DE602004005130T2

DE602004005130T2 - Keramischer Wabenkörper

Info

Publication number: DE602004005130T2
Application number: DE602004005130T
Authority: DE
Inventors: Koichi Ikeshima
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-11-13
Also published as: EP1535664A1; JP4504660B2; JP2005144284A; EP1535664B1; DE602004005130D1; US20050106356A1; US7465486B2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Keramikwabenstruktur, in welcher ein sich durch eine Außenwand erstreckender, während eines Herstellungsverfahrens gebildeter offener Defekt, der einen Spalt und einen Riss umfasst, ausgebessert wird.
STAND DER TECHNIK
In Zusammenhang mit der Verhinderung der Luftverschmutzung ist in den letzten Jahren eine Verschärfung der Kraftfahrzeugsabgasbestimmungen diskutiert worden.
Derzeit wird zur Kraftfahrzeugsabgasreinigung ein Katalysator mit Keramikwabenstruktur als Träger verwendet, der mittels Extrusion monolithisch ausgebildet ist und eine Reihe von Durchlässen (Zellen) aufweist, die jeweils von Trennwänden umgeben sind. Zur Verbesserung der Reinigungswirksamkeit der Wabenstruktur wird an einer Studie zur Verbesserung der so genannten Kaltstarteigenschaften, womit die Verbesserung der Katalysatoraktivität zu einem anfänglichen Fahrzeitpunkt durch Verringerung der Wärmekapazität der Wabenstruktur, also ein rascheres Warmlaufen, gemeint ist, gearbeitet.
Dabei bedarf es einer Gewichtsreduktion ohne die geometrische Oberfläche einer Wabenstruktur (und zwar die Reduktion der Schüttdichte einer Wabenstruktur) zur Verringerung der Wärmekapazität einer Wabenstruktur zu verändern. Daher werden Maßnahmen wie die Reduktion der Dicke von Trennwänden, die Erhöhung der Porosität oder dergleichen gesetzt, um die Erfordernisse zu erfüllen. Die Reduktion der Dicke von Wabenstrukturtrennwänden stellt für die Produktionstechnologie beispielsweise ein äußerst schwieriges Unterfangen dar, da dies im Allgemeinen eine Abnahme der mechanischen Festigkeit der Wabenstruktur bewirkt. Da sich die Menge des verkneteten Tons im Außenwandabschnitt der Wabenstruktur (Wabenstrukturkörper), die zum Zeitpunkt des Extrusionsformens erhalten werden soll, von jener der Trennwände unterscheidet, ist es unvermeidbar, dass die Außenwand und die Trennwände nicht ausgeglichen sind. Wenn die Außenwand dicker gemacht wird, kommt es zu einem Zellverformungsdefekt, und wenn sie dünner gemacht wird, führt dies zu einem Spalt (Riss) in der Außenwand. Daher stellt die Ausbildung des Außenwandabschnitts der Keramikwabenstruktur den entscheidenden Aspekt in der Produktionstechnologie dar.
Im Fall einer solchen Wabenstruktur treten die offenen Defekte, die Spalte und Risse umfassen, welche sich durch die Außenwand erstrecken, beispielsweise verschiedene Defekte, die sich wie in 1 gezeigt durch die Außenwand erstrecken (offene Risse 1, laterale Spalten 2, vertikale Spalten 3) unweigerlich beim Trocknen oder Brennen in einem bestimmten Verhältnis auf.
Ein solcher offener, bei einem Herstellungsverfahren auftretender Defekt, der einen Spalt und einen Riss umfasst, die sich entlang der Außenwand erstrecken, kann zu einem Problem im Katalysatorbeschichtungsverfahren führen. Beim Katalysatorbeschichtungsverfahren wird dem Wabenstrukturdurchlass eine wässrige Aufschlämmung bereitgestellt, die ein Gemisch aus γ-Aluminiumoxid zur Erhöhung der spezifischen Oberfläche, Ceroxid als Sauerstoffabsorptionsmaterial, Zirconiumdioxid zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit oder dergleichen beinhaltet, und zwar mittels eines angelegten Drucks durch Abdichten des Außenumfangabschnitts der Keramikwabenstruktur. Falls sich zu diesem Zeitpunkt ein Loch durch die Außenwand erstreckt, wenn an die wässrige Lösung ein positiver Druck ausgeübt wird, tritt ein Teil der wässrigen Aufschlämmung zum Wabenstrukturaußenumfangabschnitt hin aus, wodurch der aus der Aufschlämmung ausgetretene Anteil überflüssig vorliegt und es beim nächsten Arbeitsvorgang zu einem Abdichtungsproblem kommen würde. Wenn die Wabenstrukturendfläche andererseits bei negativem Druck gehalten wird, würde es zu dem Problem kommen, dass die Aufschlämmung zumindest teilweise auf den Oberflächen der Wabenstrukturdurchlässe nicht beschichtet ist.
Ferner wird der im Katalysatorbeschichtungsverfahren erhaltene Wabenstrukturkatalysator in einem luftdichten Metallbehälter verwendet. Da die Wärmeausdehnung des Metallbehälters größer als die Wärmeausdehnung des Wabenstrukturkatalysators ist, ist der Wabenstrukturkatalysator im Metallbehälter über einer Keramikmatte unterge bracht, die eine Abdämpfungseigenschaft mit daran vorangelegtem mechanischem Druck aufweist, um eine Lockerung zu verhindern, sogar wenn sich der erhitzte Metallbehälter bei Gebrauch stärker als der Wabenstrukturkatalysator ausdehnt. Wenn sich das Katalysatormaterial dabei lokal an die Außenwand des Keramikwabenstrukturkatalysators haftet, wird der mechanische Druck an diesem Abschnitt hoch und könnte den Wabenstrukturkatalysator in manchen Fällen zerstören.
