JP3612943B2 - Manufacturing method of exhaust gas filter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等から排出される排ガス中に含まれる黒煙等をろ過する排ガスフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境問題が深刻化したことに伴いディーゼルエンジン等の燃焼機関から排出される排気ガスとともに大気中に分散される黒煙の処理が問題となってきている。この問題を解決するために、ディーゼルエンジン等の燃焼機関の排気管の途中に排ガスフィルタを設け、この排ガスフィルタによって黒煙をろ過、捕集し排ガスのみを排出している。
【0003】
ところで、この排ガスフィルタに黒煙が多量に捕集されると、排ガスフィルタは目詰まりを起こすようになって、排ガスの流路を妨げることになり、結果的にエンジンの燃焼効率等に悪影響を及ぼすことになる。そのため、予め設けられた所定の捕集量に達すると黒煙を空気とともに燃焼させて気体化し、目詰まりを除去して排ガスフィルタを初期の状態に戻して再生することが必要である。
【0004】
この排ガスフィルタの再生には主として電気ヒータ方式が用いられ、黒煙が所定量捕集されるのを検知した制御部は、黒煙を安定して燃焼させるように制御する。ここで、電気ヒータ方式というのは、排ガスの流入側もしくは流出側に電気ヒータを設け、電気ヒータに通電することによって排ガスフィルタを加熱し、排ガスの流入側もしくは流出側から供給される空気によって黒煙を燃焼させるものである。そして再生中は、予備の排ガスフィルタを使用してディーゼルエンジンは継続して運転される。
【0005】
ところで、この捕集された黒煙は排ガスフィルタの全面に分布しているが、その全面の黒煙が同時に燃焼するのではなく、電気ヒータ側の排ガスフィルタ端部から徐々に燃焼が進行する。そのため排ガスフィルタの部分によっては温度勾配が生じ、熱膨張の差から熱応力を発生することになる。通常の使用では捕集される黒煙の量を予測して、比較的早い段階に燃焼させて排ガスフィルタを再生することが行われている。この場合には黒煙は600〜900℃で徐々に燃焼し、排ガスフィルタは急激に加熱されることがなく、大きな熱応力を受けることは少ない。
【0006】
一方、制御部による制御が十分でなかったり、黒煙が所定量以上に捕集された場合などには加熱によって黒煙は急激に燃焼し、1000℃以上もの高温度に急激に上昇して異常燃焼する。このとき排ガスフィルタは部分的に大きな熱衝撃を受け、疲労破壊によってクラックが生じ破壊されることになる。
【0007】
従って、排ガスフィルタはこの異常燃焼による急激な熱衝撃に耐えられる材質のものが必要で、低熱膨張性、高耐熱衝撃性が強く要求されている。更に、黒煙の捕集効率が高いことと、同時に黒煙の捕集によって起こる排ガスの流路抵抗が小さいことも必要である。
【0008】
そこで、これらの要求を満たすため、排ガスフィルタは材料、構造、製造法等について様々な開発が行われている。
【0009】
ここで、排ガスフィルタの格子壁を構成する多孔質セラミックス材料について説明する。
【0010】
例えば、排ガスフィルタに一般的に使用されている材料の一つとして、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れたコージェライト焼結体(2MgO・2Al2O3・5SiO2)がある。このコージェライトの熱膨張係数は結晶の方向によって異方性を示し、結晶のa軸が2.0×10−6K−1、c軸が−0.9×10−6K−1と異なっている。
【0011】
しかしながら、押出成形法でハニカム状に成形されたものは、工程中で原料に含まれるカオリンやタルク等の板状結晶が剪断力を受けて格子壁と平行な方向に分散されるので、c軸は押出成形方向(排ガス流路方向)に僅かながら多く配向された状態となる。これにより、コージェライトの押出成形方向の熱膨張係数は約0.5×10−6K−1、押出成形方向に垂直な方向の熱膨張係数は約0.9×10−6K−1となり、全体にわたって熱膨張係数が小さく異方性が少なくなり、高耐熱衝撃性の排ガスフィルタが製造されている。
【0012】
一方、多孔質セラミックス材料として、従来からのコージェライトの他に、最近ではチタン酸アルミニウム(Al2O3・TiO2)が検討され始めている。チタン酸アルミニウムは溶融温度が1600℃以上と高く、再生時の高温にも十分耐えることができるものである。
【0013】
しかしながら、このチタン酸アルミニウムの熱膨張係数はやはり結晶の方向によって異方性を示し、結晶のa軸が11.8×10−6K−1、b軸が19.4×10−6K−1、c軸が−2.6×10−6K−1と、コージェライトの結晶と比べてもその異方性は大きいという特徴がある。そして、このように異方性が大きいと、結晶粒子間にマイクロクラックを生じ易いという問題がある。また、チタン酸アルミニウムの結晶は高温度(750〜1200℃)のもとで酸化チタニウム(ルチル)と酸化アルミニウム(コランダム)に分解しやすいという問題もある。
【0014】
この様に、チタン酸アルミニウムは低膨張で耐熱性に優れた材料であるが、他のセラミックス材料に比べて、製造時に発生する結晶粒子間のマイクロクラックのために機械的強度が低く、製造条件によっては、結晶粒子の分解による材質の変化により熱膨張係数が変化して大きくなりやすいという問題がある。
【0015】
そこでチタン酸アルミニウムの機械的強度の向上や熱膨張係数の制御について改善が行われ、既に一部実用化されるまでになってきている。
【0016】
例えば、特公昭62−40061号公報には、主成分がチタン酸アルミニウムからなるセラミックスハニカムの構成が開示されている。これは、チタン酸アルミニウム以外にSiO2を4〜10wt%含有させ、セラミックスハニカムの強度と高温安定性の向上を図っている。また、特開平4−26544号公報には、主成分がチタン酸アルミニウムからなる高破断歪セラミックスの構成が開示されている。これは、副成分としてSiO2,Fe2O3を、チタン酸アルミニウム以外の結晶としてコランダム,ムライト,ルチル等を含有させて、破断歪を増大しセラミックスの破損を起こし難くしている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭62−40061号公報に記載されたセラミックスハニカムの強度と高温安定性を向上させる技術は触媒担体として有用であるが、排ガスフィルタとしては不十分である。すなわち、触媒担体と排ガスフィルタは、格子壁の気孔率については両者とも30〜50%と同レベルのものが多いが、格子壁の気孔径については大きな相違がある。排ガスフィルタの平均気孔径は一般に10〜20μmであり、この平均気孔径において黒煙を高効率で捕集できるのに対し、触媒担体の平均気孔径は一般にサブミクロン〜数μmである。そして、セラミックスハニカムの機械的強度は気孔径が大きいほど低く、さらに排ガスフィルタの格子壁は連通気孔を形成しているため極端に破壊しやすいからである。
