DE112012000415T5 - Exhaust pipe and manufacturing method for an exhaust pipe - Google Patents
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Abstract
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Abgasleitung, die ein Substrat aus Metall und eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete Oberflächenbeschichtung aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass dann, wenn fünf Rechteckabschnitte bestimmt werden, indem bei einer mit einem Elektronenmikroskop 500-fach vergrößerten Aufnahme einer Schnittfläche parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten wird, dass deren Dicke nach dem Schneiden 1/5 der Dicke der Oberflächenbeschichtung beträgt, wenigstens ein Rechteckabschnitt als Porenkonzentrationsabschnitt vorliegt, in dem von allen Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, flächenmäßig 30% oder mehr der Poren vorliegen, der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildet, unter den fünf Rechteckabschnitten der mittlere Rechteckabschnitt oder ein oder zwei Rechteckabschnitte ist bzw. sind, der bzw. die an den mittleren Rechteckabschnitt angrenzen, und die Poren, die in der Oberflächenbeschichtung vorliegen, unabhängige Poren umfassen und die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden.The exhaust pipe of the present invention is an exhaust pipe having a substrate made of metal and a surface coating formed on the surface of the substrate containing a non-crystalline inorganic material, and characterized in that when there are five rectangular portions are determined by cutting a section of the surface coating in a vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe in five rectangular sections with a 500 times enlarged photograph of a sectional area parallel to the thickness direction of the exhaust pipe such that its thickness after cutting 1/5 of the thickness the surface coating is at least one rectangular section as the pore concentration section in which, of all the pores present in the entire surface coating, there are 30% or more of the pores in area, the rectangular section corresponding to the pore concentration Among the five rectangle sections, the middle rectangle section or one or two rectangle sections adjacent to the middle rectangle section and the pores present in the surface coating comprise independent pores and the independent pores do not comprise the exterior connect the exhaust pipe and the surface of the substrate.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft Abgasleitungen und ein Herstellungsverfahren für Abgasleitungen.The present invention relates to exhaust pipes and a manufacturing method for exhaust pipes.
Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art
Zum Behandeln schädlicher Substanzen wie etwa schädlicher Gase usw., die im Abgas eines Motors enthalten sind, ist im Verlauf der Abgasleitung ein Katalysator vorgesehen.For treating harmful substances such as harmful gases, etc. contained in the exhaust gas of an engine, a catalyst is provided along the exhaust passage.
Um die Reinigungswirkung zum Entfernen schädlicher Substanzen des Katalysators zu erhöhen, muss die Temperatur des Abgases oder der Abgasleitung usw., in der das Abgas strömt, auf einer für die katalytische Aktivierung angemessenen Temperatur (im Folgenden auch als „Katalyseaktivierungstemperatur” bezeichnet) gehalten werden. Allerdings treten bei einem Betrieb des Motors bei hoher Geschwindigkeit vorübergehend Temperaturen auf, bei denen das Abgas mehr als 1.000°C heiß wird, womit es den oberen Grenzwert der Katalyseaktivierungstemperatur übersteigt. Dies erschwert die effektive Reinigung des Abgases und führt zu dem Problem der Verschlechterung des Katalysators.In order to enhance the purifying effect for removing harmful substances of the catalyst, the temperature of the exhaust gas or the exhaust pipe, etc., in which the exhaust gas flows must be maintained at a temperature appropriate for the catalytic activation (hereinafter also referred to as "catalyst activation temperature"). However, when the engine is operating at high speed, temperatures temporarily occur at which the exhaust gas becomes more than 1,000 ° C hot, exceeding the upper limit of the catalyst activation temperature. This complicates the effective purification of the exhaust gas and leads to the problem of deterioration of the catalyst.
Deshalb wird verlangt, dass beim Betrieb eines Fahrzeugmotors bei hoher Drehzahl beispielsweise die mit dem Fahrzeugmotor verbundene Abgasleitung die Wärme des durch die Abgasleitung strömenden Abgases nach außen ableitet.Therefore, it is required that, for example, when operating a vehicle engine at a high speed, the exhaust pipe connected to the vehicle engine discharges the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust passage to the outside.
In Patentoffenlegungsschrift 2009-133214 ist dafür beispielsweise eine Abgasleitung offenbart, an der auf der Außenumfangsfläche eines rohrförmigen Substrats aus Metall eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet ist, die ein kristallines anorganisches Material und ein nicht-kristallines anorganisches Material umfasst.In Patent Laid-Open Publication 2009-133214, for example, there is disclosed an exhaust pipe to which a surface coating comprising a crystalline inorganic material and a non-crystalline inorganic material is formed on the outer peripheral surface of a metal tubular substrate.
Bei der Abgasleitung des Stands der Technik aus der Patentoffenlegungsschrift 2009-133214 beträgt die Dicke des nicht kristallinen anorganischen Materials, das näher an der Außenumfangsfläche angeordnet ist als das kristalline anorganische Material, 20 μm oder weniger, und seine Wärmeableitfähigkeit ist ausgezeichnet.In the prior art exhaust pipe of Patent Publication 2009-133214, the thickness of the non-crystalline inorganic material located closer to the outer peripheral surface than the crystalline inorganic material is 20 μm or less, and its heat dissipation is excellent.
Dokumente des Stands der TechnikDocuments of the prior art
Patentschriftenpatents
- Patentschrift 1: Patentoffenlegungsschrift 2009-133214Patent Document 1: Patent Publication 2009-133214
Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention
Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention
Bei Abgasreinigungssystemen des Stands der Technik ist die Temperatur des Katalysators beim Start des Motors niedriger als die Katalyseaktivierungstemperatur. Der Katalysator wird durch das einströmende heiße Abgas erwärmt, so dass nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach Anlassen des Motors die Katalysatortemperatur die Katalyseaktivierungstemperatur erreicht. Um die Zeit bis zum Erreichen der Katalyseaktivierungstemperatur zu verkürzen, werden in den letzten Jahren Abgasreinigungssysteme mit einem Mechanismus zum Erhöhen der Katalysatortemperatur untersucht, wobei der Katalysator direkt mit Strom versorgt wird. Bei der Abgasleitung, die in dem Abgasreinigungssystem verwendet wird, bei dem der Katalysator direkt mit Strom versorgt wird, wird eine hohe Isolationsleistung benötigt, um Probleme mit Erdschlüssen usw. zu verhindern, da die Elektroden einander berühren oder aneinander angrenzen.In prior art emission control systems, the temperature of the catalyst at engine startup is lower than the catalyst activation temperature. The catalyst is heated by the incoming hot exhaust gas, so that after a certain time after starting the engine, the catalyst temperature reaches the catalytic activation temperature. In order to shorten the time until the catalytic activation temperature is reached, in recent years, exhaust gas purification systems having a mechanism for increasing the catalyst temperature are being investigated, with the catalyst being directly supplied with power. In the exhaust gas piping used in the exhaust gas purifying system in which the catalyst is directly supplied with power, high insulation performance is required to prevent problems with ground faults, etc., because the electrodes touch or abut each other.
Die Erfinder haben versucht, bei einer Abgasleitung mit einem Substrat und einer Oberflächenbeschichtung, die als Abgasleitung verwendet wird, die Oberflächenbeschichtung dicker auszubilden, um die Isolationsleistung zu erhöhen. Durch dickeres Ausbilden der Oberflächenbeschichtung erhöhte sich zwar die Isolationsleistung, aber in einer Umgebung mit starken Wärmeeinwirkungen wie etwa plötzlichen Temperaturanstiegen und -abfällen von 20°C/Sekunde oder mehr entstanden Risse, wodurch die Oberflächenbeschichtung beschädigt wurde.The inventors have tried to make the surface coating thicker in an exhaust pipe having a substrate and a surface coating used as an exhaust pipe to increase the insulation performance. Although the insulation performance was increased by making the surface coating thicker, cracks occurred in a high heat environment such as sudden temperature rises and falls of 20 ° C / second or more, thereby damaging the surface coating.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um diese Probleme zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, eine Abgasleitung mit ausgezeichneter Warmhalteleistung bei niedrigen Temperaturen und ausgezeichneter Wärmeableitungsleistung bei hohen Temperaturen bereitzustellen, die bei Verwendung als Abgasleitung eine hohe Isolationsleistung gewährleisten kann. The present invention has been made to solve these problems, and its object is to provide an exhaust pipe having excellent low-temperature holding performance and excellent heat dissipation performance at high temperatures, which can ensure high insulation performance when used as an exhaust pipe.
Mittel zum Lösen der AufgabeMeans for solving the problem
Die Erfinder haben sich gründlich mit Verfahren befasst, bei denen auch dann keine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung auftritt, wenn die Oberflächenbeschichtung zum Erhöhen der Isolationsleistung dicker ausgebildet wird, und sind zur vorliegenden Erfindung gelangt, indem sie erkannt haben, dass durch Bestimmen der Position von Poren im Inneren der Oberflächenbeschichtung die Ausbreitung von Rissen vermieden und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden kann.The inventors have dealt thoroughly with methods in which no surface coating damage occurs even if the surface coating is made thicker for increasing the insulating performance, and arrived at the present invention by recognizing that by determining the position of pores in the substrate Inside the surface coating, the spread of cracks can be avoided and damage to the surface coating can be prevented.
Eine Abgasleitung nach Anspruch 1 weist daher ein Substrat aus Metall und
eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete Oberflächenbeschichtung auf, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
in der Oberflächenbeschichtung Poren vorhanden sind,
dann, wenn fünf Rechteckabschnitte bestimmt werden, indem bei einer mit einem Elektronenmikroskop 500-fach vergrößerten Aufnahme einer Schnittfläche parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten wird, dass deren Dicke nach dem Schneiden 1/5 der Dicke der Oberflächenbeschichtung beträgt,
wenigstens ein Rechteckabschnitt als Porenkonzentrationsabschnitt vorliegt, in dem von allen Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, flächenmäßig 30% oder mehr der Poren vorliegen,
der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildet, unter den fünf Rechteckabschnitten der mittlere Rechteckabschnitt oder ein oder zwei Rechteckabschnitte, der bzw. die an den mittleren Rechteckabschnitt angrenzen, ist bzw. sind, und
die Poren, die in der Oberflächenbeschichtung vorliegen, unabhängige Poren umfassen und die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden.An exhaust pipe according to
a surface coating formed on the surface of the substrate containing a non-crystalline inorganic material, and characterized in that
there are pores in the surface coating,
when five rectangular sections are determined by cutting a section of the surface coating in vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe into five rectangular sections in a section 500 times enlarged by an electron microscope 500 times a sectional area parallel to the thickness direction of the exhaust pipe such that its thickness after cutting Is 1/5 of the thickness of the surface coating,
at least one rectangular section is present as a pore concentration section, in which 30% or more of the pores of all the pores present in the entire surface coating are present,
the rectangle portion constituting the pore concentration portion is one of the five rectangle portions of the middle rectangle portion or one or two rectangle portions adjacent to the middle rectangle portion
the pores present in the surface coating comprise independent pores and the independent pores do not interconnect the exterior of the exhaust conduit and the surface of the substrate.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 1 ist an der Oberflächenbeschichtung wenigstens ein Rechteckabschnitt als Porenkonzentrationsabschnitt vorgesehen, in dem von allen Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, flächenmäßig 30% oder mehr der Poren vorliegen.In the exhaust pipe according to
Es wird angenommen, dass Risse, die sich in der Oberflächenbeschichtung aufgrund von Wärmeeinwirkung bilden, zunächst an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entstehen und sich dann in Dickenrichtung der Oberflächenbeschichtung in Richtung des Substrats ausbreiten.It is believed that cracks that form in the surface coating due to exposure to heat first form on the surface of the surface coating and then spread in the thickness direction of the surface coating toward the substrate.
Wenn sich ein Riss, der sich in der Oberflächenbeschichtung gebildet hat, ausbreitet und auf eine unabhängige Pore trifft, wird verhindert, dass sich der Riss über die unabhängige Pore hinaus ausbreitet. Wenn also wenigstens einer der Rechteckabschnitte in der Oberflächenbeschichtung ein Porenkonzentrationsabschnitt ist, treffen Risse, die sich eventuell an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung bilden, leicht auf eine unabhängige Pore im Porenkonzentrationsabschnitt, weshalb verhindert wird, dass sich der Riss über den Porenkonzentrationsabschnitt weiter zum Substrat hin ausbreitet.When a crack that has formed in the surface coating spreads and encounters an independent pore, the crack is prevented from spreading beyond the independent pore. Thus, if at least one of the rectangle sections in the surface coating is a pore concentration section, cracks eventually formed on the surface of the surface coating readily encounter an independent pore in the pore concentration section, preventing the crack from propagating beyond the pore concentration section to the substrate ,
Die Poren umfassen außerdem unabhängige Poren, und die unabhängigen Poren verbinden das Außere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander. Da die unabhängigen Poren das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander verbinden, geschieht es nicht, dass ein Riss, der auf die Pore trifft, die Oberflächenbeschichtung durchdringt.The pores also include independent pores, and the independent pores do not connect the exterior of the exhaust conduit and the surface of the substrate to each other. Since the independent pores do not bond the exterior of the exhaust pipe and the surface of the substrate, it does not happen that a crack that hits the pore will penetrate the surface coating.
Indem also in der Oberflächenbeschichtung ein Porenkonzentrationsabschnitt vorgesehen ist und die unabhängigen Poren der Oberflächenbeschichtung das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander verbinden, kann selbst dann, wenn durch Wärmeeinwirkung Risse in der Oberflächenbeschichtung entstehen, ein Ausbreiten der Risse durch die unabhängigen Poren im Porenkonzentrationsabschnitt verhindert werden.Thus, by providing a pore concentration portion in the surface coating and the independent pores of the surface coating not bonding the exterior of the exhaust pipe and the surface of the substrate, cracking of the surface coating may occur even if cracks are generated in the surface coating by heat Pore concentration section can be prevented.
So kann eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden. Aus diesem Grund kann die Abgasleitung eine hohe Isolationsleistung gewährleisten.Thus, damage to the surface coating can be prevented. For this reason, the exhaust pipe can ensure a high insulation performance.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 2 beträgt das Porenverhältnis (B/A) des Porenkonzentrationsabschnitts, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen der von den Poren eingenommenen Fläche (B) zur Fläche (A) des Rechteckabschnitts handelt, 0,02 oder mehr. In the exhaust pipe according to
Wenn das Porenverhältnis 0,02 oder mehr beträgt, existieren genügend Poren im Porenkonzentrationsabschnitt, um zu verhindern, dass sich Risse ausbreiten, da die Wahrscheinlichkeit ansteigt, dass ein Riss auf eine Pore trifft. Dies wird bevorzugt, da sich die Ausbreitung von Rissen so besonders sicher verhindern lässt.When the pore ratio is 0.02 or more, enough pores exist in the pore concentration portion to prevent cracks from spreading, since the probability of a crack hitting a pore increases. This is preferred, because the propagation of cracks can thus be prevented particularly reliably.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 3 enthält die Oberflächenbeschichtung außerdem ein kristallines anorganisches Material.In the exhaust pipe according to claim 3, the surface coating further contains a crystalline inorganic material.
Kristallines anorganisches Material neigt dazu, eine hohe Infrarotlichtabstrahlungsrate aufzuweisen. Wenn die Oberflächenbeschichtung ein kristallines anorganisches Material enthält, kommt es zu einer Abstrahlung von Infrarotlicht durch das kristalline anorganische Material, so dass die Infrarotlichtabstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung zunimmt, wodurch eine Abgasleitung ausgebildet werden kann, die bei hoher Temperatur eine ausgezeichnete Wärmeableitungsleistung aufweist.Crystalline inorganic material tends to have a high infrared light emission rate. When the surface coating contains a crystalline inorganic material, infrared light is radiated through the crystalline inorganic material so that the infrared light emission rate of the surface coating increases, whereby an exhaust pipe having excellent heat dissipation performance at a high temperature can be formed.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 4 weist die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und eine Mischschicht auf, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält, wobei der Porenkonzentrationsabschnitt die Grenzfläche zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material und der Mischschicht enthält.In the exhaust pipe according to claim 4, the surface coating comprises a layer of non-crystalline inorganic material containing a non-crystalline inorganic material, and a mixed layer containing a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material, wherein the pore concentration section of the Contains interface between the layer of non-crystalline inorganic material and the mixed layer.
Beim Ausbilden der Oberflächenbeschichtung wird an der Oberfläche der unteren Schicht (der näher am Substrat angeordneten Schicht) eine geraute Fläche ausgebildet, und auf der gerauten Fläche wird die obere Schicht (aus einem anderen Material als die untere Schicht) ausgebildet, wodurch der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position ausgebildet wird, die die Grenzfläche zwischen der unteren Schicht und der oberen Schicht enthält.In forming the surface coating, a roughened surface is formed on the surface of the lower layer (the layer located closer to the substrate), and on the roughened surface, the upper layer (made of a material other than the lower layer) is formed, whereby the pore concentration portion at the Position is formed, which contains the interface between the lower layer and the upper layer.
Das heißt, bei der Abgasleitung nach Anspruch 4 wird der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position ausgebildet, die die Grenzfläche zwischen der unteren Schicht (der Mischschicht oder der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material) und der oberen Schicht (der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder der Mischschicht) enthält. Wenn der Porenkonzentrationsabschnitt an dieser Position ausgebildet wird, liegt eine ausgezeichnete Wärmeschockfestigkeit vor, da durch die Poren im Porenkonzentrationsabschnitt die Wärmespannung gemildert wird, die zwischen der oberen und der unteren Schicht auftritt.That is, in the exhaust pipe according to claim 4, the pore concentration portion is formed at the position defining the interface between the lower layer (the mixed layer or the non-crystalline inorganic material layer) and the upper layer (the non-crystalline inorganic material layer or the mixed layer). When the pore concentration section is formed at this position, excellent thermal shock resistance is exhibited because the pores in the pore concentration section alleviate the thermal stress occurring between the upper and lower layers.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 5 enthält das kristalline anorganische Material wenigstens ein Oxid aus der Gruppe Mangan, Eisen, Kupfer, Kobalt, Chrom und Aluminium.In the exhaust pipe according to claim 5, the crystalline inorganic material contains at least one of manganese, iron, copper, cobalt, chromium and aluminum.
Da Oxide eine hohe Infrarotabstrahlungsrate aufweisen, kann die Abstrahlung der Oberflächenbeschichtung erhöht werden. Insbesondere die Verwendung eines Oxids von Aluminium trägt zur Isolationsleistung der Abgasleitung bei.Since oxides have a high infrared radiation rate, the radiation of the surface coating can be increased. In particular, the use of an oxide of aluminum contributes to the insulation performance of the exhaust pipe.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 6 beträgt die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats, und der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildet, ist der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.In the exhaust pipe according to claim 6, the number of pore concentration sections is one per area of the substrate, and the rectangular section constituting the pore concentration section is the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Je dicker die Oberflächenbeschichtung ist, desto stärker wird der Wärmeschock, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt.The thicker the surface coating, the stronger the thermal shock that acts on the surface coating.
Wenn der Porenkonzentrationsabschnitt der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte ist, liegt der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position vor, an der die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung zweigeteilt ist.When the pore concentration portion is the center rectangle portion of the five rectangle portions, the pore concentration portion is at the position where the surface coating is divided into two in the thickness direction.
Wenn der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position vorliegt, an der die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung zweigeteilt ist, wird die Oberflächenbeschichtung durch den Porenkonzentrationsabschnitt in zwei Teile gleicher Dicke unterteilt. Die Stärke des Wärmeschocks der Oberflächenbeschichtung entspricht dann der, die im Falle einer dünnen Oberflächenbeschichtung vorliegen würde, so dass auf wirksame Weise eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden kann.When the pore concentration section is at the position where the surface coating is divided into two in the thickness direction, the surface coating is divided by the pore concentration section into two parts of equal thickness. The amount of thermal shock of the surface coating then corresponds to that which would be present in the case of a thin surface coating, so that damage to the surface coating can be effectively prevented.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 7 beträgt die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte zwei pro Fläche des Substrats, und die Rechteckabschnitte, die die Porenkonzentrationsabschnitte bilden, sind die zwei zum mittleren Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte benachbarten Rechteckabschnitte. In the exhaust pipe according to claim 7, the number of pore concentration sections is two per area of the substrate, and the rectangular sections constituting the pore concentration sections are the two rectangular sections adjacent to the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 7 wird die Oberflächenbeschichtung durch die zwei Porenkonzentrationsabschnitte in drei Teile mit je 1/3 der Gesamtdicke unterteilt. Wie bei der Abgasleitung nach Anspruch 6 entspricht die Stärke des Wärmeschocks der Oberflächenbeschichtung derjenigen, die im Falle einer dünnen Oberflächenbeschichtung vorliegen würde, so dass auf wirksame Weise eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden kann.In the exhaust pipe according to claim 7, the surface coating is divided by the two pore concentration sections into three parts each with 1/3 of the total thickness. As with the exhaust pipe according to claim 6, the thermal shock of the surface coating is equivalent to that which would be present in the case of a thin surface coating, so that damage to the surface coating can be effectively prevented.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 8 beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung 25 bis 1.000 μm.In the exhaust pipe according to claim 8, the thickness of the surface coating is 25 to 1,000 μm.
Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung weniger als 25 μm, kann bei Verwendung als Abgasleitung keine ausreichende Isolationsleistung erreicht werden. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung dagegen mehr als 1.000 μm, nimmt die Stärke des Wärmeschocks, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, zu, so dass die Oberflächenbeschichtung leichter beschädigt wird.If the thickness of the surface coating is less than 25 μm, sufficient insulation performance can not be achieved when used as an exhaust pipe. On the other hand, if the thickness of the surface coating is more than 1,000 μm, the amount of heat shock applied to the surface coating increases, so that the surface coating is more likely to be damaged.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 9 beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur 0,1 bis 2 W/m·K.In the exhaust pipe according to claim 9, the thermal conductivity of the surface coating at room temperature is 0.1 to 2 W / m · K.
Beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur weniger als 0,1 W/m·K, liegt keine ausreichende Wärmeableitung der Abgasleitung im Hochtemperaturbereich vor, so dass die Wärme des Abgases, das durch die Abgasleitung strömt, nur schwer nach außen abgeleitet werden kann.If the thermal conductivity of the surface coating at room temperature is less than 0.1 W / m · K, there is insufficient heat dissipation of the exhaust pipe in the high temperature region, so that the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe is difficult to dissipate to the outside.
Beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur dagegen mehr als 2 W/m·K, liegt keine ausreichende Wärmehaltefähigkeit im Niedrigtemperaturbereich vor, so dass es länger dauert, bis die Temperatur des Katalysators die Katalyseaktivierungstemperatur erreicht.On the other hand, if the thermal conductivity of the surface coating at room temperature is more than 2 W / m · K, there is insufficient heat-retaining ability in the low-temperature region, so that it takes longer for the temperature of the catalyst to reach the catalytic activation temperature.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 10 beträgt der spezifische Durchgangswiderstand der Abgasleitung 107 bis 1014 Ωm.In the exhaust pipe according to
Beträgt der spezifische Durchgangswiderstand der Abgasleitung weniger als 107 Ωm, besteht die Gefahr eines Erdschlusses der Abgasleitung.If the volume resistivity of the flue gas line is less than 10 7 Ωm, there is a risk of an earth fault in the flue gas line.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 11 wird die Oberflächenbeschichtung ausgebildet, indem eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung mehrmals aufgetragen wird.In the exhaust pipe according to
Wenn die Oberflächenbeschichtung ausgebildet wird, indem eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung mehrmals aufgetragen wird, kann für den Fall, dass bei einer Oberflächenbeschichtung, die durch einen einzelnen Beschichtungsvorgang ausgebildet wurde, eine Verbindungspore vorliegt, die das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats verbindet, die betreffende Pore beim nächsten Beschichtungsvorgang abgedeckt werden. Auf diese Weise kann mit Gewissheit verhindert werden, dass in der Oberflächenbeschichtung Poren vorliegen, die sich durch die gesamte Oberflächenbeschichtung erstrecken. Wenn keine Poren vorliegen, die sich durch die gesamte Oberflächenbeschichtung erstrecken, gelangt keine Feuchtigkeit an die Substratoberfläche, so dass eine Abgasleitung erreicht werden kann, bei der das Substrat aus Metall nicht rostet.When the surface coating is formed by applying a primer composition for forming the surface coating a plurality of times, in the case that a surface coating formed by a single coating process has a connection pore connecting the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate , the pore in question are covered during the next coating process. In this way, it can be ensured with certainty that there are pores in the surface coating which extend through the entire surface coating. When there are no pores extending through the entire surface coating, moisture does not reach the substrate surface, so that an exhaust pipe in which the metal substrate does not rust can be obtained.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 12 weist die Oberflächenbeschichtung eine Blindpore auf, bei der ein Teil in Verbindung mit dem Äußeren der Abgasleitung steht.In the exhaust pipe according to
Auch die Blindpore ist ebenso wie eine unabhängige Pore eine Pore, die das Äußere der Abgasleitung nicht mit der Oberfläche des Substrats verbindet. Auch wenn die Oberflächenbeschichtung also eine Blindpore aufweist, kann verhindert werden, dass sich Risse von der Grenzfläche zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material und der Mischschicht weiter zum Substrat hin ausbreiten.Also, the blind pore, like an independent pore, is a pore that does not connect the exterior of the exhaust conduit to the surface of the substrate. Thus, even if the surface coating has a blind pore, cracks can be prevented from spreading further from the interface between the non-crystalline inorganic material layer and the mixed layer toward the substrate.
Eine Abgasleitung nach Anspruch 13 weist ein Substrat aus Metall und
eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete Oberflächenbeschichtung auf, die ein nicht kristallines anorganisches Material enthält, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und eine Mischschicht aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält,
die Oberflächenbeschichtung unabhängige Poren aufweist, und
die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden und örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegen.An exhaust pipe according to claim 13 comprises a substrate of metal and
a surface coating formed on the surface of the substrate containing a non-crystalline inorganic material, and characterized in that
the surface coating comprises a layer of non-crystalline inorganic material containing a non-crystalline inorganic material and a mixed layer containing a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material,
the surface coating has independent pores, and
the independent pores do not interconnect the exterior of the exhaust conduit and the surface of the substrate and are localized in the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer.
Es wird angenommen, dass Risse, die sich in der Oberflächenbeschichtung aufgrund von Wärmeeinwirkung bilden, zunächst an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entstehen und sich dann in Dickenrichtung der Oberflächenbeschichtung in Richtung des Substrats ausbreiten.It is believed that cracks that form in the surface coating due to exposure to heat first form on the surface of the surface coating and then spread in the thickness direction of the surface coating toward the substrate.
Wenn ein Riss, der sich in der Oberflächenbeschichtung gebildet hat, ausbreitet und auf eine unabhängige Pore trifft, wird verhindert, dass sich der Riss über die unabhängige Pore hinaus ausbreitet.When a crack that has formed in the surface coating spreads and encounters an independent pore, the crack is prevented from spreading beyond the independent pore.
Wenn die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden und örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegen, trifft für den Fall, dass ein Riss in der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entsteht, dieser leicht auf eine unabhängige Pore, die örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegt, weshalb verhindert werden kann, dass sich der Riss über den Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht hinaus zum Substrat ausbreitet.If the independent pores do not connect the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate with each other and are localized in the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer, in case a crack is generated in the surface of the surface coating, it will hit easily to an independent pore which is localized in the interface portion between the layer of non-crystalline material and the mixed layer, therefore, the crack can be prevented from extending beyond the interface portion between the layer of non-crystalline material and the mixture layer to the substrate spreads.
So kann eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden. Aus diesem Grund kann die Abgasleitung eine hohe Isolationsleistung gewährleisten.Thus, damage to the surface coating can be prevented. For this reason, the exhaust pipe can ensure a high insulation performance.
Bei der Abgasleitung nach Anspruch 14 weist die Oberflächenbeschichtung eine Blindpore auf, bei der ein Teil in Verbindung mit dem Äußeren der Abgasleitung steht. Auch die Blindpore ist ebenso wie eine unabhängige Pore eine Pore, die das Äußere der Abgasleitung nicht mit der Oberfläche des Substrats verbindet. Auch wenn die Oberflächenbeschichtung also eine Blindpore aufweist, kann verhindert werden, dass sich Risse von der Grenzfläche zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material und der Mischschicht weiter zum Substrat hin ausbreiten.In the exhaust pipe according to claim 14, the surface coating on a blind pore, wherein a part is in communication with the exterior of the exhaust pipe. Also, the blind pore, like an independent pore, is a pore that does not connect the exterior of the exhaust conduit to the surface of the substrate. Thus, even if the surface coating has a blind pore, cracks can be prevented from spreading further from the interface between the non-crystalline inorganic material layer and the mixed layer toward the substrate.
Ein Verfahren nach Anspruch 15 zum Herstellen einer Abgasleitung umfasst folgende Schritte:
Vorbereiten eines Metallsubstrats,
Zubereiten einer Grundstoffzusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung, und
Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf das Metallsubstrat und Ausbilden der Oberflächenbeschichtung durch Brennen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
im Schritt des Zubereitens der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und/oder eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält, zubereitet wird, und ein Porenbildungsmaterial mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht vermischt wird und eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts zubereitet wird,
im Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts wenigstens einmal aufgetragen wird, gebrannt wird, um Poren in der Oberflächenbeschichtung auszubilden, und die Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht mindestens einmal aufgetragen wird.A method according to claim 15 for producing an exhaust pipe comprises the following steps:
Preparing a metal substrate,
Preparing a basecoat composition for a surface coating, and
Applying the base material composition for forming the surface coating on the metal substrate and forming the surface coating by firing, and is characterized in that
in the step of preparing the basecoat composition for forming the surface coating, a basecoat composition for a non-crystalline inorganic material layer containing a non-crystalline inorganic material, and / or a composite basecoat composition comprising a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material is prepared, and a pore-forming material is mixed with the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material or the base material composition for a mixed layer, and a base material composition for forming a pore concentration portion is prepared;
in the step of forming the surface coating, the base composition is applied at least once to form a pore concentration portion, is fired to form pores in the surface coating, and the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material or the composite composition for a mixed layer is applied at least once.
Bei dem Herstellungsverfahren wird ein Porenbildungsmaterial mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht vermischt und so eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts zubereitet, und die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts wird aufgetragen und gebrannt.In the production method, a pore-forming material is mixed with the base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material or the base material composition for a mixed layer to prepare a base composition for forming a pore concentration section, and the base composition for forming a pore concentration section is coated and fired.
Da durch das Brennen an der Position des Porenbildungsmaterials Poren ausgebildet werden, kann eine Abgasleitung hergestellt werden, die an einer gewünschten Position der Oberflächenbeschichtung einen Porenkonzentrationsabschnitt aufweist.Since pores are formed by firing at the position of the pore-forming material, an exhaust pipe having a pore concentration portion at a desired position of the surface coating can be manufactured.
Ein Verfahren nach Anspruch 16 zum Herstellen einer Abgasleitung
Vorbereiten eines Metallsubstrats,
Zubereiten einer Grundstoffzusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung, und
mehrmaliges Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf das Metallsubstrat und Ausbilden der Oberflächenbeschichtung durch Brennen, und dadurch gekennzeichnet, dass:
im Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung ein Schritt des Ausbildens einer unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgeführt wird, wobei das Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung und das Brennen wenigstens einmal durchgeführt werden,
die Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung aufgeraut wird, und
durch Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf die untere Schicht der Oberflächenbeschichtung und Brennen eine obere Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgebildet wird und gleichzeitig zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Oberflächenbeschichtung Poren ausgebildet werden. A method according to claim 16 for producing an exhaust pipe
Preparing a metal substrate,
Preparing a basecoat composition for a surface coating, and
applying the base composition several times to form the surface coating on the metal substrate and forming the surface coating by firing, and characterized in that:
in the step of forming the surface coating, a step of forming a lower layer of the surface coating is carried out, wherein the application of the base composition for forming the surface coating and the firing are performed at least once;
the surface of the lower layer of the surface coating is roughened, and
by forming the base composition for forming the surface coating on the lower layer of the surface coating and baking, an upper layer of the surface coating is formed, and at the same time pores are formed between the lower layer of the surface coating and the upper layer of the surface coating.
Bei dem Herstellungsverfahren wird die Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung aufgeraut. Wenn auf die aufgeraute Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung aufgetragen wird, werden nicht alle Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung mit der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung gefüllt; stattdessen bleiben zwischen den Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung Lufträume zurück. Nach dem Brennen werden die Lufträume zu Poren, so dass örtlich begrenzt zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht unabhängige Poren ausgebildet werden. So ist es möglich, eine Abgasleitung herzustellen, die an einer gewünschten Position der Oberflächenbeschichtung einen Porenkonzentrationsabschnitt aufweist.In the manufacturing process, the surface of the lower layer of the surface coating is roughened. When the primer composition for forming the surface coating is applied to the roughened surface of the lower layer of the surface coating, not all of the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating are filled with the primer composition for forming the surface coating; instead, air spaces are left between the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating and the upper layer of the base material composition for forming the surface coating. After firing, the air spaces become pores so that independent pores are formed locally between the lower layer of the surface coating and the upper layer. Thus, it is possible to produce an exhaust pipe having a pore concentration portion at a desired position of the surface coating.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Erste AusführungsformFirst embodiment
Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die Figuren eine erste Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der ersten Erfindung ist.In the following, a first embodiment will be described with reference to the figures, which is an embodiment of an exhaust pipe of the first invention.
Bei der Abgasleitung der ersten Erfindung handelt es sich um eine Abgasleitung, die ein Substrat aus Metall und eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete Oberflächenbeschichtung aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass dann, wenn fünf Rechteckabschnitte bestimmt werden, indem bei einer mit einem Elektronenmikroskop 500-fach vergrößerten Aufnahme einer Schnittfläche parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten wird, dass deren Dicke nach dem Schneiden 1/5 der Dicke der Oberflächenbeschichtung beträgt, wenigstens ein Rechteckabschnitt als Porenkonzentrationsabschnitt vorliegt, in dem von allen Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, flächenmäßig 30% oder mehr der Poren vorliegen, der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildet, unter den fünf Rechteckabschnitten der mittlere Rechteckabschnitt oder ein oder zwei Rechteckabschnitte ist bzw. sind, der bzw. die an den mittleren Rechteckabschnitt angrenzen, und die Poren, die in der Oberflächenbeschichtung vorliegen, unabhängige Poren umfassen und die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden.The exhaust pipe of the first invention is an exhaust pipe having a substrate made of metal and a surface coating formed on the surface of the substrate, which contains a non-crystalline inorganic material, and which is characterized in that, if five rectangular sections are determined by cutting a section of the surface coating in a vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe in five rectangular sections with a 500 times enlarged photograph of a sectional area parallel to the thickness direction of the exhaust pipe such that its thickness after cutting 1/5 of the thickness the surface coating is at least one rectangular section as a pore concentration section in which, of all the pores present in the entire surface coating, there are 30% or more of the pores in area, the rectangular section corresponding to the pore concentration section, among the five rectangle sections, the middle rectangle section or one or two rectangle sections adjoining the central rectangle section and the pores present in the surface coating comprise independent pores and the independent pores do not comprise the exterior connect the exhaust pipe and the surface of the substrate.
Die Abgasleitung aus
Als Material des Substrats
Hinsichtlich der Form des Substrats
Die Oberflächenbeschichtung
Die Oberflächenbeschichtung
Vorzugsweise ist die Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material
Diese Glasarten können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehr Glasarten benutzt werden. These types of glass can be used singly or as a mixture of two or more types of glass.
Da die Erweichungstemperatur des Glases mit niedrigem Schmelzpunkt bei 300 bis 1.000°C liegt, kann die Oberflächenbeschichtung nach dem Schmelzen und Auftragen auf die Außenumfangsfläche des Substrats durch eine anschließende Brennbehandlung mühelos und fest auf der Außenumfangsfläche des Substrats ausgebildet werden.Since the softening temperature of the low melting point glass is 300 to 1,000 ° C, the surface coating after melting and coating on the outer peripheral surface of the substrate can be easily and firmly formed on the outer peripheral surface of the substrate by a subsequent burning treatment.
Wenn das nicht-kristalline anorganische Material ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt ist, liegt sein Erweichungspunkt vorzugsweise bei 300 bis 1.000°C.When the non-crystalline inorganic material is a low melting point glass, its softening point is preferably 300 to 1,000 ° C.
Wenn der Erweichungspunkt des Glases mit niedrigem Schmelzpunkt unter 300°C liegt, erweicht das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt bei Verwendung der Abgasleitung leicht, so dass Fremdkörper an der Oberflächenbeschichtung anhaften können. Wenn dagegen der Erweichungspunkt des Glases mit niedrigem Schmelzpunkt bei über 1.000°C liegt, kann sich das Substrat leicht bei der Wärmebehandlung beim Ausbilden der Oberflächenbeschichtung verschlechtern.When the softening point of the low melting point glass is lower than 300 ° C, the low melting point glass slightly softens when the exhaust pipe is used, so that foreign matters can adhere to the surface coating. On the other hand, if the softening point of the low melting point glass is over 1,000 ° C, the substrate may easily deteriorate in the heat treatment in forming the surface coating.
Als konkrete Beispiele für das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt lassen sich beispielsweise SiO2-B2O3-ZnO-Glas, SiO2-B2O3-Bi2O3-Glas, SiO2-Pb-Glas, SiO2-PbO-B2O3-Glas, SiO2-B2O3-PbO-Glas, B2O3-ZnO-PbO-Glas, B2O3-ZnO-Bi2O3-Glas, B2O3-Bi2O3-Glas, B2O3-ZnO-Gas und BaO-SiO2-Glas nennen.As concrete examples of the low melting point glass, there can be exemplified SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO glass, SiO 2 -B 2 O 3 -Bi 2 O 3 glass, SiO 2 -Pb glass, SiO 2 -PbO -B 2 O 3 glass, SiO 2 -B 2 O 3 -PbO glass, B 2 O 3 -ZnO-PbO glass, B 2 O 3 -ZnO-Bi 2 O 3 glass, B 2 O 3 - Call Bi 2 O 3 glass, B 2 O 3 -ZnO gas and BaO-SiO 2 glass.
Der Erweichungspunkt lässt sich dabei gemäß dem von der
Das nicht-kristalline anorganische Material kann eine einzige Art von Glas mit niedrigem Schmelzpunkt oder mehrere Arten von Glas mit niedrigem Schmelzpunkt umfassen.The non-crystalline inorganic material may comprise a single type of low melting point glass or several types of low melting point glass.
Die Mischschicht
Diese anorganischen Partikel aus Oxiden können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren benutzt werden.These inorganic particles of oxides may be used singly or as a mixture of two or more.
Diese Oxide von Übergangsmetallen weisen eine hohe Infrarotabstrahlungsrate auf, weshalb sie zur Steigerung der Wärmeableitungsleistung der Abgasleitung beitragen.These oxides of transition metals have a high rate of infrared radiation, thus contributing to increasing the heat dissipation performance of the exhaust pipe.
Insbesondere die Verwendung eines Oxids von Aluminium trägt zur Isolationsleistung der Abgasleitung bei.In particular, the use of an oxide of aluminum contributes to the insulation performance of the exhaust pipe.
In der Oberflächenbeschichtung
Die Poren, die in Oberflächenbeschichtung
Eine unabhängige Pore ist zudem eine Pore, die das Äußere der Abgasleitung nicht mit der Oberfläche des Substrats verbindet.An independent pore is also a pore that does not connect the exterior of the exhaust pipe to the surface of the substrate.
In der Oberflächenbeschichtung
Im Folgenden soll anhand der Figuren ein Verfahren zur Bestimmung des Porenkonzentrationsabschnitts beschrieben werden.In the following, a method for determining the pore concentration section will be described with reference to the figures.
Beim Bestimmen des Porenkonzentrationsabschnitts wird eine 500-fach vergrößerte Elektronenmikroskopaufnahme einer Schnittfläche parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung erstellt, und ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten, dass deren Dicke nach dem Schneiden 1/5 der Dicke der Oberflächenbeschichtung beträgt. In determining the pore concentration portion, a 500-times magnified electron micrograph of a sectional area parallel to the thickness direction of the exhaust pipe is prepared, and a portion of the surface coating is cut in vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe into five rectangular sections such that their thickness after cutting is 1/5 of the thickness of the Surface coating is.
In
Sodann wird die Fläche der Poren
Bei der Abgasleitung
Der Porenkonzentrationsabschnitt
In den Teilen, die nicht der Porenkonzentrationsabschnitt
Die Beschleunigungsspannung bei den Aufnahmen aus
Die auf den Aufnahmen aus
Die Grenzlinien zwischen den Schichten lassen sich in den Aufnahmen aus
Zum Bestimmen des Porenkonzentrationsabschnitts wird auf der Schnittaufnahme ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten, dass deren Dicke nach dem Schneiden 1/5 der Dicke der Oberflächenbeschichtung beträgt.For determining the pore concentration portion, a portion of the surface coating is cut in the vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe in five rectangular sections on the sectional recording that its thickness after cutting is 1/5 of the thickness of the surface coating.
Das Schneiden erfolgt dabei anhand der Dicke der Oberflächenbeschichtung von der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung bis zur Oberfläche des Substrats. Die auf diese Weise zugeschnittenen rechteckigen Teile werden als Rechteckabschnitte bestimmt.The cutting takes place on the basis of the thickness of the surface coating from the surface of the surface coating to the surface of the substrate. The thus cut rectangular pieces are determined as rectangular sections.
Beim Bestimmen der Position der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung
Bei der Aufnahme aus
Beim Bestimmen der Position der Oberfläche des Substrats (Endpunkt des Schneidevorgangs) gilt für den Fall, dass die Oberfläche des Substrats Unregelmäßigkeiten aufweist, der am tiefsten gelegene Teil des Substrats als Oberfläche. Die Position der Oberfläche des Substrats ist in
Bei der Aufnahme aus
Nachdem die Rechteckabschnitte derart bestimmt wurden, wird die Fläche der Poren bestimmt, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, und es wird im Verhältnis zur Fläche der Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, die Fläche der Poren bestimmt, die in den einzelnen Rechteeckabschnitten vorliegen. After the rectangle sections have been determined in this manner, the area of the pores present in the entire surface coating is determined, and the area of the pores present in the individual right-angled sections is determined in relation to the area of the pores present in the entire surface coating ,
Beim Bestimmen der Fläche der Poren werden in der Oberflächenbeschichtung vorliegende Poren ermittelt.In determining the area of the pores, pores present in the surface coating are determined.