Zur Lösung oben dargestellten Problems sind verschiedene Gegenmaßnahmen vorgeschlagen worden, wie z.B. eine Wabenstruktur, die am Außenumfangsabschnitt mit einem dicken Verstärkermaterial bedeckt ist (siehe Patentschrift 1: JP-B-51-44713, JP-A-50077291), eine Wabenstruktur mit einer an der Außenwand bereitgestellten Struktur ohne Außenwand, die aus einer geformten und gebrannten Wabenstruktur ausgeschnitten wurde (siehe Patentschrift 2: JP-Y-53-34373), eine Wabenstruktur, deren Außenumfangswand eine darauf abgeschiedene Glasur aufweist (siehe Patentschrift 3: JP-U-53-133860), eine Wabenstruktur, bei der ein Durchlass des Außenumfangsabschnitts mit einem Keramikmaterial befällt ist (siehe Patentschrift 4: JP-A-56-129042), eine Wabenstruktur mit reduzierter Porosität am Außenumfangsabschnitt einschließlich der Außenwand (siehe Patentschrift 5: JP-A-56-129043), ein Verfahren zur Erhaltung einer Wabenstruktur mit guter Dimensionsgenauigkeit durch Zugabe eines Keramikmaterials an den Außenumfang der Struktur mit schlechter Genauigkeit (siehe Patentschrift 6: JP-U-7-183, EP-A-0.283.224) sowie eine Wabenstruktur mit unvollständigen Zellen im äußersten Umfang, die selektiv mit einem Keramikmaterial verschlossen sind (siehe Patentschrift 7: JP-A-7-246341).
Der in den Patentdokumenten 1 bis 7 geoffenbarte Stand der Technik weist jedoch nachstehend angeführte Probleme auf. Gemäß Dokument 1 verringert sich die Wärmeschockbeständigkeit auch wenn der Außenwanddefekt behoben werden kann, da der Wärmeausdehnungskoeffizient des Verstärkermaterials höher ist als jener der Wabenstruktur aus Cordierit. Wenn darüber hinaus die Außenwand mit dem Verstärkermaterial bedeckt ist, verlangsamt die erhöhte Wärmekapazität den Temperaturanstieg des Katalysators, was in der Folge zu einer Verschlechterung der Reinigungsleistung bei Kaltstart führt.
Das Patentdokument 2 betrifft ein Verfahren zum Anbringen einer Außenwand an einer Wabenstruktur ohne eine Außenwand, die aus einer geformten und gebrannten Wabenstruktur ausgeschnitten ist, wodurch dies kein Verfahren zum Verschließen eines großen Durchgangslochs (wobei das Durchgangsloch einen Durchmesser von beispielsweise 0,1 mm oder mehr aufweist) darstellt, das sich durch die Außenwand erstreckt.
Gemäß dem Patentdokument 3, das ein Verfahren zum Anbringen einer Glasur auf die Außenumfangswand betrifft, kann ein Defekt, wie z.B. ein großes Loch mit 0,1 mm oder mehr Durchmesser und einem relativ tiefen Riss oder dergleichen nicht gefüllt werden. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient der Glasur höher als jener der Wabenstruktur ist, verschlechtert sich darüber hinaus die Wärmeschockbeständigkeit.
Gemäß dem Patentdokument 4 bildet sich der Abschnitt mit den Zellen im gefüllten Außenumfangsabschnitt zu einer toten Zone aus, was die Abgasreinigung mittels Katalysator anbelangt, auch wenn der Außenwanddefekt tatsächlich behoben werden kann, da der befüllte Teil über keinen Abgasstrom verfügt. Gegenwärtig wird die Wabenstruktur nur durch die Seitenoberfläche gehalten, die unter Berücksichtigung des Gesamtvolumens mechanisch gehalten wird, wobei es des Abschnitts des gefüllten Durchlasses gemäß diesem Verfahren in keinster Weise bedarf. Im Fall eines Katalysators mit einem Durchmesser von 100 mm, werden bei einer 3 mm breiten toten Zone etwa 10 % oder mehr an Volumen verschwendet.
Gemäß dem Patentdokument 5 werden die Poren einer Wabenstruktur befällt. Die Pore einer herkömmlichen Keramikwabenstruktur beträgt im Allgemeinen 50 μm oder weniger. Daher kann ein solches Verfahren einen Defekt, wie z.B. ein großes Loch mit einem Durchmesser von 0,1 mm oder mehr und einem relativ tiefen Riss nicht füllen.
Das Patentdokument 6 betrifft ein Verfahren zur Erhaltung einer Wabenstruktur mit guter Dimensionsstabilität durch Bedecken des Außenumfangs der Struktur mit schlechter Genauigkeit mit einem Keramikmaterial. In manchen Fällen ist ein Abschnitt nicht mit dem Keramikmaterial bedeckt. Da im Fall des Patentdokuments 1 eine Bedeckungsschicht von 0,5 mm oder mehr teilweise vorliegt, sind Verschlechterungen der Reinigungseigenschaft beim Kaltstart unvermeidbar.
Das Patentdokument 7 betrifft ein Verfahren zum selektiven Verschließen der unvollständigen Zellen im äußersten Umfang mit einem Keramikmaterial. Da der offene Defekt, der einen Spalt und einen Riss umfasst, die sich entlang einer Außenwand (siehe 1) erstrecken, in keinster Weise berücksichtigt wird, kann ein Defekt bei einem vollständigen Zellabschnitt nicht verschlossen werden, auch wenn der Defekt aufgehoben werden kann, wenn der Defekt zufällig an einem unvollständigen Zellabschnitt vorliegt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts oben angeführter Probleme entwickelt und setzt sich zum Ziel, eine Keramikwabenstruktur bereitzustellen, die das Problem des Flüssigkeitsaustritts an einer Außenwand während des Katalysatorsbeschichtungsverfahrens durch Ausbessern des schadhaften Bereichs in der Außenwand behandeln kann, ohne die mechanische Festigkeit oder Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstrukturen zu beeinträchtigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Keramikwabenstruktur bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
eine Reihe an Durchlässen, die durch eine Anzahl an Trennwänden getrennt sind, wobei die Trennwände eine Dicke von 0,115 mm oder weniger aufweisen;
eine Außenwand, die die Durchlässe von einer Außenseite der Wabenstruktur trennt; und
ein Keramikmaterial, das in zumindest einen schadhaften Bereich auf einer Oberfläche der Außenwand gefüllt ist, wobei der schadhafte Bereich ein Loch mit zumindest 0,1 mm Breite aufweist und durch die Dicke der Außenwand kommuniziert, worin das Keramikmaterial eine Hauptkomponente hat, die einer Hauptkomponente der Wabenstruktur gleicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Ausbesserung einer Keramikwabenstruktur bereitgestellt, wobei die Wabenstruktur Folgendes umfasst:
eine Reihe an Durchlässen, die von einer Anzahl an Trennwänden voneinander getrennt sind, wobei die Trennwände eine Dicke von 0,115 mm und weniger aufweisen;
eine Außenwand, die die Durchlässe von der Außenseite der Struktur trennt; und
einen schadhaften Bereich auf einer Oberfläche der Außenwand, wobei der schadhafte Bereich ein Loch von zumindest 0,1 mm Breite aufweist, das durch die Dicke der Außenwand kommuniziert,
worin die Wabenstruktur behandelt wird durch entweder:
Einfüllen eines Keramikmaterials in den schadhaften Bereich vor dem Brennen der Wabenstruktur, wobei das Keramikmaterial eine Hauptkomponente aufweist, die einer Hauptkomponente der Keramikwabenstruktur vor dem Brennvorgang gleicht; oder
Einfüllen eines Keramikmaterials in den schadhaften Bereich nach dem Brennen der Keramikwabenstruktur, wobei das Keramikmaterial eine Hauptkomponente aufweist, die einer Hauptkomponente der Keramikwabenstruktur nach dem Brennvorgang gleicht.