【0018】
また、特開平4−26544号公報に記載された破断歪を増大しセラミックスの破損を起こし難くする技術は比較的低温度域には有用であるが、750〜1200℃で使用するとチタン酸アルミニウムが酸化チタニウム(ルチル)と酸化アルミニウム(コランダム)に分解しやすいので、やはり排ガスフィルタとしては不十分である。すなわち、このセラミックスの構成としては、副成分としてSiO2を2.0〜5.5%,Fe2O3を2.0〜3.0%含有しているものの、チタン酸アルミニウムがコランダム,ムライト,ルチル等といった他の結晶成分を含有しているために、750〜1200℃の温度域で極端に分解しやすくなるからである。
【0019】
そこで、本発明は、黒煙の燃焼温度である600℃以上に排ガスフィルタを加熱してこれを再生する際におけるチタン酸アルミニウムの分解を抑制しつつ振動による割れを抑制することのできる排ガスフィルタおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の排ガスフィルタの製造方法は、Al2O3がTiO2に対して等モルより3〜6wt%多く配分されたチタン酸アルミニウムからなる主成分と、少なくともSiO2を3〜10wt%、Fe2O3を1〜3wt%有する副成分とからなる第1のセラミックス原料を用意する工程と、TiO2からなる第2のセラミックス原料を第1のセラミックス原料に添加して、第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料の総量としてAl2O3とTiO2が略等モルになるように調整する工程と、調整された第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料を造孔剤、結合剤、可塑剤、水とともに混合してセラミックス坏土を作製する工程と、セラミックス坏土をハニカム形状に押出成形する工程と、得られた押出成形体を加熱、焼結して多孔質セラミックスを形成する工程とを有するものである。
【0024】
これにより、第1のセラミックス原料でチタン酸アルミニウムが予め合成されているので、チタン酸アルミニウムの分解が抑制されて機械的強度が向上し、寸法精度が安定した排ガスフィルタを製造することができる。
【0025】
この排ガスフィルタの製造方法において、第1のセラミックス原料の平均粒子径は8〜30μm、第2のセラミックス原料の平均粒子径は10μm以下であることが望ましい。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、Al2O3がTiO2に対して等モルより3〜6wt%多く配分されたチタン酸アルミニウムからなる主成分と、少なくともSiO2を3〜10wt%、Fe2O3を1〜3wt%有する副成分とからなる第1のセラミックス原料を用意する工程と、TiO2からなる第2のセラミックス原料を第1のセラミックス原料に添加して、第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料の総量としてAl2O3とTiO2が略等モルになるように調整する工程と、調整された第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料を造孔剤、結合剤、可塑剤、水とともに混合してセラミックス坏土を作製する工程と、セラミックス坏土をハニカム形状に押出成形する工程と、得られた押出成形体を加熱、焼結して多孔質セラミックスを形成する工程とを有する排ガスフィルタの製造方法であり、チタン酸アルミニウムの分解が抑制されて機械的強度が向上し、寸法精度が安定した排ガスフィルタを製造することができるという作用を有する。
【0030】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1のセラミックス原料の平均粒子径が8〜30μmである排ガスフィルタの製造方法であり、排ガスフィルタの焼成収縮率を低減することができるという作用を有する。
【0031】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、第2のセラミックス原料の平均粒子径が10μm以下である排ガスフィルタの製造方法であり、第1のセラミックスと焼結反応し易く、機械的強度が向上するという作用を有する。
【0032】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【0033】
図1は本発明の一実施の形態による排ガスフィルタを示す斜視図、図2は図1の排ガスフィルタの端面部の拡大図、図3は図1の排ガスフィルタの断面における排ガスの流路を示す概略図、図4は図1の排ガスフィルタにおける格子壁のX線回折図、図5は比較例である従来の排ガスフィルタの格子壁のX線回折図である。
【0034】
図1に示すように、円筒状の排ガスフィルタ1には、その長さ方向である排ガス流路方向に貫通孔2が多数形成されている。この貫通孔2は、多孔質セラミックスで形成されて多数の連通気孔を有する格子壁3によって仕切られている。貫通孔4の排ガス入口である一方の端面部1a、および排ガス出口である他方の端面部1bは、封止材4により交互に閉塞されている。
【0035】
このような排ガスフィルタ1は、次のようにして製造される。
先ず、Al2O3がTiO2に対して等モルより3〜6wt%多く配分されたチタン酸アルミニウムからなる主成分と、少なくともSiO2を3〜10wt%、Fe2O3を1〜3wt%有する副成分とからなる第1のセラミックス原料を用意する。なお、添加したSiO2,Fe2O3等の副成分は、主成分であるチタン酸アルミニウムの焼結や分解抑制に有効なものである。
【0036】
次に、TiO2からなる第2のセラミックス原料をこの第1のセラミックス原料に添加し、前記第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料の総量としてAl2O3とTiO2が略等モル(Al2O3:TiO2=56.1wt%:43.9wt%)になるように調整する。
【0037】
そして、調整された第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料に対して、格子壁に連通気孔を形成するための造孔剤,結合剤,可塑剤,水などを混合して坏土状にし、これをハニカム形状の金型を通して押出成形する。
【0038】
その後、得られた押出成形体を乾燥し、1500℃で熱処理し、貫通孔2に予め調整した封止材4(主成分はチタン酸アルミニウム)を充填した後、1400℃で熱処理する。これにより、前述の排ガスフィルタ1が得られる。
【0039】
