DE60216840T2

DE60216840T2 - Verfahren zum Abdichten von keramischen Wabenkörpern

Info

Publication number: DE60216840T2
Application number: DE2002616840
Authority: DE
Inventors: Mikio Kariya-city Aichi-pref. Ishihara; Mamoru Kariya-city Aichi-pref. Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: EP1245360B1; JP4019732B2; DE60216840D1; JP2002356386A; EP1245360A3; EP1245360A2

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Abdichtungsverfahren für einen keramischen Wabenkörper, zum Beispiel zum Sammeln von Dieselpartikeln.
2. BESCHREIBUNG DES TECHNISCHEN HINTERGRUNDS
Eine Filterstruktur, die zum Beispiel zum Sammeln von Abgaspartikeln eines Automobils verwendet wird, enthält einen keramischen Wabenkörper 5, der einen Aufbau hat, bei dem Trennwände 51 eine große Zahl an Zellen 55 unterteilen, wie es in den später auftauchenden 3(a) und 3(b) gezeigt ist, und welcher einen geschlossenen Abschnitt 15 hat, wo Zellendabschnitte 50 von einigen Zellen 55 abwechselnd durch Dichtungsteile 10 verschlossen sind.
Um diesen keramischen Wabenkörper 5 herzustellen, werden Methylcellulose als Bindemittel, Wasser und eine Stearinsäureemulsion als Schmiermittel mit Siliciumcarbidpulver gemischt, um ein geknetetes Material herzustellen, wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 9-25180 beschrieben ist.
Strangpressen des gekneteten Materials wird durchgeführt, um einen keramischen Wabenkörper zu erhalten, der Zellendabschnitte 50 an beiden Enden jeder Zelle 55 hat.
Dichtungsteile 10 werden an beiden Stirnseiten in einige der Öffnungen der Zellendabschnitte eingeführt.
Bei diesem Abdichtungsvorgang wird ein Abdeckmaterial 90, wie etwa Wachs, in einem schachbrettartigen Muster bei jedem zweiten Zellendabschnitt 50 des keramischen Wabenkörpers 5 aufgebracht (siehe 3b). Beide Endabschnitte dieses keramischen Wabenkörpers 5 werden in die Dichtungsmaterialaufschlämmung getaucht, um sie in die Zellendabschnitte 50 eindringen zu lassen. Der keramische Wabenkörper 5 wird dann getrocknet und erhitzt.
Als Folge dringt das Dichtungsteil 10 in jeden Zellendabschnitt des keramischen Wabenkörpers 5 ein, der nicht von dem Abdeckmaterial 90 abgedeckt ist. Das Abdeckmaterial 90 wird anschließend entfernt. Im Ergebnis wird der keramische Wabenkörper 5 erhalten, der abwechselnd ausgebildete Einlassöffnungen 14 und Austrittsöffnungen 16 aufweist, wie es in 3a und 3b gezeigt ist.
Allerdings umfasst das Abdichtungsverfahren des keramischen Wabenkörpers nach dem Stand der Technik folgendes Problem.
In dem oben beschriebenen keramischen Wabenkörper sollten das jeden Zellendabschnitt 50 verschließende Dichtungsteil 10 den Zellendabschnitt vollständig verschließen, wie in 6(a) gezeigt.
Wenn allerdings die Dichtungsteilaufschlämmung in die Zellendabschnitte 50 geladen wird und anschließend getrocknet und erhitzt wird, um die Dichtungsteile 10 zu bilden, schrumpft die Dichtungsteilaufschlämmung.
Als Folge entwickelt sich in einigen der Zellendabschnitte 50 eine Lücke 109 in dem Dichtungsteil 10, welcher jeden Zellendabschnitt verschließt, wie in 6(b) gezeigt.
Wenn sich solch eine Lücke 109 ausbildet, dann tritt aus dem Zellabschnitt durch die Lücke ein Abgas aus, wenn das Abgas in den Zellabschnitt des keramischen Wabenkörpers 5 eingeleitet wird. In diesem Fall ist es nicht möglich Teilchen aus dem Abgas zu sammeln.