Darüber hinaus wird das Keramikmaterial vorzugsweise nicht nur in das Loch gefüllt, sondern auch in den Durchlass, der mit dem Loch des schadhafte Bereichs in Kommunikation steht.
Es gilt anzumerken, dass das Wort "hauptsächlich" bedeutet, dass jedes angeführte Material in einer Menge vorliegt, die fähig ist, einen Großteil des Aufbaus und/oder der Zusammensetzung zu teilen, wenn das besagte Wort verwendet wird, um den Aufbau und/oder die Zusammensetzung eines bestimmten Materials zu definieren. Wenn die Keramikwabenstruktur ein unter Verwendung eines wasserlöslichen Bindemittels geformter Körper ist, besteht das Keramikmaterial aus einem mit Öl verkneteten Rohmaterial.
Wenn es sich bei der Keramikwabenstruktur um einen gebrannten Körper handelt, besteht das Keramikmaterial (Zementmaterial (1)) hauptsächlich aus Cordieritpartikeln und kolloidalem Siliciumdioxid.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Keramikmaterial (Zementmaterial (2)) vorzugsweise ein Katalysatorschlamm, der hauptsächlich aus γ-Aluminiumoxid besteht, wenn es sich bei der Keramikstruktur um einen gebrannten Körper handelt.
Gemäß den vorliegenden Erfindung weist die Wabenstruktur vorzugsweise einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 3,0 × 10^-6/°C in dem Abschnitt auf, in den das Keramikmaterial eingefüllt ist.
Gemäß der Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann ein in den Außenwänden ausgebildeter schadhafter Bereich ausgebessert werden ohne die mechanische Festigkeit und/oder Wärmeschockbeständigkeit zu beeinträchtigen. Ferner kann das Problem des Flüssigkeitsaustritts an den Außenwänden während des Katalysatorbeschichtungsverfahrens ebenfalls gelöst werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die Beispiele der in den Außenwänden einer Keramikwabenstruktur ausgebildete Defekte schematisch darstellt.
2 ist eine perspektivische Teilansicht, die den durch Ablösen der Außenwand gebildeten Austrittsabschnitt im Abschnitt, der an die 3 bis 4 mm breite Öffnung der offenen Risse im Vergleichsbeispiel 3 angrenzt, schematisch darstellt.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung umfasst:
eine Reihe an Durchlässen, die durch eine Anzahl an Trennwänden getrennt sind, wobei die Trennwände eine Dicke von 0,115 mm oder weniger aufweisen;
eine Außenwand, die die Durchlässe von einer Außenseite der Wabenstruktur trennt; und
ein Keramikmaterial, das in zumindest einen schadhaften Bereich auf einer Oberfläche der Außenwand gefüllt ist, wobei der schadhafte Bereich ein Loch mit zumindest 0,1 mm Breite aufweist und durch die Dicke der Außenwand kommuniziert, worin das Keramikmaterial eine Hauptkomponente hat, die einer Hauptkomponente der Wabenstruktur gleicht.
Da die Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung den schadhaften Abschnitt in den Außenwänden, wie z.B. ein großes Loch mit einem Durchmesser von 0,1 mm oder mehr und einem relativ tiefen Riss, was bisher kaum von herkömmlichen Verfahren berücksichtigt wurde, ausbessern kann, ohne dabei die mechanische Festigkeit oder Wärmeschockbeständigkeit zu beeinträchtigen und auch in der Lage ist, das Flüssigkeitsaustrittsproblem in die Außenwände im Katalysatorbeschichtungs verfahren zu lösen, kann die Ausbeute und Leistung des Keramikwabenstrukturkatalysators verbessert werden.
Zuerst folgt eine Erklärung des Außenwanddefekts der Keramikwabenstruktur und den sich daraus ergebenden Problemen. Wie in 1 gezeigt, können verschiedene Durchlassdefekte in den Außenwänden der Keramikwabenstruktur auftreten. Die Kennzahl 1 bezeichnet die "offenen Risse", die dann auftreten, wenn die Materialbereitstellung für die Außenwandausbildung zum Zeitpunkt der Bildung nicht ausreicht. Kleine davon bilden sich zu Löchern aus. Je nach Zustand kann es sich um einen Spalt handeln, aus dessen Ende sich ein Riss bilden kann. Die Kennzahl 2 bezeichnet einen "lateralen Spalt", der durch rasches Teiltrocknen der Außenwände oder drastische Kontraktion des Außenumfangsabschnitts während des Brennens zustande kommt. Die Kennzahl 3 bezeichnet den "vertikalen Spalt", der beim Trocknen und Brennen aufgrund von unzureichendem Druckverbinden des Materials zum Zeitpunkt des Ausbildens oder durch die Kontraktion, welche durch drastisches Trocknen und Brennen des Außenwandabschnitts auftritt, entsteht.
