JP2857767B2 - 粗面仕上金属箔および自動車の排ガス触媒担体 - Google Patents
粗面仕上金属箔および自動車の排ガス触媒担体Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
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- B21B1/227—Surface roughening or texturing
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一定の表面粗度を有する粗面仕上金属箔お
よび自動車の排ガス触媒担体に関するものである。
よび自動車の排ガス触媒担体に関するものである。
（従来の技術） 近年特に1970年頃から自動車排気ガスが公害源として
問題視されるようになり、現在自動車排ガス対策は、エ
ンジンの改良と触媒による排気ガスの浄化によって行わ
れている。
問題視されるようになり、現在自動車排ガス対策は、エ
ンジンの改良と触媒による排気ガスの浄化によって行わ
れている。
従来排気ガス浄化用の触媒は、コージェライト等ハニ
カム状に焼成したセラミックス上にPtなどの貴金属触媒
を含浸させたγ−アルミナ粉を担持する構造のものが主
流を占めている。しかしながら、セラミックス製のハニ
カムは排気抵抗が高い、機械的な衝撃力に弱い等の欠点
を有しており、これらの欠点を改善するものとして、近
年耐熱性ステンレス鋼箔からなる金属担体が注目されて
いる。
カム状に焼成したセラミックス上にPtなどの貴金属触媒
を含浸させたγ−アルミナ粉を担持する構造のものが主
流を占めている。しかしながら、セラミックス製のハニ
カムは排気抵抗が高い、機械的な衝撃力に弱い等の欠点
を有しており、これらの欠点を改善するものとして、近
年耐熱性ステンレス鋼箔からなる金属担体が注目されて
いる。
この金属担体は、高温かつ高速の排気ガスに耐える耐
熱疲労性が要求される。
熱疲労性が要求される。
金属担体としては、一般的には実開昭62−180621号公
報に開示されているように50μｍ前後の耐熱ステンレス
平板と波板とを交互に積層したもの、あるいは実開昭62
−194463号公報に開示されているように平板と波板を円
筒状に巻き込んでハニカムを形成し、これを耐熱性ステ
ンレス鋼製外筒に装入した構造を有している。
報に開示されているように50μｍ前後の耐熱ステンレス
平板と波板とを交互に積層したもの、あるいは実開昭62
−194463号公報に開示されているように平板と波板を円
筒状に巻き込んでハニカムを形成し、これを耐熱性ステ
ンレス鋼製外筒に装入した構造を有している。
また、ハニカムを構成する金属箔にはFe−Cr−Al系の
高耐熱性を有するフェライト系ステンレス鋼が用いられ
るのが一般的である。
高耐熱性を有するフェライト系ステンレス鋼が用いられ
るのが一般的である。
ハニカムを構成する平板と波板間は例えば実開昭62−
194436号公報に開示されているように加熱・冷却が繰り
返され、耐熱疲労性が要求されるため、ハニカム部は部
分的にろう付けにより接合する方法が公知であり、その
構造の１例を第１図に示す。
194436号公報に開示されているように加熱・冷却が繰り
返され、耐熱疲労性が要求されるため、ハニカム部は部
分的にろう付けにより接合する方法が公知であり、その
構造の１例を第１図に示す。
触媒担体は、第１図に示す通り厚さ50μｍ前後の耐熱
ステンレス鋼平板１と波板２とを多重に円筒状に巻き込
み、これを耐熱ステンレス鋼製外筒３に装入した構造を
有している。
ステンレス鋼平板１と波板２とを多重に円筒状に巻き込
み、これを耐熱ステンレス鋼製外筒３に装入した構造を
有している。
一般にハニカムを構成するステンレス鋼箔は、冷間圧
延ままの状態で使用に供され、その表面は＃600番程度
に研磨仕上げを行った圧延ロールが使用され表面粗度は
Rmaxで0.2〜0.3μｍ程度と極めて小さく、光沢も非常に
良好であるのが特徴的である。また自動車の排ガス触媒
用のハニカムに用いられる平板と波板のろう付けは、真
空又は水素ガス等保護ガス中にて行われる。ここで、ハ
ニカムを構成する平板と波板のろう付けによる接合箇所
には、ろう材を固着させるためのバインダー（結合剤）
を平板と波板間に浸透あるいは塗布した後、50〜100μ
ｍ径の粒状のろう材を散布固着させ、その後のろう付け
熱処理により、ろう材を溶融させ、平板と波板の接触部
をろう付けにより固定するのがハニカムの一般的な製造
方法である。
延ままの状態で使用に供され、その表面は＃600番程度
に研磨仕上げを行った圧延ロールが使用され表面粗度は
Rmaxで0.2〜0.3μｍ程度と極めて小さく、光沢も非常に
良好であるのが特徴的である。また自動車の排ガス触媒
用のハニカムに用いられる平板と波板のろう付けは、真
空又は水素ガス等保護ガス中にて行われる。ここで、ハ
ニカムを構成する平板と波板のろう付けによる接合箇所
には、ろう材を固着させるためのバインダー（結合剤）
を平板と波板間に浸透あるいは塗布した後、50〜100μ
