in Querrichtung 4 Stücke aufweisen. Anschließend wurde von außen ein Druck ausgeübt und anschließend 2 Stunden lang bei 140 °C getrocknet, um eine Wabenstruktur mit verbundenen Wabensegmenten zu erhalten. Die Masken wurden von jedem Wabensegment entfernt.
Die äußere Umfangsfläche der resultierenden Wabenstruktur wurde geschliffen, um die äußere Umfangswand zu entfernen. Diese Wabenstruktur (nach dem Entfernen der äußeren Umfangswand) hatte eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 165 mm und einer Länge von 141 mm und wies eine Porosität von 41 % (eine Wabe mit geringer Porosität), eine Trennwanddicke von 0,30 mm und eine Zelldichte von 46 Zellen/cm² auf.
Es wurde ein Beschichtungsmaterial hergestellt, das eine Zusammensetzung von 40 Masse-% Siliciumcarbid, 25 Masse-% kolloidales Siliciumdioxid, 20 Masse-% Aluminiumoxid und 15 Masse-% Cordierit als Aggregat hatte und das ferner erste und zweite Keramikfasern enthielt, wie in Tabelle 1 für einige Beispiele gezeigt, wobei die Keramikfasern kristalline Aluminiumoxidfasern mit einem Verhältnis von Aluminiumoxid und Siliciumdioxid von 72:28 waren und in einem bestimmten Verhältnis, bezogen auf das Aggregat, enthalten waren. Das Beschichtungsmaterial wurde wie oben beschrieben auf die bei der Herstellung von Wabenstrukturen hergestellten Wabenstrukturen in Dicken von 0,5 mm und 2,0 mm aufgetragen, 60 Minuten lang bei 120 °C unter Verwendung eines Heißlufttrockners getrocknet und dann 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung in einem Elektroofen bei 600 °C unterzogen, um eine äußere periphere Beschichtung zu bilden. Die Verarbeitbarkeit beim Auftragen des Beschichtungsmaterials (Beschichtungsfähigkeit), das Vorhandensein oder Fehlen von Rissen in der äußeren peripheren Beschichtung während der Trocknung und Wärmebehandlung (Rissbildung durch Trocknung) und das Vorhandensein oder Fehlen von Nadellöchern in der äußeren peripheren Beschichtung (Bruchzähigkeit) wurden wie folgt bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
In Tabelle 1 beträgt die durchschnittliche Länge der „ersten Keramikfaser“ in axialer Richtung 150 µm, und das Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse beträgt 25. Die durchschnittliche Länge der „Zweiten Keramikfaser“ in axialer Richtung beträgt 60 µm.
(Nadellöcher)
Ein Vibrationstest (ASTM Level II: entspricht 2500 km Landtransport) wurde in der gleichen Verpackungsform wie zum Zeitpunkt des Produktversands durchgeführt (beide Endflächen wurden durch spezielle Plastikschalen geschützt und mit Karton verpackt, auf einer Palette gestapelt und in Schrumpffolie verpackt). Es wurde visuell bewertet, ob im äußeren peripheren Beschichtungsmaterial eines Produkts (N = 18 bis 24 Stück) Nadellöcher erzeugt wurden oder nicht. Ein Fall, in dem kein Nadelloch erzeugt wurde, wurde mit „OK“ angezeigt, und ein Fall, in dem ein Nadelloch/Nadellöcher erzeugt wurde(n), wurde mit „NG“ angezeigt.
(Messung der Stiftandruckfestigkeit)
Eine Last wird auf die Oberfläche des Beschichtungsmaterials mit einer Dicke von 0,5 mm durch einen Stift mit einem Durchmesser von 1 mm ausgeübt, und ein Spannungswert wird aus dem Gewicht zum Zeitpunkt des Brechens der Oberfläche berechnet. Die Stiftandruckfestigkeit korreliert mit der Festigkeit des Beschichtungsmaterials.
(Vier-Punkt-Biegebelastung)
Eine Probe mit 12 mm x 16 mm x 70 mm wurde aus einem Schüttgutkörper hergestellt, der durch Trocknen des Beschichtungsmaterials erhalten wurde, und eine Last wurde unter den Bedingungen eines Abstands zwischen den äußeren Drehpunkten von 60 mm, eines Abstands zwischen den inneren Drehpunkten von 20 mm und einer Traversengeschwindigkeit von 0,5 mm/min ausgeübt. Die Verschiebung von dem Zeitpunkt, an dem die maximale Biegespannung nach dem Ausüben der Last aufgezeichnet wurde, bis zu dem Zeitpunkt, an dem ein vollständiger Bruch bestätigt wurde, wurde als die zulässige Vier-Punkt-Biegebelastung definiert.
(Rissbildung durch Trocknung)
Das Beschichtungsmaterial wurde auf die äußeren peripheren Abschnitte der Wabenstrukturen in einer Dicke von 0,5 mm und 2,0 mm mit Hilfe einer Vorrichtung zur äußeren peripheren Beschichtung aufgetragen, die für die Herstellung eines Massenprodukts verwendet wurde. Fünf oder mehr Wabenstrukturen mit äußeren peripheren Beschichtungen, die mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet wurden, wurden hergestellt und 60 Minuten lang bei 120 °C unter Verwendung eines Heißlufttrockners getrocknet. Für jede Dicke wurde visuell bestätigt, ob auf der Oberfläche des äußeren peripheren Beschichtungsmaterials Risse durch das Trocknen entstanden sind oder nicht. Ein Fall, in dem die Rissbildungsrate aufgrund von Trocknung 0 % betrug, wurde durch „○ (ein einzelner Kreis)“ angezeigt, ein Fall, in dem die Rissbildungsrate aufgrund von Trocknung 20 % oder weniger betrug, wurde durch „Δ (ein Dreieck)“ angezeigt, und ein Fall, in dem die Rissbildungsrate aufgrund von Trocknung mehr als 20 % betrug, wurde durch „X (ein Kreuz)“ angezeigt.
(Beschichtungsfähigkeit)
Das Beschichtungsmaterial wurde auf den äußeren peripheren Abschnitt der Wabenstruktur in einer Dicke von 0,5 mm mit Hilfe einer Vorrichtung zur äußeren peripheren Beschichtung aufgetragen, die für die Herstellung eines Massenprodukts verwendet wurde. In diesem Fall wurde ein Fall, bei dem weder die Beschichtung fehlschlug noch Unebenheiten in der äußeren peripheren Beschichtung erzeugt wurden, als „gut“, ein Fall, bei dem das Auftragen auf die äußere periphere Beschichtung möglich war, obwohl die Beschichtung fehlschlug und Unebenheiten leicht erzeugt wurden, als „akzeptabel“ und ein Fall, bei dem die Beschichtung fehlschlug und bemerkenswerte Unebenheiten erzeugt wurden, als „schlecht“ eingestuft.
Die Ergebnisse der Auswertung für jedes Beispiel und jedes Vergleichsbeispiel sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Vergleichsbeispiele 1 und 2 konnten die periphere Beschichtung mit einer Dicke von 0,5 mm nicht herstellen, daher ist der Spannungswert bei einer Dicke von 0,1 mm als Referenzwert angegeben. Der Ausdruck „0,1 mm: 6 N“ bedeutet, dass der gemessene Spannungswert 6 N beträgt, wenn die Dicke der äußeren peripheren Beschichtung 0,1 mm beträgt, und „0,1 mm: 4 N“ bedeutet, dass der gemessene Spannungswert 4 N beträgt, wenn die Dicke der äußeren peripheren Beschichtung 0,1 mm beträgt. Das Beispiel, bei dem „-“ in der Spalte „Vibrationstest Nadellochbildung“ angegeben ist, bedeutet, dass der Index nicht ausgewertet wurde.
(Diskussion)
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, könnte der Gehalt von 1 bis 10 Masse-% der ersten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 bis 200 µm im anorganischen Rohmaterial und von 0,1 bis 15 Masse-% der zweiten Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 bis 70 µm im anorganischen Rohmaterial die Rissbildung in der äußeren peripheren Beschichtung während des Trocknens und der Wärmebehandlung wirksam unterdrücken und gleichzeitig die Belastbarkeit der äußeren peripheren Beschichtung der Wabenstruktur verbessern. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass auch die Beschichtungsfähigkeit des Beschichtungsmaterials verbessert wurde.