Da Teil des Materials zum Ausbilden der Außenwände auch aus einem Schlitz zum Ausbilden der Trennwand der Düse bereitgestellt ist, reicht die Materialzufuhr zu den Außenwänden häufig nicht aus, wenn es sich um eine dünne Trennwand handelt. Insbesondere bei einer Trennwanddicke von 0,115 mm oder weniger kann es leicht zur Bildung von offenen Rissen in den Außenwänden kommen. Bei lateralen Spalten und vertikalen Spalten mit dünner Außenwand wird dies hauptsächlich durch eine Veränderung des Außenzustands beeinflusst, oder es kann, verglichen mit einer stärkeren Dicke, leicht zu einem unzureichenden Druckverbinden kommen, sodass es, verglichen mit einem Fall mit einer Trennwanddicke von 0,1115, leicht zur Veränderung des äußeren Erscheinungsbilds kommen kann. Das Defekthäufigkeitsverhältnis zum Zeitpunkt der Ausbildung über einen Zeitraum von 1 Monat ist in Tabelle 1 angeführt.
(Tabelle 1)
Wenn eine Wabenstruktur mit einem solchen Defekt im Katalysatorbeschichtungsverfahren bereitgestellt wird, kommt es zu verschiedenen Problemen. Im Katalysatorbeschichtungsverfahren wird das Wabenstrukturende mehrere mm tief in die Aufschlämmung getaucht, um den Wabenstruktur-Außenwandabschnitt abzudichten, damit die Aufschlämmung im Wabenstrukturdurchlass nach oben bewegt wird, indem ein negativer Druck an das andere Ende angelegt wird. Anschließend kehrte das Flüssigkeitsniveau auf die Ursprungsstellung zurück, indem der Druck zum Zeitpunkt als das Aufschlämmungsflüssigkeitsniveau eine vorbestimmte Stellung erreichte, freigesetzt wurde. Danach wird es entnommen, um die überschüssige Aufschlämmung im Wabenstrukturdurchlass auszublasen.
Zu diesem Zeitpunkt kann das Aufschlämmungsflüssigkeitsniveau nicht erhöht werden, da der an den Durchlass angelegte Druck aufgrund des Lufteinlasses durch das Loch, wenn ein Loch in den Außenwänden vorliegt, kein negativer Druck sein kann und aufrechterhalten werden kann. Wenn darüber hinaus ein positiver Druck an die Flüssigkeit in oben angeführtem Zustand angelegt wird, wird dadurch eine Verarbeitung auf gleiche Weise ermöglicht, da das Flüssigkeitsniveau im Wabenstrukturdurchlass erhöht wird. Wenn jedoch ein Loch in den Außenwänden vorliegt, tritt die Aufschlämmung aus dem Loch aus, wodurch der Aufschlämmungsaustritt zu einer Verfärbung des Verdichtungsmaterials führt. Daher verschlechtert sich die Verdichtungsleistung oder die Aufschlämmung senkt sich zu den Außenwänden ab.
Was das als Katalysator zu dienende Edelmetall anbelangt, gibt es den Fall, bei dem zusätzlich getragen wird, nachdem die Aufschlämmung getragen worden ist und jenen Fall, bei dem ein Aufschlämmungsmaterial mit dem vorbeladenen Edelmetall verwendet wird. In beiden Fällen bedarf es einer langen Zeit, um das Edelmetall auf der Aufschlämmung zu tragen. In letzterem Fall ist es üblich, die gesamte Wabenstruktur in die Edelmetalllösung einzutauchen, wodurch das Edelmetall von der Aufschlämmung, die zu den Außenwänden abgesunken ist, getragen wird, was zu einer Verschwendung in beiden Fällen führt.
Was ferner die Defektgröße anbelangt weist eine herkömmliche Keramikwabenstruktur Poren auf, die, in den meisten Fällen mittels Quecksilberporosimeterverfahren gemessen, über eine Größe von 50 μm oder weniger verfügen. Im Katalysatorschritt kommt es zu einem Problem bei der Einführung der Aufschlämmung in den Durchlass mittels negativem Druck, wenn ein Durchgangsloch von 0,1 mm oder mehr, was einem doppelten Durchmesser davon entspricht, in den Außenwänden vorliegt. Die Größe des Durchgangslochs während des Aufschlämmungsaustritts von den Außenwänden hängt hauptsächlich von der Aufschlämmungsviskosität ab; erfahrungsgemäß beträgt sie etwa 0,5 mm oder mehr. Obwohl es bei einem 0,3 mm großen Durchgangsloch zu Austritten kommen kann, ist es im Allgemeinen äußerst selten und in einem annehmbaren Niveau. Das Problem wird augenscheinlicher bei der Verdünnung der Trennwanddicke auf 0,115 mm oder dünner, sodass die Durchlassdichte eine Dichte von 62, 93, 140 Stück/cm² erreicht, um die Aufschlämmungsviskosität zur Verhinderung der Verdrosselung zu verringern.
Angesichts oben angeführter Probleme löst die Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung das Problem des Flüssigkeitsaustritts an die Außenwand im Katalysatorbeschichtungsverfahren bei einer Trennwanddicke von 0,115 mm oder weniger.
Zu diesem Zeitpunkt wird es im Fall einer Keramikwabenstruktur mit einer Trennwanddicke von 0,115 mm bevorzugt, die schadhaften Abschnitte durch Aufbringen einer Paste, wie z.B. ein Keramikmaterial, zur Ausbesserung der Außenwände zu befüllen, da schadhafte Abschnitte in der Außenwand an mehreren Stellen oder weniger in den meisten Fällen vorliegen.
Dabei wird es bevorzugt, dass das Keramikmaterial nicht nur in das Loch, sondern auch in den Durchlass, der mit dem Loch in Kommunikation steht, befällt wird. Wenn der Durchlass verschlossen ist, fließt auch kein Abgas, auch wenn die Aufschlämmung nicht getragen wird. Sogar in jenem Fall, bei dem der Durchlass an mehreren Stellen zur Ausbesserung verschlossen ist, werden Reinigungsleistung und Druckverlust dadurch nicht beeinflusst. Bei einem großen Defekt kann ein Ablösen des ausgebesserten Abschnitts verhindert werden, indem eher der Durchlass verschlossen wird, anstelle des Verbindens des Ausbesserungsmaterials an die Außenwände.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Wabenstruktur im Abschnitt mit dem eingefüllten Keramikmaterial zur Verhinderung der Verschlechterung der mechanischen Festigkeit oder der Wärmeschockbeständigkeit weniger als 3,0 × 10^-6/°C beträgt, wenn die Wabenstruktur praktisch verwendet wird.