ここで、格子壁3に含まれるSiO2の量は3〜10wt%の範囲が適当である。すなわち、3wt%より少ないと、チタン酸アルミニウムがAl2O3とTiO2とに分解して熱膨張係数が急激に増大する。また、10wt%より多いと、SiO2が結晶化(クリストバライトなど)して熱膨張係数が急激に増大するからである。つまり、SiO2の量が3〜10wt%から外れると、熱膨張の増大により格子壁3に割れが生じやすくなるからである。
【0040】
また、格子壁3に含まれるAl2O3とTiO2は略等モルで、Al2O3とTiO2の含有量が等モル(理論組成比)より外れると、チタン酸アルミニウム以外に他の結晶相が存在しやすくなり、たとえSiO2やFe2O3を含有していてもチタン酸アルミニウムは分解を起こしやすくなるからである。そして、チタン酸アルミニウムが分解すると、熱膨張の増大により格子壁3に割れが生じやすくなるからである。
【0041】
ここで、本実施の形態では、格子壁3の評価に際して島津製作所製水銀ポロシメーター(マイクロメリティックスポーアライザー9320形)を用いた。
【0042】
この装置は水銀圧入法に基づくもので、排ガスフィルタに水銀が1g当り何cc浸透するかを求めるものである。詳しく説明すると、排ガスフィルタ1の格子壁3を所定の容器に収納し、その容器内に段階的に圧力を変化させて水銀を圧入する。容器内の圧力が低いときは、比較的大きな気孔のみに水銀が入り込み、圧力が高いときは小さな気孔にまで水銀が入り込む。従って、所定の圧力の時に排ガスフィルタの格子壁3に水銀が1g当り何cc入り込むかを測定することによって、所定の気孔径の連通気孔がどの程度存在するか測定することができるというものである。
【0043】
そして、格子壁3に形成された連通気孔の平均気孔径は7〜20μm、気孔率は30〜40%の範囲が適当である。すなわち、平均気孔径が7μmより小さいと圧力損失が高くなりすぎて、20μmより大きいと黒煙の捕集効率が低下するからである。また、気孔率が30%より小さいと圧力損失が高くなりすぎ、40%より大きいと機械的強度が極端に低くなるからである。
【0044】
さらに、第1のセラミックス原料の平均粒子径は8〜30μmの範囲が適当である。平均粒子径が8μmより小さいと排ガスフィルタの焼成収縮率が大きいため寸法精度が悪くなり、30μmより大きいと焼結性が乏しいため機械的強度が低くなるからである。
【0045】
格子壁3へチタン酸アルミニウムの焼結に効果的な副成分を含有させた場合には、チタン酸アルミニウム粒子の焼結性を促進し、比較的低い熱処理温度で強度のある排ガスフィルタ1を得ることができる。また、格子壁3へチタン酸アルミニウムの分解抑制に効果的な副成分を含有させた場合には、排ガスフィルタ1の再生(黒煙の燃焼)時の温度である600℃以上に長時間さらされても、チタン酸アルミニウムを分解することを防ぐことができる。添加したSiO 2 ,Fe 2 O 3 の副成分は、主成分であるチタン酸アルミニウムの焼結や分解抑制に有効なものである。他に、このチタン酸アルミニウムの焼結や分解抑制に効果的な副成分には、ZrO2,MgO,希土類の酸化物などがある。本実施の形態では、副成分として一例を示しているが、チタン酸アルミニウムの焼結や分解抑制に効果のある成分であれば、どのような成分が含有されていてもよい。
【0046】
こうして得られた円柱状の排ガスフィルタ1は、端面部1a,1bの直径が130〜160mm程度であり、排ガス流路方向に沿った長さは140mm〜170mm程度になるように構成されている。また、この排ガスフィルタ1の大きさは、エンジン排気量が2000〜3000ccのものに多く用いられる。その理由は、この程度の容量の排ガスフィルタ1が排ガス中の黒煙等を効率的に捕集できるからである。なお、排ガスフィルタ1が円柱状とされているので、等方的に応力を分布させることができ、製造工程で発生する加工歪等が低減されて強度が高められている。
【0047】
ここで、この排ガスフィルタ1は多孔質セラミックスであるために、外周面1cに連通気孔が多く形成されているが、使用時には外周面1cには断熱材等が密着されるので、黒煙が外部に漏れることはない。この排ガスフィルタ1をディーゼルエンジンなどに取り付ける場合には、排ガスフィルタ1を無機繊維質の断熱材等で包み、更にSUS等の収納容器内に収納して固定される。
【0048】
なお、本実施の形態では、端面部1a,1bの直径がほぼ同じとされているが、端面部1a側の直径を端面部1b側の直径よりも大きく形成したり、それとは逆にして形成してもよい。
【0049】
ここで、端面部1a,1bの詳細な構造について説明する。なお、端面部1a,1bは基本的に同じ構造をしているので、ここでは端面部1aを取り上げて説明する。
【0050】
図2は図1の排ガスフィルタの端面部の拡大図である。
端面部1aには排ガスフィルタの排ガス流路方向に沿って断面方形状の複数の貫通孔2が設けられており、貫通孔2は多数の連通気孔が設けられた格子壁3で区切られている。格子壁3は端面部1aから端面部1bまで連続して構成されている。格子壁3の厚さt1,t2はそれぞれ0.2〜0.3mm(貫通孔2の数が200セル/平方インチ)、0.4〜0.5mm(貫通孔2の数が100セル/平方インチ)の範囲内で構成することが好ましい。これより小さくなると、機械的強度が低くなりすぎたり、捕集効率が落ちたりするからである。また、これより大きくなると、圧力損失が高くなる等の不都合が生じることがあるからである。
【0051】
この実施の形態では、量産性を考慮して押出成形方法を採用したのでt1=t2となっているが、他の成形方法(例えば加工シートを積層する方法等)においてはt1<t2あるいはt1>t2になるようにしてもよい。例えば、図2において、矢印方向Lに平行な格子壁3の厚みを厚くして、矢印方向Lと直交する矢印方向Mに平行な格子壁3の厚みを薄くすることによって、矢印方向Mに平行な格子壁3に排ガスが通過しやすくして流量調整ができるので、排ガスの流出量を制御することができる。なお、外周部(外周面1cに近い内部)よりも内側の格子壁3の厚みを厚くすることによって内周部より外周部の側の排ガスを通過しやすくし、排ガスフィルタ1の全体にわたって排ガスの通過量を均等にすることもできる。そして、このことによって、排ガスフィルタ1の端面部1aの各部において黒煙等の捕集量を均一化することができ、排ガスフィルタ1をディーゼルエンジン等に取り付ける際に生じる局部的な応力や、使用時の振動等による排ガスフィルタ1の破損の防止を緩和することができる。
【0052】
