JP2008308378A - セラミック多孔体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】柱状粒子を、多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させた、気孔径が制御された、特異な気孔配置を有する、気孔径の揃った気孔率の高いセラミック多孔体、その製造方法、該方法により作製されるセラミック多孔体からなる排ガス浄化用触媒の担体触媒及び耐食性に優れたセラミックフィルター部材。
【効果】PMを効率的に捕集し、圧力損失が小さく、燃費悪化をほとんど生じることなく、貴金属触媒の使用量の低減が可能な耐食性に優れたセラミックフィルター等を提供することができる。
【選択図】図3
Description
(1)少なくともAl、Siを主成分として含むセラミック多孔体であって、スピネル相が母相のムライト焼結体中に存在し、柱状粒子をセラミック多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させた構造を有し、骨格部分が緻密質であり、該セラミック多孔体の気孔率が少なくとも20%であり、気孔径の少なくとも80%が10〜30μmの間に揃っていることを特徴とするセラミック多孔体。
(2)上記多孔体の主成分が、ムライトである、前記(1)に記載のセラミック多孔体。
(3)上記柱状粒子のアスペクト比が、少なくとも2である、前記(1)に記載のセラミック多孔体。
(4)上記スピネル相が、1wt%〜20wt%存在する、前記(1)に記載のセラミック多孔体。
(5)気孔径の揃った均一な多孔体である、前記(1)に記載のセラミック多孔体。
(6)上記多孔体中に存在する気孔は、化学的かつ構造的に安定となる六角形の頂点の位置に優先的に分布されている、前記(1)に記載のセラミック多孔体。
(7)少なくともAl、Siを主成分として含むセラミック原料に、マグネシウム−アルミニウムスピネル乃至その前駆体、及び所定の粒径及び形状の造孔剤を配合し、混練物を調製し、成形、焼成し、該焼成過程において、前記造孔剤を消失させて、多孔体基材の焼成を促進し、柱状粒子を多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させ、気孔径の揃った、耐食性セラミック多孔体を製造することを特徴とするセラミック多孔体の製造方法。
(8)上記Al、Siを含むセラミック原料が、ムライトである、前記(7)に記載のセラミック多孔体の製造方法。
(9)上記マグネシウム−アルミニウムスピネル乃至その前駆体を1wt%〜20wt%の範囲で配合する、前記(7)に記載のセラミック多孔体の製造方法。
(10)焼成を、大気中、150〜1650℃の条件で行う、前記(7)に記載のセラミック多孔体の製造方法。
(11)スピネル相を焼成中に原料中のSi成分と反応させ、液相を形成し、ムライトの焼結を促進した後、再度、スピネル相として、ムライト母相中に析出させ、スピネル相をムライト焼結体に残存させた耐食性セラミック多孔体を製造する、前記(7)に記載のセラミック多孔体の製造方法。
(12)焼結及び柱状粒子発達促進材として、少なくともAl、Mgを含む成分を配合する、前記(7)に記載のセラミック多孔体の製造方法。
(13)前記(1)から(6)のいずれかに記載のセラミック多孔体からなることを特徴とする排ガス浄化用触媒のための担体部材。
(14)前記(1)から(6)のいずれかに記載のセラミック多孔体からなることを特徴とするセラミックフィルター部材。
本発明は、少なくともAl、Siを主成分として含むセラミック多孔体であって、スピネル相が母相のムライト焼結体中に存在し、柱状粒子をセラミック多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させた構造を有し、骨格部分が緻密質であり、該セラミック多孔体の気孔率が少なくとも20%であり、気孔径の少なくとも80%が10〜30μmの間に揃っていることを特徴とするものである。
(1)造孔材の粒度分布に依存せず、気孔径の揃った均一なセラミック多孔体を作製し、提供することができる。
(2)ムライト母相中に耐食性に優れるスピネル相が存在するため、耐食性に優れたセラミック多孔体を提供することができる。
(3)本発明のセラミック多孔体は、柱状粒子が発達し、気孔率が高く、気孔径の揃った均一な多孔体であるため、PMを効率的に捕集することが可能なセラミックフィルターとして好適に使用することができる。
(4)本発明のセラミック多孔体は、無駄な気孔が存在しないため、触媒担体として、貴金属触媒を効率的に利用できるとともに、その使用量を大幅に低減することができる。
(5)本発明のセラミック多孔体は、柱状粒子が発達しているため、触媒担体として用いた場合、貴金属触媒のシンタリングによる劣化を防ぐことが可能となる。
(6)本発明のセラミック多孔体は、気孔径の揃った均一なセラミック多孔体であるため、フィルターとして用いた場合、圧力損失が少なく、排ガス処理による燃費悪化をほとんど生じることがない。
Claims (14)
- 少なくともAl、Siを主成分として含むセラミック多孔体であって、スピネル相が母相のムライト焼結体中に存在し、柱状粒子をセラミック多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させた構造を有し、骨格部分が緻密質であり、該セラミック多孔体の気孔率が少なくとも20%であり、気孔径の少なくとも80%が10〜30μmの間に揃っていることを特徴とするセラミック多孔体。
- 上記多孔体の主成分が、ムライトである、請求項1に記載のセラミック多孔体。
- 上記柱状粒子のアスペクト比が、少なくとも2である、請求項1に記載のセラミック多孔体。
- 上記スピネル相が、1wt%〜20wt%存在する、請求項1に記載のセラミック多孔体。
- 気孔径の揃った均一な多孔体である、請求項1に記載のセラミック多孔体。
- 上記多孔体中に存在する気孔は、化学的かつ構造的に安定となる六角形の頂点の位置に優先的に分布されている、請求項1に記載のセラミック多孔体。
- 少なくともAl、Siを主成分として含むセラミック原料に、マグネシウム−アルミニウムスピネル乃至その前駆体、及び所定の粒径及び形状の造孔剤を配合し、混練物を調製し、成形、焼成し、該焼成過程において、前記造孔剤を消失させて、多孔体基材の焼成を促進し、柱状粒子を多孔体の表面及び気孔部の内壁表面に形成させ、気孔径の揃った、耐食性セラミック多孔体を製造することを特徴とするセラミック多孔体の製造方法。
- 上記Al、Siを含むセラミック原料が、ムライトである、請求項7に記載のセラミック多孔体の製造方法。
- 上記マグネシウム−アルミニウムスピネル乃至その前駆体を1wt%〜20wt%の範囲で配合する、請求項7に記載のセラミック多孔体の製造方法。
- 焼成を、大気中、150〜1650℃の条件で行う、請求項7に記載のセラミック多孔体の製造方法。
- スピネル相を焼成中に原料中のSi成分と反応させ、液相を形成し、ムライトの焼結を促進した後、再度、スピネル相として、ムライト母相中に析出させ、スピネル相をムライト焼結体に残存させた耐食性セラミック多孔体を製造する、請求項7に記載のセラミック多孔体の製造方法。
- 焼結及び柱状粒子発達促進材として、少なくともAl、Mgを含む成分を配合する、請求項7に記載のセラミック多孔体の製造方法。
- 請求項1から6のいずれかに記載のセラミック多孔体からなることを特徴とする排ガス浄化用触媒のための担体部材。
- 請求項1から6のいずれかに記載のセラミック多孔体からなることを特徴とするセラミックフィルター部材。
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