Wenn die Ausbesserung vor dem Brennen der Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung erfolgt, wird das gleiche Keramikmaterial (Ausbesserungsmaterial) wie das Wabenstrukturmaterial in pastenartiger From verwendet. Hierin bezieht sich das gleiche Material wie die Wabenstruktur auf das Keramikmaterial mit Ausnahme der Flüssigkeit und des Bindemittels zum Formen.
Obwohl das vor dem Brennen verwendete Wabenstrukturmaterial zu diesem Zeitpunkt keiner besonderen Beschränkung unterliegt, wird im Fall von Cordierit-Rohmaterial, das durch Brennen der Wabenstruktur zu Cordierit gemacht werden soll, das gleiche Cordierit-Rohmaterial für das Ausbesserungsmaterial verwendet.
Wenn Wasser und wasserlösliches Bindemittel bei der Ausbildung der Wabenstruktur verwendet werden, wird es bevorzugt, wie eine Paste mit nichtwässrigem Öl zu kneten oder dergleichen, damit der Wabenstruktur-Formkörper nicht durch das Ausbesserungsmaterial verändert wird. Was das in diesem Verfahren verwendete Öl betrifft, gibt es keine besonderen Beschränkungen, es eignet sich beispielsweise Kerosin. Wenn Flüssigkeit und Bindemittel nicht Wasser oder ein wasserlösliches Material sind, ist es nicht auf Öl beschränkt, und wenn wasserlösliche Flüssigkeit und Binde mittel verwendet werden, kann Wasser als Ausbesserungsmaterial verwendet werden.
Gemäß der Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, wenn die Ausbesserung nach dem Brennen der Wabenstruktur durchgeführt wird, dass der schadhafte Abschnitt an der Außenwand mit einem Zementmaterial (Zementmaterial (1) oder Zementmaterial (2)) als Keramikmaterial (Ausbesserungsmaterial) ausgebessert wird. Das Zementmaterial kann das gleiche oder ein geringeres Porositäts- und Wasserabsorptionsverhältnis wie jenes des Wabenstrukturhauptkörpers aufweisen und über Wasserabweisungseigenschaften verfügen. Es wird ferner gewünscht, dass das Zementmaterial eine geringe Kontraktion durch Trocknen aufweist, um durch das Trocknen bewirkte Bildungen eines durchgehenden Risses zu verhindern.
Es wird gewünscht, dass das Zementmaterial (1) etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist wie jener der Wabenstruktur, und noch bevorzugter ist es, die Materialteilchen des Wabenstrukturhauptkörpers für das Aggregat zu verwenden, damit der Wärmeausdehnungskoeffizient näher liegt.
Hierin betreffen die Materialteilchen des Wabenstrukturhauptkörpers im Allgemeinen Cordieritpartikel. Indem kolloidales Oxid für die Cordieritpartikel als anorganisches Bindemittel verwendet wird, kann das Zementmaterial (1) erhalten werden. Es ist darüber hinaus erwünscht, dass das Zementmaterial (1) ein Gewichtsverhältnis zwischen den Cordieritpartikeln und dem kolloidalen Oxid (bezogen auf die Feststoffkomponente) von 100:2 bis 100:50 aufweist, um das Haftungsvermögen des ausgebesserten Abschnitts am Wabenstrukturhauptkörper und die Wärmeeigenschaften der Wabenstruktur nach der Ausbesserung vorzugsweise zu erhalten. Vorzugsweise sind die Cordieritpartikel gebrannte Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von im Allgemeinen 50 μm oder weniger. Optional können solche verwendet werden, die über eine Zweistufen-Teilchenverteilung verfügen, die durch Einmischen von Teilchen mit einer feinen mittleren Teilchengröße und solcher mit relativ grober mittlerer Teilchengröße hergestellt werden, wie z.B. ein Gemisch aus jenen mit einer mittleren Teilchengröße von 15 μm oder weniger und jenen mit einer mittleren Teilchengröße von 30 μm oder mehr oder dergleichen. Was das kolloidale Oxid anbelangt, unterliegt dies keiner besonderen Beschränkung, womit sich kolloidale Kieselsäure gut eignet.
Das Zementmaterial (2) ist ein Katalysator-Aufschlämmmaterial, das hauptsächlich aus γ-Aluminiumoxid besteht und im Katalysatorbeschichtungsverfahren zu verwenden ist. Die Aufschlämmungsviskosität kann im Katalysatorbeschichtungsverfahren so eingestellt werden, dass es als Ausbesserungsmaterial verwendet werden kann.
BEISPIELE
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Beispiele 1 bis 3, Vergleichsbeispiele 1 und 2)
Zur Auswahl des Ausbesserungsmaterials wurde die folgende Bewertung durchgeführt. Es wurden ein Formkörper und ein gebrannter Körper einer Wabenstruktur, die durch Brennen zu Cordierit gemacht werden sollen, mit einer Rippendicke von 0,09 mm, 62 Durchlässen/cm², einem Durchmesser (von 106 mm × Höhe 114 mm, und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 0,5 × 10^-6/°C hergestellt. Unter den Formkörpern wurden jene ausgewählt, die Defekte, wie offene Risse oder einen vertikalen Spalt aufwiesen, um mit dem Keramikmaterial (Ausbesserungsmaterial) "vor dem Brennen" ausgebessert zu werden, wie in Tabelle 2 zur Überprüfung des ausgebesserten Abschnitts nach dem Brennen gezeigt (Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1) ist. Unter den Formkörpern wurden ferner jene ausgewählt, die Defekte, wie offene Risse oder einen vertikalen Spalt aufwiesen, und gebrannt, um mit dem Keramikmaterial (Ausbesserungsmaterial) "nach dem Brennen" ausgebessert zu werden, wie in Tabelle 2 zur Überprüfung des ausgebesserten Abschnitts nach dem Erhitzen (Beispiel 2 bis 3, Vergleichsbeispiel 2) gezeigt ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wurde durch den in einer Größe von 3,5 × 3,5 × 50 Lmm zugeschnittenen Prüfling gemessen, was den ausgebesserten Abschnitt mit dem vertikalen Spaltabschnitt mit einschloss. Das Erhitzen erfolgte darüber hinaus bei 900°C, was in einem Kraftfahrzeug 10 Stunden in einem elektrischen Ofen angewandt werden kann.