In der vorliegenden Beschreibung gilt eine Pore dann als Pore, wenn sie auf der Schnittaufnahme mit dem Elektronenmikroskop einen Porendurchmesser von 5 μm oder mehr aufweist. Der Porendurchmesser ist für den Fall, dass die Pore rund ist, der Porenradius.In the present specification, a pore is considered a pore when it has a pore diameter of 5 μm or more on the sectional image with the electron microscope. The pore diameter, in case the pore is round, is the pore radius.
Wenn die Pore nicht rund ist, gilt die maximale Länge, die erreicht wird, wenn eine Gerade durch die Pore gezogen wird, als Porendurchmesser.If the pore is not round, the maximum length reached when pulling a straight line through the pore is pore diameter.
In der Aufnahme aus
Beim Berechnen der Porenfläche wird nur die Fläche der eingekreisten Poren (der als Poren bestimmten Poren) berücksichtigt.When calculating the pore area, only the area of the circled pores (the pores determined as pores) is considered.
Nachdem die in der Oberflächenbeschichtung vorliegenden Poren ermittelt wurden, wird die Fläche der Poren in der Oberflächenbeschichtung addiert, wodurch sich die Gesamtfläche der Poren in der Oberflächenbeschichtung ergibt.After the pores present in the surface coating have been determined, the area of the pores in the surface coating is added, resulting in the total area of the pores in the surface coating.
Als nächstes wird die Fläche aller Poren in den einzelnen Rechteckabschnitten addiert, wodurch für jeden Rechteckabschnitt die Fläche der in dem Rechteckabschnitt vorliegenden Poren ermittelt wird.Next, the area of all the pores in the individual rectangle sections is added, whereby the area of the pores present in the rectangular section is determined for each rectangular section.
Als nächstes wird für jeden Rechteckabschnitt das Verhältnis der Fläche der in dem Rechteckabschnitt vorliegenden Poren zur Gesamtfläche der Poren in der Oberflächenbeschichtung ermittelt, wobei die Gesamtfläche der Poren in der Oberflächenbeschichtung als 100% gilt.Next, for each rectangular section, the ratio of the area of the pores present in the rectangular section to the total area of the pores in the surface coating is determined, the total area of the pores in the surface coating being 100%.
Bei Rechteckabschnitt C beträgt das Verhältnis 73,8% und liegt damit über 30%, weshalb der Rechteckabschnitt C als Porenkonzentrationsabschnitt (Porenkonzentrationsabschnitt
Das Verhältnis bei den anderen Rechteckabschnitten A, B, D und E liegt jeweils unter 30%, weshalb sie keine Porenkonzentrationsabschnitte sind.The ratio in the other rectangular sections A, B, D and E are each less than 30%, which is why they are not pore concentration sections.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Porenverhältnis (B/A) des Porenkonzentrationsabschnitts, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen der von den Poren eingenommenen Fläche (B) zur Fläche (A) des Rechteckabschnitts handelt, 0,02 oder mehr.In the present embodiment, the pore ratio (B / A) of the pore concentration section, which is the ratio between the area occupied by the pores (B) and the area (A) of the rectangular section, is 0.02 or more.
Das Porenverhältnis wird bestimmt, indem die Fläche (A) des Rechteckabschnitts ermittelt wird, die Fläche der in dem Rechteckabschnitt vorliegenden Poren ermittelt wird und sodann das Verhältnis derselben (B/A) ermittelt wird.The pore ratio is determined by determining the area (A) of the rectangular section, determining the area of the pores present in the rectangular section, and then determining the ratio thereof (B / A).
Das Porenverhältnis des Rechteckabschnitts C aus
Bei der Aufnahme aus
Wenn beim Zählen der Porenkonzentrationsabschnitte in der Oberflächenbeschichtung zwei benachbarte Rechteckabschnitte Porenkonzentrationsabschnitte sind, so gilt dies als ein Porenkonzentrationsabschnitt.If, when counting the pore concentration sections in the surface coating, two adjacent rectangular sections are pore concentration sections, this is considered to be a pore concentration section.
Wenn zwischen Porenkonzentrationsabschnitten ein Rechteckabschnitt vorliegt, der kein Porenkonzentrationsabschnitt ist, so gelten sie als separate Porenkonzentrationsabschnitte, und es liegen somit zwei Porenkonzentrationsabschnitte vor.If there is a rectangular section between pore concentration sections, which is not a pore concentration section, then they are considered separate pore concentration sections, and thus there are two pore concentration sections.
Die Dicke der Oberflächenbeschichtung bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt vorzugsweise zwischen 25 und 1.000 μm. The thickness of the surface coating in the exhaust pipe of the present embodiment is preferably between 25 and 1,000 μm.
Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung weniger als 25 μm, kann bei Verwendung als Abgasleitung keine ausreichende Isolationsleistung erreicht werden. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung dagegen mehr als 1.000 μm, nimmt die Stärke des Wärmeschocks, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, zu, so dass die Oberflächenbeschichtung leichter beschädigt wird.If the thickness of the surface coating is less than 25 μm, sufficient insulation performance can not be achieved when used as an exhaust pipe. On the other hand, if the thickness of the surface coating is more than 1,000 μm, the amount of heat shock applied to the surface coating increases, so that the surface coating is more likely to be damaged.
Die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur (25°C) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2 W/m·K.The thermal conductivity of the surface coating at room temperature (25 ° C) is preferably 0.1 to 2 W / m · K.
Beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur weniger als 0,1 W/m·K, liegt keine ausreichende Wärmeableitung der Abgasleitung im Hochtemperaturbereich vor, so dass die Wärme des Abgases, das durch die Abgasleitung strömt, nur schwer nach außen abgeleitet werden kann.If the thermal conductivity of the surface coating at room temperature is less than 0.1 W / m · K, there is insufficient heat dissipation of the exhaust pipe in the high temperature region, so that the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe is difficult to dissipate to the outside.
Beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur dagegen mehr als 2 W/m·K, liegt keine ausreichende Wärmehaltefähigkeit im Niedrigtemperaturbereich vor, so dass es länger dauert, bis die Temperatur des Katalysators die Katalyseaktivierungstemperatur erreicht.On the other hand, if the thermal conductivity of the surface coating at room temperature is more than 2 W / m · K, there is insufficient heat-retaining ability in the low-temperature region, so that it takes longer for the temperature of the catalyst to reach the catalytic activation temperature.
Die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur kann im Laser-Flash-Verfahren gemessen werden.The thermal conductivity of the surface coating at room temperature can be measured by the laser flash method.
Die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur (25°C) und einer Wellenlänge von 1 bis 15 μm beträgt vorzugsweise 0,6 oder mehr. Beträgt die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung weniger als 0,6, liegt keine ausreichende Wärmeableitung der Abgasleitung im Hochtemperaturbereich vor, so dass die Wärme des Abgases, das durch die Abgasleitung strömt, nur schwer nach außen abgeleitet werden kann.The radiation rate of the surface coating at room temperature (25 ° C) and a wavelength of 1 to 15 μm is preferably 0.6 or more. If the radiation rate of the surface coating is less than 0.6, there is insufficient heat dissipation of the exhaust pipe in the high temperature region, so that the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe is difficult to discharge to the outside.
Die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung bei Raumtemperatur (25°C) und einer Wellenlänge von 1 bis 15 μm beträgt vorzugsweise 0,99 oder weniger. Der Grund ist, dass es schwierig ist, eine Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung von über 0,99 zu erreichen.The irradiation rate of the surface coating at room temperature (25 ° C) and a wavelength of 1 to 15 μm is preferably 0.99 or less. The reason is that it is difficult to achieve a surface coating radiation rate above 0.99.
Die Positionen zum Erstellen der Elektronenmikroskopaufnahme der Schnittfläche parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung mit 500-facher Vergrößerung sind ein längsmittiger Punkt an der Abgasleitung, ein Punkt an 1/3 der Längserstreckung und ein Punkt an 2/3 der Längserstreckung der Abgasleitung.The positions for obtaining the electron micrograph of the sectional area parallel to the thickness direction of the exhaust pipe at 500 magnifications are a longitudinal center point on the exhaust pipe, a point at 1/3 of the longitudinal extent and a point at 2/3 of the longitudinal extent of the exhaust pipe.
Wenn die Oberflächenbeschichtung nur an einem Teil des Substrats ausgebildet ist, so sind es für den Teil, an dem die Oberflächenbeschichtung ausgebildet ist, der längsmittige Punkt dieses Teils, ein Punkt an 1/3 der Längserstreckung und ein Punkt an 2/3 der Längserstreckung dieses Teils.When the surface coating is formed only on a part of the substrate, the part on which the surface coating is formed is the center point of this part, a point at 1/3 of the longitudinal extent and a point at 2/3 of the longitudinal extent thereof Part.
Eine Abgasleitung, die an einem der drei Messpunkte die von der ersten Erfindung vorgegebenen Bedingungen erfüllt, gilt als eine Abgasleitung der ersten Erfindung.An exhaust pipe, which meets the conditions prescribed by the first invention at one of the three measuring points, is considered an exhaust pipe of the first invention.
Bei der Abgasleitung
Konkret umfasst dieser Aufbau ausgehend vom Substrat
Bei der Abgasleitung
Bei einer Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Bei einer Abgasleitung
Bei der Abgasleitung aus
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Die Oberflächenbeschichtungen
Die Oberflächenbeschichtung
Bei der Abgasleitung
Die Oberflächenbeschichtung
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Hinsichtlich der Laminierungsreihenfolge der Mischschicht
Konkret ist dieser Aufbau derart, dass ausgehend vom Substrat
Das Dickenverhältnis der Mischschicht
In
In der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material
Der Rechteckabschnitt
Zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung wie in
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Die Oberflächenbeschichtung
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann es sich bei Verwendung eines halbzylindrischen Substrats
Die Oberflächenbeschichtung
Bei der Abgasleitung
Die Oberflächenbeschichtung
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann es sich bei Verwendung eines zylindrischen Substrats
Bei der Abgasleitung
Der Aufbau der Oberflächenbeschichtung
Bei den Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform, die in
Bei den Abgasleitungen der vorliegenden Ausführungsform bedeutet das Vorliegen eines Porenkonzentrationsabschnitts nicht, dass die Poren gleichmäßig in der Oberflächenbeschichtung verteilt sind, sondern dass an den Stellen der Oberflächenbeschichtung, die kein Porenkonzentrationsabschnitt sind (Nicht-Porenkonzentrationsabschnitte) nur wenige Poren vorliegen.In the exhaust pipes of the present embodiment, the presence of a pore concentration section does not mean that the pores are uniformly distributed in the surface coating, but that there are only a few pores at the locations of the surface coating other than the pore concentration section (non-pore concentration sections).
Die Stellen mit wenigen Poren tragen zur mechanischen Festigkeit und zur Erhöhung der Isolationsleistung der Oberflächenbeschichtung insgesamt bei.The spots with few pores contribute to the mechanical strength and to increase the insulation performance of the surface coating as a whole.
Die Festigkeit der Oberflächenbeschichtung ist nämlich umso höher, je weniger Poren vorliegen, und der spezifische Durchgangswiderstand der Stellen mit wenigen Poren ist höher.Namely, the less the pores are, the higher the strength of the surface coating is, and the volume resistivity of the few pore sites is higher.
Der Durchschlagabstand des Porenteils beträgt 3 kV/mm, und beim Anlegen einer Spannung von 500 V wird keine weitere Verbesserung der Isolationsleistung erreicht, wenn keine Poren mit einem Porendurchmesser von 167 μm oder mehr vorliegen.The breakdown distance of the pore portion is 3 kV / mm, and when a voltage of 500 V is applied, no further improvement in insulation performance is achieved unless pores having a pore diameter of 167 μm or more are present.
Da der Porendurchmesser bei den Abgasleitungen der vorliegenden Ausführungsform größtenteils unter 167 μm liegt, ist der spezifische Durchgangswiderstand der Stellen mit wenigen Poren höher.Since the pore diameter in the exhaust pipes of the present embodiment is largely below 167 μm, the volume resistivity of the few-pore sites is higher.
Bei den Abgasleitungen der vorliegenden Ausführungsform kann auf diese Weise im Vergleich zu Abgasleitungen, bei denen in der gesamten Oberflächenbeschichtung zahlreiche Poren vorliegen, eine vorteilhafte Wirkung erzielt werden.In the exhaust pipes of the present embodiment, a favorable effect can be obtained in this way compared to exhaust pipes in which numerous pores are present in the entire surface coating.
Als nächstes soll die Abfolge der Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung beschrieben werden.Next, the sequence of steps of a method of manufacturing an exhaust pipe according to the first embodiment of the first invention will be described.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung weist folgende Schritte auf: Vorbereiten eines Metallsubstrats,
Zubereiten einer Grundstoffzusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung,
Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf das Metallsubstrat und Ausbilden der Oberflächenbeschichtung durch Brennen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
im Schritt des Zubereitens der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und/oder eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält, zubereitet wird, und ein Porenbildungsmaterial mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht vermischt wird und eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts zubereitet wird,
im Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts wenigstens einmal aufgetragen wird, gebrannt wird, um Poren in der Oberflächenbeschichtung auszubilden, und die Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht mindestens einmal aufgetragen wird.A method of manufacturing an exhaust pipe according to the first embodiment of the first invention includes the steps of: preparing a metal substrate;
Preparing a base material composition for a surface coating,
Applying the base material composition for forming the surface coating on the metal substrate and forming the surface coating by firing, and is characterized in that
in the step of preparing the basecoat composition for forming the surface coating, a basecoat composition for a non-crystalline inorganic material layer containing a non-crystalline inorganic material, and / or a composite basecoat composition comprising a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material is prepared, and a pore-forming material is mixed with the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material or the base material composition for a mixed layer, and a base material composition for forming a pore concentration portion is prepared;
in the step of forming the surface coating, the base composition is applied at least once to form a pore concentration portion, is fired to form pores in the surface coating, and the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material or the composite composition for a mixed layer is applied at least once.
Nun soll das Verfahren zum Herstellen der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung anhand des Beispiels der Herstellung einer Abgasleitung
- (1) Als Ausgangsmaterial dient ein Substrat aus Metall (Metallsubstrat), wobei die Oberfläche des Metallsubstrats zunächst einer Reinigungsbehandlung unterzogen wird, um Verunreinigungen zu entfernen.
- (1) The starting material is a substrate made of metal (metal substrate), wherein the surface of the metal substrate is first subjected to a cleaning treatment to remove impurities.
Hinsichtlich der Reinigungsbehandlung liegen keine besonderen Einschränkungen vor, und es kann eine bekannte Art der Reinigungsbehandlung benutzt werden, beispielsweise ein Verfahren der Ultraschallreinigung in einem alkoholischen Lösungsmittel. With regard to the cleaning treatment, there are no particular limitations, and a known type of cleaning treatment may be used, for example, a method of ultrasonic cleaning in an alcoholic solvent.
Nach der Reinigungsbehandlung kann die relative Oberfläche des Substrats dem Bedarf entsprechend vergrößert werden, und die Oberfläche des Substrats kann einer Aufrauungsbehandlung unterzogen werden, um die Rauheit der Oberfläche des Substrats anzupassen. Konkret kann als Aufrauungsbehandlung eine Sandstrahlbehandlung, eine Ätzbehandlung oder eine Hochtemperaturoxidationsbehandlung durchgeführt werden. Diese Behandlungen können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Behandlungen durchgeführt werden.After the cleaning treatment, the relative surface area of the substrate may be increased as necessary, and the surface of the substrate may be subjected to roughening treatment to adjust the roughness of the surface of the substrate. Concretely, as a roughening treatment, a sand blast treatment, an etching treatment or a high-temperature oxidation treatment may be performed. These treatments may be performed singly or in combination of two or more treatments.
Nach der Aufrauungsbehandlung kann eine weitere Reinigungsbehandlung durchgeführt werden.
- (2) Ein kristallines anorganisches Material und ein nicht-kristallines anorganisches Material werden feucht vermischt, um eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht zuzubereiten.
- (2) A crystalline inorganic material and a non-crystalline inorganic material are wet-mixed to prepare a base material composition for a mixed layer.
Konkret wird die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht zubereitet, indem jeweils ein Pulver eines kristallinen anorganischen Materials und ein Pulver eines nicht-kristallinen anorganischen Materials mit einer bestimmten Korngröße, Form usw. zubereitet werden, die Pulver in einem bestimmten Mischungsverhältnis trocken vermischt werden, wodurch ein Mischpulver zubereitet wird, woraufhin Wasser zugegeben wird und in einer Kugelmühle eine feuchte Vermischung durchgeführt wird.Concretely, the raw material composition for a mixed layer is prepared by preparing respectively a powder of a crystalline inorganic material and a powder of a non-crystalline inorganic material having a certain grain size, shape, etc., the powders are dry blended in a certain mixing ratio, thereby obtaining a mixed powder is prepared, whereupon water is added and carried out in a ball mill wet mixing.
Hinsichtlich des Mischungsverhältnisses zwischen dem Mischpulver und dem Wasser liegen dabei keine besonderen Einschränkungen vor, doch werden vorzugsweise 100 Gewichtsanteile Mischpulver pro 100 Gewichtsanteile Wasser verwendet. Auf diese Weise kann eine geeignete Viskosität für das Auftragen auf dem Metallsubstrat erreicht werden. Nach Bedarf kann der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht ein Dispersionsmittel wie etwa ein organisches Lösungsmittel und ein anorganisches Bindemittel beigemischt werden.
- (3) Es wird eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material zubereitet, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält.
- (3) A base material composition is prepared for a non-crystalline inorganic material layer containing a non-crystalline inorganic material.
Die Zubereitung der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material unterscheidet sich von dem Verfahren zum Zubereiten der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht dadurch, dass kein kristallines anorganisches Material zugesetzt wird und keine trockene Vermischung durchgeführt wird.
- (4) Es wird eine Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt zubereitet.
- (4) A base material composition for a pore concentration section is prepared.
Wenn in der Mischschicht ein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet wird, kann als Verfahren zum Ausbilden des Porenkonzentrationsabschnitts der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht ein Porenbildungsmaterial, das wenigstens eins von einem Porenbildungsmittel, einem Luftporenbildner, einem Luftfüllmittel und einer anorganischen Faser enthält, beigemischt werden.When a pore concentration portion is formed in the mixed layer, as a method of forming the pore concentration portion of the composite composition for a mixed layer, a pore-forming material containing at least one of a pore-forming agent, an air-entraining agent, an air-filler and an inorganic fiber may be mixed.
Vorzugsweise wird dabei ein Porenbildungsmittel benutzt.Preferably, a pore-forming agent is used.
Als Porenbildungsmittel können beispielsweise Blasen, bei denen es sich um Mikroluftkugeln mit dem Bestandteil Oxidkeramik handelt, kugelförmige Acrylpartikel, Grafit usw. verwendet werden.As the pore-forming agent, for example, blisters which are microfluidic spheres containing the oxide ceramics component, spherical acrylic particles, graphite, etc. may be used.
Beim Ausbilden des Porenkonzentrationsabschnitts in der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material kann ein Verfahren benutzt werden, wobei der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material wenigstens eins von einem Porenbildungsmittel, einem Luftporenbildner, einem Luftfüllmittel und einer anorganischen Faser beigemischt wird.In forming the pore concentration section in the non-crystalline inorganic material layer, a method may be used wherein the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer is admixed with at least one of a pore forming agent, an air entraining agent, an air filler, and an inorganic fiber.
In der vorliegenden Beschreibung werden eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht und eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die eine Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt enthalten, im Folgenden auch als Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung bezeichnet.
- (5) Auf die Oberfläche des Metallsubstrats wird die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht) aufgetragen.
- (5) The base material composition for forming a surface coating (base material composition for a mixed layer) is applied to the surface of the metal substrate.
Als Verfahren zum Auftragen der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht kann beispielsweise Sprühbeschichten, elektrostatisches Beschichten, Tintenstrahlen, Transfer mittels Stempel oder Walze, Aufpinseln usw. benutzt werden. As a method of applying the base material composition for a mixed layer, for example, spray coating, electrostatic coating, ink jet, transfer by means of a stamper or roller, brushing, etc. may be used.
Das Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung kann auch erfolgen, indem das Metallsubstrat in die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung eingetaucht wird.The application of the basecoat composition to form a surface coating may also be accomplished by dipping the metal substrate into the basecoat composition to form a surface coating.
Beim Herstellen der Abgasleitung
Daher wird zunächst die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht auf das Metallsubstrat aufgetragen.
- (6) Das Metallsubstrat, auf das die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht) aufgetragen wurde, wird einer Brennbehandlung unterzogen.
- (6) The metal substrate to which the base coat composition for forming a surface coating (masterbatch composition for a mixed layer) has been applied is subjected to a firing treatment.
Konkret wird nach dem Trocknen des Metallsubstrats, auf das die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung aufgetragen wurde, eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet, indem es durch Erwärmen gebrannt wird.Concretely, after drying the metal substrate on which the base material composition has been applied to form a surface coating, a surface coating is formed by firing it by heating.