ｍ径の粒状のろう材を散布固着させ、その後のろう付け
熱処理により、ろう材を溶融させ、平板と波板の接触部
をろう付けにより固定するのがハニカムの一般的な製造
方法である。
ここで、ろう付けを確実に行うためには、バインダー
を平板と波板の接触部に均等かつ連続的に塗布すること
が重要なことから、バインダーのぬれ性を向上させるた
め、一般に箔材の表面はアセトン等の有機溶剤により、
脱脂洗浄が行われる。しかしながら、塗布するバインダ
ーのぬれ性は箔表面の清浄度（汚れの程度）によって微
妙に左右され易く、僅かな圧延油や汚れの存在によって
も、バインダーの付着が不均一になり、ろう材の固着が
一定せず、その後のろう付け熱処理によっても、安定し
た接合が得られていないのが現状である。
を平板と波板の接触部に均等かつ連続的に塗布すること
が重要なことから、バインダーのぬれ性を向上させるた
め、一般に箔材の表面はアセトン等の有機溶剤により、
脱脂洗浄が行われる。しかしながら、塗布するバインダ
ーのぬれ性は箔表面の清浄度（汚れの程度）によって微
妙に左右され易く、僅かな圧延油や汚れの存在によって
も、バインダーの付着が不均一になり、ろう材の固着が
一定せず、その後のろう付け熱処理によっても、安定し
た接合が得られていないのが現状である。
本発明は、ろう付構造を有する金属ハニカムの欠点で
ある平板と波板のろう接合性を改善し、かつ金属ハニカ
ムの長所を最大限に発揮させることを目的とするもので
ある。
ある平板と波板のろう接合性を改善し、かつ金属ハニカ
ムの長所を最大限に発揮させることを目的とするもので
ある。
本発明の要旨とするところは、下記のとおりである。
（１）ろう付け構造を有する自動車の排ガス触媒担体に
用いられる耐熱性ステンレス鋼製の金属箔において、表
面粗度Rmaxが0.7〜2.0μｍであることを特徴とする粗面
仕上金属箔。
用いられる耐熱性ステンレス鋼製の金属箔において、表
面粗度Rmaxが0.7〜2.0μｍであることを特徴とする粗面
仕上金属箔。
（２）耐熱性ステンレス鋼製の金属箔の平板と波板とを
多重に円筒上に巻き込み、耐熱ステンレス鋼製外筒に装
入してなり、ろう付け構造を有する自動車の排ガス触媒
担体において、該平板と波板は表面粗度Rmaxが0.7〜2.0
μｍである粗面仕上金属箔であることを特徴とする自動
車の排ガス触媒担体。
多重に円筒上に巻き込み、耐熱ステンレス鋼製外筒に装
入してなり、ろう付け構造を有する自動車の排ガス触媒
担体において、該平板と波板は表面粗度Rmaxが0.7〜2.0
μｍである粗面仕上金属箔であることを特徴とする自動
車の排ガス触媒担体。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は金属ハニカムを構成する金属箔を粗面仕上げ
に調製したものを用いることを特徴としており、JIS（B
0601−1970）に規格化されている表面粗度（Rmax）は
0.7〜2.0μｍ、好ましくは1.0〜1.5μｍである。かかる
金属箔の製造法としては、たとえば＃80〜＃120番程度
の研磨仕上げを行った圧延ロールを用いて冷間圧延を行
うことにより、表面粗度Rmax0.7〜2.0μｍの粗面仕上金
属箔が得られる。また本発明は上記金属箔をハニカムを
形成する箔材として用いて製造した自動車の排ガス触媒
担体でもある。なお本発明でいう金属箔とはFe−Cr−Al
系を主体とする高温のエンジン排気ガスに対して充分に
耐熱性を有するものである。
に調製したものを用いることを特徴としており、JIS（B
0601−1970）に規格化されている表面粗度（Rmax）は
0.7〜2.0μｍ、好ましくは1.0〜1.5μｍである。かかる
金属箔の製造法としては、たとえば＃80〜＃120番程度
の研磨仕上げを行った圧延ロールを用いて冷間圧延を行
うことにより、表面粗度Rmax0.7〜2.0μｍの粗面仕上金
属箔が得られる。また本発明は上記金属箔をハニカムを
形成する箔材として用いて製造した自動車の排ガス触媒
担体でもある。なお本発明でいう金属箔とはFe−Cr−Al
系を主体とする高温のエンジン排気ガスに対して充分に
耐熱性を有するものである。
本発明のハニカムを構成する金属箔は表面粗度が通常
の圧延箔の粗度Rmax0.2〜0.3μｍに比べてRmax0.7〜2.0
μｍと粗く粗面仕上げであるため、ろう材を固着させる
バインダーのぬれ性が向上し、ハニカムを構成する平板
と波板の接触部へバインダーを均一効果的に付着させる
ことができるため、ろう材の固着性が向上し、ろう付熱
処理後のろう付性がきわめて良好となる。
の圧延箔の粗度Rmax0.2〜0.3μｍに比べてRmax0.7〜2.0
μｍと粗く粗面仕上げであるため、ろう材を固着させる
バインダーのぬれ性が向上し、ハニカムを構成する平板
と波板の接触部へバインダーを均一効果的に付着させる
ことができるため、ろう材の固着性が向上し、ろう付熱
処理後のろう付性がきわめて良好となる。
また、本発明における粗面仕上箔は、種々の検討を行
った結果、粗面仕上箔を得る手段としては、圧延後の箔