Außerdem wurden Beschichtungsmaterialien, die jeweils die gleiche Zusammensetzung des Aggregats und erste und zweite Keramikfasern wie in Beispiel 1 aufweisen und außerdem kolloidales Siliciumdioxid wie in Tabelle 2 gezeigt enthalten, hergestellt und auf die äußeren Umfangsflächen der bei der Herstellung der Wabenstruktur wie oben beschrieben hergestellten Wabenstrukturen in einer Dicke von 0,5 mm und 2,0 mm aufgetragen, dann 60 Minuten lang bei 120 °C unter Verwendung eines Heißlufttrockners getrocknet und dann 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung in einem Elektroofen bei 600 °C zur Bildung äußerer peripherer Beschichtungen unterzogen. In diesem Fall wurden zwei Arten von kolloidalem Siliciumdioxid verwendet, eines mit Latex und das andere ohne Latex. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Rissen in der äußeren peripheren Beschichtung während der Trocknung/Wärmebehandlung wurde mit der oben beschriebenen Methode bewertet (Bewertung der Rissbildung aufgrund der Trocknung). Ein Fall, in dem die Rissbildungsrate durch Trocknung 0% betrug, wurde durch „○ (ein einzelner Kreis)“ angezeigt, ein Fall, in dem die Rissbildungsrate durch Trocknung 20% oder weniger betrug, wurde durch „Δ (ein Dreieck)“ angezeigt, und ein Fall, in dem die Rissbildungsrate durch Trocknung mehr als 20% betrug, wurde durch „x (ein Kreuz)“ angezeigt. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. In Tabelle 2 bedeutet „Masse-%“ von kolloidalem Siliciumdioxid einen Massenprozentsatz von kolloidalem Siliciumdioxid in 100 % des Aggregats (Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Cordierit, kolloidales Siliciumdioxid) ohne die Keramikfasern. [Tabelle 2]