EP -A- 0 677 498 beschreibt ein Verfahren und Zusammensetzung zum Abdichten der Zellen einer Wabenstruktur, gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts des Problems des oben beschriebenen Stands der Technik stellt diese Erfindung ein Abdichtungsverfahren von einem keramischen Wabenkörper zur Verfügung, das keine Lücke in den Dichtungsteilen zum Verschließen der Zellendabschnitte erzeugt.
Gemäß der Erfindung wird ein Abdichtungsverfahren für Zellendabschnitte zur Herstellung eines keramischen Wabenkörpers zur Verfügung gestellt, der eine große Zahl von durch Trennwände unterteilten Zellen und durch Dichtungsteile abgedichtete Zellendabschnitte hat, durch die Schritte: Abdecken der Zellendabschnitte, welche keine Dichtungsteile erfordern, mit einem Abdeckmaterial auf den Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers, Eintauchen der Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers in eine Dichtungsteilaufschlämmung und Abdichten der Zellendabschnitte, wobei die Dichtungsteilaufschlämmung keramische Teilchen, ein Schaummaterial (bzw. Schaumbildner) enthält, gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines thermoplastischen Harzes, und Wasser oder ein öl-auflösendes Lösungsmittel.
In dieser Erfindung enthält die Dichtungsteilaufschlämmung die keramischen Teilchen, das Schaummaterial und Wasser oder das öl-auflösende Lösungsmittel. Man lässt die Dichtungsteilaufschlämmung in nicht durch das Abdeckmaterial abgedeckte Zellendabschnitte eindringen, und die Zellendabschnitte werden verschlossen.
Das Schaummaterial in der Dichtungsteilaufschlämmung an den Zellendabschnitten wird aufgeschäumt, um damit die Dichtungsteilaufschlämmung auszudehnen (4) und das Dichtungsteil an jedem Zellendabschnitt auszubilden. Infolgedessen verschließt das Dichtungsteil jeden Zellendabschnitt vollständig, und eine Lücke im Dichtungsteil wird nicht gebildet.
In dem Abdichtungsverfahren von Zellendabschnitten gemäß der Erfindung, wird der Eintauchvorgang in die Dichtungsteilaufschlämmung mehrere Male durchgeführt. Selbst wenn eine Lücke in dem Dichtungsteil auftritt, wenn der Zellendabschnitt nur einmal in die Dichtungsteilaufschlämmung eingetaucht wird, kann dieses Verfahren zuverlässig das Auftreten einer Lücke in dem Dichtungsteil verhindern, weil der Eintauchvorgang mehrere Male durchgeführt wird.
Daher kann diese Erfindung ein Abdichtungsverfahren von einem keramischen Wabenkörper zur Verfügung stellen, welches keine Lücke in einem verschließenden Dichtungsteil zum Verschließen jedes Zellendabschnitts bildet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Endstück eines keramischen Wabenkörpers in eine Dichtungsteilaufschlämmung in der Ausführungsform 1 getaucht wird;
2 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Endstück des keramischen Wabenkörpers umgekehrt in eine Dichtungsteilaufschlämmung in der Ausführungsform 1 getaucht wird;
3(a) ist eine erläuternde Schnittansicht des keramischen Wabenkörpers in der Ausführungsform 1, und
3(b) ist eine erläuternde Ansicht der Endabschnitte des keramischen Wabenkörpers, dessen Zellendabschnitte in einem schachbrettartigen Muster verschlossen sind;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen gequollenen Zustand der in die Zellendabschnitte gefüllten Dichtungsteilaufschlämmung in der Ausführungsform 1 zeigt;
5 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Zugabemenge eines Schaummaterials und der Festigkeit eines Dichtungsteils in der Ausführungsform 3 zeigt; und
6(a) zeigt den normalen Zustand eines Dichtungsteils in einem Beispiel des Stands der Technik, und 6(b) ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand des Dichtungsteils zeigt, bei dem sich eine Lücke bildet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Erfindung kann der in die Dichtungsteilaufschlämmung einzutauchende keramische Wabenkörper einer sein, der nicht gesintert wurde. Wenn der keramische Wabenkörper nicht gesintert ist, ist es möglich, das oben beschriebene Dichtungsteil durch Sintern und Ausschäumen des Schaummaterials herzustellen. Wenn der keramische Wabenkörper gesintert ist, ist es möglich, das Dichtungsteil durch Ausschäumen des Schaummaterials in der Dichtungsteilaufschlämmung an den Zellendabschnitten des keramischen Wabenkörpers herzustellen.