また、格子壁3の矢印方向Lに沿ったピッチA1と矢印方向Mに沿ったピッチA2とはそれぞれ2mm〜4mmの範囲にあることが好ましい。これより小さくなると排ガスの圧力損失が高くなったり、これより大きいと黒煙等の捕集量が少なくなったりするなど不都合が生じるからである。本実施の形態においては、A1=A2として、等方的に機械的強度を向上するとともに捕集能力を各部で均一にしているので、安定したフィルタ特性を得ることができる。なお、ピッチA1およびピッチA2の長さを相互に違えることによって貫通孔2の断面形状を長方形にし、形成された長方形の長辺部と短辺部を通過する排ガスの流量に差を設けるようにすると補集能力の偏りを任意に調整することができるので、排ガスフィルタ1の収納容器の設計やそれに接続する配管などの構成の自由度を大きくとることができる。
【0053】
前述のように、封止材4は端面部1a側の貫通孔2と同じ端面部1b側の貫通孔2のどちらかに、しかも交互に設けられている。一般にこの封止材4は格子壁3と同じ材料組成で構成されたり、違った種類の材料でも熱膨張係数の比較的近いものが選択され、これにより、貫通孔2の周辺に生じるクラックなどが防止されている。
【0054】
また、格子壁3と封止材4のそれぞれの主成分を同じにしておき、副成分の種類およびその添加量を変えることによって、格子壁3と封止材4の熱膨張係数を調整することができるとともに、製造時にペースト状の封止材4の硬度等をも調整することができ、作業性がよくなり生産性を向上させることもできる。
【0055】
ここで、封止材4を端面部1a,1bのそれぞれの貫通孔2に設けたときの排ガスの流路について図3で説明する。
【0056】
図3に示すように、貫通孔2は格子壁3によって流入孔2aと流出孔2bに区画される。端面部1a側から排ガスが流入すると、排ガスはまず開口状態の流入孔2aに流入するが、その対向する側の端面部1bの貫通孔2が封止材4によって封止されているため、格子壁3を通過して流出孔2bに流出し開口状態の貫通孔2を通って端面部1bより系外に排出する。そして、排ガスがこのように多孔質セラミックからなる格子壁3を通過する際に、排ガスの中の黒煙等が排ガスフィルタ内部に捕集されることになる。
【0057】
次に、格子壁3の材料の化学組成、結晶状態について詳しく説明する。格子壁3の化学組成は、チタン酸アルミニウムを構成するAl2O3とTiO2とからなる主成分以外に、少なくとも主成分であるチタン酸アルミニウムの焼結や分解抑制に有効なSiO 2 ,Fe 2 O 3 の副成分が添加されている。焼結や分解抑制に効果のある副成分として、SiO2,Fe2O3,ZrO2,MgO,希土類の酸化物などがある。この理由は、Al2O3とTiO2のみからチタン酸アルミニウムを合成すると、焼結不十分による強度不足やチタン酸アルミニウムの分解などの問題が起きるからである。
【0058】
また、格子壁3の結晶状態は、チタン酸アルミニウムの結晶粒子と前記副成分とが固溶体や液相として存在し、他の結晶粒子を殆ど含んでいないことが必要である。チタン酸アルミニウム以外の結晶粒子を含有する場合には、チタン酸アルミニウムの高温安定性が劣る傾向にあり、750〜1200℃の温度範囲において分解が急激に進行するからである。チタン酸アルミニウム質製品の機械的強度を向上させる目的で、ムライト,コランダム,ルチル,コージェライトなど、チタン酸アルミニウム以外に他の結晶粒子を存在させる試みが行われているが、排ガスフィルタとしては高温安定性に問題があり実用できない。従って、排ガスフィルタとして高温安定性を維持しながら機械的強度を向上させるためには、チタン酸アルミニウム以外の結晶粒子を存在させてはならない。
【0059】
本実施の形態における格子壁3は、チタン酸アルミニウムの略理論組成(Al2O3とTiO2が略等モル)で構成されている。これによって、Al2O3やTiO2が余剰になることがなく、コランダムやルチルは殆ど生成されない。
【0060】
ここで、チタン酸アルミニウム以外の結晶粒子を存在させてはならないと示したが、チタン酸アルミニウムの高温安定性は他の結晶粒子の種類や存在量によって異なる。勿論、他の結晶粒子の存在量が少ないほど、高温安定性はよくなる傾向にある。例えば、コランダムやルチルが微量存在している場合、チタン酸アルミニウムの分解はかなり遅く進行する程度であり、実用可能な範囲である。
【0061】
図4は、図1の排ガスフィルタにおける格子壁のX線回折図である。データの採取された格子壁は、チタン酸アルミニウムと微量のルチルが存在しているものである。また、図5は、比較例である従来の格子壁のX線回折図である。この従来の格子壁はチタン酸アルミニウムとルチルが存在しているものであり、参考のために示した。なお、測定は理学製のX線回折装置を使用した。
【0062】
図4、図5に示すデータはX線回折法によって求められた。X線回折法は、管球から発生したX線を固定した試料に照射し、反射、散乱したX線を検出器でカウントするものである。このとき、試料に結晶質が含有されている場合には、鋭いピークが現れる。このピークは結晶格子の配置によって特有であり、X線回折法においてそのX線回折図(パターン)はほぼ一定である。
【0063】
図4および図5において、縦軸は格子壁3に回折されたX線強度であり、横軸は走査角度2θである。
【0064】
これらの図面において、5aがチタン酸アルミニウムの結晶ピークであり、5bがルチルの結晶ピークである。X線回折装置の条件やサンプルの状態を一定にして測定した場合は、結晶ピーク5a、5bの強度がほぼ同じになる。この場合、サンプルに存在する結晶粒子の生成量が多いと結晶ピーク5a、5bの強度が大きく、逆にサンプルに存在する結晶粒子の生成量が少ないと小さくなる。図4と図5とを比較すると、図4におけるルチルの結晶ピーク5bは、チタン酸アルミニウムの結晶ピーク5aよりも極端に小さく、ルチルの存在量は僅かであることがわかる。また、図5におけるルチルの結晶ピーク5bは、チタン酸アルミニウムの結晶ピーク5aよりも小さいものの、図4に示すようには小さくなく、ルチルはある程度存在していることがわかる。
【0065】
このように、図4のデータが得られた本実施の形態の格子壁は、ルチルの存在量は僅かであるので、750〜1200℃においても分解する速度も遅く、長期間の使用でもその特性(低熱膨張)を維持することができる。また、同時に機械的強度を増大することができる。
【0066】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
【0067】
以下の化学組成からなる第1のセラミックス原料に、第2のセラミックス原料であるTiO2粉末を添加量を変えて秤量し、セラミックス原料(第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料の総量)100重量部に対して、結合剤として合成樹脂15重量部、造孔剤としてメチルセルロース15重量部を添加し、乾燥状態で混合した。これに、可塑剤としてグリセリン2重量部,水26重量部を添加し、混合・混練して坏土状にした。これをハニカム形状の金型を通して押出成形し、この押出成形体を乾燥後、1500℃で熱処理した。これに、主成分がチタン酸アルミニウムである封止材を貫通孔に市松模様になるよう両端面部に交互に充填し、1400℃にて再度熱処理を行い、排ガスフィルタを作製した。