表面を研磨することによっても製造可能であるが、箔は
その形状等から研磨は非常に困難である、コストアップ
になること、また、その他酸溶液等による腐食も考えら
れるが、箔表面を一定の粗度を有するように効果的に仕
上げることも、研磨による方法と同様困難かつコストア
ップになり、粗ロール圧延による方法、例えば＃80番〜
＃120番研磨仕上げ程度の圧延ロールによって圧延する
ことによって、表面粗度Rmax0.7〜2.0μｍを有する粗面
仕上箔を得るのが最も効果的である。
った結果、粗面仕上箔を得る手段としては、圧延後の箔
表面を研磨することによっても製造可能であるが、箔は
その形状等から研磨は非常に困難である、コストアップ
になること、また、その他酸溶液等による腐食も考えら
れるが、箔表面を一定の粗度を有するように効果的に仕
上げることも、研磨による方法と同様困難かつコストア
ップになり、粗ロール圧延による方法、例えば＃80番〜
＃120番研磨仕上げ程度の圧延ロールによって圧延する
ことによって、表面粗度Rmax0.7〜2.0μｍを有する粗面
仕上箔を得るのが最も効果的である。
本発明において、箔の表面粗度の下限をRmax0.7μ
ｍ、上限をRmax2.0μｍと定めたのは、ステンレス鋼箔
へバインダーを塗布し、ぬれ性に及ぼす表面粗度の影響
を検討した結果を第２図に示すごとく、表面粗度Rmax0.
2〜0.6μｍではぬれ性が著しく劣るのに対して、Rmax0.
7μｍ以上では、ぬれ性ランクが２〜３ランク向上し良
好となる。またRmax2.0μｍを超えても、ぬれ性は良好
であるがそれほど変化はなく、箔の最適な表面粗度とし
ては、Rmax0.7〜2.0μｍ、好ましくは1.0〜1.5μｍであ
る。
ｍ、上限をRmax2.0μｍと定めたのは、ステンレス鋼箔
へバインダーを塗布し、ぬれ性に及ぼす表面粗度の影響
を検討した結果を第２図に示すごとく、表面粗度Rmax0.
2〜0.6μｍではぬれ性が著しく劣るのに対して、Rmax0.
7μｍ以上では、ぬれ性ランクが２〜３ランク向上し良
好となる。またRmax2.0μｍを超えても、ぬれ性は良好
であるがそれほど変化はなく、箔の最適な表面粗度とし
ては、Rmax0.7〜2.0μｍ、好ましくは1.0〜1.5μｍであ
る。
また、本発明の粗面仕上箔によれば、Pt等の貴金属触
媒を担持させる上でもその密着性が向上し有利となる。
しかして本発明に従った金属箔よりなる金属ハニカムに
おいては、良好な耐熱疲労性を有することから、エンジ
ンに近接して、触媒担体を設置することが可能であり、
触媒効果の早期立上げが可能である等のメタルハニカム
の利点を最大限に発揮させることができる。
媒を担持させる上でもその密着性が向上し有利となる。
しかして本発明に従った金属箔よりなる金属ハニカムに
おいては、良好な耐熱疲労性を有することから、エンジ
ンに近接して、触媒担体を設置することが可能であり、
触媒効果の早期立上げが可能である等のメタルハニカム
の利点を最大限に発揮させることができる。
以下、本発明の実施例を示す。
Fe−Cr−Al系の耐熱性フェライトステンレス鋼から成
る板厚50μｍの各種粗面仕上箔を用いてハニカムを形成
し、第１図に示す態様の金属担体を作成し、排気量2000
ccのエンジンに搭載し、ベンチテストを実施した。800
℃以上１分、150℃以下１分の合計１サイクル15分の冷
熱試験を行い、本発明と従来法の比較を行った結果を第
１表に示す。比較例のものは、いずれも冷熱500サイク
ルで、排気ガス出側に８〜15mmのズレ発生がみられた。
また冷熱1000サイクル行ったものにはγ−Al2O3の一部
剥離もみられた。一方本発明の粗面仕上箔をハニカム形
成材として用いた金属担体においては、冷熱1000サイク
ル後も一部を除いてγ−Al2O3の剥離もなく、構造上の
異常も認められなかった。
る板厚50μｍの各種粗面仕上箔を用いてハニカムを形成
し、第１図に示す態様の金属担体を作成し、排気量2000
ccのエンジンに搭載し、ベンチテストを実施した。800
℃以上１分、150℃以下１分の合計１サイクル15分の冷
熱試験を行い、本発明と従来法の比較を行った結果を第
１表に示す。比較例のものは、いずれも冷熱500サイク
ルで、排気ガス出側に８〜15mmのズレ発生がみられた。
また冷熱1000サイクル行ったものにはγ−Al2O3の一部
剥離もみられた。一方本発明の粗面仕上箔をハニカム形
成材として用いた金属担体においては、冷熱1000サイク
ル後も一部を除いてγ−Al2O3の剥離もなく、構造上の
異常も認められなかった。
〔発明の効果〕 以上述べたごとく本発明は自動車排気ガス触媒金属担
体を製造するにあたり、表面を粗面仕上げに調整を行っ
た箔材をハニカム形成材として用いることにより、ろう
付け性が良好となると共にPt等の貴金属触媒の密着性も
向上し、急速な加熱冷却にも耐える耐熱疲労性を有する
金属担体を提供することを可能にしたものである。
体を製造するにあたり、表面を粗面仕上げに調整を行っ
た箔材をハニカム形成材として用いることにより、ろう
付け性が良好となると共にPt等の貴金属触媒の密着性も