Aus den Ergebnissen von Tabelle 2 geht hervor, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Keramikmaterials (Ausbesserungsmaterial) in den Beispielen 1 bis 3 dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wabenstruktur angenähert ist, sodass die Ausbesserungen vorzugsweise ohne Abnormalitäten ausgeführt werden können. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient des Keramikmaterials (Ausbesserungsmaterial) des Aluminiumoxids (Vergleichsbeispiel 1) und des Zirconiumdioxidsilicats (Vergleichsbeispiel 2) größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Wabenstruktur kam es vergleichsweise zu Abnormalitäten im ausgebesserten Abschnitt.
(Beispiele 4 und 5, Vergleichsbeispiele 3 bis 5)
40 Stück Keramikwabenstrukturen mit offenen Rissen 1 (siehe 1) wurden vor dem Brennen hergestellt. Die offenen Risse befanden sich in gespaltenem Zustand, wie eine Lippe mit einer maximalen Öffnungsbreite von 0,3 mm × 4 mm, einer Länge von 4 bis 10 mm und einem maximalen Riss von 5 mm am Ende und erstreckten sich senkrecht zum Durchlass, wobei 5 bis 21 Stücke an einem Längenabschnitt von 30 mm in der gesamten Längenrichtung eine Reihe bilden. Als Wabenstrukturmaterial wurde ein Rohmaterial verwendet, dass durch Brennen zu Cordierit gemacht werden soll. 10 Stücke daraus wurden durch Beschichten einer Paste, die mittels Verkneten des gleichen Materials mit Öl hergestellt wurden, auf die schadhaften Abschnitte ausgebessert, sodass die darauf beschichtete Oberfläche mit den Außenwänden plan war. Danach wurde diese mit 30 Stück, welche offene Risse aufwiesen, die nicht verbessert worden waren und 10 Stücken gebrannt, deren äußeres Erscheinungsbild keine Defekte, wie z.B. offene Risse aufwiesen, um eine Cordierit-Wabenstruktur mit einer Rippendicke von 0,065 mm, 140 Durchlässen/cm² und einem Durchmesser Φ von 106 mm × Höhe 114 mm zu erhalten. Die Ausgebesserten wurden als Beispiel 4, jene ohne Ausbesserung als Vergleichsbeispiel 3 und jene ohne Defekt als Vergleichsbeispiel 4 bezeichnet.
Darüber hinaus wurden 10 Stück mit offenen Rissen, die ohne Ausbesserungen gebrannt wurden, durch Beschichten eines Ausbesserungsmaterials ausgebessert, das durch Vermischen von 20 Gew.-% kolloidaler Kieselsäure und 80 Gew.-% Cordierit- Feinpartikeln und Verkneten wie eine Paste in den Abschnitt mit den offenen Rissen hergestellt wurde, damit die darauf beschichtete Oberfläche mit den Außenwänden plan war, und durch Trocknung, was Beispiel 5 ergab. Durch gleichmäßiges Beschichten auf etwa eine Dicke von 1 mm einer durch Vermischen von 20 Gew.-% kolloidaler Kieselsäure und 80 Gew.-% Zirconiumdioxid-Silicatteilchen hergestellten Aufschlämmung an den Außenumfang der Wabenstrukturen und Trocknen wurde Vergleichsbeispiel 5 erhalten.
Bezugnehmend auf die Beispiele 4, 5 und das Vergleichsbeispiel 5 wurden die Durchlässe von den Enden aus überprüft. Daraus ergab sich, dass 10 bis 12 Stück der Kanäle, die an die Außenwände angrenzten und Abschnitte mit den offenen Rissen aufwiesen, durch das Ausbesserungsmaterial verschlossen wurden. Die Seitenoberfläche in der Nähe der Endfläche dieser Wabenstrukturen wurde mit einer dünnen zylinderförmigen synthetischen Harzplatte befestigt, um eine feste Abdichtung zu sichern. Durch Einströmen von Luft bei 9 m³/min wurde der ausgebesserte Abschnitt überprüft. Der ausgebesserte Abschnitt hatte sich nicht abgelöst. Ferner wurde der Luftverlust durch Platzieren einer Hand in der Nähe der Außenwände überprüft. Im Vergleichsbeispiel 3, das nicht ausgebessert worden war, kam es zu Luftverlust. In den Beispielen 4, 5 und im Vergleichsbeispiel 5 kam es jedoch zu keinen Luftverlusten, was die Wirksamkeit der Ausbesserung bestätigte.
Als Nächstes wurden für die Beispiele 4, 5 und die Vergleichsbeispiele 3 bis 5 verschiedene nachstehend angeführte Leistungstests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.
In Bezug auf den Druckverlust wurde die Raumtemperaturluft zur Messung des Druckunterschieds vor und hinter der Wabenstruktur zugeführt, wobei die Wabenstrukturen mit einer Keramikmatte um den Außenumfang gewickelt waren. Daraus ergab sich, dass sämtliche Prüflinge der Beispiele 4, 5 und der Vergleichsbeispiele 3 bis 5 die gleichen Werte aufwiesen. Daher wurde bestätigt, dass die Verschließung der 10 bis 12 Stück an Durchlässen mit dem Ausbesserungsmaterial durch Ausführen einer Ausbesserung keinen Einfluss nimmt.
Als Nächstes wurden zur Bestätigung der Leistung als Katalysatorträger Tests hinsichtlich der mechanischen Festigkeit und Wärmeschockbeständigkeit wie folgt durchgeführt.
(1) Test zur Feststellung der mechanischen Festigkeit
Der Test zur Feststellung der mechanischen Festigkeit wird auch als isostatischer Test bezeichnet. Eine Aluminiumplatte mit einem Durchmesser von etwa 106 mm und einer Dicke von etwa 20 mm wurde auf die oberen und unteren Enden der Wabenstruktur über eine Urethanplatte von etwa 0,5 mm Dicke platziert. Ferner wurde die Seitenfläche mit einem Urethanrohr von etwa 0,5 mm Dicke eingewickelt, um eine feste Abdichtung bereitzustellen. Anschließend folgte die Platzierung in einem mit Wasser befüllten Druckbehälter. Der hydraulische Druck wurde schrittweise bis auf 1 MPa erhöht. Dann folgte die Entnahme aus dem Behälter, um das äußere Erscheinungsbild zu prüfen (Belastungswiderstandstest). Anschließend wurde die Wabenstruktur erneut fest abgedichtet und im Druckbehälter platziert. Der hydraulische Druck wurde erhöht und der Druck aufgezeichnet, als der Klang beim Zerbersten erzeugt wurde. Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 als Mittelwert der 5 Stück der Prüflinge angeführt.
