JP2018525260A - セラミックハニカム体、ハニカム押出ダイ、およびセラミックハニカム体を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
S=(1/2)<3cos2θ−1> 式(1)
式中、シータ(θ)は、所定の方向と各分子の長軸との間の角度である。山括弧は、試料中の分子の全てについての平均を表す。等方性液体において、コサインの項の平均はゼロであり、したがって、秩序パラメータはゼロと等しく、分子の完全に無作為な配向を示す。完全な結晶(全ての分子が同じ方向に整列している)について、秩序パラメータは1と評価される。図14Bは、S=0.7163である右側の試料「A2」よりも大きい粒子配列を有する左側のS=0.8958である試料「A1」の顕微鏡写真である。
未焼成ハニカム体において、
第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁のマトリクス、および
外周で前記マトリクス上に配置された、前記第一の端面から前記第二の端面まで延在する積層外皮、
を備え、
前記積層外皮の断面積の大半は、前記交差する壁と実質的に同じ、軸方向に揃えられた粒子から作られている、未焼成ハニカム体。
前記外皮の壁厚の50%超について秩序パラメータSが0.4以上であり、
S=(1/2)<3cos2θ−1>
式中、シータ(θ)は、所定の方向と各粒子の長軸との間の角度である、実施形態1に記載の未焼成ハニカム体。
前記秩序パラメータSが0.45以上である、実施形態1または2に記載の未焼成ハニカム体。
前記秩序パラメータSが0.5以上である、実施形態1から3いずれか1つに記載の未焼成ハニカム体。
多孔質セラミックハニカム体において、
第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁のマトリクス、および
外周で前記マトリクス上に配置された、前記第一の端面から前記第二の端面まで延在する均一外皮、
を備え、
前記均一外皮の結晶構造の断面積の大半は、前記交差する壁と実質的に同じ、軸方向に揃えられたテクスチャを含む、多孔質セラミックハニカム体。
前記交差する壁が放射状通路を形成する、実施形態5に記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記交差する壁が六角形通路を形成する、実施形態5または6に記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記壁が前記外皮と接触するウェブ影響区画をさらに備え、該ウェブ影響区画が、前記外皮の厚さの約半分以下しか延在しない、実施形態5から7いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記ウェブ影響区画が、前記外皮の厚さの約三分の一以下しか延在しない、実施形態5から7いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の厚さが前記壁の厚さより大きい、実施形態5から9いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記壁の厚さが、0.001インチ(0.025mm)から0.012インチ(0.30mm)の範囲にある、実施形態5から10いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の厚さが0.004インチ(0.102mm)以上である、実施形態5から11いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
コージエライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、β−スポジュメン、炭化ケイ素、ゼオライトの少なくとも1つをさらに含む、実施形態5から12いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
部分フィルタおよびフィルタの少なくとも一方を構成するために前記通路の少なくとも一部の中に配置された栓をさらに含む、実施形態5から13いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の熱膨張係数(CTE)が前記壁のCTE以上である、実施形態5から14いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の熱膨張係数(CTE)が15×10-7/K以下であり、前記壁のCTEが15×10-7/K以下である、実施形態5から15いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の熱膨張係数(CTE)が10×10-7/K以下であり、前記壁のCTEが10×10-7/K以下である、実施形態5から16いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記外皮の熱膨張係数(CTE)が15×10-7/K以下であり、前記壁のCTEが5×10-7/K以下である、実施形態5から17いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記ハニカム体のアイソスタティック強度が150psi(1.03MPa)超である、実施形態5から18いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
前記ハニカム体のアイソスタティック強度が500psi(3.45MPa)超である、実施形態5から19いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体。
ハニカム押出ダイにおいて、
複数の中央スロットおよび該中央スロットの外周に配置された外皮形成領域を含むダイ面を有するダイ本体、
を備え、前記外皮形成領域は複数の環状スロットを含み、前記中央スロットは前記複数の環状スロットの第一の環状スロットで終わっている、ハニカム押出ダイ。
前記中央スロットの厚さが、0.001インチ(0.0254mm)以上かつ0.014インチ(0.356mm)以下である、実施形態21に記載のハニカム押出ダイ。