In der Erfindung kann ein heißverschäumbares Schaummaterial, als das oben beschriebene Schaummaterial verwendet werden, das beim Erhitzen ausschäumt.
Es ist bevorzugt ein Schaummaterial bei 80°C oder darüber als heißverschäumbares Schaummaterial zu verwenden. Ein Beispiel für ein solches heißverschäumbare Schaummaterial sind durch Einkapselung eines verflüssigten kohlenwasserstoffartigen Treibmittels in einem thermoplastischen Harz hergestellte aufgeschäumte Teilchen.
Das heißverschäumbare Schaummaterial wird durch Einkapselung eines flüssigen Gases in einer aus einem thermoplastischen Harz gefertigten Polymerhülle hergestellt. Wenn dieses heißverschäumbare Schaummaterial erhitzt wird, dann erhöht sich der Gasdruck des verflüssigten Gases innerhalb der Polymerhülle und gleichzeitig erweicht die Polymerhülle. Infolgedessen erhöht sich dessen Volumen drastisch und das Schaummaterial ergibt hohle kugelförmige Teilchen.
Des Weiteren ist das Schaummaterial bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.% enthalten, auf der Basis von 100 Gew.% der Keramikteilchen.
In diesem Fall kann das Dichtungsteil zuverlässiger in die Zellendabschnitte gepackt werden, um diese zu schließen, und das Auftreten von Lücken kann verhindert werden.
Wenn die Menge an Schaummaterial geringer als 0,1 Gew.% ist, dann ist in einigen Fällen die Wirkung der Zugabe des Schaummaterials klein. Wenn die Menge 5 Gew.% überschreitet, dann wird die Ausdehnung der Dichtungsteilaufschlämmung so groß, dass die Dichtigkeit des Dichtungsteils manchmal verloren geht.
Des Weiteren ist das öl-auflösende Lösungsmittel bevorzugt ein Alkohol oder ein Petroleum-Lösungsmittel.
In diesem Fall kann der Abdichtvorgang bei einem trockenen Körper vor dem Sintern vorgenommen werden, und die Wirkung der Kostenreduzierung kann erhalten werden. Des Weiteren enthält die Dichtungsteilaufschlämmung bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.% des Schaummaterials, 0,1 bis 1 Gew.% des Bindemittels und 30 bis 40 Gew.% Wasser, auf der Basis von 100 Gew.% der keramischen Teilchen.
In diesem Fall kann die Dichtungsteilaufschlämmung zuverlässiger in den Zellendabschnitt gepackt werden und das Auftreten von Lücken am Dichtungsteil kann verhindert werden.
Der Grund für eine Begrenzung der Zugabemenge des Schaummaterials ist der gleiche wie oben beschrieben. Wenn der Bindemittelgehalt geringer als 0,1 Gew.% ist, dann ist es schwierig die Dichtungsteilaufschlämmung vollständig in die Zellendabschnitte zu packen. Wenn er andererseits 1% überschreitet, wird die Viskosität der Dichtungsteilaufschlämmung so hoch, dass die Dichtungsteilaufschlämmung nicht einfach in die Zellendabschnitte eindringen kann.
Wenn der Wassergehalt geringer als 30 Gew.% ist, dann wird die Viskosität der Dichtungsteilaufschlämmung so niedrig, dass die Dichtungsteilaufschlämmung nicht einfach innerhalb des Zellendabschnitts zurückbehalten werden kann.
Die in der Dichtungsteilaufschlämmung enthaltenen keramischen Teilchen sind bevorzugt des gleichen Typs wie der keramische Wabenkörper oder solche die während des Sinterns eine annähernd gleiche Schrumpfrate und einen annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizient zu denen des keramischen Wabenkörpers aufweisen. Solche keramischen Teilchen können das Auftreten von Rissen vermeiden.
Beispiele für die keramischen Teilchen sind Cordierit, ein Cordieritbildungsmaterial hergestellt durch Mischen von Talk, Kaolin, Aluminiumoxid, usw., in einem vorherbestimmten Verhältnis, Mullit, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid.