(2) Wärmeschockbeständigkeit
Der Test für die Wärmeschockbeständigkeit wurde gemäß dem in der Kraftfahrzeugsnorm spezifizierten Verfahren JASO-M-505-87 durchgeführt, wobei die Wa benstruktur bei Raumtemperatur in einem bei 700°C + Raumtemperatur gehaltenen elektrischen Ofen platziert wurde. Solche ohne Rissbildung oder anderen Abnormalitäten mit einem metallischen Klang beim Hammertest wurden mit "bestanden" und jene mit Rissbildung oder einem dumpfen Klang im Hammertest wurden mit "nicht bestanden" bewertet. Der Test wurde wiederholt, wobei die Temperatur im elektrischen Ofen um 50°C erhöht wurde, und zwar jedes Mal, wenn die Bewertung "nicht bestanden" lautete. Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 als Mittelwert der 4 Stück der Prüflinge angeführt.
Was den Test hinsichtlich der mechanischen Festigkeit anbelangt, wiesen die Beispiele 4, 5 und das Vergleichsbeispiel 4 exakt den gleichen Zustand wie vor dem Test auf. Im Gegensatz dazu war der Abschnitt der Außenwand bei jenen, die nicht ausgebessert worden waren (Vergleichsbeispiel 3), angrenzend an die Öffnung der offenen Risse mit einer Breite von 3 bis 4 mm und in der Folge der mangelhafte Abschnitt 4 mit etwa 5 × 4 bis 10 × 8 mm, der aus 3 bis 4 Stücken der offenen Risse als einheitlicher schadhafter Abschnitt (der schraffierte Teil in 2) bestand, abgelöst. Solche, die nicht ausgebessert worden waren (Vergleichsbeispiel 3) zeigten ferner einen geringen Zerstörungswert am offenen Rissabschnitt. Im Vergleich dazu wurden jene, die ausgebessert worden waren (Beispiele 4, 5, Vergleichsbeispiel 4, 5) an den ausgebesserten Abschnitten nicht zerstört, sondern an anderen Abschnitten. Daraus ergibt sich die Bestätigung der Verbesserung der mechanischen Festigkeit durch die Ausbesserung.
Hinsichtlich des Tests zur Feststellung der Wärmeschockbeständigkeit betrug der höchste Temperaturunterschied bei den Prüflingen, die als "bestanden" bewertet wurden, 850°C für alle 4 Arten der Prüflinge (Beispiele 4, 5, Vergleichsbeispiele 3, 4). Da es zu Rissbildungen an einem anderen Abschnitt als den offenen Rissen kam, wurde bestätigt, dass die offenen Risse bzw. die Ausbesserung der offenen Risse keinen Einfluss auf die Wärmeschockbeständigkeit nimmt. Andererseits wurde die drastische Senkung im Vergleichsbeispiel 5 aufgrund des Einflusses des ausgebesserten Materials, das auf dem Außenumfang angebracht wurde, bestätigt. Es wird vermutet, dass dies mit der Verwendung von Zirconiumdioxidsilicat in Zusammen hang steht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient auf dem gesamten Außenumfang beträchtliche 10 × 10^-6/°C beträgt.
(Beispiele 6 und 7, Vergleichsbeispiele 6 bis 8)
40 Stück der Keramikwabenstrukturen mit 5 Linien an vertikalen Spalten 3 (siehe 1) wurden vor dem Brennen innerhalb eines Bereichs von 180° hergestellt. Der vertikale Spalt erweiterte sich um etwa 0,4 mm Breite in den Außenwänden entlang der gesamten Länge. Was die Tiefe (Radialrichtung) angeht, erstreckte sich der vertikale Spalt bei manchen in die Außenwand und die nächsten zwei Wände. Wie in Beispiel 4 wurden 10 Stück durch Beschichten eines mit Öl verkneteten Materials hergestellt. Anschließend wurden sie mit jenen, die nicht ausgebessert waren, gebrannt, um die Cordierit-Wabenstruktur mit einer Rippendicke von 0,09 mm, 62 Durchlässen/cm² und einem Durchmesser von 106 mm × Höhe 114 mm zu erhalten.
Jene, die ausgebessert waren, wurden als Beispiel 6, jene, die nicht ausgebessert waren, wurden als Vergleichsbeispiel 6 und jene ohne Defekt wurden als Vergleichsbeispiel 7 bezeichnet.
Darüber hinaus wurden 10 Stück, die ohne Ausbesserung gebrannt wurden, durch Beschichten eines Ausbesserungsmaterials ausgebessert, das durch Vermischen von 20 Gew.-% kolloidale Kieselsäure und 80 Gew.-% Cordierit-Feinpartikeln und Kneten wie eine Paste hergestellt wurde, um die darauf beschichtete Oberfläche mit den Außenwand plan zu machen, um Beispiel 7 zu erhalten. Durch Beschichten eines Zirconiumsilicats an die Außenwände der 10 Stück, die ohne Ausbesserung auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 gebrannt wurden, konnte das Vergleichsbeispiel 8 erhalten werden.
Als Nächstes wurden für die Beispiele 6, 7 und die Vergleichsbeispiel 6 bis 8 verschiedene nachstehend angeführte Leistungstests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt. Was die Beispiele 6, 7 anbelangt wurde als Ergebnis der Durchlassüberprüfung aus der Endfläche nur ein Durchlass durch das Ausbesse rungsmaterial an 5 Abschnitten, der an die Außenwände angrenzte, verschlossen werden. Was die Wabenstrukturen angeht, wurden die Tests hinsichtlich Ablöseeigenschaften und Luftverlust auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt und keine Abnormalität festgestellt. Was den Druckverlust anbelangt bestand, wie in Beispiel 1, kein Unterschied zwischen den Prüflingen aus den Beispielen 6, 7 und den Vergleichsbeispielen 6 bis 8.