前記環状スロットの各々の厚さが、0.001インチ(0.0254mm)以上かつ0.014インチ(0.356mm)以下である、実施形態21または22に記載のハニカム押出ダイ。
前記複数の環状スロットが少なくとも2つの環状スロットおよび5つ未満の環状スロットを含む、実施形態21から23いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記ダイ本体が、
前記中央スロットと連通した中央供給孔、および
前記環状スロットと連通した外周供給孔、
をさらに有する、実施形態21から24いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記中央スロットが、出口面まで軸方向に延在するマトリクスピンを画成し、前記環状スロットが、前記出口面まで軸方向に延在する環状リングを画成する、実施形態21から25いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記マトリクスピンが、前記環状リングよりも軸方向に遠くに延在し、前記ダイ面と略平行な出口面を有し、該環状リングが、該マトリクスピンから離れて傾斜した出口面を有する、実施形態26に記載のハニカム押出ダイ。
前記環状リングの出口面が、前記ダイの出口面から0度以上かつ該ダイの出口面から60度以下の角度で前記マトリクスピンから離れて傾斜している、実施形態26または27に記載のハニカム押出ダイ。
前記中央スロットが放射状ピンを画成する、実施形態21から28いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記中央スロットが六角形ピンを画成する、実施形態21から29いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記環状リングが放射状スロットを画成し、該放射状スロットの頻度が、前記第一の環状スロットで前記中央スロットの頻度より少ない、実施形態21から30いずれか1つに記載のハニカム押出ダイ。
前記環状リングの前記放射状スロットの深さが、前記環状スロットの深さよりも小さい、実施形態31に記載のハニカム押出ダイ。
第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁を含むセラミックハニカム体を製造する方法であって、
バッチ材料を、押出ダイの中央スロットに通して押し出してハニカムマトリクスを形成し、複数の環状スロットに通して押し出して前記ハニカムマトリクス上に外周外皮を形成する工程であって、前記中央スロットは、前記複数の環状スロットの第一の環状スロットで終わるものである工程、
を有してなり、
前記バッチ材料中の細長粒子は、前記中央スロットと前記環状スロットを通す押出中に、軸方向に揃えられる、方法。
前記細長粒子が、板および繊維の少なくとも一方を含む、実施形態33に記載の方法。
未焼成の前記ハニカム体を乾燥させる工程、乾燥した未焼成ハニカム体を焼成する工程をさらに含む、実施形態33または34に記載の方法。
前記バッチ材料が、焼成の際に、コージエライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、β−スポジュメン、炭化ケイ素、およびゼオライトの少なくとも1つを形成する一種類以上の無機成分を含む、実施形態33から35いずれか1つに記載の多孔質セラミックハニカム体を製造する方法。
112 通路
114、116 端面
118 中央セル構造、マトリクス
126、339、451 外皮
203、403、800、900、903、905 押出ダイ
207、407 ダイ本体
213、413 中央供給孔
215、415 中央スロット
217 外周供給孔
219、913、915、917、919、921 外周スロット
221 外皮形成面
331 板状粒子
337 壁
347 亀裂区画
417 外周供給孔
419 外皮形成領域
421 マトリクスピン
423 第一の環状リング
425 第一の環状スロット
427 第二の環状リング
429 第二の環状スロット
434 貯留部
441 マスク
467、469 外皮形成ピン、リング
911 改造外皮形成体
923、295、927、929 環状リング
Claims (5)
- 未焼成ハニカム体において、
第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁のマトリクス、および
外周で前記マトリクス上に配置された、前記第一の端面から前記第二の端面まで延在する積層外皮、
を備え、
前記積層外皮の断面積の大半は、前記交差する壁と実質的に同じ、軸方向に揃えられた粒子から作られている、未焼成ハニカム体。 - 前記外皮の壁厚の50%超について秩序パラメータSが0.4以上であり、
S=(1/2)<3cos2θ−1>
式中、シータ(θ)は、各粒子の所定の方向と長軸との間の角度である、請求項1記載の未焼成ハニカム体。 - 多孔質セラミックハニカム体において、
第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁のマトリクス、および
外周で前記マトリクス上に配置された、前記第一の端面から前記第二の端面まで延在する積層外皮、
を備え、
前記積層外皮の結晶構造の断面積の大半は、前記交差する壁と実質的に同じ、軸方向に揃えられたテクスチャを含む、多孔質セラミックハニカム体。 - ハニカム押出ダイにおいて、
複数の中央スロットおよび該中央スロットの外周に配置された外皮形成領域を含むダイ面を有するダイ本体、
を備え、前記外皮形成領域は複数の環状スロットを含み、前記中央スロットは前記複数の環状スロットの第一の環状スロットで終わっている、ハニカム押出ダイ。 - 第一の端面から第二の端面まで軸方向に延在する通路を形成する交差する壁を含むセラミックハニカム体を製造する方法であって、
バッチ材料を、押出ダイの中央スロットに通して押し出してハニカムマトリクスを形成し、複数の環状スロットに通して押し出して前記ハニカムマトリクス上に外周外皮を形成する工程であって、前記中央スロットは、前記複数の環状スロットの第一の環状スロットで終わるものである工程、
を有してなり、
前記バッチ材料中の細長粒子は、前記中央スロットと前記環状スロットを通す押出中に、軸方向に揃えられる、方法。
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