【0068】
Al2O3・・・53.2wt%
TiO2 ・・・38.1wt%
SiO2 ・・・6.2wt%
Fe2O3・・・2.5wt%
ここで得られた格子壁の特性としては、熱膨張係数が排ガス流路方向で約−2×10−6K−1であり、平均気孔径が11μm,気孔率が35%であった。
【0069】
このようにして得られた排ガスフィルタについて、格子壁のチタン酸アルミニウムの理論組成(Al2O31モル,TiO21モル)からのずれ、格子壁の排ガス流路方向の熱膨張係数(室温〜800℃:熱処理前と熱処理後)、圧縮強度を(表1)に示す。ここでの熱処理は、チタン酸アルミニウムの高温安定性をみるために行った。熱処理温度は格子壁の化学組成において最も分解しやすいと考えられる1000℃に、熱処理時間は500時間に設定した。
【0070】
【表1】
【0071】
ここで、試料No2〜4は本発明によるもので、TiO2の添加によって、格子壁の化学組成がAl2O3とTiO2が略等モルで構成されている。なお、添加するTiO2の種類は、表1に示すデータ採取においてはアナターゼ型を使用したが、ルチル型やアナターゼ型とルチル型の混合粉末でも同様な傾向を示した。
【0072】
試料No1は、第1のセラミックス原料のみの使用で、TiO2を添加していない。この試料については、熱処理による熱膨張係数の変化はなくチタン酸アルミニウムの高温安定性はあるが、圧縮強度が低い。そして、試料No1の格子壁は、振動が激しい条件下においてクラックを生じやすい。一方、試料No2〜4の格子壁は機械的強度が高く振動に対してクラックを生じにくい。
【0073】
試料No5は、第1のセラミックス原料にTiO2を多めに添加したものである。この試料については、機械的強度は高くクラックを生じにくいが、高温安定性に劣る。これは、チタン酸アルミニウムがコランダムとルチルに分解した結果で、高熱膨張のコランダムとルチルが格子壁の熱膨張係数の値を引き上げているからである。
【0077】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Al2O3がTiO2に対して等モルより3〜6wt%多く配分されたチタン酸アルミニウムからなる主成分と、少なくともSiO2を3〜10wt%、Fe2O3を1〜3wt%有する副成分とからなる第1のセラミックス原料を用意する工程と、TiO2からなる第2のセラミックス原料を第1のセラミックス原料に添加して、第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料の総量としてAl2O3とTiO2が略等モルになるように調整する工程と、調整された第1のセラミックス原料と第2のセラミックス原料を造孔剤、結合剤、可塑剤、水とともに混合してセラミックス坏土を作製する工程と、セラミックス坏土をハニカム形状に押出成形する工程と、得られた押出成形体を加熱、焼結して多孔質セラミックスを形成する工程とにより排ガスフィルタを製造することとしているので、チタン酸アルミニウムの分解が抑制されて機械的強度が向上し、寸法精度が安定した排ガスフィルタを製造することができるという有効な効果が得られる。
【0078】
第1のセラミックス原料の平均粒子径を8〜30μmとすることにより、排ガスフィルタの焼成収縮率を低減することができるという有効な効果が得られる。
【0079】
第2のセラミックス原料の平均粒子径を10μm以下とすることにより、第1のセラミックスと焼結反応し易く、排ガスフィルタの機械的強度が向上するという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による排ガスフィルタを示す斜視図
【図2】図1の排ガスフィルタの端面部の拡大図
【図3】図1の排ガスフィルタの断面における排ガスの流路を示す概略図
【図4】図1の排ガスフィルタにおける格子壁のX線回折図
【図5】比較例である従来の排ガスフィルタの格子壁のX線回折図
【符号の説明】
1 排ガスフィルタ
2 貫通孔
3 格子壁
4 封止材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas filter for filtering black smoke and the like contained in exhaust gas discharged from a diesel engine or the like, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as environmental problems have become serious, the treatment of black smoke dispersed in the atmosphere together with exhaust gas discharged from combustion engines such as diesel engines has become a problem. In order to solve this problem, an exhaust gas filter is provided in the middle of the exhaust pipe of a combustion engine such as a diesel engine, and black smoke is filtered and collected by this exhaust gas filter to discharge only the exhaust gas.
[0003]
By the way, if a large amount of black smoke is trapped in the exhaust gas filter, the exhaust gas filter becomes clogged and obstructs the exhaust gas flow path, resulting in an adverse effect on the combustion efficiency of the engine. Will be affected. For this reason, when reaching a predetermined collection amount provided in advance, it is necessary to burn black smoke together with air to gasify it, remove clogging, return the exhaust gas filter to the initial state, and regenerate it.