In den Tests hinsichtlich Belastungswiderstand und mechanischer Festigkeit waren die ausgebesserten Waren (Beispiele 6, 7, Vergleichsbeispiele 7, 8) ausgezeichnet. Der Zerstörungstest ergab, dass unter den Prüflingen der Beispiele 6, 7 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8 kein Unterschied bestand. Obwohl ein Biegen der Außenwände (Vergleichsbeispiel 6) im Belastungswiderstandstest im Allgemeinen nicht als "nicht bestanden" angesehen wird, wenn es beim Einblechen erfolgt, können die Außenwände des gebogenen Abschnitts durch die Vibration bei Gebrauch verteilt werden oder dergleichen, sodass das Abgas um 1 Zellbreite in direkten Kontakt mit der Keramikmatte für das mechanische Tragen der Wabenstruktur kommt, was nicht bevorzugt wird.
Der Wärmeschockbeständigkeitstest ergab, dass obwohl eines unter 8 Stück der ausgebesserten Waren (Beispiele 6 und 7) am ausgebesserten Abschnitt Risse aufwies (die anderen 7 Stück wiesen Rissbildungen an den Abschnitten ohne Ausbesserungen auf), eines unter 4 Stück der nicht ausgebesserten Waren (Vergleichsbeispiel 6) eine Rissbildung am vertikalen Spaltabschnitt aufwies. Daraus geht hervor, dass obwohl es am vertikalen Spaltabschnitt zu Rissen kommen kann, kann in Anbetracht dessen, dass kein Unterschied hinsichtlich der Zerstörungstemperatur besteht, schlussgefolgert werden, dass keine Beeinträchtigungen, einschließlich der Abnahme der Zerstörungstemperatur oder dergleichen, durch die Ausbesserung zu erwarten sind.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Keramikwabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise als Filter zum Einfangen von Feinpartikeln im Abgas von beispielsweise Verbrennungsmotoren, Kesseln oder dergleichen verwendet werden.

Claims

Keramikwabenstruktur umfassend: eine Reihe an Durchlässen, die durch eine Anzahl an Trennwänden getrennt sind, wobei die Trennwände eine Dicke von 0,115 mm oder weniger aufweisen; eine Außenwand, die die Durchlässe von einer Außenseite der Wabenstruktur trennt; dadurch gekennzeichnet, dass ein Keramikmaterial in zumindest einen schadhaften Bereich auf einer Oberfläche der Außenwand gefüllt ist, wobei der schadhafte Bereich ein Loch mit zumindest 0,1 mm Breite aufweist und durch die Dicke der Außenwand kommuniziert, worin das Keramikmaterial eine Hauptkomponente hat, die einer Hauptkomponente der Wabenstruktur gleicht.
Keramikwabenstruktur nach Anspruch 1, worin das Keramikmaterial ferner in den mit dem Loch in Kommunikation stehenden Durchlass gefüllt ist.
Keramikwabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die Keramikwabenstruktur ein ein wasserlösliches Bindemittel umfassender Formkörper ist und das Keramikmaterial aus mit Öl verknetetem Rohmaterial zusammengesetzt ist.
Keramikwabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die Keramikwabenstruktur ein gebrannter Körper ist und das Keramikmaterial hauptsächlich aus Cordieritpartikeln und kollodialem Siliciumdioxid zusammengesetzt ist.
Keramikwabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die Keramikwabenstruktur ein gebrannter Körper und das Keramikmaterial ein Katalysatorschlamm ist, der hauptsächlich aus γ-Aluminiumoxid zusammengesetzt ist.
Keramikwabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Wabenstruktur einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 3,0 × 10^-6/°C in dem Abschnitt aufweist, in den das Keramikmaterial eingefüllt ist.
Keramikwabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der schadhafte Bereich aus Folgendem ausgewählt wird: einer offenen Spalte; einem lateralen Riss; einem vertikalen Riss.
Verfahren zur Ausbesserung einer Keramikwabenstruktur, wobei die Keramikwabenstruktur Folgendes umfasst: eine Reihe an Durchlässen, die von einer Anzahl an Trennwänden voneinander getrennt sind, wobei die Trennwände eine Dicke von 0,115 mm und weniger aufweisen; eine Außenwand, die die Durchlässe von der Außenseite der Struktur trennt; und einen schadhaften Bereich auf einer Oberfläche der Außenwand, wobei der schadhafte Bereich ein Loch von zumindest 0,1 mm Breite aufweist, das durch die Dicke der Außenwand kommuniziert, worin die Wabenstruktur behandelt wird durch entweder: Einfüllen eines Keramikmaterials in den schadhaften Bereich vor dem Brennen der Wabenstruktur, wobei das Keramikmaterial eine Hauptkomponente aufweist, die einer Hauptkomponente der Keramikwabenstruktur vor dem Brennvorgang gleicht; oder Einüllen eines Keramikmaterials in den schadhaften Bereich nach dem Brennen der Keramikwabenstruktur, wobei das Keramikmaterial eine Hauptkomponente aufweist, die einer Hauptkomponente der Keramikwabenstruktur nach dem Brennvorgang gleicht.
Verfahren nach Anspruch 8, worin die Wabenstruktur vor dem Brennen ausgebessert wird, das Keramikmaterial aus einem mit Öl verknetetem Rohmaterial zusammengesetzt ist und die Wabenstruktur ein wasserlösliches Bindemittel enthaltender Formkörper ist.
Verfahren nach Anspruch 8, worin die Wabenstruktur nach dem Brennen ausgebessert wird und das Keramikmaterial hauptsächlich aus Cordieritpartikeln und kollodialem Siliciumdioxid zusammengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, worin die Wabenstruktur nach dem Brennen ausgebessert wird und das Keramikmaterial ein Katalysatorschlamm ist, der hauptsächlich aus γ-Aluminiumoxid zusammengesetzt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, worin das Keramikmaterial ferner in einen Durchlass gefüllt wird, der mit dem Loch des schadhaften Bereichs in Kommunikation steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, worin der schadhafte Bereich aus einem der Folgenden ausgewählt wird: einem offenen Spalt; einem lateralen Riss; einem vertikalen Riss.