		Beispiel 1	Beispiel 11	Beispiel 12	Beispiel 13
kolloidales Siliciumdioxid (Masse-%) (ohne Latex)		20%	0%	0%	0%
kolloidales Siliciumdioxid (Masse-%) (mit Latex)		0%	20%	25%	29%
kolloidales Siliciumdioxid (Masse-%) (mit Latex)
Rissbildung durch Trocknung ○:Rissbildungsrate 0% △:Rissbildungsrate ≤20% ×:Rissbildungsrate >20%	Beschichtungsdicke 0.5mm	○	○	○	○
	Beschichtungsdicke 0.2mm	△	○	○	○
	Auswertung	Akzeptabel	Gut	Gut	Gut

(Diskussion)
Wie aus Tabelle 2 zu entnehmen ist, konnte die Rissbildung durch Trocknung weiter unterdrückt werden, indem das kolloidale Oxid mit dem dispergierten Polymer enthalten war.
Darüber hinaus wurden Beschichtungsmaterialien hergestellt, die das gleiche Aggregat wie die der einzelnen Beispiele hatten und Massenprozentsätze der ersten und zweiten Keramikfasern gemäß Tabelle 3 aufwiesen (die Zusammensetzungen der ersten und zweiten Keramikfasern entsprachen denen der Beispiele) und die außerdem Titanoxid enthielten, wie in Tabelle 3 dargestellt. Diese Beschichtungsmaterialien wurden auf die äußeren Umfangsflächen der Wabenstrukturen, die durch die oben beschriebene Herstellung von Wabenstrukturen hergestellt wurden, in einer Dicke von 0,5 mm und 2,0 mm aufgetragen und dann 60 Minuten lang bei 120 °C unter Verwendung eines Heißlufttrockners getrocknet und dann 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung in einem Elektroofen bei 600 °C unterzogen, um äußere periphere Beschichtungen zu bilden. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Rissen in jeder äußeren peripheren Beschichtung während des Trocknens und der Wärmebehandlung wurde mit der oben beschriebenen Methode bewertet. Eine äußere periphere Beschichtung, bei der die Rissbildungsrate durch Trocknung 0 % betrug, wurde mit „○ (ein einzelner Kreis)“ angegeben, eine äußere periphere Beschichtung, bei der die Rissbildungsrate durch Trocknung 20 % oder weniger betrug, wurde mit „Δ (ein Dreieck)“ angegeben, und eine äußere periphere Beschichtung, bei der die Rissbildungsrate durch Trocknung mehr als 20 % betrug, wurde mit „x (ein Kreuz)“ angegeben. Darüber hinaus wurde eine Laserdrucklesbarkeit wie folgt bewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Es ist zu beachten, dass nur das Vergleichsbeispiel 6 die erste und zweite Keramikfaser nicht enthielt.
(Lesegrad-Bewertung)
Der 2D-Barcode-Laserdruck wurde auf der äußeren Umfangsfläche jeder Wabenstruktur unter Bedingungen einer Leistung von 20 W und einer Scangeschwindigkeit von 500 mm/s unter Verwendung eines CO₂-Lasermarkierers durchgeführt, und der Kontrast zwischen einem durch den Laser eingefärbten bedruckten Teil und einem nicht bestrahlten Teil wurde durch einen Lesetest (Print Reading Test) unter Verwendung eines Strichcode-Lesegeräts gemäß ISO/IEC 15415 bewertet. Der Druck- und der Lesetest wurden für zehn oder mehr Proben durchgeführt. Die Auswertung wurde nach folgenden Kriterien durchgeführt. Der „Lesegrad“ in den folgenden Kriterien basiert auf der Norm ISO/IEC 15415.