[0004]
The regeneration of the exhaust gas filter mainly uses an electric heater system, and a control unit that detects that a predetermined amount of black smoke is collected controls to stably burn the black smoke. Here, the electric heater method is that an electric heater is provided on the inflow side or outflow side of the exhaust gas, and the exhaust gas filter is heated by energizing the electric heater and is blackened by the air supplied from the inflow side or outflow side of the exhaust gas. It burns smoke. During regeneration, the diesel engine is continuously operated using a spare exhaust gas filter.
[0005]
By the way, the collected black smoke is distributed over the entire surface of the exhaust gas filter, but the black smoke on the entire surface does not burn at the same time, but gradually proceeds from the end of the exhaust gas filter on the electric heater side. Therefore, a temperature gradient occurs depending on the portion of the exhaust gas filter, and a thermal stress is generated due to a difference in thermal expansion. In normal use, the amount of black smoke collected is predicted and burned at a relatively early stage to regenerate the exhaust gas filter. In this case, the black smoke gradually burns at 600 to 900 ° C., and the exhaust gas filter is not heated suddenly and is not subject to a large thermal stress.
[0006]
On the other hand, when the control by the control unit is not sufficient, or when black smoke is collected over a predetermined amount, the black smoke burns rapidly due to heating, and suddenly rises to a high temperature of 1000 ° C or higher, which is abnormal Burn. At this time, the exhaust gas filter is partially subjected to a large thermal shock, and cracks are generated due to fatigue failure.
[0007]
Therefore, the exhaust gas filter needs to be made of a material that can withstand the sudden thermal shock caused by the abnormal combustion, and low thermal expansion and high thermal shock resistance are strongly required. Furthermore, it is necessary that the black smoke collection efficiency is high, and at the same time, the flow path resistance of the exhaust gas generated by the black smoke collection is small.
[0008]
Therefore, in order to satisfy these requirements, various developments have been made on the materials, structures, manufacturing methods, and the like of exhaust gas filters.
[0009]
Here, the porous ceramic material constituting the lattice wall of the exhaust gas filter will be described.
[0010]
For example, one of the materials commonly used for exhaust gas filters is a cordierite sintered body (2MgO · 2Al) with a small thermal expansion coefficient and excellent thermal shock resistance.2O3・ 5SiO2) The thermal expansion coefficient of this cordierite shows anisotropy depending on the crystal direction, and the crystal a-axis is 2.0 × 10-6K-1, C-axis is -0.9x10-6K-1Is different.
[0011]
However, the one formed into a honeycomb shape by the extrusion molding method has a c-axis because plate crystals such as kaolin and talc contained in the raw material in the process are dispersed in a direction parallel to the lattice wall due to shearing force. Is slightly oriented in the extrusion direction (exhaust gas passage direction). As a result, the thermal expansion coefficient in the extrusion molding direction of cordierite is about 0.5 × 10-6K-1The coefficient of thermal expansion in the direction perpendicular to the extrusion direction is about 0.9 × 10-6K-1As a result, the thermal expansion coefficient is small and the anisotropy is reduced throughout, and an exhaust gas filter having high thermal shock resistance is manufactured.
[0012]
On the other hand, as a porous ceramic material, in addition to conventional cordierite, aluminum titanate (Al2O3・ TiO2) Has begun to be considered. Aluminum titanate has a high melting temperature of 1600 ° C. or higher, and can sufficiently withstand the high temperature during regeneration.
[0013]
However, the thermal expansion coefficient of this aluminum titanate also shows anisotropy depending on the crystal direction, and the crystal a-axis is 11.8 × 10 6.-6K-1, B-axis is 19.4 × 10-6K-1, C-axis is -2.6 × 10-6K-1In addition, the anisotropy is large compared to cordierite crystals. And when such anisotropy is large, there is a problem that microcracks are easily generated between crystal grains. Another problem is that aluminum titanate crystals are easily decomposed into titanium oxide (rutile) and aluminum oxide (corundum) at a high temperature (750 to 1200 ° C.).
[0014]
In this way, aluminum titanate is a material with low expansion and excellent heat resistance. However, compared to other ceramic materials, the mechanical strength is low due to microcracks between crystal grains generated during production, and the production conditions In some cases, there is a problem that the coefficient of thermal expansion tends to change and become large due to a change in material due to decomposition of crystal grains.
[0015]
Accordingly, improvements have been made in improving the mechanical strength and control of the thermal expansion coefficient of aluminum titanate, and some have already been put into practical use.
[0016]
For example, Japanese Patent Publication No. Sho 62-40061 discloses a structure of a ceramic honeycomb whose main component is aluminum titanate. In addition to aluminum titanate, this is SiO2Is contained in an amount of 4 to 10 wt% to improve the strength and high temperature stability of the ceramic honeycomb. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-26544 discloses a structure of high fracture strain ceramics whose main component is aluminum titanate. This is because SiO2, Fe2O3Is added as a crystal other than aluminum titanate, corundum, mullite, rutile, etc., to increase the breaking strain and make it difficult to damage the ceramic.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique for improving the strength and high-temperature stability of the ceramic honeycomb described in Japanese Examined Patent Publication No. 62-40061 is useful as a catalyst carrier, but is insufficient as an exhaust gas filter. That is, the catalyst carrier and the exhaust gas filter both have a lattice wall porosity of 30 to 50%, which is the same level, but the lattice wall has a large difference in pore diameter. The average pore size of the exhaust gas filter is generally 10 to 20 μm, and black smoke can be collected with high efficiency at this average pore size, whereas the average pore size of the catalyst carrier is generally submicron to several μm. This is because the mechanical strength of the ceramic honeycomb is lower as the pore diameter is larger, and the lattice walls of the exhaust gas filter are extremely easily broken because they form continuous air holes.