Als Brenntemperatur wird eine Temperatur über dem Erweichungspunkt des nicht-kristallinen anorganischen Materials bevorzugt, und zwar je nach Art des nicht-kristallinen anorganischen Materials vorzugsweise eine Temperatur zwischen 700° und 1.100°C. Indem eine Temperatur über dem Erweichungspunkt des nicht-kristallinen anorganischen Materials gewählt wird, kann eine feste Anhaftung zwischen dem Metallsubstrat und dem nicht-kristallinen anorganischen Material erreicht werden, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet werden kann, die fest am Substrat anhaftet.
- (7) Auf die Oberfläche der Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) wird die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt) aufgetragen. In diesem Schritt wird eine Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt aufgetragen, wobei der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ein Porenbildungsmaterial beigemischt wurde. Nach dem Trocknen wird durch erwärmendes Brennen eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet.
- (7) On the surface of the surface coating (mixed layer), the base material composition for forming a surface coating (base material composition for a pore concentration section) is applied. In this step, a base material composition for a pore concentration section is coated, and a pore-forming material is mixed with the base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material. After drying, a surface coating is formed by heating firing.
Durch die Wirkung des Porenbildungsmaterials beim Trocknen und Brennen werden Poren gebildet, weshalb die in diesem Schritt auflaminierte Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ist, die den Porenkonzentrationsabschnitt enthält.Pores are formed by the action of the pore-forming material upon drying and firing, and therefore, the surface coating laminated in this step is a layer of non-crystalline inorganic material containing the pore concentration portion.
Das Verfahren zum Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung und das Trocknungs- und Brennverfahren entsprechen denjenigen der Schritte 5 und 6.
- (8) Auf die Oberfläche der Oberflächenbeschichtung (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ist, die den Porenkonzentrationsabschnitt enthält) wird die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht) aufgetragen. Nach dem Trocknen wird durch erwärmendes Brennen eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet. Die in diesem Schritt auflaminierte Oberflächenbeschichtung ist eine Mischschicht. Das Verfahren zum Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung und das Trocknungs- und Brennverfahren entsprechen denjenigen der Schritte 5 und 6.
- (8) On the surface of the surface coating (non-crystalline inorganic material layer containing the pore concentration portion) is applied the base material composition for forming a surface coating (base material composition for a mixed layer). After drying, a surface coating is formed by heating firing. The surface coating laminated in this step is a mixed layer. The method for applying the base coat composition for forming a surface coating and the drying and firing method are the same as those of steps 5 and 6.
In der oben beschriebenen Abfolge kann eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform (die in
Im Folgenden sollen die Wirkungen der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform und des Herstellungsverfahrens der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform aufgelistet werden.
- (1) Bei der Abgasleitung ist an der Oberflächenbeschichtung wenigstens ein länglicher Rechteckabschnitt als Porenkonzentrationsabschnitt vorgesehen, auf dessen Fläche 30% oder mehr der Porenfläche der in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegenden Poren vorliegen.
- (1) In the exhaust pipe, at least one elongate rectangular section as the pore concentration section is provided on the surface coating, on the surface of which 30% or more of the pore area of pores present in the entire surface coating is present.
Es wird angenommen, dass Risse, die sich in der Oberflächenbeschichtung aufgrund von Wärmeeinwirkung bilden, zunächst an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entstehen und sich dann in Dickenrichtung der Oberflächenbeschichtung in Richtung des Substrats ausbreiten. It is believed that cracks that form in the surface coating due to exposure to heat first form on the surface of the surface coating and then spread in the thickness direction of the surface coating toward the substrate.
Wenn ein Riss, der sich in der Oberflächenbeschichtung gebildet hat, ausbreitet und auf eine Pore trifft, wird verhindert, dass sich der Riss über die Pore hinaus ausbreitet. Wenn also wenigstens einer der Rechteckabschnitte in der Oberflächenbeschichtung ein Porenkonzentrationsabschnitt ist, treffen Risse, die sich eventuell an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung bilden, leicht auf eine Pore im Porenkonzentrationsabschnitt, weshalb verhindert wird, dass sich der Riss über den Porenkonzentrationsabschnitt weiter zum Substrat hin ausbreitet.When a crack that has formed in the surface coating spreads and hits a pore, the crack is prevented from spreading beyond the pore. Thus, if at least one of the rectangular portions in the surface coating is a pore concentration portion, cracks eventually formed on the surface of the surface coating easily hit a pore in the pore concentration portion, thus preventing the crack from spreading further to the substrate via the pore concentration portion.
Die Poren umfassen außerdem unabhängige Poren, und die Poren verbinden das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander. Wenn die Poren das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander verbinden, geschieht es nicht, dass ein Riss, der auf die Pore tritt, die Oberflächenbeschichtung durchdringt.The pores also include independent pores, and the pores do not connect the exterior of the exhaust conduit and the surface of the substrate to each other. If the pores do not bond the exterior of the exhaust pipe and the surface of the substrate, it does not happen that a crack that enters the pore will penetrate the surface coating.
Indem also in der Oberflächenbeschichtung ein Porenkonzentrationsabschnitt vorgesehen ist und die Poren der Oberflächenbeschichtung das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander verbinden kann selbst dann, wenn durch Wärmeeinwirkung Risse in der Oberflächenbeschichtung entstehen, ein Ausbreiten der Risse durch die Poren im Porenkonzentrationsabschnitt verhindert werden.Thus, by providing a pore concentration portion in the surface coating and the pores of the surface coating can not connect the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate, even if cracks are generated in the surface coating by heat, crack propagation through the pores in the pore concentration portion can be prevented ,
So kann eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden. Aus diesem Grund kann die Abgasleitung eine hohe Isolationsleistung gewährleisten.
- (2) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Porenverhältnis (B/A) des Porenkonzentrationsabschnitts, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen der von den Poren eingenommenen Fläche (B) zur Fläche (A) des Rechteckabschnitts handelt, 0,02 oder mehr.
Wenn das Porenverhältnis 0,02 oder mehr beträgt, existieren genügend Poren im Porenkonzentrationsabschnitt, um zu verhindern, dass sich Risse ausbreiten, da die Wahrscheinlichkeit ansteigt, dass ein Riss auf eine Pore trifft. Aus diesem Grund lässt sich die Ausbreitung von Rissen besonders sicher verhindern. - (3) In der Oberflächenbeschichtung der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform ist ein kristallines anorganisches Material enthalten. Das kristalline anorganische Material enthält wenigstens ein Oxid aus der Gruppe Mangan, Eisen, Kupfer, Kobalt, Chrom und Aluminium.
- (2) In the exhaust pipe of the present embodiment, the pore ratio (B / A) of the pore concentration section, which is the ratio between the area occupied by the pores (B) and the area (A) of the rectangular section, is 0.02 more. When the pore ratio is 0.02 or more, enough pores exist in the pore concentration portion to prevent cracks from spreading, since the probability of a crack hitting a pore increases. For this reason, the spread of cracks can be prevented with particular certainty.
- (3) In the surface coating of the exhaust pipe of the present embodiment, a crystalline inorganic material is contained. The crystalline inorganic material contains at least one of manganese, iron, copper, cobalt, chromium and aluminum.
Da Oxide eine hohe Infrarotabstrahlungsrate aufweisen, kann die Abstrahlung der Oberflächenbeschichtung erhöht werden. Wenn die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung hoch ist, kann eine Abgasleitung mit einer ausgezeichneten Wärmeableitungsleistung bei hohen Temperaturen erreicht werden.Since oxides have a high infrared radiation rate, the radiation of the surface coating can be increased. When the irradiation rate of the surface coating is high, an exhaust pipe having excellent heat dissipation performance at high temperatures can be obtained.
Außerdem trägt insbesondere die Verwendung eines Oxids von Aluminium zur Isolationsleistung der Abgasleitung bei.
- (4) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats, und der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildet, ist der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.
- (4) In the exhaust pipe of the present embodiment, the number of pore concentration sections is one per area of the substrate, and the rectangular section that constitutes the pore concentration section is the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Wenn der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position des mittleren Rechteckabschnitts vorliegt, an der die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung zweigeteilt ist, wird die Oberflächenbeschichtung durch den Porenkonzentrationsabschnitt in zwei Teile gleicher Dicke unterteilt. Die Stärke des Wärmeschocks, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, entspricht dann der, die im Falle einer dünnen Oberflächenbeschichtung vorliegen würde, so dass auf wirksame Weise eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden kann.
- (5) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung 25 bis 1.000 μm.
- (5) In the exhaust pipe of the present embodiment, the thickness of the surface coating is 25 to 1,000 μm.
Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung weniger als 25 μm, kann bei Verwendung als Abgasleitung keine ausreichende Isolationsleistung erreicht werden. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung dagegen mehr als 1.000 μm, nimmt der Wärmeschock, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, zu, so dass die Oberflächenbeschichtung leichter beschädigt wird.
- (6) Bei dem Herstellungsverfahren der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform wird ein Porenbildungsmaterial mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht vermischt und so eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts zubereitet, und die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts wird auf ein Metallsubstrat aufgetragen, und dieses wird einer Brennbehandlung unterzogen.
- (6) In the manufacturing method of the exhaust pipe of the present embodiment, a pore-forming material is mixed with the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer or mixed layer base material composition to prepare a base composition for forming a pore concentration section, and the base material composition for forming a pore concentration section is applied to a metal substrate, and this is subjected to a burning treatment.
Da durch diese Behandlung an der Position des Porenbildungsmaterials Poren ausgebildet werden, kann eine Abgasleitung hergestellt werden, die an einer gewünschten Position der Oberflächenbeschichtung einen Porenkonzentrationsabschnitt aufweist.As pores are formed at the position of the pore-forming material by this treatment, an exhaust pipe having a pore concentration portion at a desired position of the surface coating can be manufactured.
Ausführungsbeispieleembodiments
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die erste Erfindung detaillierter beschrieben werden, wobei die erste Erfindung jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.In the following, the first invention will be described in more detail based on an embodiment, but the first invention is not limited to this embodiment.
Vorbereitung des SubstratsPreparation of the substrate
Als Substrat aus Metall wurde ein plattenförmiges Substrat aus Edelstahl (SUS430) von 2 mm Dicke einer Ultraschallreinigung in einem alkoholischen Lösungsmittel unterzogen, und anschließend wurden seine Oberflächen (beide Seiten) durch Sandstrahlen aufgeraut. Die Sandstrahlbehandlung wurde 10 Minuten lang mit Strahlmittelkörnern aus Al2O3 der Körnung 80 durchgeführt.As a metal substrate, a plate-shaped stainless steel substrate (SUS430) of 2 mm in thickness was subjected to ultrasonic cleaning in an alcoholic solvent, and then its surfaces (both sides) were roughened by sandblasting. The sand blast treatment was carried out for 10 minutes with grit grains of 80 grit Al 2 O 3 .
Auf diese Weise wurde ein plattenförmiges Substrat hergestellt.In this way, a plate-shaped substrate was produced.
Ein zylindrisches Substrat aus Edelstahl (SUS430) mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Dicke von 2 mm wurde der gleichen Reinigungs- und Aufrauungsbehandlung wie das plattenförmige Substrat unterzogen, wodurch ein zylindrisches Substrat hergestellt wurde.A cylindrical substrate made of stainless steel (SUS430) having a diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm was subjected to the same cleaning and roughening treatment as the plate-shaped substrate, thereby producing a cylindrical substrate.
Durch Zerschneiden des zylindrischen Substrats in zwei Hälften wurde außerdem ein halbzylindrisches Substrat hergestellt.By cutting the cylindrical substrate in half, a semi-cylindrical substrate was also fabricated.
Zubereitung der Grundstoffzusammensetzung für eine MischschichtPreparation of the base material composition for a mixed layer
Als Pulver aus kristallinem anorganischem Material wurde ein Pulver mit 30 Gew.-% MnO2, 5 Gew.-% FeO, 5 Gew.-% CuO und 5 Gew.-% CoO hergestellt.As powder of crystalline inorganic material, a powder having 30% by weight of MnO 2 , 5% by weight of FeO, 5% by weight of CuO and 5% by weight of CoO was prepared.
Als Pulver aus nicht-kristallinem anorganischem Material wurde K4006A-100M (Bi2O3-B2O3-Glas, Erweichungspunkt 770°C) der Firma Asahi Glass Co., Ltd. vorbereitet.As powder of non-crystalline inorganic material, K4006A-100M (Bi 2 O 3 -B 2 O 3 glass, softening point 770 ° C) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was used. prepared.
Als organisches Bindemittel wurde Methylzellulose (Produktbezeichnung: METOLOSE-65SH) der Firma Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. vorbereitet.As the organic binder, methyl cellulose (product name: METOLOSE-65SH) of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used. prepared.
Für die Zubereitung der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht wurde durch trockenes Vermischen des Pulvers aus kristallinem anorganischem Material und des Pulvers aus nicht-kristallinem anorganischem Material ein Mischpulver zubereitet, und zu 100 Gewichtsanteilen des Mischpulvers wurden weitere 100 Gewichtsanteile Wasser zugegeben, und in einer Kugelmühle wurde durch Feuchtvermischen ein Schlamm hergestellt.For the preparation of the base material composition for a mixed layer, a mixed powder was prepared by dry mixing the powder of crystalline inorganic material and the powder of non-crystalline inorganic material, and to 100 parts by weight of the mixed powder, another 100 parts by weight of water was added thereto, and in a ball mill Wet mixing made a mud.
Als Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht wurden zwei Arten, nämlich eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X und eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht Y, zubereitet.As the base material composition for a mixed layer, two kinds, namely a base material composition for a mixed layer X and a base material composition for a mixed layer Y, were prepared.
Das Mischungsverhältnis der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X lautete:kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 4:6:geringfügige Menge (Gew.-%), und das Mischungsverhältnis der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht Y lautete:kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 1:9:geringfügige Menge.The mixing ratio of the base material composition for a mixed layer X was: crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 4: 6: slight amount (wt%), and the mixing ratio of the base material composition for a mixed layer Y: crystalline inorganic material : non-crystalline inorganic material: organic binder = 1: 9: slight amount.
Eine „geringfügige Menge” bezeichnet dabei 0,1 bis 3 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmasse der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht. A "minor amount" refers to 0.1 to 3 wt .-% based on 100 wt .-% of the total mass of the base material composition for a mixed layer.
Zubereitung der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem MaterialPreparation of the base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material
Die Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material wurde im gleichen Verfahren wie die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht zubereitet, wobei jedoch kein kristallines anorganisches Material verwendet und kein Trockenmischungsschritt durchgeführt wurde.The base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material was prepared in the same process as the composite composition for a mixed layer, but using no crystalline inorganic material and no dry mixing step was performed.
Dieser Schlamm wird im Folgenden als Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z bezeichnet.This sludge is referred to below as the base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z.
Zubereitung der Grundstoffzusammensetzung für einen PorenkonzentrationsabschnittPreparation of the base material composition for a pore concentration section
Die Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt wurde im gleichen Verfahren wie die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht bzw. die Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material zubereitet, wobei allerdings beim Feuchtvermischen als Porenbildungsmaterial 10 Gewichtsanteile an Mikroluftkugeln zugegeben wurden, deren Hauptbestandteil Silica war.The base material composition for a pore concentration section was prepared in the same process as the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer, but with wet mixing as a pore-forming material, 10 weight parts of micro air balls whose main component was silica were added.
Die Grundstoffzusammensetzungen für einen Porenkonzentrationsabschnitt, bei denen der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X, der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht Y und der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z jeweils Porenbildungsmaterial zugesetzt wurde, werden im Folgenden auch als Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X, Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Y bzw. Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z bezeichnet.The pore concentration portion base compositions in which pore-forming material is added to the mixed layer X base material, the mixed layer Y base material composition, and the non-crystalline inorganic material Z base material composition are also referred to below as a base material composition for a pore concentration portion X, Reference substance composition for a pore concentration section Y or base composition for a pore concentration section Z denoted.
Mithilfe des Substrats, der Grundstoffzusammensetzungen für eine Mischschicht, der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material und der Grundstoffzusammensetzungen für einen Porenkonzentrationsabschnitt wurden die folgenden Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele durchgeführt.Using the substrate, the mixed layer base material compositions, the non-crystalline inorganic material layer base composition, and the pore concentration section base compositions, the following embodiments and comparative examples were performed.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Auf die Oberfläche des plattenförmigen Substrats wurde durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzungen für eine Mischschicht X aufgetragen und bei 70°C 20 Minuten lang in einem Trockner getrocknet. Als nächstes wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet wurde. Die Dicke der Mischschicht betrug 25 μm. Diese Schicht wird auch als erste Schicht bezeichnet.On the surface of the plate-shaped substrate, the composite base material compositions X were spray-coated and dried at 70 ° C for 20 minutes in a dryer. Next, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (mixed layer). The thickness of the mixed layer was 25 μm. This layer is also referred to as the first layer.
Als nächstes wurde auf die Oberfläche der Mischschicht durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzungen für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z aufgetragen und bei 70°C 20 Minuten lang in einem Trockner getrocknet. Dann wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die einen Porenkonzentrationsabschnitt enthält) ausgebildet wurde. Die Dicke der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die einen Porenkonzentrationsabschnitt enthält, betrug 10 μm. Diese Schicht wird auch als zweite Schicht bezeichnet.Next, on the surface of the mixed layer by spray coating, the pore concentration portion Z base material compositions were applied and dried at 70 ° C for 20 minutes in a dryer. Then, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (non-crystalline inorganic material layer containing a pore concentration portion). The thickness of the non-crystalline inorganic material layer containing a pore concentration section was 10 μm. This layer is also referred to as the second layer.
Als nächstes wurde auf die Oberfläche der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die einen Porenkonzentrationsabschnitt enthält, durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzungen für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z aufgetragen und bei 70°C 20 Minuten lang in einem Trockner getrocknet. Dann wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material) ausgebildet wurde. Die Dicke der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material betrug 25 μm. Diese Schicht wird auch als dritte Schicht bezeichnet.Next, on the surface of the non-crystalline inorganic material layer containing a pore concentration section, by spray coating, the non-crystalline inorganic material layer Z primer compositions were applied and dried at 70 ° C for 20 minutes in a dryer. Then, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (non-crystalline inorganic material layer). The thickness of the non-crystalline inorganic material layer was 25 μm. This layer is also called the third layer.
Anhand der oben beschriebenen Vorgehensweise wurde eine Abgasleitung hergestellt.An exhaust pipe was made based on the procedure described above.
Die Schichtdicke der Oberflächenbeschichtung der auf diese Weise erlangten Abgasleitung betrug 60 μm.The layer thickness of the surface coating of the exhaust pipe obtained in this way was 60 μm.
Der Porenkonzentrationsabschnitt war damit an der Position ausgebildet, an der die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung zweigeteilt war. The pore concentration portion was thus formed at the position where the surface coating was divided into two in the thickness direction.
Zweites bis siebtes AusführungsbeispielSecond to seventh embodiments
Es wurden im selben Verfahren wie für das erste Ausführungsbeispiel Abgasleitungen hergestellt, wobei allerdings die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 1 verändert wurde.Exhaust pipes were produced in the same method as for the first embodiment except that the composition of the surface coating was changed as shown in Table 1.
Die Ausführungsbeispiele zwei bis sieben unterscheiden sich vom ersten Ausführungsbeispiel in folgenden Punkten.The embodiments two to seven differ from the first embodiment in the following points.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X 10 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 25 μm.In the second embodiment, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 25 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a pore concentration section X was 10 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a layer of non-crystalline inorganic Material Z 25 μm.
Beim dritten Ausführungsbeispiel betrug auf beiden Seiten des Substrats die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z 25 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht Z 25 μm.In the third embodiment, on both sides of the substrate, the thickness of the first layer having the mixed layer base material X was 25 μm, the thickness of the second layer having the pore concentration section Z was 25 μm, and the thickness of the third layer was the mixed layer base material composition Z 25 μm.
Beim vierten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X 25 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 25 μm.In the fourth embodiment, the thickness of the first layer having the raw material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 25 μm, the thickness of the second layer having the base material composition for a pore concentration section X was 25 μm, and the thickness of the third layer was one with the base material composition Layer of non-crystalline inorganic material Z 25 μm.
Beim fünften Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 5 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z 10 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 5 μm.In the fifth embodiment, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 5 μm, the thickness of the second layer containing the base material composition for a pore concentration section Z was 10 μm and the thickness of the third layer having the base material composition for a mixed layer X was 5 μm.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel betrug auf beiden Seiten des Substrats die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 100 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Y 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 50 μm.In the sixth embodiment, on both sides of the substrate, the thickness of the first layer having the mixed layer X composite was 100 μm, the thickness of the second layer having the pore concentration section Y was 50 μm, and the thickness of the third layer was one layer of non-crystalline
Beim siebten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 250 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z 100 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 50 μm.In the seventh embodiment, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 250 μm, the thickness of the second layer containing the base material composition for a pore concentration section Z was 100 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a non-crystalline inorganic
In allen Ausführungsbeispielen betrug die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats. Im ersten bis fünften Ausführungsbeispiel war der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildete, der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.In all embodiments, the number of pore concentration sections was one per area of the substrate. In the first to fifth embodiments, the rectangle portion constituting the pore concentration portion was the middle rectangle portion of the five rectangle portions.