Lesegrad A: Der Kontrast ist gut und der gedruckte Teil kann gut gelesen werden.
Lesegrad B bis D: Der gedruckte Teil ist lesbar.
Lesegrad F: Der Kontrast zwischen dem gedruckten und dem nicht bestrahlten Teil ist schlecht, und das Lesen ist schwierig.

[Tabelle 3]

		Beispiel 14	Beispiel 15	Beispiel 16	Beispiel 17	Beispiel 18	Vergleichsbeispiel 6
Masse der Faser (Masse-%) (erste Faser/zweite Faser)		5,5/5,5	5,5/5,5	5,5/5,5	5,5/5,5	5,5/5,5	0,0/0,0
Titanoxid (Masse-%)		0,0	1,0	2,0	3,0	5,0	0,0
Lesegrad bei Druck- und Lesetest		B	A-B	A-B	A	A	A-B
Rissbildung durch Trocknung ○:Rissbildungsrate 0% △:Rissbildungsrate ×:Rissbildungsrate >20%	Beschichtungsdicke 0.5mm	○	○	○	○	○	×
	Beschichtungsdicke 0.2mm	○	○	○	△	△	×
	Auswertung	Gut	Gut	Gut	Akzeptabel	Akzeptabel	Schlecht

(Diskussion)
Wie aus Tabelle 3 zu ersehen ist, wurde die Laserdrucklesbarkeit durch einen Gehalt von 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% Titanoxid verbessert. Wenn die Zugabemenge mehr als 10% beträgt, erreicht der Effekt der Verbesserung der Bedruckbarkeit ein Plateau. Daher wird die Zugabemenge auf 10,0 Masse-% oder weniger eingestellt, um die Bildung von Rissen durch Trocknung zu unterdrücken. Daher beträgt die Zugabemenge von mindestens einem Material ausgewählt aus Titanoxid und Aluminiumnitrid vorzugsweise 0,1 Masse-% bis 10,0 Masse-% und noch bevorzugter 0,5 Masse-% bis 5,0 Masse-%.
Bezugszeichenliste

100: Wabenstruktur
102: äußere Umfangsseitenwand
104: erste Endfläche
106: zweite Endfläche
108: erste Zelle
110: zweite Zelle
112: Trennwand

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 H05269388 A [0005]
JP 2604876 B [0005]

Claims

Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur, wobei das Beschichtungsmaterial enthält: von 1 Masse-% bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 µm bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial; und von 0,1 Masse-% bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 µm bis 70 µm in dem anorganischen Rohmaterial.
Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei die ersten Keramikfasern ein Sedimentationsvolumen von 1,8 mL/g bis 5,0 mL/g und die zweiten Keramikfasern ein Sedimentationsvolumen von 0,7 mL/g bis 1,8 mL/g aufweisen.
Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 12 bis 50 und die zweiten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 7 bis 18 aufweisen.
Das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner ein kolloidales Oxid mit einem dispergierten Polymer enthält.
Das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach Anspruch 4, wobei das Polymer Latex ist.
Das Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach Anspruch 4, wobei das kolloidale Oxid kolloidales Siliciumdioxid ist.
Beschichtungsmaterial für eine Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% von mindestens einem aus Titanoxid und Aluminiumnitrid ausgewählten Material enthält.
Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur, wobei die äußere periphere Beschichtung enthält: von 1 Masse-% bis 10 Masse-% erste Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 80 µm bis 200 µm in einem anorganischen Rohmaterial; und von 0,1 Masse-% bis 15 Masse-% zweite Keramikfasern mit einer durchschnittlichen axialen Länge von 50 µm bis 70 µm in dem anorganischen Rohmaterial.
Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur nach Anspruch 8, wobei die ersten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 12 bis 50 und die zweiten Keramikfasern ein Verhältnis von langer Achse zu kurzer Achse (lange Achse/kurze Achse) von 7 bis 18 aufweisen.
Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur nach Anspruch 8 oder 9, die ferner 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% von mindestens einem aus Titanoxid und Aluminiumnitrid ausgewählten Stoff enthält.
Äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die äußere periphere Beschichtung eine Dicke von 0,05 mm bis 4,0 mm aufweist.
Wabenstruktur mit einer äußeren peripheren Beschichtung, wobei die Wabenstruktur die äußere periphere Beschichtung einer Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 11 umfasst.