[0018]
Further, the technique described in JP-A-4-26544, which increases the breaking strain and makes it difficult to damage ceramics, is useful in a relatively low temperature range, but when used at 750 to 1200 ° C., aluminum titanate Since it is easily decomposed into titanium oxide (rutile) and aluminum oxide (corundum), it is still insufficient as an exhaust gas filter. In other words, this ceramic is composed of SiO as a subsidiary component.22.0-5.5%, Fe2O3However, since aluminum titanate contains other crystal components such as corundum, mullite, rutile, etc., it decomposes extremely in the temperature range of 750-1200 ° C. This is because it becomes easier.
[0019]
Therefore, the present invention provides an exhaust gas filter capable of suppressing cracking due to vibration while suppressing decomposition of aluminum titanate when the exhaust gas filter is heated to 600 ° C. or higher, which is the combustion temperature of black smoke, and regenerated. It aims at providing the manufacturing method.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
To solve this challenge,The manufacturing method of the exhaust gas filter of the present invention is made of Al.2OThreeIs TiO2A main component composed of aluminum titanate distributed in an amount of 3 to 6 wt% more than equimolar, and at
[0024]
Thereby, since the aluminum titanate is synthesized in advance using the first ceramic material, it is possible to manufacture an exhaust gas filter in which the decomposition of the aluminum titanate is suppressed, the mechanical strength is improved, and the dimensional accuracy is stable.
[0025]
In this method for producing an exhaust gas filter, it is desirable that the first ceramic raw material has an average particle size of 8 to 30 μm, and the second ceramic raw material has an average particle size of 10 μm or less.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Of the present inventionClaim1The invention described in Al2OThreeIs TiO2A main component composed of aluminum titanate distributed in an amount of 3 to 6 wt% more than equimolar, and at
[0030]
Claim2The invention described in claim 11In the described invention, the first ceramic raw material has an average particle size of 8 to 30 μm and a method for producing an exhaust gas filter, which has an effect of reducing a firing shrinkage rate of the exhaust gas filter.
[0031]
And claims3The invention described in claim 11Or2In the described invention, the second ceramic raw material has an average particle diameter of 10 μm or less and a method for producing an exhaust gas filter, which has an effect of being easily sintered with the first ceramic and improving mechanical strength.
[0032]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the same members are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and redundant description is omitted.
[0033]
1 is a perspective view showing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of an end surface portion of the exhaust gas filter of FIG. 1, and FIG. 3 shows a flow path of exhaust gas in the cross section of the exhaust gas filter of FIG. FIG. 4 is a schematic diagram, FIG. 4 is an X-ray diffraction diagram of a grating wall in the exhaust gas filter of FIG. 1, and FIG.
[0034]
As shown in FIG. 1, a cylindrical exhaust gas filter 1 has a large number of through-
[0035]
Such an exhaust gas filter 1 is manufactured as follows.
First, Al2O3Is TiO2A main component composed of aluminum titanate distributed in an amount of 3 to 6 wt% more than equimolar, and at
[0036]
Next, TiO2A second ceramic raw material made of is added to the first ceramic raw material, and the total amount of the first ceramic raw material and the second ceramic raw material is Al.2O3And TiO2Is approximately equimolar (Al2O3: TiO2= 56.1 wt%: 43.9 wt%).
[0037]
Then, the adjusted first ceramic raw material and second ceramic raw material are mixed with a pore forming agent, a binder, a plasticizer, water and the like for forming continuous air holes in the lattice wall to form a clay. This is extruded through a honeycomb-shaped mold.
[0038]
Thereafter, the obtained extrusion-molded body is dried and heat-treated at 1500 ° C., and the through-
[0039]
Here, SiO contained in the
[0040]
In addition, Al contained in the lattice wall 32OThreeAnd TiO2Is approximately equimolarso,Al2OThreeAnd TiO2When the content of Si is deviated from an equimolar amount (theoretical composition ratio), other crystal phases are likely to exist in addition to aluminum titanate, even if SiO2Or Fe2OThreeThis is because aluminum titanate is likely to be decomposed even if it contains. And when aluminum titanate decomposes | disassembles, it will become easy to produce a crack in the
[0041]
Here, in the present embodiment, a mercury porosimeter manufactured by Shimadzu Corporation (micromeritics poreizer 9320 type) was used in evaluating the
[0042]
This apparatus is based on the mercury intrusion method and determines how many cc of mercury per 1 g of mercury penetrates the exhaust gas filter. More specifically, the
[0043]
The average pore diameter of the continuous air holes formed in the
[0044]
Furthermore, the average particle diameter of the first ceramic raw material is suitably in the range of 8 to 30 μm. This is because if the average particle size is less than 8 μm, the firing shrinkage rate of the exhaust gas filter is large, resulting in poor dimensional accuracy, and if it is greater than 30 μm, the sinterability is poor and the mechanical strength is low.
[0045]
When an auxiliary component effective for sintering aluminum titanate is contained in the
[0046]
The columnar exhaust gas filter 1 thus obtained is configured so that the diameters of the
[0047]
Here, since the exhaust gas filter 1 is made of porous ceramics, many continuous air holes are formed on the outer
[0048]
In the present embodiment, the diameters of the
[0049]
Here, the detailed structure of the
[0050]
FIG. 2 is an enlarged view of an end surface portion of the exhaust gas filter of FIG.
The
[0051]
In this embodiment, t1 = t2 because the extrusion molding method is adopted in consideration of mass productivity. However, in other molding methods (for example, a method of laminating processed sheets), t1 <t2 or t1>. You may make it become t2. For example, in FIG. 2, the thickness of the
[0052]
Moreover, it is preferable that the pitch A1 along the arrow direction L of the
[0053]
As described above, the sealing
[0054]
Moreover, the thermal expansion coefficient of the
[0055]
Here, the flow path of the exhaust gas when the sealing
[0056]
As shown in FIG. 3, the through
[0057]
Next, the chemical composition and crystal state of the material of the
[0058]
Further, the crystal state of the
[0059]
The
[0060]
Here, it was shown that crystal grains other than aluminum titanate should not be present, but the high-temperature stability of aluminum titanate varies depending on the type and abundance of other crystal grains. Of course, the smaller the amount of other crystal particles present, the better the high temperature stability. For example, when a small amount of corundum or rutile is present, the decomposition of aluminum titanate progresses considerably slowly and is in a practical range.
