JP4545858B2 - 触媒化された金具 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、触媒化された金具(catalysed hardware)の作製方法に関する。
【0002】
本明細書において使用される触媒化された金具という用語は、金属表面に適用された触媒を有する触媒的に活性の材料を意味する。金属表面に適用された触媒は、幾つかの用途において有利である。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
金属表面上に触媒的に活性の材料をコーティングすることは、通常ウオッシュコーティング(wash coating)と呼ばれる周知の方法であり、開示された文献、例えばCybulski, A. and Moulijn, J.A., Structured catalysts and reactors, Marcel Dekker, Inc., New York, 1998, Chapter 3 及びそこで引用される参考文献中に記載されている。
【0004】
この公知方法では、適当な金属材料、好ましくはCr及び/またはAlを含むフェライト鋼を、通常800 ℃を超える温度まで加熱して、Cr及び/またはAl酸化物の表面層を形成させる。この層は、その鋼表面にセラミック材料を適切に付着させることを容易にする。セラミック材料の前駆体を含むスラリーの薄層を、例えば吹付け、塗装または浸漬することによってその表面に適用する。塗膜適用後、このスラリーを、通常350 〜700 ℃の間の温度で乾燥及びか焼する。最後に、このセラミック層を、触媒活性の材料で含浸させる。あるいは、この触媒活性材料は、上記セラミック前駆体と同時に適用することもできる。
【0005】
上記公知方法によって金属表面に触媒を適用する場合には或る不都合が付随する。金属表面に対するセラミック材料の付着性を確保しなければならないので、或る決まった組み合わせの触媒と金属しか使用できない。更に、付着性が確保できたとしても、触媒が付される条件下に時間が経つにつれて付着強度が低下すると、触媒の塗膜が粉々に割れてしまう。また、この触媒の塗膜の破壊は熱によるストレス、粉塵などによっても生じ得る。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、セラミック材料よりも高い強度を有する金属性表面に多空隙性担持材料を適用することによって、上記の不都合を持たない、触媒化された金具を作製するための改善された方法を提供する。この担持材料は、気泡質金属(metal foam)、金属網、エキスパンドメタル、燒結金属、金属ガーゼ(metal gauze) などである。この担持材料は、例えば鑞付けまたは拡散接合によって金属表面に接合する。次いで、セラミック前駆体を、例えばこの前駆体を含むスラリーを吹付けもしくは塗装することによってあるいはこのスラリーの中に浸漬することによって上記担持材料の多空隙性構造中に配する。次いで、このスラリーを乾燥及びか焼する。最後に、公知方法に従い、このセラミック層を触媒活性材料で含浸させる。あるいは、触媒活性材料をセラミック前駆体と同時に適用することもできる。
【0007】
本発明は、管の内部に担持構造体を実装するための装置を使用する。この装置は、金属表面を区分的に加熱するのに適合された加熱域を有する誘導炉と、この金属表面上に担持構造体を押し付けるための、加熱域内に配置されたピストンとを含む、請求項1の触媒化された金具の作製に使用される装置からなる。
【0008】
この担持構造体は、その担持材料及び管の適当な予備処理の後に、鑞材料によってこの管中に据え付けられる。この管は誘導炉中に置いて、管の一区画が鑞付け温度よりも高い温度に加熱されるようにする。ドリフトまたは球体の形のピストンは、担持材料と管壁との接触を保証するために、鑞付け域において管壁に対して担持材料を押し付けるために使用される。本発明の装置の具体的な態様の一つの概要図を図1に示す。加熱域2及びドリフト4は、管6の全長に沿う担持材料8の鑞付けを得るために管6の管長に沿って移動する。更に本発明は、適した形状のドリフトを用いることによって円筒形の管以外の他の形状のものにも有用となる。場合によっては、誘導炉は、触媒の乾燥及びか焼にも使用することができる。図2は、管の外壁上に担持構造体を適用する際に使用する、本発明の更に別の具体的な態様の一つを示す。図2から明らかなように、上記と同様に管の外壁に対して担持材料8を押し付けるために、環状形のドリフト14が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、管の内部に担持構造体を適用する場合の本発明の態様の一つを示すものである。
【図2】図2は、管の外壁に担持構造体を適用する場合の本発明の態様の一つを示すものである。
【符号の説明】
2 ・・・ 加熱域
4 ・・・ ドリフト
6 ・・・ 管
8 ・・・ 担持材料
Claims (2)
- 以下の段階、つまり
金属表面上に多空隙性担持構造体を接合し;
この多空隙性担持構造体上に及び/またはこれの内部に、セラミックキャリア材料を配し; そして
このセラミックキャリア材料に触媒活性材料を適用する、
段階を含む、金属性表面に接合した多空隙性担持構造体を有する触媒化された金具を作製する方法であって、
多空隙性担持構造体が、気泡質金属、金属網、エキスパンドメタル、及び金属ガーゼからなる群から選択され、かつ多空隙性担持構造体を、移動する加熱域において、鑞付け及び機械的な圧力によって金属性表面に接合させることを特徴とする、前記方法。 - 金属性表面が管の壁である、請求項1の方法。
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