Das oben beschriebene Bindemittel hat die Funktion, die keramischen Teilchen miteinander zu verbinden. Beispiele für ein solches Bindemittel sind Cellulosen, wie etwa Methylcellulose und Ethylcellulose, acrylartige Bindemittel und Polyvinylalkohol. Das Bindemittel kann je nach Kombination der Art der keramischen Teilchen und des Hilfsstoffs in der Dichtungsteilaufschlämmung weggelassen werden.
Die Teilchengröße des Schaummaterials ist bevorzugt von 5 bis 30 μm (Anspruch 5). Wenn die Teilchengröße kleiner als 5 μm ist, dann wird die Ausdehnungsrate des Ausschäumens klein und die Wirkung wird auch klein. Wenn die Teilchengröße des Schaummaterials 30 μm überschreitet, dann wird jede Pore so groß, dass sich wahrscheinlich eine Lücke bildet.
In der Erfindung wird das Abdichten der Zellendabschnitte bevorzugt durch die Schritte des Eintauchens der Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers in die Dichtungsteilaufschlämmung und anschließendem Trocknen und Erhitzen durchführt.
Wenn Trocknen und Erhitzen wie oben beschrieben durchgeführt werden, dann wird dem Schaummaterial in der Dichtungsteilaufschlämmung ermöglicht, an jedem Zellendabschnitt auszuschäumen, um das Dichtungsteil an dem Zellendabschnitt zu bilden.
Nachdem Trocknen und Erhitzen des wabenförmigen Formlings, wie oben beschriebenen, vor dem Sintern durchgeführt werden, wird der wabenförmige Formling gesintert, sodass dem Schaummaterial ermöglicht wird, auszuschäumen und das Dichtungsteil gebildet werden kann. Als Nächstes werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erklärt.
Ausführungsform 1:
Ein Abdichtungsverfahren eines keramischen Wabenkörpers gemäß dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1, 2, 3(a), 3(b) und 4 erklärt.
Um einen keramischen Wabenkörper 5 herzustellen, der eine große Zahl von durch Trennwände 51 unterteilte Zellen 55 und durch Dichtungsteile 10 abgedichtete Zellendabschnitte 50 hat, wie es in 1, 2, 3(a) und 3(b) gezeigt ist, wird das Abdichtungsverfahren dieser Ausführungsform mit den Schritten durchgeführt: Abdecken jedes Zellendabschnitts, an dem kein Dichtungsteil 10 erforderlich ist, mit einem Abdeckmaterial 90, Eintauchen der Stirnseite des keramischen Wabenkörpers 5 in eine Dichtungsteilaufschlämmung 1 und anschließend Trocknen und Erhitzen.
Die Dichtungsteilaufschlämmung 1 enthält keramische Teilchen, ein Schaummaterial, Wasser oder einen Alkohol und ein Öl-Lösungsmittel wie etwa Petroleum.
Eine detaillierte Erklärung wird gegeben.
Die Dichtungsteilaufschlämmung in dieser Ausführungsform wird hergestellt, indem 18 Gew.% Quarzglas (SiO₂) als keramische Teilchen, 38 Gew.% Talk (MgO·SiO₂) und 44 Gew.% Aluminiumhydroxid vermischt werden, 2 Gew.% des Schaummaterials und 35 Gew.% Wasser zu 100 Gew.% dieser keramischen Teilchen zugegeben werden und diese miteinander vermischt werden.
Das Schaummaterial sind heißverschäumbare Teilchen, die beim Erhitzen ausschäumen. Diese Teilchen werden durch Ummantelung eines Schaummaterials aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff mit einem thermoplastischen Harz gebildet, und die Teilchengröße ist ungefähr 15 μm.
Die oben beschriebenen keramischen Teilchen haben einen Durchmesser von 1 bis 40 μm.