Im sechsten und siebten Ausführungsbeispiel war der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildete, der Rechteckabschnitt benachbart zum mittleren Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte (also von der Oberfläche aus gezählt der zweite Rechteckabschnitt).In the sixth and seventh embodiments, the rectangle portion constituting the pore concentration portion was the rectangle portion adjacent to the middle rectangle portion of the five rectangle portions (that is, the second rectangle portion counted from the surface).
Achtes AusführungsbeispielEighth embodiment
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde als Substrat ein halbzylindrisches Substrat verwendet.In the present embodiment, a semi-cylindrical substrate was used as the substrate.
Sodann wurde in gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel eine Abgasleitung hergestellt, wobei jedoch von den Oberflächen des halbzylindrischen Substrats nur auf der Oberfläche mit der größeren Fläche eine Oberflächenbeschichtung mit der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung ausgebildet wurde.Then, an exhaust pipe was produced in the same manner as in the first embodiment, but from the surfaces of the semi-cylindrical substrate only on the surface having the larger area, a surface coating having the composition shown in Table 1 was formed.
Konkret betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 35 μm. Concretely, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 50 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a pore concentration section X was 50 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z 35 μm.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel betrug die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats, und der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildete, war der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.Also in the present embodiment, the number of pore concentration sections was one per area of the substrate, and the rectangular section constituting the pore concentration section was the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Neuntes AusführungsbeispielNinth embodiment
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde als Substrat ein zylindrisches Substrat verwendet.In the present embodiment, a cylindrical substrate was used as the substrate.
Sodann wurde ich gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel eine Abgasleitung hergestellt, wobei auf beiden Oberflächen des zylindrischen Substrats eine Oberflächenbeschichtung mit der in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung ausgebildet wurde.Then, in the same manner as in the first embodiment, an exhaust pipe was manufactured, and a surface coating having the composition shown in Table 1 was formed on both surfaces of the cylindrical substrate.
Konkret betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 35 μm.Concretely, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 50 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a pore concentration section X was 50 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z 35 μm.
Auf im vorliegenden Ausführungsbeispiel betrug die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats, und der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildete, war der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.In the present embodiment, the number of pore concentration sections was one per area of the substrate, and the rectangular section that formed the pore concentration section was the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Erstes bis sechstes VergleichsbeispielFirst to sixth comparative examples
Bei den Vergleichsbeispielen wurden Oberflächenbeschichtungen mit dem in Tabelle 1 gezeigten Aufbau ausgebildet, ohne dass eine Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt verwendet wurde. Beim ersten bis fünften Vergleichsbeispiel wurde die Oberflächenbeschichtung auf einer Seite des Substrats ausgebildet.In Comparative Examples, surface coatings having the structure shown in Table 1 were formed without using a base material composition for a pore concentration section. In the first to fifth comparative examples, the surface coating was formed on one side of the substrate.
Beim ersten Vergleichsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm.In the first comparative example, the thickness of the first layer having the mixed-layer base material composition X was 20 μm, the thickness of the second composite-base composite layer X was 20 μm, and the third layer containing the mixed-layer base material composition was
Beim zweiten Vergleichsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 10 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 25 μm.In the second comparative example, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 25 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 10 μm, and the thickness of the third layer was one with the base material composition Layer of non-crystalline inorganic material Z 25 μm.
Beim dritten Vergleichsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 10 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 25 μm.In the third comparative example, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 25 μm, the thickness of the second layer having the composite composition for a mixed layer X was 10 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a non-crystalline inorganic layer Material Z 25 μm.
Beim vierten Vergleichsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, und es wurde keine dritte Schicht ausgebildet.In the fourth comparative example, the thickness of the first layer having the mixed-layer base material composition X was 50 μm, the thickness of the second layer containing the mixed-layer base material composition X was 50 μm, and no third layer was formed.
Beim fünften Vergleichsbeispiel wurde als Substrat ein halbzylindrisches Substrat verwendet. Die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X betrug 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X betrug 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z betrug 35 μm.In the fifth comparative example, a semi-cylindrical substrate was used as the substrate. The thickness of the first layer with the base material composition for a mixed layer X was 50 μm, the thickness of the The second layer having the base material composition for a mixed layer X was 50 μm, and the thickness of the third layer containing the base material composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z was 35 μm.
Beim sechsten Vergleichsbeispiel wurde als Substrat ein zylindrisches Substrat verwendet. Die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X betrug 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X betrug 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z betrug 35 μm, und die Schichten wurden auf beiden Seiten des zylindrischen Substrats ausgebildet.In the sixth comparative example, a cylindrical substrate was used as the substrate. The thickness of the first layer having the base material composition for a mixed layer X was 50 μm, the thickness of the second layer having the base material composition for a mixed layer X was 50 μm, and the thickness of the third layer was the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z was 35 μm, and the layers were formed on both sides of the cylindrical substrate.
In keinem der Vergleichsbeispiele lag ein Porenkonzentrationsabschnitt in der Oberflächenbeschichtung vor.In none of the comparative examples was there a pore concentration section in the surface coating.
Bewertung der Kennlinien der AbgasleitungenEvaluation of the characteristic curves of the exhaust pipes
Die Kennlinien der Abgasleitungen der Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele wurden wie folgt bewertet.The characteristics of the exhaust pipes of the embodiments and comparative examples were evaluated as follows.
Die Bewertungsergebnisse der einzelnen Kennlinien sind in Tabelle 2 aufgeführt.The evaluation results of the individual characteristic curves are listed in Table 2.
WärmeschockprüfungThermal shock testing
Die einzelnen Abgasleitungen wurden auf 600°C erwärmt, die auf 600°C erwärmten Abgasleitungen wurden unter Wasser einer Temperatur von 25°C gehalten und einem Wärmeschock unterworfen, woraufhin anhand einer Sichtprüfung geprüft wurde, ob Abplatzungen an der Oberflächenbeschichtung vorlagen.The individual exhaust pipes were heated to 600 ° C, the heated to 600 ° C exhaust pipes were kept under water at a temperature of 25 ° C and subjected to a thermal shock, after which it was visually checked whether there were spalling on the surface coating.
In der Spalte „Abplatzung bei Wärmeschockprüfung” aus Tabelle 2 ist das Vorliegen von Abplatzungen in der durchgeführten Prüfung mit „Ja” und die Abwesenheit derselben mit „Nein” angegeben.In the column "Chipping in thermal shock test" from Table 2, the presence of chippings in the test performed is indicated as "Yes" and the absence thereof as "No".
Messung des spezifischen DurchgangswiderstandsMeasurement of the volume resistivity
Der spezifische Durchgangswiderstand der einzelnen Abgasleitungen wurde mithilfe eines digitalen Hochwiderstand/Mikrostrommessgeräts (Modell Nr. R8340) der Firma Advantest Corporation gemessen. Die Messung folgte der
Da der spezifische Durchgangswiderstand des Metallsubstrats äußerst gering ist, hängt der hier gemessene spezifische Durchgangswiderstand in der Praxis stark vom spezifischen Durchgangswiderstand der Oberflächenbeschichtung ab.Since the volume resistivity of the metal substrate is extremely low, the volume resistivity measured here in practice depends strongly on the volume resistivity of the surface coating.
Messung der DurchschlagfestigkeitMeasurement of dielectric strength
Der
In Fällen, in denen nur auf einer Seite der Abgasleitung eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet war, wurde die eine Elektrode mit der oberen Fläche der Oberflächenbeschichtung und die andere Elektrode mit dem Substrat in Kontakt gebracht.In cases where a surface coating was formed on only one side of the exhaust pipe, the one electrode was brought into contact with the upper surface of the surface coating and the other electrode with the substrate.
In Fällen, in denen auf beiden Seiten der Abgasleitung eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet war, wurde die eine Elektrode mit der einen Oberfläche der Oberflächenbeschichtung und die andere Elektrode mit der anderen Oberfläche der Oberflächenbeschichtung in Kontakt gebracht.In cases where a surface coating was formed on both sides of the exhaust pipe, the one electrode was brought into contact with the one surface of the surface coating and the other electrode with the other surface of the surface coating.
In der Spalte „Durchschlagfestigkeit (500 V)” von Tabelle 2 wurde der Fall, dass keine Beschädigung der Isolierung aufgetreten war, als „Ja” (Durchschlagfestigkeit besteht) und der Fall, dass es zu einer Beschädigung der Isolierung gekommen war, mit „Nein” (Durchschlagfestigkeit besteht nicht) angegeben.In the column "Dielectric strength (500 V)" of Table 2, the case that no damage of the insulation had occurred was rated as "Yes" (dielectric strength) and the case that the insulation was damaged was changed to "No (Dielectric strength does not exist).
Messung der AbstrahlungsrateMeasurement of the radiation rate
Mithilfe eines Strahlungsmessers AERD der Firma Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. wurde die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung der einzelnen Abgasleitungen gemessen.By means of a radiation meter AERD the company Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. the radiation rate of the surface coating of the individual exhaust pipes was measured.
Messung der Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung Measurement of the thermal conductivity of the surface coating
Die Wärmeleitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung der einzelnen Abgasleitungen wurde mit einer Laser-Flash-Vorrichtung (Wärmekonstantenmessvorrichtung: NETZSCH LFA457 Microflash) gemessen.The thermal conductivity of the surface coating of the individual exhaust pipes was measured with a laser flash device (thermal constant measuring device: NETZSCH LFA457 Microflash).
Zusammen mit den Messergebnissen für die einzelnen Abgasleitungen zeigt Tabelle 2 auch eine vierstufige Gesamtbeurteilung mit den Bewertungen „Sehr gut”, „Gut”, „Ausreichend” und „Ungenügend”.Together with the measurement results for the individual exhaust pipes, Table 2 also shows a four-level overall assessment with the ratings "Very Good", "Good", "Sufficient" and "Insufficient".
Der Bewertungsstandard für die Gesamtbeurteilung war folgender.
- (1) Auftreten von Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung: Ungenügend
- (2) Nicht unter (1) fallend, aber mit dem Ergebnis „Nein” für Durchschlagfestigkeit: Ausreichend
- (3) Nicht unter (1) oder (2) fallend, aber mit einem spezifischen
Durchgangswiderstand von unter 1,E+10 (Ωm), einer 0,80 oder einer Wärmeleitfähigkeit derAbstrahlungsrate von unter Oberflächenbeschichtung von unter 0,5 (W/mK): Gut - (4) Nicht unter (1) bis (3) fallend: Sehr gut
- (1) Occurrence of flaking in the thermal shock test: Insufficient
- (2) Not falling under (1), but with the result "No" for Dielectric Strength: Sufficient
- (3) Not covered by (1) or (2) but with a volume resistivity of less than 1, E + 10 (Ωm), a radiation rate of less than 0,80 or a thermal conductivity of the surface coating of less than 0,5 (W / mK): Good
- (4) Not covered by (1) to (3): Very good
Unter den Ausführungsbeispielen war das Ergebnis des fünften Ausführungsbeispiels „Ausreichend”, während es beim ersten bis vierten Ausführungsbeispiel und beim sechsten bis neunten Ausführungsbeispiel „Sehr gut” war.Among the embodiments, the result of the fifth embodiment was "sufficient" while it was "very good" in the first to fourth embodiments and in the sixth to ninth embodiments.
Da bei den einzelnen Ausführungsbeispielen ein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet war, traten keine Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung auf, und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung konnte verhindert werden.Since a pore concentration section was formed in the individual embodiments, no flaking occurred in the thermal shock test, and damage to the surface coating could be prevented.
Beim fünften Ausführungsbeispiel war die Gesamtschichtdicke der Oberflächenbeschichtung mit 20 μm gering. Ist die Oberflächenbeschichtung dünn, kann nämlich keine ausreichende Isolationsleistung gewährleistet werden, so dass das Ergebnis bezüglich der Durchschlagfestigkeit „Nein” lautete. Da das Ergebnis bezüglich der Durchschlagfestigkeit „Nein” lautete, war das Beurteilungsergebnis insgesamt „Ausreichend”.In the fifth embodiment, the total layer thickness of the 20 μm surface coating was low. In fact, if the surface coating is thin, sufficient insulation performance can not be ensured, so that the result in terms of dielectric strength was "No". Since the result with respect to the dielectric strength was "No", the overall result of the evaluation was "sufficient".
Da beim ersten bis sechsten Vergleichsbeispiel kein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet war, kam es in der Wärmeschockprüfung zu Abplatzungen, so dass das Beurteilungsergebnis in allen Fällen „Ungenügend” lautete. Tabelle 1
- X: Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht (kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 4:6:geringfügige Menge)
- Y: Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht (kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 1:9:geringfügige Menge)
- Z: Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material (nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 10:geringfügige Menge)
- X: base material composition for mixed layer (crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 4: 6: slight amount)
- Y: base material composition for mixed layer (crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 1: 9: slight amount)
- Z: base material composition for non-crystalline inorganic material layer (non-crystalline inorganic material: organic binder = 10: slight amount)
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Im Folgenden soll eine zweite Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der ersten Erfindung ist.In the following, a second embodiment will be described, which is an embodiment of an exhaust pipe of the first invention.
Bei der Abgasleitung der zweiten Ausführungsform der ersten Erfindung umfasst die Oberflächenbeschichtung nur eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder nur eine Mischschicht. Ansonsten entspricht ihr Aufbau der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung.In the exhaust pipe of the second embodiment of the first invention, the surface coating comprises only one layer of non-crystalline inorganic material or only a mixed layer. Otherwise, its structure corresponds to the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention.
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann im Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung hergestellt werden, wobei allerdings nur eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht benutzt wird.The exhaust pipe of the present embodiment can be manufactured in the exhaust pipe manufacturing method of the first embodiment of the first invention, but only a base material composition for a non-crystalline inorganic material layer or a composite base material composition is used.
Wie in
Auch wenn der Auftragevorgang der Grundstoffzusammensetzungen drei Mal durchgeführt wird und dabei jeweils Oberflächenbeschichtungen in gleicher Dicke ausgebildet werden und als Grundstoffzusammensetzung für den zweiten Auftragevorgang die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts benutzt wird, wird der Porenkonzentrationsabschnitt mit hoher Wahrscheinlichkeit im mittleren Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte ausgebildet.Even if the coating operation of the raw material compositions is carried out three times, each forming surface coatings of the same thickness and using the base composition for forming a pore concentration portion as the base material composition for the second coating operation, the pore concentration portion is likely to be formed in the middle rectangle portion of the five rectangular portions.
Auch durch geeignetes Anpassen der Dicke der Oberflächenbeschichtungen entsprechend der Anzahl der Auftragevorgänge kann der Porenkonzentrationsabschnitt an der gewünschten Position ausgebildet werden.Also, by suitably adjusting the thickness of the surface coatings according to the number of application operations, the pore concentration portion can be formed at the desired position.
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (1), (2), (4) und (5) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung erzielen. Wenn die Oberflächenbeschichtung nur die Mischschicht umfasst, kann auch die Wirkung (3) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung erzielt werden.With the exhaust pipe of the present embodiment, the effects (1), (2), (4) and (5) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention can be achieved. When the surface coating comprises only the mixed layer, the effect (3) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention can be also obtained.
Zehntes und elftes Ausführungsbeispiel Tenth and eleventh embodiment
Entsprechend der Vorgehensweise des ersten Ausführungsbeispiels der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wurden Abgasleitungen hergestellt, wobei die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 3 gezeigt verändert wurde.According to the procedure of the first embodiment of the first embodiment of the first invention, exhaust pipes were manufactured, whereby the composition of the surface coating was changed as shown in Table 3.
Beim zehnten Ausführungsbeispiel betrug auf beiden Seiten eines zylindrischen Substrats die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt Z 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 50 μm.In the tenth embodiment, on both sides of a cylindrical substrate, the thickness of the first layer having the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 50 μm, the thickness of the second layer having the base material composition for a pore concentration section Z was 50 μm and the thickness of the third Layer with the base material composition for a layer of non-crystalline
Beim elften Ausführungsbeispiel betrug auf beiden Seiten eines zylindrischen Substrats die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt X 50 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm.In the eleventh embodiment, on both sides of a cylindrical substrate, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 50 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a pore concentration section X was 50 μm, and the thickness of the third layer was one with the base material composition Mixed
In beiden Ausführungsbeispielen betrug die Anzahl der Porenkonzentrationsabschnitte eins pro Fläche des Substrats, und der Rechteckabschnitt, der den Porenkonzentrationsabschnitt bildete, war der mittlere Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte.In both embodiments, the number of pore concentration sections was one per area of the substrate, and the rectangular section that formed the pore concentration section was the middle rectangle section of the five rectangular sections.
Beim zehnten Ausführungsbeispiel wurde also eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet, die ausschließlich Schichten aus nicht-kristallinem anorganischem Material umfasste, und beim elften Ausführungsbeispiel wurde eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet, die ausschließlich Mischschichten umfasste.Thus, in the tenth embodiment, a surface coating comprising only layers of non-crystalline inorganic material was formed, and in the eleventh embodiment, a surface coating comprising only mixed layers was formed.
Es wurde eine Bewertung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung durchgeführt, und die Bewertungsergebnisse für die einzelnen Ausführungsbeispiele sind in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle 3
- X: Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht (kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 4:6:geringfigige Menge)
- Z: Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material (nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 10:geringfügige Menge)
- X: base material composition for mixed layer (crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 4: 6: low amount)
- Z: base material composition for non-crystalline inorganic material layer (non-crystalline inorganic material: organic binder = 10: slight amount)
Die Gesamtbeurteilung des zehnten Ausführungsbeispiels lautete „Sehr gut” und die Gesamtbeurteilung des elften Ausführungsbeispiels lautete „Gut”. The overall rating of the tenth embodiment was "very good" and the overall rating of the eleventh embodiment was "good".
Da bei beiden Ausführungsbeispielen ein Porenkonzentrationsabschnitt vorhanden war, traten keine Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung auf, und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung konnte verhindert werden.Since a pore concentration portion was present in both embodiments, no flaking occurred in the thermal shock test, and damage to the surface coating could be prevented.
Da die Abgasleitung des zehnten Ausführungsbeispiels eine Oberflächenbeschichtung aufwies, die ausschließlich Schichten aus nicht-kristallinem anorganischem Material umfasste, war der spezifische Durchgangswiderstand mit 1,E+13 (Ωm) hoch.Since the exhaust pipe of the tenth embodiment had a surface coating comprising only layers of non-crystalline inorganic material, the volume resistivity was 1, E + 13 (Ωm) high.
Da dagegen die Abgasleitung des elften Ausführungsbeispiels eine Oberflächenbeschichtung aufwies, die ausschließlich Mischschichten umfasste, war der spezifische Durchgangswiderstand mit 1,E+08 (Ωm) niedrig. Aus diesem Grund war ihr Beurteilungsergebnis „Gut”.In contrast, since the exhaust pipe of the eleventh embodiment had a surface coating comprising only mixed layers, the volume resistivity was 1, E + 08 (Ωm) low. For this reason, their evaluation result was "good".
Dritte AusführungsformThird embodiment
Im Folgenden soll eine dritte Ausführungsform beschrieben werden, die eine Abgasleitung der ersten Erfindung und eine Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens einer Abgasleitung der ersten Erfindung ist.Hereinafter, a third embodiment will be described, which is an exhaust pipe of the first invention and an embodiment of a manufacturing method of an exhaust pipe of the first invention.
Die Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung weicht hinsichtlich des Verfahrens zum Ausbilden des Porenkonzentrationsabschnitts von der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung ab.The exhaust pipe of the third embodiment of the first invention differs from the first embodiment of the first invention in the method of forming the pore concentration portion.
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform wird die Oberflächenbeschichtung unterteilt in mehrere Schichten ausgebildet.In the exhaust pipe of the present embodiment, the surface coating is formed divided into a plurality of layers.
Beim Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung wird eine untere Oberflächenbeschichtung aufgeraut, und auf der aufgerauten Oberfläche der Oberflächenbeschichtung wird eine obere Oberflächenbeschichtung ausgebildet, wodurch in der Grenzfläche zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung Poren ausgebildet werden. Der Teil, der die auf diese Weise ausgebildeten Poren enthält, und der die Grenzfläche zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung enthält, ist damit der Porenkonzentrationsabschnitt.In the step of forming the surface coating, a lower surface coating is roughened, and on the roughened surface of the surface coating, an upper surface coating is formed, whereby pores are formed in the interface between the lower surface coating and the upper surface coating. The part containing the pores formed in this way and containing the interface between the lower surface coating and the upper surface coating is thus the pore concentration section.
Auch die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform weist einen Porenkonzentrationsabschnitt auf, wobei der Porenkonzentrationsabschnitt der vorliegenden Ausführungsform anhand desselben Verfahrens bestimmt wird, wie es zum Bestimmen des Porenkonzentrationsabschnitts der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung verwendet wird.Also, the exhaust pipe of the present embodiment has a pore concentration portion, wherein the pore concentration portion of the present embodiment is determined by the same method as used to determine the pore concentration portion of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention.
Die „untere Oberflächenbeschichtung” bezeichnet die Schicht der Oberflächenbeschichtung, die näher am Substrat ist, und die „obere Oberflächenbeschichtung” bezeichnet die Schicht der Oberflächenbeschichtung, die näher an der Oberfläche ist.The "bottom surface coating" refers to the layer of surface coating that is closer to the substrate, and the "top surface coating" refers to the layer of surface coating that is closer to the surface.