[0061]
FIG. 4 is an X-ray diffraction diagram of a grating wall in the exhaust gas filter of FIG. The lattice wall from which data was collected has aluminum titanate and a small amount of rutile. FIG. 5 is an X-ray diffraction pattern of a conventional grating wall as a comparative example. This conventional lattice wall is made of aluminum titanate and rutile and is shown for reference. The measurement used an X-ray diffractometer manufactured by Rigaku.
[0062]
The data shown in FIGS. 4 and 5 were obtained by the X-ray diffraction method. In the X-ray diffraction method, X-rays generated from a tube are irradiated onto a fixed sample, and reflected and scattered X-rays are counted by a detector. At this time, when the sample contains a crystalline substance, a sharp peak appears. This peak is peculiar to the arrangement of the crystal lattice, and the X-ray diffraction pattern (pattern) is almost constant in the X-ray diffraction method.
[0063]
4 and 5, the vertical axis represents the X-ray intensity diffracted by the
[0064]
In these drawings, 5a is an aluminum titanate crystal peak, and 5b is a rutile crystal peak. When the measurement is performed with the conditions of the X-ray diffractometer and the sample state kept constant, the intensities of the crystal peaks 5a and 5b are almost the same. In this case, the intensity of the crystal peaks 5a and 5b is large when the amount of crystal particles present in the sample is large, and is small when the amount of crystal particles present in the sample is small. Comparing FIG. 4 with FIG. 5, it can be seen that the
[0065]
As described above, the lattice wall of the present embodiment from which the data of FIG. 4 is obtained has a small amount of rutile, so that the decomposition rate is slow even at 750 to 1200 ° C. (Low thermal expansion) can be maintained. At the same time, the mechanical strength can be increased.
[0066]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0067]
The first ceramic raw material having the following chemical composition is added to the second ceramic raw material TiO.2Powder is weighed by changing the addition amount, and 100 parts by weight of ceramic raw material (total amount of first ceramic raw material and second ceramic raw material) is 15 parts by weight of synthetic resin as a binder and 15% by weight of methyl cellulose as a pore-forming agent. Part was added and mixed dry. To this, 2 parts by weight of glycerin and 26 parts by weight of water were added as plasticizers, mixed and kneaded to form a clay. This was extruded through a honeycomb-shaped mold, and the extruded product was dried and heat-treated at 1500 ° C. To this, a sealing material whose main component is aluminum titanate was alternately filled in both end surfaces so as to form a checkered pattern in the through holes, and heat treatment was performed again at 1400 ° C. to produce an exhaust gas filter.
[0068]
Al2O3... 53.2 wt%
TiO2 ... 38.1 wt%
SiO2 ... 6.2 wt%
Fe2O3... 2.5 wt%
As a characteristic of the lattice wall obtained here, the thermal expansion coefficient is about −2 × 10 × in the direction of the exhaust gas flow path.-6K-1The average pore diameter was 11 μm and the porosity was 35%.
[0069]
For the exhaust gas filter thus obtained, the theoretical composition of aluminum titanate (Al2O31 mole, TiO2(Table 1) shows the deviation from 1 mol), the thermal expansion coefficient of the lattice wall in the direction of the exhaust gas flow path (room temperature to 800 ° C .: before and after heat treatment), and compressive strength. The heat treatment here was performed in order to check the high temperature stability of aluminum titanate. The heat treatment temperature was set to 1000 ° C. considered to be most easily decomposed in the chemical composition of the lattice wall, and the heat treatment time was set to 500 hours.
[0070]
[Table 1]
[0071]
Here, sample Nos. 2 to 4 are according to the present invention, and TiO2The chemical composition of the lattice wall becomes Al2O3And TiO2Is composed of approximately equimolar amounts. TiO to be added2In the data collection shown in Table 1, the anatase type was used, but the same tendency was observed with the rutile type and the mixed powder of the anatase type and the rutile type.
[0072]
Sample No. 1 is the use of only the first ceramic raw material, TiO2Is not added. For this sample, there is no change in the coefficient of thermal expansion due to heat treatment, and the aluminum titanate has high temperature stability, but the compressive strength is low. And the lattice wall of sample No1 is easy to produce a crack under conditions with intense vibration. On the other hand, the lattice walls of Samples Nos. 2 to 4 have high mechanical strength and are less likely to crack against vibration.
[0073]
Sample No5 is the first ceramic raw material with TiO2Is added in a large amount. About this sample, although mechanical strength is high and it is hard to produce a crack, it is inferior to high temperature stability. This is because aluminum titanate is decomposed into corundum and rutile, and high thermal expansion corundum and rutile increase the value of the coefficient of thermal expansion of the lattice wall.
[0077]
【The invention's effect】
As aboveAccording to the present invention, Al2OThreeIs TiO2A main component composed of aluminum titanate distributed in an amount of 3 to 6 wt% more than equimolar, and at
[0078]
By setting the average particle diameter of the first ceramic raw material to 8 to 30 μm, an effective effect that the firing shrinkage rate of the exhaust gas filter can be reduced is obtained.
[0079]
By setting the average particle diameter of the second ceramic raw material to 10 μm or less, an effective effect that the sintering reaction with the first ceramic is facilitated and the mechanical strength of the exhaust gas filter is improved can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an end surface portion of the exhaust gas filter of FIG.
3 is a schematic diagram showing a flow path of exhaust gas in the cross section of the exhaust gas filter of FIG.
4 is an X-ray diffraction pattern of a grating wall in the exhaust gas filter of FIG.
FIG. 5 is an X-ray diffraction pattern of a grating wall of a conventional exhaust gas filter as a comparative example.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust gas filter
2 Through hole
3 lattice walls
4 Sealing material
Claims (3)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010098348A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 住友化学株式会社 | Method for producing aluminum titanate ceramic sintered body, and aluminum titanate ceramic sintered body |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-06-20 JP JP16394197A patent/JP3612943B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010098348A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 住友化学株式会社 | Method for producing aluminum titanate ceramic sintered body, and aluminum titanate ceramic sintered body |
JP2010195634A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Method for producing aluminum titanate-based ceramic sintered body and aluminum titanate-based ceramic sintered body |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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