Um andererseits den keramischen Wabenkörper 5 herzustellen, wird eine Mischung aus den keramischen Teilchen und dem Bindemittel zu einer wabenförmigen Form stranggepresst und gesintert. Das Abdeckmaterial wird an jeden zweiten Zellendabschnitt 50 in einem schachbrettartigen Muster angebracht, um die Zellendabschnitte 50 zu verschließen. Das Abdeckmaterial 90 verwendet ein Wachs. Auf diesem Weg wird der keramische Wabenkörper 5 hergestellt, bei dem die Zellendabschnitte 50 der benachbarten Zellen 55 abwechselnd durch das Abdeckmaterial 90 verschlossen sind.
Um jede Zellendabschnitte durch das Dichtungsteile 10 zu verschließen wird, die Dichtungsteilaufschlämmung 1 in einen Behälter 3 gebracht, wie in 1 gezeigt, und eines der Enden des keramischen Wabenkörpers 5 wird in die Dichtungsteilaufschlämmung 1 eingetaucht. Infolgedessen dringt die Dichtungsteilaufschlämmung 1 in jeden Zellendabschnitt 50 ein, der nicht durch das Abdeckmaterial 90 verschlossen ist.
Nachdem der Eintauchvorgang wie oben beschrieben durchgeführt wurde, wird der keramische Wabenkörper 5 aus der Dichtungsteilaufschlämmung 1 gezogen, und die Dichtungsteilaufschlämmung wird für 10 Minuten bei ungefähr 100°C getrocknet.
Als nächstes wird der keramische Wabenkörper 5 umgedreht und der andere Endabschnitt wird in die Dichtungsteilaufschlämmung 1 eingetaucht, herausgezogen und getrocknet, wie in 2 gezeigt.
Infolgedessen wird ein keramischer Wabenkörper 5 erhalten, bei dem die Dichtungsteilaufschlämmung 1 in die nicht durch das Abdeckmaterial 90 verschlossenen Zellendabschnitte 50 eindringt und füllt, wie in 2 gezeigt.
Als nächstes wird der keramische Wabenkörper 5 in ein Heizgerät gebracht und wird stufenweise auf ungefähr 1400 bis 1450°C erhitzt, um die keramischen Teilchen 1 in der Dichtungsteilaufschlämmung zu sintern und das Dichtungsteil 10 zu bilden. Als Ergebnis wird der keramische Wabenkörper 5 erhalten, der die geschlossenen Abschnitte 15 aufweist, bei dem die aus der Dichtungsteilaufschlämmung 1 erhaltenen Dichtungsteile 10 die Zellendabschnitte 50 verschließen (3(a) und 3(b)).
Während des oben beschriebenen Erhitzens wird das Wachs des Abdeckmaterials 90 verdampft und entfernt, und die Zellendabschnitte 50 werden geöffnet.
In dem resultierenden keramischen Wabenkörper 9 verschließen die Dichtungsteile 10 jeden zweiten Zellendabschnitt in dem schachbrettartigen Muster wie in
3(b) gezeigt. Die Eindringtiefe des Dichtungsteils 10 ist ungefähr 4 mm.
Jede Trennwand 51 des keramischen Wabenkörpers 5 ist porös. Wie in 3(a) durch Pfeile angedeutet, fließt daher ein durch eine Einlassöffnung 14 des keramischen Wabenkörpers 5 einfließendes Abgas durch die Zelle 55, tritt durch die Trennwand 51, dringt in eine benachbarte Zelle 5 ein, welche eine Auslassöffnung 16 aufweist, und wird von der Auslassöffnung 16 abgelassen. Währenddessen sammelt die Trennwand 51 Dieselpartikel.
In dieser Ausführungsform ist es wichtig, dass die Dichtungsteilaufschlämmung 1 die keramischen Teilchen, das Schaummaterial, Wasser oder einen Alkohol und das Öl-Lösungsmittel wie Petroleum enthält. Die Dichtungsteilaufschlämmung 1 imprägniert die Zellendabschnitte 50 und wird dann getrocknet. Wenn die keramischen Teilchen zum Sintern erhitzt werden, werden die keramischen Teilchen mit den Trennwänden des keramischen Wabenkörpers gesintert und verschließen die Zellendabschnitte 50.
Das mit den keramischen Teilchen vermischte Schaumaterial wird zu diesem Zeitpunkt durch Erhitzen aufgeschäumt und die Dichtungsteilaufschlämmung 1 dehnt sich aus. Das Sintern wird in diesem Zustand fortgeführt, dabei wird das Dichtungsteil erhalten. Daher verschließt das Dichtungsteil 10 vollständig die Zellendabschnitte 50 ohne eine Lücke im Dichtungsteil zu bilden.