Bei der Abgasleitung
Der Porenkonzentrationsabschnitt
Der Rechteckabschnitt, der in
Die Abgasleitung
Der Porenkonzentrationsabschnitt
Nun soll die Abfolge der Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.Now, the sequence of steps of a method of manufacturing an exhaust pipe according to the present embodiment will be described.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung weist folgende Schritte auf: Vorbereiten eines Metallsubstrats,
Zubereiten einer Grundstoffzusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung,
mehrmaliges Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf das Metallsubstrat und Ausbilden der Oberflächenbeschichtung durch Brennen, und dadurch gekennzeichnet, dass:
im Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung ein Schritt des Ausbildens einer unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgeführt wird, wobei das Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung und das Brennen wenigstens einmal durchgeführt wird,
die Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung aufgeraut wird, und
durch Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf die untere Schicht der Oberflächenbeschichtung und Brennen eine obere Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgebildet wird und gleichzeitig zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Oberflächenbeschichtung Poren ausgebildet werden.A method for manufacturing an exhaust pipe according to the third embodiment of the first invention comprises the steps of: preparing a metal substrate,
Preparing a base material composition for a surface coating,
applying the base composition several times to form the surface coating on the metal substrate and forming the surface coating by firing, and characterized in that:
in step of forming the surface coating, a step of forming a lower layer of the surface coating is carried out, wherein the application of the base composition for forming the surface coating and the firing is performed at least once;
the surface of the lower layer of the surface coating is roughened, and
by forming the base composition for forming the surface coating on the lower layer of the surface coating and baking, an upper layer of the surface coating is formed, and at the same time pores are formed between the lower layer of the surface coating and the upper layer of the surface coating.
Nun soll das Verfahren zum Herstellen der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung anhand des Beispiels der Herstellung einer Abgasleitung
- (1) Ebenso wie in den Herstellungsschritten (1) bis (3) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wurden ein Substrat, eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht und eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material vor- bzw. zubereitet.
- (2) Ebenso wie in den Herstellungsschritten (5) bis (6) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wird auf dem Substrat die untere Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet.
-
8(a) zeigt den Zustandmit ausgebildeter Mischschicht 22b auf dem Substrat 10 . - (3) Die Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung wird einer Aufrauungsbehandlung unterzogen.
- (1) As well as the production steps (1) to (3) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, a substrate, a composite base material composition and a base material composition for a non-crystalline inorganic material layer were prepared.
- (2) As in the manufacturing steps (5) to (6) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, the lower surface coating (mixed layer) is formed on the substrate.
-
8 (a) shows the condition with the mixed layer formed22b on thesubstrate 10 , - (3) The surface of the lower surface coating is subjected to a roughening treatment.
Die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche beträgt vorzugsweise 0,1 bis 100 μm.The surface roughness Rz JIS of the roughened surface is preferably 0.1 to 100 μm.
Die Oberflächenrauheit RzJIS lässt sich anhand der
Wenn die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche weniger als 0,1 μm beträgt, werden nicht genügend Poren zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung ausgebildet, weshalb die Dämpfungswirkung für Wärmeschock der Oberflächenbeschichtung abnimmt. Wenn die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche dagegen mehr als 100 μm beträgt, nimmt die Kontaktfläche zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung ab, so dass die Anhaftungsleistung zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung abnimmt.When the surface roughness Rz JIS of the roughened surface is less than 0.1 μm, insufficient pores are formed between the lower surface coating and the upper surface coating, and therefore, the thermal shock absorbing effect of the surface coating decreases. On the other hand, when the surface roughness Rz JIS of the roughened surface is more than 100 μm, the contact area between the lower surface coating and the upper surface coating decreases, so that the adhesion performance between the lower surface coating and the upper surface coating decreases.
Die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche kann gemäß
- (4) Auf der Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung, die einer Aufrauungsbehandlung unterzogen wurde, wird eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzungen für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material) aufgetragen, wodurch nach dem Trocknen und Brennen eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ausgebildet wird.
- (4) On the surface of the lower surface coating which has been subjected to a roughening treatment, a base material composition for forming a surface coating (base compositions for a layer of non-crystalline inorganic material) is applied, whereby a layer of non-crystalline inorganic material after drying and firing Material is formed.
Indem auf der Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung (Mischschicht), die einer Aufrauungsbehandlung unterzogen wurde, eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ausgebildet wird, können an der Grenzfläche der beiden Schichten Poren erzeugt werden. Daher wird bei dem Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform ein Porenkonzentrationsabschnitt
- (5) Ebenso wie im Herstellungsschritt (8) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wird auf dem Substrat die obere Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet (Darstellung entfällt).
- (5) As in the manufacturing step (8) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, the upper surface coating (mixed layer) is formed on the substrate (not shown).
In der oben beschriebenen Abfolge kann eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform (die in
Die Abgasleitung
Außerdem kann die Oberflächenbeschichtung ebenso wie bei der Abgasleitung der zweiten Ausführungsform nur eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material oder nur eine Mischschicht umfassen.In addition, as with the exhaust pipe of the second embodiment, the surface coating may include only one layer of non-crystalline inorganic material or only one mixed layer.
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (1) bis (5) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung erzielen. Mit dem Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lässt sich ferner folgende Wirkung erzielen.
- (7) Bei dem Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform wird beim Ausbilden der Oberflächenbeschichtung ein Schritt des Aufrauens der Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung durchgeführt. Wenn auf die aufgeraute Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung aufgetragen wird, werden nicht alle Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung mit der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung gefüllt; stattdessen bleiben zwischen den Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung Lufträume zurück. Nach dem Brennen werden die Lufträume zu Poren, so dass örtlich begrenzt zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht unabhängige Poren ausgebildet werden. So ist es möglich, eine Abgasleitung herzustellen, die an einer gewünschten Position der Oberflächenbeschichtung einen Porenkonzentrationsabschnitt aufweist.
- (7) In the exhaust pipe manufacturing method of the present embodiment, a step of roughening the surface of the lower surface coating is performed in forming the surface coating. When the primer composition for forming the surface coating is applied to the roughened surface of the lower layer of the surface coating, not all of the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating are filled with the primer composition for forming the surface coating; instead, air spaces are left between the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating and the upper layer of the base material composition for forming the surface coating. After firing, the air spaces become pores so that independent pores are formed locally between the lower layer of the surface coating and the upper layer. Thus, it is possible to produce an exhaust pipe having a pore concentration portion at a desired position of the surface coating.
Zwölftes AusführungsbeispielTwelfth embodiment
In der gleichen Vorgehensweise wie im ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wurden ein Substrat, eine Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X und eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z vor- bzw. zubereitet.In the same procedure as in the first embodiment of the first embodiment of the first invention, a substrate, a mixed-layer base material composition X and a non-crystalline inorganic material-Z base material composition were prepared.
Zunächst wurde in der gleichen Vorgehensweise wie im ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung auf die Oberfläche eines plattenförmigen Substrats durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzungen für eine Mischschicht X aufgetragen und anschließend 20 Minuten lang bei 70°C in einem Trockner getrocknet. Als nächstes wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Mischschicht, erste Schicht) ausgebildet wurde. Die Dicke der Mischschicht betrug 20 μm.First, in the same procedure as in the first embodiment of the first embodiment of the first invention, by spray coating, the composite base material compositions X were applied to the surface of a plate-shaped substrate and then dried in a dryer at 70 ° C for 20 minutes. Next, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (mixed layer, first layer). The thickness of the mixed layer was 20 μm.
Dann wurde die Oberfläche der Mischschicht durch eine Sandstrahlbehandlung aufgeraut. Die Oberflächenrauheit RzJIS der Oberfläche der aufgerauten Mischschicht betrug 10 μm.Then, the surface of the mixed layer was roughened by a sand blast treatment. The surface roughness Rz JIS of the surface of the roughened mixed layer was 10 μm.
Die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche wurde gemäß
Als nächstes wurde auf die der Aufrauungsbehandlung unterzogene Oberfläche der Mischschicht in der gleichen Vorgehensweise wie im ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z aufgetragen und 20 Minuten lang bei 70°C in einem Trockner getrocknet. Dann wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, zweite Schicht) ausgebildet wurde. Die Dicke der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material betrug 20 μm. Next, on the roughening-treated surface of the mixed layer in the same procedure as in the first embodiment of the first embodiment of the first invention by spray coating, the base composition for a layer of non-crystalline inorganic material Z was applied and set at 70 ° C for 20 minutes Drier dried. Then, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (non-crystalline inorganic material layer, second layer). The thickness of the non-crystalline inorganic material layer was 20 μm.
Auf die Oberfläche der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material wurde dann durch Sprühbeschichten die Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X aufgetragen und bei 70°C 20 Minuten lang in einem Trockner getrocknet. Als nächstes wurde sie an der Luft 15 Minuten lang bei 850°C einer Brennbehandlung unterzogen, wodurch eine Oberflächenbeschichtung (Mischschicht, dritte Schicht) ausgebildet wurde. Die Dicke der Mischschicht betrug 20 μm.On the surface of the non-crystalline inorganic material layer was then spray-coated the base material composition for a mixed layer X and dried at 70 ° C for 20 minutes in a dryer. Next, it was subjected to a firing treatment in air at 850 ° C for 15 minutes to form a surface coating (mixed layer, third layer). The thickness of the mixed layer was 20 μm.
Anhand der oben beschriebenen Vorgehensweise wurde eine Abgasleitung hergestellt.An exhaust pipe was made based on the procedure described above.
Tabelle 5 zeigt eine Übersicht des Aufbaus der Oberflächenbeschichtung der im zwölften Ausführungsbeispiel hergestellten Abgasleitung.Table 5 shows an overview of the structure of the surface coating of the exhaust pipe produced in the twelfth embodiment.
Bei der im zwölften Ausführungsbeispiel hergestellten Abgasleitung lag der Porenkonzentrationsabschnitt an der Position vor, die die Grenzfläche zwischen der ersten Schicht (untere Mischschicht auf Substratseite) und der zweiten Schicht (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material) enthielt. Diese Position des Porenkonzentrationsabschnitts ist in Tabelle 5 mit „Zwischen erster und zweiter Schicht” angegeben.In the exhaust pipe produced in the twelfth embodiment, the pore concentration portion was at the position containing the interface between the first layer (lower mixed layer on the substrate side) and the second layer (layer of non-crystalline inorganic material). This position of the pore concentration section is indicated in Table 5 as "between first and second layers".
In der Spalte „Aufrauung” in Tabelle 5 ist für den Fall, dass die einzelnen Schichten einer Aufrauungsbehandlung unterzogen wurden, „Ja” angegeben, und für den Fall, dass sie keiner Aufrauungsbehandlung unterzogen wurden, ist „Nein” angegeben. Die als „dritte Schicht” bezeichnete Schicht ist diejenige, die an der Oberfläche der Abgasleitung erscheint; da ihre Oberfläche keiner Aufrauungsbehandlung unterzogen wurde, fehlt bei ihr die Spalte „Aufrauung”.In the column "roughening" in Table 5, in the case where the individual layers have been subjected to a roughening treatment, "Yes" is given, and in the case where they have not been roughened, "No" is given. The layer referred to as the "third layer" is the one appearing on the surface of the exhaust pipe; as its surface has not undergone roughening treatment, it lacks the "roughening" column.
Dreizehntes bis neunzehntes AusführungsbeispielThirteenth to nineteenth embodiment
Es wurden im selben Verfahren wie für das zwölfte Ausführungsbeispiel Abgasleitungen hergestellt, wobei allerdings die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 5 verändert wurde.Exhaust pipes were produced in the same method as for the twelfth embodiment, but the composition of the surface coating was changed as shown in Table 5.
Das dreizehnte bis neunzehnte Ausführungsbeispiel unterscheiden sich vom zwölften Ausführungsbeispiel in folgenden Punkten.The thirteenth to nineteenth embodiments differ from the twelfth embodiment in the following points.
Beim dreizehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm.In the thirteenth embodiment, the thickness of the first layer having the raw material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 20 μm, the thickness of the second layer having the mixed layer base material composition was
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim vierzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 14 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm. Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet.In the fourteenth embodiment, the thickness of the first layer having the mixed-coat base material X was 14 μm, the thickness of the second layer containing the non-crystalline inorganic material layer Z was 20 μm, and the thickness of the third layer was one with the base-material composition Mixed
Beim fünfzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm.In the fifteenth embodiment, the thickness of the first layer having the raw material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 20 μm, the thickness of the second layer having the mixed-layer base material composition was
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der zweiten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the second layer.
Beim sechzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 40 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm.In the sixteenth embodiment, the thickness of the first layer having the composite base material composition X was 40 μm, and the thickness of the second layer was the same Base material composition for a layer of non-crystalline
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim siebzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 40 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm.In the seventeenth embodiment, the thickness of the first layer having the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 40 μm, the thickness of the second layer having the base material composition for a mixed layer X was 20 μm, and the thickness of the third layer was one with the base material composition Layer of non-crystalline
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim achtzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm.In the eighteenth embodiment, the thickness of the first layer having the mixed-layer base material composition X was 20 μm, the thickness of the second composite-base composite layer X was 20 μm, and the third layer containing the mixed-layer base material composition was
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim neunzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm. Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.In the nineteenth embodiment, the thickness of the first layer having the base composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 20 μm, the thickness of the second layer having the base composition for a non-crystalline inorganic material layer was
Im vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsbeispiel wurde die Oberfläche der als zweite Schicht gezeigten Schicht einer Aufrauungsbehandlung unterzogen, und ein Porenkonzentrationsabschnitt wurde zwischen der zweiten und dritten Schicht ausgebildet.In the fourteenth and fifteenth embodiments, the surface of the layer shown as the second layer was subjected to a roughening treatment, and a pore concentration section was formed between the second and third layers.
Im sechzehnten und siebzehnten Ausführungsbeispiel wurde, wie in
Beim achtzehnten Ausführungsbeispiel wurde eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet, die ausschließlich Mischschichten umfasste, und beim neunzehnten Ausführungsbeispiel wurde eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet, die ausschließlich Schichten aus nicht-kristallinem anorganischem Material umfasste.In the eighteenth embodiment, a surface coating comprising only mixed layers was formed, and in the nineteenth embodiment, a surface coating comprising only layers of non-crystalline inorganic material was formed.
Zwanzigstes bis dreiundzwanzigstes AusführungsbeispielTwentieth to Twenty-third Embodiment
Es wurden im selben Verfahren wie für das zwölfte Ausführungsbeispiel Abgasleitungen hergestellt, wobei allerdings die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 5 verändert wurde.Exhaust pipes were produced in the same method as for the twelfth embodiment, but the composition of the surface coating was changed as shown in Table 5.
Das zwanzigste bis dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel unterscheiden sich vom zwölften Ausführungsbeispiel in folgenden Punkten.The twentieth to twenty-third embodiments differ from the twelfth embodiment in the following points.
Beim zwanzigsten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 30 μm, und es wurde keine dritte Schicht ausgebildet.In the twentieth embodiment, the thickness of the first layer having the composite base material composition X was 50 μm, the thickness of the second layer containing the base material composition for the non-crystalline inorganic material layer Z was 30 μm, and no third layer was formed.
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material X 30 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 50 μm, und es wurde keine dritte Schicht ausgebildet.In the twenty-first embodiment, the thickness of the first layer having the raw material composition for a non-crystalline inorganic material layer X was 30 μm, the thickness of the second layer having the mixed-layer base material composition X was 50 μm, and no third layer was formed.
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet. The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 200 μm, und es wurde keine dritte Schicht ausgebildet.In the twenty-second embodiment, the thickness of the first layer having the mixed-layer base material composition X was 20 μm, the thickness of the second layer containing the base material composition for non-crystalline inorganic material layer Z was 200 μm, and no third layer was formed.
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
Beim dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 100 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 100 μm, und es wurde keine dritte Schicht ausgebildet.In the twenty-third embodiment, the thickness of the first layer having the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 100 μm, the thickness of the second layer having the base material composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 100 μm, and none became third layer formed.
Die aufgeraute Oberfläche war an der Oberfläche der ersten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer.
In diesen Ausführungsbeispielen wurde die Oberfläche der als erste Schicht gezeigten Schicht einer Aufrauungsbehandlung unterzogen, wodurch zwischen der ersten und zweiten Schicht ein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet wurde. Bei diesen Ausführungsbeispielen war ferner keine dritte Schicht vorgesehen.In these embodiments, the surface of the layer shown as the first layer was subjected to a roughening treatment, whereby a pore concentration section was formed between the first and second layers. Further, in these embodiments, no third layer was provided.
Es wurde eine Bewertung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung durchgeführt, und die Bewertungsergebnisse für die einzelnen Ausführungsbeispiele sind in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 5
- X: Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht (kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 4:6:geringfügige Menge)
- Z: Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material (nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 10:geringfügige Menge)
- X: base material composition for mixed layer (crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 4: 6: slight amount)
- Z: base material composition for non-crystalline inorganic material layer (non-crystalline inorganic material: organic binder = 10: slight amount)
Die Gesamtbeurteilung des zwölften bis siebzehnten Ausführungsbeispiels und des neunzehnten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels lautete „Sehr gut” und die Gesamtbeurteilung des achtzehnten Ausführungsbeispiels lautete „Gut”.The overall judgment of the twelfth to seventeenth embodiment and the nineteenth to the twenty-third embodiment was "Very Good" and the overall rating of the eighteenth embodiment was "Good".
Da bei beiden Ausführungsbeispielen ein Porenkonzentrationsabschnitt vorhanden war, traten keine Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung auf, und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung konnte verhindert werden.Since a pore concentration portion was present in both embodiments, no flaking occurred in the thermal shock test, and damage to the surface coating could be prevented.
Da die Abgasleitung des zwölften bis siebzehnten Ausführungsbeispiels und des neunzehnten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels eine Oberflächenbeschichtung aufwies, die Schichten aus nicht-kristallinem anorganischem Material umfasste, war der spezifische Durchgangswiderstand mit 1,E+10 (Ωm) hoch.Since the exhaust pipe of the twelfth to seventeenth embodiment and the nineteenth to the twenty-third embodiment had a surface coating comprising layers of non-crystalline inorganic material, the volume resistivity was 1, E + 10 (Ωm) high.
Da dagegen die Abgasleitung des achtzehnten Ausführungsbeispiels eine Oberflächenbeschichtung aufwies, die ausschließlich Mischschichten umfasste, war der spezifische Durchgangswiderstand mit 1,E+08 (Ωm) niedrig.On the other hand, since the exhaust pipe of the eighteenth embodiment had a surface coating comprising only mixed layers, the volume resistivity was 1, E + 08 (Ωm) low.
Da bei dem zwölften bis dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ein Porenkonzentrationsabschnitt vorhanden war, traten keine Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung auf, und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung konnte verhindert werden.In the twelfth to twenty-third embodiments, since there was a pore concentration portion, no flaking occurred in the thermal shock test, and damage of the surface coating could be prevented.
Vierte AusführungsformFourth embodiment
Im Folgenden soll eine vierte Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der ersten Erfindung ist.Hereinafter, a fourth embodiment will be described, which is an embodiment of an exhaust pipe of the first invention.
Bei der Abgasleitung der vierten Ausführungsform der ersten Erfindung beträgt die Zahl der Porenkonzentrationsabschnitte zwei, und die Porenkonzentrationsabschnitte sind an Positionen angeordnet, wo die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung dreigeteilt ist. Ansonsten entspricht ihr Aufbau der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung.In the exhaust pipe of the fourth embodiment of the first invention, the number of pore concentration sections is two, and the pore concentration sections are located at positions where the surface coating is divided into three in the thickness direction. Otherwise, its structure corresponds to the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention.
Bei der Abgasleitung aus
Bei der Abgasleitung
Die Dicke der Mischschicht
Die Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material
Das heißt, pro Fläche des Substrats liegen zwei Porenkonzentrationsschichten vor, wobei die beiden Schichten aus nicht-kristallinem anorganischem Material
Die Porenkonzentrationsabschnitte
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Es liegen zwei Porenkonzentrationsabschnitte vor, wobei der Porenkonzentrationsabschnitt
Der Porenkonzentrationsabschnitt
Die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann hergestellt werden, indem ebenso wie bei dem Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung oder im Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung vorgegangen wird, mit Ausnahme dessen, dass der Schritt zum Ausbilden des Porenkonzentrationsabschnitts (Auftragen der Grundstoffzusammensetzung für einen Porenkonzentrationsabschnitt und Aufrauungsbehandlung der Oberflächenschicht) zweimal (an zwei Stellen) durchgeführt wird.The exhaust pipe of the present embodiment can be manufactured by proceeding as well as the exhaust pipe manufacturing method of the first embodiment or the exhaust pipe manufacturing method of the third embodiment of the first invention except that the pore concentration section forming step (Application of the base material composition for a pore concentration section and roughening treatment of the surface layer) is carried out twice (in two places).
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (1) bis (3) und (5) bis (7) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung und der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung erzielen.With the exhaust pipe of the present embodiment, the effects (1) to (3) and (5) to (7) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention and the exhaust pipe of the third embodiment of the first invention can be obtained.
Außerdem lässt sich zusätzlich die folgende Wirkung erzielen.