向上し、急速な加熱冷却にも耐える耐熱疲労性を有する
金属担体を提供することを可能にしたものである。
第１図は本発明を適用した金属担体の一例を示す断面
図、（ａ）は箔を巻回した状態を示し、（ｂ）はろう付
け部分を説明する図である。 第２図は、箔の表面粗度がバインダーのぬれ性に及ぼす
影響を示す図である。 １……平板、２……波板、３……外筒、4,5……ハニカ
ム部のろう付け部、６……ハニカム部のろう付けがされ
ていない部分。
図、（ａ）は箔を巻回した状態を示し、（ｂ）はろう付
け部分を説明する図である。 第２図は、箔の表面粗度がバインダーのぬれ性に及ぼす
影響を示す図である。 １……平板、２……波板、３……外筒、4,5……ハニカ
ム部のろう付け部、６……ハニカム部のろう付けがされ
ていない部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｐ (72)発明者 笠原 昭彦 東京都板橋区舟渡４丁目10―１ 株式会 社日金総研内 (72)発明者 西沢 良雄 東京都千代田区丸の内３丁目３―１ 日 本金属株式会社内 (56)参考文献 特公 昭55−50706（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74
Claims (2)
- 【請求項１】ろう付け構造を有する自動車の排ガス触媒
担体に用いられる耐熱性ステンレス鋼製の金属箔におい
て、表面粗度Rmaxが0.7〜2.0μｍであることを特徴とす
る粗面仕上金属箔。 - 【請求項２】耐熱性ステンレス鋼製の金属箔の平板と波
板とを多重に円筒状に巻き込み、耐熱ステンレス鋼製外
筒に挿入してなり、ろう付け構造を有する自動車の排ガ
ス触媒担体において、該平板と波板は表面粗度Rmaxが0.
7〜2.0μｍである粗面仕上金属箔であることを特徴とす
る自動車の排ガス触媒担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155057A JP2857767B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 粗面仕上金属箔および自動車の排ガス触媒担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155057A JP2857767B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 粗面仕上金属箔および自動車の排ガス触媒担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323309A JPH0323309A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2857767B2 true JP2857767B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15597729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155057A Expired - Lifetime JP2857767B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 粗面仕上金属箔および自動車の排ガス触媒担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857767B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10752973B2 (en) | 2014-10-31 | 2020-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferrite-based stainless steel with high resistance to corrosiveness caused by exhaust gas and condensation and high brazing properties and method for manufacturing same |
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| JP3350499B2 (ja) * | 2000-01-20 | 2002-11-25 | 新日本製鐵株式会社 | 波付加工性の良い粗面仕上金属箔及び排ガス浄化用触媒担体 |
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-
1989
- 1989-06-17 JP JP1155057A patent/JP2857767B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0323309A (ja) | 1991-01-31 |
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