4 zeigt den Zustand, wo die Dichtungsteilaufschlämmung 1 erhitzt und ausgedehnt wird. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich, dehnt sich während des Erhitzens das Schaummaterial in der Dichtungsteilaufschlämmung 1 aus, und eine Druckkraft (angedeutet durch Pfeile) wirkt nach außen. Daher bildet sich die Lücke im Dichtungsteil 10 nicht, und die keramischen Teilchen und das Dichtungsteil 10 kommen in engen Kontakt mit den Trennwänden 51. Daher wird die Sinterfestigkeit zwischen dem Dichtungsteil 10 und der Trennwand 51 verbessert.
Ausführungsform 2:
Diese Ausführungsform führt den oben beschriebenen Eintauchvorgang dreimal aus, ohne dass das in der Ausführungsform 1 verwendete Schaummaterial zugegeben wird.
Der Eintauchvorgang wird durchgeführt, während ein Trocknungsschritt bei 80°C zwischen diese eingefügt wird. Da der Eintauchvorgang in dieser Ausführungsform dreimal durchgeführt wird kann die Dichtungsteilaufschlämmung 1 ausreichend in die Zellendabschnitte 50 eindringen, und das Dichtungsteil 10 kann ohne die Bildung einer Lücke gebildet werden. Andere Wirkungen sind die gleichen wie die in Ausführungsform 1.
Ausführungsform 3:
In dieser Ausführungsform wird die optimale Zugabemenge des Schaummaterials in der oben beschriebenen Ausführungsform 1 durch Experimente bestätigt. In der Ausführungsform wird das Dichtungsteil 10 an jedem Zellendabschnitt 50 von jedem keramischen Wabenkörper 5 gebildet, wenn die Zugabemenge des Schaummittels verändert wird, und die Festigkeit des Dichtungsteils 10 wird gemessen. Ob irgendein Defekt, wie eine Lücke, in diesem Dichtungsteil 10 vorhanden ist oder nicht, wird ebenfalls bestimmt.
Die Dichtungsteilaufschlämmung 1 enthält in dieser Ausführungsform keramische Teilchen, das Schaummaterial und „trockenes Lösungsmittel" (ein Produkt von Omoteya Sekiyu K. K.).
Mit Ausnahme dieses Aspekts wird das Dichtungsteil 10 auf die gleiche Weise hergestellt, wie im Abdichtungsverfahren des keramischen Wabenkörpers 5 der Ausführungsform 1.
In dieser Ausführungsform wird auf der Basis von 100 Gew.% der keramischen Teilchen die Zugabemenge des Schaummaterials zwischen 0 und 20 Gew.% verändert, um das Dichtungsteil 10 zu bilden. Die Festigkeit dieses Dichtungsteils 10 wird gemessen, und es wird bestimmt, ob ein Defekt, wie eine Lücke, in dem Dichtungsteil 10 vorhanden ist oder nicht.
5 zeigt die Beziehung zwischen der Zugabemenge das Schaummaterials und der so gemessenen Festigkeit des Dichtungsteils 10.
Aus 5 kann verstanden werden, dass je größer die Zugabemenge des Schaummaterials ist, desto kleiner wird die Festigkeit des Dichtungsteils 10. Es kann auch verstanden werden, dass wenn die Zugabemenge des Schaummittels 5 Gew.% überschreitet, die Festigkeit des Dichtungsteils 10 konstant bleibt, aber auf niedrigem Niveau.
Tabelle 1 zeigt das Verhältnis zwischen der Zugabemenge des Schaummaterials und der Zahl der Defekte des untersuchten Dichtungsteils 10. Die Zahl der Defekte in dieser Tabelle repräsentiert die Zahl der Dichtungsteile 10, bei denen eine Lücke zwischen den Dichtungsteilen 10, bei einer großen Zahl von Zellendabschnitten 50 gefunden wird. (Bei diesem keramischen Wabenkörper 5, hat der keramische Wabenkörper 5 ungefähr 12000 Zellendabschnitte auf beiden Stirnseiten, und ungefähr 6000 Dichtungsteile 10 werden hergestellt). TABELLE 1
Es kann verstanden werden, dass wenn die Zugabemenge des Schaummaterials überhaupt nicht existiert (das ist 0 Gew.%), die Zahl der Defekte größer ist und wenn die Zugabemenge das Schaummaterials größer als 10 Gew.% ist, dann ist die Zahl der Defekte auch groß.