- (8) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform liegen pro Fläche des Substrats zwei Porenkonzentrationsschichten vor, und die Rechteckabschnitte, die die Porenkonzentrationsabschnitte bilden, sind die zwei zum mittleren Rechteckabschnitt der fünf Rechteckabschnitte benachbarten Rechteckabschnitte. Das heißt, die Porenkonzentrationsabschnitte liegen an den Positionen vor, an denen die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung dreigeteilt ist.
- (8) In the exhaust pipe of the present embodiment, there are two pore concentration layers per area of the substrate, and the rectangular portions constituting the pore concentration portions are the two rectangular portions adjacent to the middle rectangle portion of the five rectangle portions. That is, the pore concentration sections exist at the positions where the surface coating is divided into three in the thickness direction.
Wenn die Porenkonzentrationsabschnitte an den Positionen vorliegen, an denen die Oberflächenbeschichtung in Dickenrichtung dreigeteilt ist, wird die Oberflächenbeschichtung durch die Porenkonzentrationsabschnitte in drei Teile gleicher Dicke unterteilt. Die Stärke des Wärmeschocks, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, entspricht dann der, die im Falle einer dünnen Oberflächenbeschichtung vorliegen würde, so dass auf wirksame Weise eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden kann.When the pore concentration sections are at the positions where the surface coating is divided into three in the thickness direction, the surface coating is divided by the pore concentration sections into three parts of equal thickness. The amount of thermal shock applied to the surface coating then corresponds to that which would be present in the case of a thin surface coating, so that damage to the surface coating can be effectively prevented.
Vierundzwanzigstes AusführungsbeispielTwenty-fourth embodiment
Entsprechend der Vorgehensweise des ersten Ausführungsbeispiels der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wurde eine Abgasleitung hergestellt, wobei die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 7 gezeigt verändert wurde.According to the procedure of the first embodiment of the first embodiment of the first invention, an exhaust pipe was manufactured, wherein the composition of the surface coating was changed as shown in Table 7.
Das vierundzwanzigste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich wie folgt vom ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung.The twenty-fourth embodiment differs from the first embodiment of the first embodiment of the first invention as follows.
Im vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzungen für eine Mischschicht X 30 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 10 μm, die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 30 μm, die Dicke der vierten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 10 μm, und die Dicke der fünften Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 30 μm. Die Ausbildung der vierten und fünften Schicht erfolgte derart, dass auf der dritten Schicht im gleichen Verfahren wie dem zum Ausbilden der ersten bis dritten Schicht eine Oberflächenbeschichtung ausgebildet wurde.In the twenty-fourth embodiment, the thickness of the first layer having the mixed-layer base material X was 30 μm, the thickness of the second layer containing the non-crystalline inorganic material layer Z was 10 μm, and the thickness of the third layer was the same as the base material composition Mixed layer X 30 μm, the thickness of the fourth layer with the base material composition for a layer of non-crystalline
In der oben beschriebenen Vorgehensweise wurde an der zweiten und der vierten Schicht je ein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet.In the procedure described above, a pore concentration section was formed on each of the second and fourth layers.
Fünfundzwanzigstes AusführungsbeispielTwenty-fifth embodiment
Entsprechend der Vorgehensweise des zwölften Ausführungsbeispiels der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung wurde eine Abgasleitung hergestellt, wobei die Zusammensetzung der Oberflächenbeschichtung wie in Tabelle 7 gezeigt verändert wurde.According to the procedure of the twelfth embodiment of the third embodiment of the first invention, an exhaust pipe was manufactured, wherein the composition of the surface coating was changed as shown in Table 7.
Das fünfundzwanzigste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich wie folgt vom zwölften Ausführungsbeispiel der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung.The twenty-fifth embodiment differs from the twelfth embodiment of the third embodiment of the first invention as follows.
Beim vierzehnten Ausführungsbeispiel betrug die Dicke der ersten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 25 μm, die Dicke der zweiten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material Z 20 μm und die Dicke der dritten Schicht mit der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht X 20 μm.In the fourteenth embodiment, the thickness of the first layer having the composite composition for a mixed layer X was 25 μm, the thickness of the second layer containing the base composition for a non-crystalline inorganic material layer Z was 20 μm, and the thickness of the third layer was one with the base material composition Mixed
Die aufgeraute Fläche wurde an der Oberfläche der ersten Schicht und der zweiten Schicht ausgebildet.The roughened surface was formed on the surface of the first layer and the second layer.
Auf diese Weise wurde an zwei Stellen, nämlich zwischen der ersten und zweiten Schicht und zwischen der zweiten und dritten Schicht, ein Porenkonzentrationsabschnitt ausgebildet.In this way, a pore concentration section was formed in two places, namely, between the first and second layers and between the second and third layers.
Die Porenkonzentrationsabschnitte lagen an der Position, die die Grenzfläche zwischen der ersten Schicht (untere Mischschicht auf der Substratseite, erste Schicht) und der zweiten Schicht (Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, zweite Schicht) enthielt und dem Rechteckabschnitt, der die Grenzfläche zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht (Mischschicht auf der Oberflächenseite der Oberflächenbeschichtung (obere Schicht), dritte Schicht) enthielt.The pore concentration sections were located at the position containing the interface between the first layer (lower mixed layer on the substrate side, first layer) and the second layer (layer of non-crystalline inorganic material, second layer) and the rectangular section forming the interface between the second layer and third layer (mixed layer on the surface side of the surface coating (upper layer), third layer).
Die Spalte „Porenbildungsmaterial oder Aufrauung” in Tabelle 7 gibt im vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel an, ob in der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung ein Porenbildungsmaterial vorhanden war, und im fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel, ob die Oberfläche der jeweiligen Schicht einer Aufrauungsbehandlung unterzogen worden war.The column "Pore-forming material or roughening" in Table 7 indicates in the twenty-fourth embodiment whether a pore-forming material was present in the base material composition for forming a surface coating, and in the 25th embodiment, whether the surface of the respective layer had been subjected to a roughening treatment.
Es wurde eine Bewertung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung durchgeführt, und die Bewertungsergebnisse für die einzelnen Ausführungsbeispiele sind in Tabelle 8 aufgeführt. Tabelle 7
- X: Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht (kristallines anorganisches Material:nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 4:6:geringfügige Menge)
- Z: Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material (nicht-kristallines anorganisches Material:organisches Bindemittel = 10:geringfügige Menge)
- X: base material composition for mixed layer (crystalline inorganic material: non-crystalline inorganic material: organic binder = 4: 6: slight amount)
- Z: base material composition for non-crystalline inorganic material layer (non-crystalline inorganic material: organic binder = 10: slight amount)
Sowohl im vierundzwanzigsten als auch im fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel lautete das Ergebnis „Sehr gut”.In both the twenty-fourth and twenty-fifth embodiments, the result was "very good".
Da bei dem vierundzwanzigsten und fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ein Porenkonzentrationsabschnitt vorhanden war, traten keine Abplatzungen in der Wärmeschockprüfung auf, und eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung konnte verhindert werden.In the twenty-fourth and twenty-fifth embodiments, since there was a pore concentration portion, no flaking occurred in the thermal shock test, and damage to the surface coating could be prevented.
Fünfte AusführungsformFifth embodiment
Im Folgenden soll eine fünfte Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der ersten Erfindung ist.Hereinafter, a fifth embodiment will be described, which is an embodiment of an exhaust pipe of the first invention.
Die Oberflächenbeschichtung einer Abgasleitung einer fünften Ausführungsform der ersten Erfindung weist eine Blindpore auf, bei der ein Teil in Verbindung mit dem Außeren der Abgasleitung steht.The surface coating of an exhaust pipe of a fifth embodiment of the first invention has a blind pore in which a part communicates with the outside of the exhaust pipe.
Die Oberflächenbeschichtung der Abgasleitung
Ansonsten entspricht ihr Aufbau der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung aus
Bei einer Blindpore handelt es sich um eine Pore, bei der ein Teil mit dem Äußeren der Abgasleitung in Verbindung steht, oder mit anderen Worten um einen vertieften Teil, der an der Oberflächenbeschichtung freiliegt. Blindporen verbinden das Äußere der Abgasleitung nicht mit der Oberfläche des Substrats und reichen nicht bis zur Oberfläche des Substrats.A blind pore is a pore having a part communicating with the exterior of the exhaust pipe, or in other words a recessed part exposed at the surface coating. Blind pores do not connect the exterior of the exhaust pipe to the surface of the substrate and do not extend to the surface of the substrate.
Die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann im Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung hergestellt werden, wobei allerdings zum Ausbilden der obersten Schicht, nämlich der Oberflächenbeschichtung, als Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts benutzt wird.The exhaust pipe of the present embodiment can be manufactured in the exhaust pipe manufacturing method of the first embodiment of the first invention, however, to form the top layer, namely the surface coating, as the base composition for forming a surface coating, a base material composition is used to form a pore concentration section.
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (1) bis (5) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung erzielen. Auch ist es möglich, dass auch in der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung oder in der Abgasleitung der vierten Ausführungsform der ersten Erfindung Blindporen vorgesehen sind. In diesem Fall ist es möglich, die Wirkung (7) des Verfahrens zum Herstellen der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung und die Wirkung (8) des Verfahrens zum Herstellen der Abgasleitung der vierten Ausführungsform der ersten Erfindung zu erzielen.With the exhaust pipe of the present embodiment, the effects (1) to (5) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention can be achieved. It is also possible that dummy pores are also provided in the exhaust pipe of the third embodiment of the first invention or in the exhaust pipe of the fourth embodiment of the first invention. In this case, it is possible to obtain the effect (7) of the method of manufacturing the exhaust pipe of the third embodiment of the first invention and the effect (8) of the method of manufacturing the exhaust pipe of the fourth embodiment of the first invention.
Sechste AusführungsformSixth embodiment
Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die Figuren eine sechste Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der zweiten Erfindung ist.Hereinafter, a sixth embodiment which is an embodiment of an exhaust pipe of the second invention will be described with reference to the drawings.
Eine Abgasleitung der zweiten Erfindung weist ein Substrat aus Metall und
eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete Oberflächenbeschichtung auf, die ein nicht kristallines anorganisches Material enthält, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
eine Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und eine Mischschicht aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält,
die Oberflächenbeschichtung unabhängige Poren aufweist,
die unabhängigen Poren nicht das Außere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden und örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegen.An exhaust pipe of the second invention comprises a substrate of metal and
a surface coating formed on the surface of the substrate containing a non-crystalline inorganic material, and characterized in that
a surface coating comprises a layer of non-crystalline inorganic material containing a non-crystalline inorganic material and a mixed layer containing a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material,
the surface coating has independent pores,
the independent pores do not interconnect the exterior of the exhaust conduit and the surface of the substrate and are localized in the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer.
Bei der Abgasleitung
Die Zusammensetzung der Mischschichten
Die Zusammensetzung der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material
Die Dicke der Oberflächenbeschichtung
Die Oberflächenbeschichtung
Die unabhängigen Poren
Im Folgenden soll anhand von
Das örtlich begrenzte Vorliegen an der Grenzfläche zwischen der Mischschicht und der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material bezeichnet einen Zustand, in dem in einem Bereich innerhalb von 40% der Dicke der Oberflächenbeschichtung von allen unabhängigen Poren, die in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegen, flächenmäßig 60% oder mehr der unabhängigen Poren vorhanden sind.The localized presence at the interface between the mixed layer and the non-crystalline inorganic material layer indicates a state in which, in a range within 40% of the surface coating thickness of all independent pores existing in the entire surface coating, 60th in area % or more of the independent pores are present.
Bei der Abgasleitung
Die Grenzfläche zwischen der Mischschicht und der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material wird nach folgendem Verfahren bestimmt.The interface between the mixed layer and the non-crystalline inorganic material layer is determined by the following method.
Durch den Teil, an dem die aufgeraute Fläche der unteren Schicht (bei der Abgasleitung
Die auf diese Weise festgelegte Mittellinie
Die Linien
Die Dicke der Oberflächenbeschichtung
Außerdem wird der Bereich von 40% der Dicke der Oberflächenbeschichtung
Die Linien
Der Bereich innerhalb von 40% der Dicke der Oberflächenbeschichtung ist der Bereich zwischen der Linie
Die Fläche der in der gesamten Oberflächenbeschichtung vorliegenden unabhängigen Poren wird in der gleichen Weise ermittelt, wie es für die erste Ausführungsform der ersten Erfindung beschrieben wurde. Beim Bestimmen der Fläche der unabhängigen Poren ist auch die Definition einer Pore in der Oberflächenbeschichtung gleich wie für die erste Ausführungsform der ersten Erfindung beschrieben.The area of the independent pores present in the entire surface coating is determined in the same manner as described for the first embodiment of the first invention. In defining the area of the independent pores, the definition of a pore in the surface coating is the same as that described for the first embodiment of the first invention.
Bei der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung liegen bezüglich der Fläche der unabhängigen Poren in der Oberflächenbeschichtung flächenmäßig 60% oder mehr der unabhängigen Poren im Grenzflächenabschnitt vor.In the exhaust pipe of the sixth embodiment of the second invention, in terms of the area of the independent pores in the surface coating, there are 60% or more of the independent pores in the interface portion in area.
Bei der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung liegen die Poren örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Oberflächenbeschichtung vor. Bei der Abgasleitung
Allerdings ist es bei der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung anders als bei der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung nicht zwingend notwendig, dass ein Porenkonzentrationsabschnitt vorliegt, wie er für den Fall definiert ist, dass die Oberflächenbeschichtung zerschnitten wird und fünf Rechteckabschnitte festgelegt werden.However, in the exhaust pipe of the sixth embodiment of the second invention, unlike the exhaust pipe of the third embodiment of the first invention, it is not absolutely necessary to have a pore concentration portion as defined in the case where the surface coating is cut and five rectangular portions are set ,
Bei der Abgasleitung
Wenn die Oberflächenbeschichtung bei einem solchen Aspekt fünf Rechteckabschnitte umfasst, ist es möglich, dass weder im zweiten Rechteckabschnitt
Ein Aspekt, bei dem wie bei der Abgasleitung der dritten Ausführungsform der ersten Erfindung der Teil, der die Grenzfläche zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Oberflächenbeschichtung enthält, als Porenkonzentrationsabschnitt gilt, fällt unter eine Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung, wenn die unabhängigen Poren örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt der Mischschicht und der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material vorliegen.An aspect in which, as in the exhaust pipe of the third embodiment of the first invention, the part containing the interface between the lower layer of the surface coating and the upper layer of the surface coating is regarded as a pore concentration section, falls under an exhaust pipe of the sixth embodiment of the second invention. when the independent pores are localized in the interface portion of the mixed layer and the non-crystalline inorganic material layer.
Nun soll die Abfolge der Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.Now, the sequence of steps of a method of manufacturing an exhaust pipe according to the present embodiment will be described.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Abgasleitung gemäß der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung weist folgende Schritte auf: Vorbereiten eines Metallsubstrats,
Zubereiten einer Grundstoffzusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung,
mehrmaliges Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf das Metallsubstrat und Ausbilden der Oberflächenbeschichtung durch Brennen, und dadurch gekennzeichnet, dass:
im Schritt des Ausbildens der Oberflächenbeschichtung ein Schritt des Ausbildens einer unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgeführt wird, wobei das Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung und das Brennen wenigstens einmal durchgeführt wird,
die Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung aufgeraut wird, und
durch Auftragen der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung auf die untere Schicht der Oberflächenbeschichtung und Brennen eine obere Schicht der Oberflächenbeschichtung ausgebildet wird und gleichzeitig zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Oberflächenbeschichtung Poren ausgebildet werden.A method for manufacturing an exhaust pipe according to the sixth embodiment of the second invention comprises the steps of: preparing a metal substrate,
Preparing a base material composition for a surface coating,
applying the base composition several times to form the surface coating on the metal substrate and forming the surface coating by firing, and characterized in that:
in step of forming the surface coating, a step of forming a lower layer of the surface coating is carried out, wherein the application of the base composition for forming the surface coating and the firing is performed at least once;
the surface of the lower layer of the surface coating is roughened, and
by forming the base composition for forming the surface coating on the lower layer of the surface coating and baking, an upper layer of the surface coating is formed, and at the same time pores are formed between the lower layer of the surface coating and the upper layer of the surface coating.
Nun soll das Verfahren zum Herstellen der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung anhand des Beispiels der Herstellung einer Abgasleitung
- (1) Ebenso wie in den Herstellungsschritten (1) bis (3) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung werden ein Substrat, eine Grundstoffzusammensetzungen für eine Mischschicht und eine Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material vor- bzw. zubereitet.
- (2) Ebenso wie in den Herstellungsschritten (5) bis (6) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wird auf dem Substrat die untere Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet.
- (3) Die Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung wird einer Aufrauungsbehandlung unterzogen.
- (1) As well as the manufacturing steps (1) to (3) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, a substrate, a mixed layer base material composition and a non-crystalline inorganic material layer base composition are prepared.
- (2) As in the manufacturing steps (5) to (6) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, the lower surface coating (mixed layer) is formed on the substrate.
- (3) The surface of the lower surface coating is subjected to a roughening treatment.
Als Verfahren für die Aufrauungsbehandlung können eine Sandstrahlbehandlung, eine Ätzbehandlung usw. benutzt werden.As a method for the roughening treatment, a sand blast treatment, an etching treatment, etc. may be used.
Die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche beträgt vorzugsweise 0,1 bis 100 μm.The surface roughness Rz JIS of the roughened surface is preferably 0.1 to 100 μm.
Die Oberflächenrauheit RzJIS lässt sich anhand der
Wenn die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche weniger als 0,1 μm beträgt, werden nicht genügend Poren zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung ausgebildet, weshalb die Dämpfungswirkung für Wärmeschock der Oberflächenbeschichtung abnimmt. Wenn die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche dagegen mehr als 100 μm beträgt, nimmt die Kontaktfläche zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung ab, so dass die Anhaftungsleistung zwischen der unteren Oberflächenbeschichtung und der oberen Oberflächenbeschichtung abnimmt.When the surface roughness Rz JIS of the roughened surface is less than 0.1 μm, insufficient pores are formed between the lower surface coating and the upper surface coating, and therefore, the thermal shock absorbing effect of the surface coating decreases. On the other hand, when the surface roughness Rz JIS of the roughened surface is more than 100 μm, the contact area between the lower surface coating and the upper surface coating decreases, so that the adhesion performance between the lower surface coating and the upper surface coating decreases.
Die Oberflächenrauheit RzJIS der aufgerauten Oberfläche kann gemäß
- (4) Auf die Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung, die einer Aufrauungsbehandlung unterzogen wurde, wird eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung (Grundstoffzusammensetzung für eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material) aufgetragen, wodurch nach dem Trocknen und Brennen eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ausgebildet wird.
- (4) On the surface of the lower surface coating, which has been subjected to a roughening treatment, a base coat composition (base composition for a layer of non-crystalline inorganic material) is applied, whereby after drying and firing, a non-crystalline inorganic layer Material is formed.
Indem auf der Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung (Mischschicht), die einer Aufrauungsbehandlung unterzogen wurde, eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ausgebildet wird, können im Grenzflächenabschnitt der beiden Schichten unabhängige Poren erzeugt werden.By forming a layer of non-crystalline inorganic material on the surface of the lower surface coating (mixed layer) subjected to a roughening treatment, independent pores can be formed in the interface portion of the two layers.
Daher werden bei dem Herstellungsverfahren der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform unabhängige Poren örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt der Mischschicht und der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material ausgebildet.
- (5) Ebenso wie im Herstellungsschritt (8) der Abgasleitung der ersten Ausführungsform der ersten Erfindung wird auf dem Substrat die obere Oberflächenbeschichtung (Mischschicht) ausgebildet.
- (5) As in the manufacturing step (8) of the exhaust pipe of the first embodiment of the first invention, the upper surface coating (mixed layer) is formed on the substrate.
In der oben beschriebenen Abfolge kann eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform (die in
Im Folgenden sollen die Wirkungsweisen der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform und des Herstellungsverfahrens der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform aufgelistet werden.
- (9) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform weist die Oberflächenbeschichtung unabhängige Poren auf, und die unabhängigen Poren verbinden das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats nicht miteinander, und die unabhängigen Poren liegen örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt der Mischschicht und der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material vor.
- (9) In the exhaust pipe of the present embodiment, the surface coating has independent pores, and the independent pores do not connect the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate with each other, and the independent pores are localized in the interface portion of the mixed layer and the non-porous layer. crystalline inorganic material.
Es wird angenommen, dass Risse, die sich in der Oberflächenbeschichtung aufgrund von Wärmeeinwirkung bilden, zunächst an der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entstehen und sich dann in Dickenrichtung der Oberflächenbeschichtung in Richtung des Substrats ausbreiten.It is believed that cracks that form in the surface coating due to exposure to heat first form on the surface of the surface coating and then spread in the thickness direction of the surface coating toward the substrate.
Wenn ein Riss, der sich in der Oberflächenbeschichtung gebildet hat, ausbreitet und auf eine unabhängige Pore trifft, wird verhindert, dass sich der Riss über die unabhängige Pore hinaus ausbreitet.When a crack that has formed in the surface coating spreads and encounters an independent pore, the crack is prevented from spreading beyond the independent pore.