Daher kann aus der Messung der Festigkeit und von der Untersuchung der Zahl der Defekte verstanden werden, dass die optimale Zugabemenge des Schaummittels 0,1 bis 5 Gew.% ist.
Diese Erfindung stellt ein Abdichtungsverfahren für einen keramischen Wabenkörper bereit, welches keine Lücke in Dichtungsteilen erzeugt, die die Zellendabschnitte verschließen. Zur Herstellung eines keramischen Wabenkörpers 5, der eine große Zahl von durch Trennwände 51 unterteilte Zellen 55 und durch Dichtungsteile abgedichtete Zellendabschnitte 50 aufweist, werden die Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers in eine Dichtungsteilaufschlämmung 1 eingetaucht, wobei die Zellendabschnitte 50, bei denen die Dichtungsteile nicht vorgesehen sind, mit einem Abdeckmaterial 90 abgedeckt werden, und dann getrocknet und erhitzt werden. Die Dichtungsteilaufschlämmung 1 enthält keramische Teilchen, ein Schaummaterial und Wasser oder ein Öl-Lösungsmittel.

Claims

Abdichtungsverfahren für Zellendabschnitte, zur Herstellung eines keramischen Wabenkörpers (5), der eine große Zahl von durch Trennwände unterteilten Zellen (55) hat und durch Dichtungsteile (10) abgedichtete Zellendabschnitte (50), durch die Schritte: Abdecken der Zellendabschnitte, welche die Dichtungsteile (10) nicht bedürfen, mit einem Abdeckmaterial (90) auf den Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers (5), Eintauchen der Stirnseiten des keramischen Wabenkörpers (5) in eine Dichtungsteilaufschlämmung (1) und Abdichten der Zellendabschnitte (50), wobei die Dichtungsteilaufschlämmung (1) keramische Teilchen, ein Schaummaterial enthält, gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines thermoplastischen Harzes, und Wasser oder ein öl-auflösendes Lösungsmittel.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörpers (5) nach Anspruch 1, wobei das Schaummaterial in einer Menge von 0.1 bis 0.5 Gew.%, auf der Basis von 100 Gew.% der Keramikpartikel, enthalten ist.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörpers (5) nach Anspruch 1, wobei das öl-auflösende Lösungsmittel ein Petroleum- Lösungsmittel ist.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörper (5) nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsteilaufschlämmung (1), auf der Basis von 100 Gew.% der Keramikpartikel, 0.1 bis 0.5 Gew.% Schaummaterial, 0.1 bis 1 Gew.% eines Bindemittels und 30 bis 40 Gew.% Wasser enthält.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörpers (5) nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Teilchen des Schaummaterials 5 bis 30 μm ist.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörpers (5) nach Anspruch 1, wobei die Zellendabschnitte (50) des wabenförmig geformten Gegenstands durch die Schritte des Eintauchens der Stirnseiten in die Dichtungsteilaufschlämmung (1) und dann Trocknen und Erhitzen abgedichtet werden.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörper (5) nach Anspruch 1, wobei das Eintauchen in die Dichtungsteilaufschlämmung (1) mehrere Male durchgeführt wird.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörper (5) nach Anspruch 6, wobei die Zellendabschnitte (50) des wabenförmig geformten Gegenstands durch die Schritte des Eintauchens der Stirnseiten in die Dichtungsteilaufschlämmung (1) und dann Trocknen und Erhitzen abgedichtet werden.
Verfahren zum Abdichten eines keramischen Wabenkörper (5) nach einem der Ansprüchen 1 bis 8, wobei das Schaummaterial Teilchen ausschäumt, hergestellt durch Einkapselung eines verflüssigten kohlenwasserstoffartigen Treibmittels im thermoplastischen Harz.