Wenn die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden und örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegen, trifft dann, wenn ein Riss in der Oberfläche der Oberflächenbeschichtung entsteht, dieser leicht auf eine unabhängige Pore, die örtlich begrenzt im Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht vorliegt, weshalb verhindert werden kann, dass sich der Riss über den Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem Material und der Mischschicht hinaus zum Substrat ausbreitet.If the independent pores do not connect the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate and are localized in the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer, then if a crack is generated in the surface of the surface coating, it easily hits an independent pore localized in the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer, therefore, the crack can be prevented from spreading beyond the interface portion between the non-crystalline material layer and the mixed layer to the substrate.
So kann eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung verhindert werden. Aus diesem Grund kann die Abgasleitung eine hohe Isolationsleistung gewährleisten.
- (10) In der Oberflächenbeschichtung der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform ist ein kristallines anorganisches Material enthalten. Das kristalline anorganische Material enthält wenigstens ein Oxid aus der Gruppe Mangan, Eisen, Kupfer, Kobalt, Chrom und Aluminium.
- (10) In the surface coating of the exhaust pipe of the present embodiment, a crystalline inorganic material is contained. The crystalline inorganic material contains at least one of manganese, iron, copper, cobalt, chromium and aluminum.
Da Oxide eine hohe Infrarotabstrahlungsrate aufweisen, kann die Abstrahlung der Oberflächenbeschichtung erhöht werden. Wenn die Abstrahlungsrate der Oberflächenbeschichtung hoch ist, kann eine Abgasleitung mit einer ausgezeichneten Wärmeableitungsleistung bei hohen Temperaturen erreicht werden.Since oxides have a high infrared radiation rate, the radiation of the surface coating can be increased. When the irradiation rate of the surface coating is high, an exhaust pipe having excellent heat dissipation performance at high temperatures can be obtained.
Insbesondere die Verwendung eines Oxids von Aluminium trägt zur Isolationsleistung der Abgasleitung bei.
- (11) Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung 25 bis 1.000 μm. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung weniger als 25 μm, kann bei Verwendung als Abgasleitung keine ausreichende Isolationsleistung erreicht werden. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung dagegen mehr als 1.000 μm, nimmt der Wärmeschock, der auf die Oberflächenbeschichtung einwirkt, zu, so dass die Oberflächenbeschichtung leichter beschädigt wird.
- (12) Bei dem Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform wird beim Ausbilden der Oberflächenbeschichtung ein Schritt des Aufrauens der Oberfläche der unteren Oberflächenbeschichtung durchgeführt. Wenn auf die aufgeraute Oberfläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung aufgetragen wird, werden nicht alle Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung mit der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung gefüllt; stattdessen bleiben zwischen den Vertiefungen auf der rauen Fläche der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden der Oberflächenbeschichtung Lufträume zurück. Nach dem Brennen werden die Lufträume zu unabhängigen Poren, so dass örtlich begrenzt zwischen der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht unabhängige Poren ausgebildet werden.
- (11) In the exhaust pipe of the present embodiment, the thickness of the surface coating is 25 to 1,000 μm. If the thickness of the surface coating is less than 25 μm, sufficient insulation performance can not be achieved when used as an exhaust pipe. On the other hand, if the thickness of the surface coating is more than 1,000 μm, the thermal shock that acts on the surface coating increases, so that the surface coating is more likely to be damaged.
- (12) In the exhaust pipe manufacturing method of the present embodiment, a step of roughening the surface of the lower surface coating is performed in forming the surface coating. When the primer composition for forming the surface coating is applied to the roughened surface of the lower layer of the surface coating, not all of the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating are filled with the primer composition for forming the surface coating; instead, air spaces are left between the recesses on the rough surface of the lower layer of the surface coating and the upper layer of the base material composition for forming the surface coating. After firing, the air spaces become independent pores so that independent pores are formed locally between the lower layer of the surface coating and the upper layer.
Auf diese Weise kann eine Abgasleitung hergestellt werden, bei der im Grenzflächenabschnitt der unteren Schicht der Oberflächenbeschichtung und der oberen Schicht örtlich begrenzt unabhängige Poren vorliegen.In this way, an exhaust pipe can be produced in which there are locally independent pores in the interface portion of the lower layer of the surface coating and the upper layer.
Siebte AusführungsformSeventh embodiment
Im Folgenden soll eine siebte Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der zweiten Erfindung ist.Hereinafter, a seventh embodiment will be described, which is an embodiment of an exhaust pipe of the second invention.
Bei der Abgasleitung der siebten Ausführungsform der zweiten Erfindung liegen zwei Grenzflächenabschnitte vor, in denen unabhängige Poren örtlich begrenzt vorliegen. In the exhaust pipe of the seventh embodiment of the second invention, there are two interface portions in which independent pores are localized.
Bei der Abgasleitung
Bei der Abgasleitung
Die Zahl der Grenzflächenabschnitte, die anhand des Verfahrens bestimmt wurden, das in Bezug auf die sechste Ausführungsform der zweiten Erfindung beschrieben wurde, beträgt zwei.The number of interface portions determined by the method described with respect to the sixth embodiment of the second invention is two.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird im gleichen Verfahren wie bei der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung eine Mittellinie
Die auf diese Weise bestimmten Bereiche innerhalb von 40% der Dicke der Oberflächenbeschichtung sind die Bereiche zwischen der Linie
Das heißt, sowohl der Bereich zwischen der Linie
Die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform weist zwei (2) Grenzflächenabschnitte auf. Wenn mehrere Grenzflächenabschnitte in der Oberflächenbeschichtung vorliegen, wird jeweils die Fläche der unabhängigen Poren in den einzelnen Grenzflächenabschnitten berechnet, und wenn die Summe der Fläche der unabhängigen Poren in den Grenzflächenabschnitten bezüglich der Fläche aller in der Oberflächenbeschichtung vorliegenden unabhängigen Poren 60% oder mehr beträgt, handelt es sich um eine Abgasleitung der zweiten Erfindung.The exhaust pipe of the present embodiment has two (2) interface portions. When there are plural interface portions in the surface coating, the area of the independent pores in the individual interface portions is calculated respectively and when the sum of the area of the independent pores in the interface portions with respect to the area of all independent pores present in the surface coating is 60% or more it is an exhaust pipe of the second invention.
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Summe der Fläche der unabhängigen Poren in den zwei Grenzflächenabschnitten (dem Bereich zwischen der Linie
Das Verfahren zum Herstellen der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform wird ebenso wie das Verfahren zum Herstellen der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung ausgeführt, mit der Ausnahme, dass der Schritt der Aufrauungsbehandlung der Oberflächenbeschichtung zweimal (an zwei Stellen) durchgeführt wird.The method of manufacturing the exhaust pipe of the present embodiment is carried out as well as the method of manufacturing the sixth embodiment of the second invention, except that the step of roughening treatment of the surface coating is performed twice (in two places).
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (9) bis (11) der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung erzielen.With the exhaust pipe of the present embodiment, the effects (9) to (11) of the exhaust pipe of the sixth embodiment of the second invention can be obtained.
Achte AusführungsformEighth embodiment
Im Folgenden soll eine achte Ausführungsform beschrieben werden, die eine Ausführungsform einer Abgasleitung der zweiten Erfindung ist.In the following, an eighth embodiment will be described, which is an embodiment of an exhaust pipe of the second invention.
Die Oberflächenbeschichtung einer Abgasleitung einer achten Ausführungsform der zweiten Erfindung weist eine Blindpore auf, bei der ein Teil in Verbindung mit dem Äußeren der Abgasleitung steht.The surface coating of an exhaust pipe of an eighth embodiment of the second invention has a blind pore in which a part communicates with the outside of the exhaust pipe.
Die Oberflächenbeschichtung der Abgasleitung
Ansonsten entspricht ihr Aufbau der Abgasleitung
Bei einer Blindpore handelt es sich um eine Pore, bei der ein Teil mit dem Äußeren der Abgasleitung in Verbindung steht, oder mit anderen Worten um einen vertieften Teil, der an der Oberflächenbeschichtung freiliegt. Blindporen verbinden das Äußere der Abgasleitung nicht mit der Oberfläche des Substrats und reichen nicht bis zur Oberfläche des Substrats.A blind pore is a pore having a part communicating with the exterior of the exhaust pipe, or in other words a recessed part exposed at the surface coating. Blind pores do not connect the exterior of the exhaust pipe to the surface of the substrate and do not extend to the surface of the substrate.
Die Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform kann im Herstellungsverfahren für eine Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung hergestellt werden, wobei allerdings zum Ausbilden der obersten Schicht, nämlich der Oberflächenbeschichtung, als Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung eine Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden eines Porenkonzentrationsabschnitts benutzt wird.The exhaust pipe of the present embodiment can be manufactured in the exhaust pipe manufacturing method of the sixth embodiment of the second invention, however, to form the top layer, namely the surface coating, as the base composition for forming a surface coating, a base material composition is used to form a pore concentration section.
Mit der Abgasleitung der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die Wirkungen (9) bis (11) der Abgasleitung der sechsten Ausführungsform der zweiten Erfindung erzielen.With the exhaust pipe of the present embodiment, the effects (9) to (11) of the exhaust pipe of the sixth embodiment of the second invention can be obtained.
Weitere AusführungsformenFurther embodiments
In der Oberflächenbeschichtung der Abgasleitung der vorliegenden Erfindung liegen keine Poren vor, die die Oberflächenbeschichtung durchdringen, also das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden.In the surface coating of the exhaust pipe of the present invention, there are no pores penetrating the surface coating, that is, connecting the outside of the exhaust pipe and the surface of the substrate.
Falls Poren vorliegen, die die Oberflächenbeschichtung durchdringen, liegt die Substratoberfläche aus Metall frei, und es kann Feuchtigkeit an diese freiliegende Oberfläche gelangen, so dass die Substratoberfläche über die freiliegende Oberfläche rosten kann. Wenn keine Poren vorliegen, die die Oberflächenbeschichtung durchdringen, liegt die Substratoberfläche nicht frei, so dass keine Feuchtigkeit eindringt und verhindert wird, dass die Substratoberfläche aus Metall rostet.If there are pores that penetrate the surface coating, the substrate surface is free of metal and moisture may enter this exposed surface so that the substrate surface may rust over the exposed surface. If there are no pores penetrating the surface coating, the substrate surface is not exposed, so that moisture does not penetrate and the metal substrate surface is prevented from rusting.
Damit keine Poren vorliegen, die die Oberflächenbeschichtung durchdringen, wird vorzugsweise ein Verfahren benutzt, wobei beim Ausbilden der Oberflächenbeschichtung die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung mehrmals auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen wird. Damit keine Poren vorliegen, die die Oberflächenbeschichtung durchdringen, kann die Oberflächenbeschichtung auch dick ausgebildet werden.In order to avoid pores penetrating the surface coating, a method is preferably used wherein, in forming the surface coating, the base coat composition is applied to the surface of the substrate several times to form a surface coating. So that no pores are present, which penetrate the surface coating, the surface coating can also be made thick.
Bei der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht, bei der es sich um die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung handelt, beträgt das Beimischungsverhältnis des nicht-kristallinen anorganischen Materials in Bezug auf das Gesamtgewicht des Pulvers aus nicht-kristallinem anorganischem Material und des Pulvers aus kristallinem anorganischem Material vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und vorzugsweise höchstens 99,5 Gew.-%.In the base material composition for a mixed layer which is the base material composition for forming a surface coating, the blending ratio of the non-crystalline inorganic material with respect to the total weight of the non-crystalline inorganic material powder and the crystalline inorganic material powder is preferably at least 50% by weight and preferably at most 99.5% by weight.
Wenn das Beimischungsverhältnis des nicht-kristallinen anorganischen Materials weniger als 50 Gew.-% beträgt, reicht die Menge an nicht-kristallinem anorganischem Material, das zur Anhaftung zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat beiträgt, nicht aus, so dass es vorkommt, dass sich die Oberflächenbeschichtung von der gefertigten Abgasleitung löst. Wenn dagegen das Beimischungsverhältnis des nicht-kristallinen anorganischen Materials mehr als 99,5 Gew.-% beträgt, ist die Menge an kristallinem anorganischem Material gering, so dass die Wärmeableitungsleistung der Abgasleitung abnehmen kann. Besonders bevorzugt beträgt das Beimischungsverhältnis des nicht-kristallinen anorganischen Materials wenigstens 60 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 95 Gew.-%.When the blending ratio of the non-crystalline inorganic material is less than 50% by weight, the amount of non-crystalline inorganic material contributing to the adhesion between the surface coating and the substrate does not suffice, so that the Surface coating of the manufactured exhaust pipe triggers. On the other hand, if the blending ratio of the non-crystalline inorganic material is more than 99.5% by weight, the amount of the crystalline inorganic material is small, so that the exhaust pipe heat dissipation performance may decrease. More preferably, the blending ratio of the non-crystalline inorganic material is at least 60% by weight, and more preferably at most 95% by weight.
Bei der Grundstoffzusammensetzung für eine Mischschicht, bei der es sich um die Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung handelt, beträgt das Beimischungsverhältnis des kristallinen anorganischen Materials in Bezug auf das Gesamtgewicht des Pulvers aus nicht-kristallinem anorganischem Material und des Pulvers aus kristallinem anorganischem Material vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und vorzugsweise höchstens 50 Gew.-%.In the base material composition for a mixed layer which is the base material composition for forming a surface coating, the blending ratio of the crystalline inorganic material with respect to the total weight of the non-crystalline inorganic material powder and the crystalline inorganic material powder is preferably at least 0 , 5 wt .-% and preferably at most 50 wt .-%.
Wenn das Beimischungsverhältnis des kristallinen anorganischen Materials weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, ist die Menge an kristallinem anorganischem Material zu gering, so dass die Wärmeableitungsleistung der Abgasleitung abnehmen kann. Wenn dagegen das Beimischungsverhältnis des kristallinen anorganischen Materials mehr als 50 Gew.-% beträgt, ist die Menge an nicht-kristallinem anorganischem Material, das zur Anhaftung zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat beiträgt, gering, so dass es vorkommt, dass sich die Oberflächenbeschichtung von der gefertigten Abgasleitung löst. When the blending ratio of the crystalline inorganic material is less than 0.5 wt%, the amount of crystalline inorganic material is too small, so that the heat dissipation performance of the exhaust pipe may decrease. In contrast, when the blending ratio of the crystalline inorganic material is more than 50% by weight, the amount of non-crystalline inorganic material contributing to the adhesion between the surface coating and the substrate is small, so that the surface coating of the manufactured exhaust pipe dissolves.
Als Dispersionsmittel zum Vermischen mit der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung lassen sich beispielsweise Wasser, Methanol, Ethanol, Aceton und andere organische Lösungsmittel nennen. Hinsichtlich des Mischungsverhältnisses zwischen dem Mischpulver und dem Dispersionsmittel liegen keine besonderen Einschränkungen vor, doch vorzugsweise werden 50 bis 150 Gewichtsanteile Mischpulver pro 100 Gewichtsanteile Dispersionsmittel verwendet. Auf diese Weise kann eine geeignete Viskosität für das Auftragen auf dem Substrat der Abgasleitung erreicht werden.As the dispersing agent for mixing with the base material composition for forming a surface coating, there may be mentioned, for example, water, methanol, ethanol, acetone and other organic solvents. There are no particular limitations on the mixing ratio between the mixed powder and the dispersing agent, but it is preferable to use 50 to 150 parts by weight of the mixed powder per 100 parts by weight of the dispersant. In this way, a suitable viscosity for the application to the substrate of the exhaust pipe can be achieved.
Als organische Bindemittel zum Vermischen mit der Grundstoffzusammensetzung zum Ausbilden einer Oberflächenbeschichtung lassen sich beispielsweise Polyvinylalkohol, Methylzellulose, Ethylzellulose, Karboxymethylzellulose usw. nennen. Diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.As organic binders for blending with the base composition for forming a surface coating, there can be exemplified polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, etc. These may be used singly or in combination of two or more.
Es können auch sowohl ein Dispersionsmittel als auch ein organisches Bindemittel gleichzeitig benutzt werden.Both a dispersant and an organic binder can be used simultaneously.
Außer einer flachen, halbrunden oder runden Form kann das Außenprofil auch eine beliebige andere Form aufweisen, etwa elliptisch oder polygonal.In addition to a flat, semicircular or round shape, the outer profile may also have any other shape, such as elliptical or polygonal.
Bei der Abgasleitung der vorliegenden Erfindung muss die Oberflächenbeschichtung nicht unbedingt auf der gesamten Außenumfangsfläche des Substrats ausgebildet werden, sondern kann auch nur an dem Teil ausgebildet werden, der die Isolation zum geringsten stromführenden Teil (Elektrode) herstellt.In the exhaust pipe of the present invention, the surface coating does not necessarily have to be formed on the entire outer peripheral surface of the substrate, but may be formed only on the part which makes the insulation the lowest current-carrying part (electrode).
Eine zwingende Bedingung für eine Abgasleitung der ersten Erfindung ist, dass sie ein Substrat aus Metall und eine Oberflächenbeschichtung aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält und auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, wobei dann, wenn fünf Rechteckabschnitte bestimmt werden, indem bei einer Aufnahme einer Schnittfläche mit einem Elektronenmikroskop parallel zur Dickenrichtung der Abgasleitung ein Abschnitt der Oberflächenbeschichtung derart in vertikaler Richtung zur Dickenrichtung der Abgasleitung in fünf Rechteckabschnitte geschnitten wird, dass deren Dicke nach dem Schneiden 10 μm beträgt, wenigstens ein Rechteckabschnitt ein Porenkonzentrationsabschnitt ist, bei dem das Verhältnis, in dem Poren in dem Rechteckabschnitt vorliegen, größer als bei den übrigen Rechteckabschnitten ist.A compelling condition for an exhaust pipe of the first invention is that it has a substrate of metal and a surface coating containing a non-crystalline inorganic material and formed on the surface of the substrate, wherein when five rectangle sections are determined by a section of the surface coating is cut in a vertical direction to the thickness direction of the exhaust pipe into five rectangular sections such that their thickness after cutting is 10 .mu.m, at least one rectangular section is a pore concentration section in which the Ratio in which there are pores in the rectangular section is larger than in the other rectangular sections.
Eine zwingende Bedingung für eine Abgasleitung der zweiten Erfindung ist, dass sie ein Substrat aus Metall und eine Oberflächenbeschichtung aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält und auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, wobei die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material, die ein nicht-kristallines anorganisches Material enthält, und eine Mischschicht aufweist, die ein nicht-kristallines anorganisches Material und ein kristallines anorganisches Material enthält, wobei die Oberflächenbeschichtung unabhängige Poren aufweist, wobei die unabhängigen Poren nicht das Äußere der Abgasleitung und die Oberfläche des Substrats miteinander verbinden, wobei die unabhängigen Poren örtlich begrenzt in einem Grenzflächenabschnitt zwischen der Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem Material und der Mischschicht vorliegen.A mandatory condition for an exhaust pipe of the second invention is that it comprises a metal substrate and a surface coating containing a non-crystalline inorganic material and formed on the surface of the substrate, the surface coating being a layer of non-crystalline inorganic material non-crystalline inorganic material containing a mixed layer containing a non-crystalline inorganic material and a crystalline inorganic material, the surface coating having independent pores, the independent pores not being the exterior of the exhaust pipe and the surface of the substrate interconnect, wherein the independent pores are localized in an interface portion between the layer of non-crystalline inorganic material and the mixed layer.
Indem diese zwingenden Bedingungen nach Bedarf mit den diversen im Detail erörterten Konstruktionen der ersten bis achten Ausführungsform sowie weiterer Ausführungsformen (etwa dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines kristallinen anorganischen Materials, Poren, die durch Zusetzen eines Porenbildungsmaterials ausgebildet werden, Poren, die durch Aufrauungsbehandlung ausgebildet werden usw.) kombiniert werden, können die gewünschten Wirkungen erzielt werden.By subjecting these stringent conditions as needed to the various constructions of the first to eighth embodiments discussed in detail and other embodiments (such as the presence or absence of a crystalline inorganic material, pores formed by adding a pore-forming material, pores formed by roughening treatment, etc .), the desired effects can be achieved.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 270, 2801, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 270, 280
- Abgasleitungexhaust pipe
- 10, 11, 12 10, 11, 12
- Substratsubstratum
- 20, 22020, 220
- Oberflächenbeschichtungsurface coating
- 20A, 20B, 20C, 20D, 20E20A, 20B, 20C, 20D, 20E
- Rechteckabschnittrectangular section
- 21, 21a, 21b, 22121, 21a, 21b, 221
- Schicht aus nicht-kristallinem anorganischem MaterialLayer of non-crystalline inorganic material
- 22, 22a, 22b, 22c, 222a, 222b22, 22a, 22b, 22c, 222a, 222b
- Mischschichtmixed layer
- 23, 23a, 23b23, 23a, 23b
- PorenkonzentrationsabschnittPore concentration section
- 3131
- nicht-kristallines anorganisches Materialnon-crystalline inorganic material
- 3232
- kristallines anorganisches Materialcrystalline inorganic material
- 33, 23333, 233
- unabhängige Poreindependent pore
- 3434
- BlindporeBlindpore
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- japanischen Industrienorm JIS C 2131 [0270] Japanese Industrial Standard JIS C 2131 [0270]
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