JP5503236B2 - セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 - Google Patents
セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5503236B2 JP5503236B2 JP2009217871A JP2009217871A JP5503236B2 JP 5503236 B2 JP5503236 B2 JP 5503236B2 JP 2009217871 A JP2009217871 A JP 2009217871A JP 2009217871 A JP2009217871 A JP 2009217871A JP 5503236 B2 JP5503236 B2 JP 5503236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic filter
- crystal
- raw material
- filter
- pressure loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
しかし、PMの捕集効率と圧力損失との関係は、一般的には相反する関係になることが多く、例えば気孔径が大きすぎると、捕集されずに通過してしまい捕集効率が低下し、気孔径が小さすぎるとガスの通過に対する抵抗により圧力損失が大きくなり、エンジンへの負荷が増大するばかりか、その小さな気孔が目詰まりしやすく、そのために圧力損失の上昇がはげしく長期使用が困難になる。
そこで従来、捕集効率と圧力損失とを調整したものとして炭化ケイ素からなるセラミックフィルターが提供されている(例えば、特許文献1参照)。
その上、結晶塊にPMが多く引っ掛っても、柱状結晶同士の間の多数の小径孔が通気を許し、そのために目詰まりしにくく圧力損失の上昇を抑えることができる。
従って、捕集性能を高く維持しながら長期使用を図ることが可能となる。
本発明のセラミックフィルターは、耐熱性、耐食性、及び耐熱衝撃性に優れ、例えばディーゼルエンジンから排出されるスス等の広い粒度分布を有するPMの捕集を効率的に行なうために、排ガス濾過用セラミックフィルター(以下DPFと称する)として使用されるものである。
また、高性能なDPFに求められる捕集性能(=捕集率)は、85%以上であり、これを下回るとPMの排出規制値をクリアすることが難しくなる。
そこで、本発明のセラミックフィルターは、図1の電子顕微鏡写真に示すように、六方晶系のβ型窒化ケイ素(Si3N4)柱状結晶が集合した結晶塊を多数有すると共に、それら多数の結晶塊同士が結合したものから構成され、多数の結晶塊同士の間に大径孔が多数存在すると共に、結晶塊を構成する多数の柱状結晶同士の間に小径孔が多数存在するように成形してある。
前記大径孔と小径孔は、図2に示すように、気孔径分布曲線において極大値が2箇所存在し、第1の極大値が8〜25μmの範囲に存在し、第2の極大値が0.2〜3μmの範囲に存在する。また、表1に示すように、気孔率が50〜65%で、比表面積が0.6〜0.75m2/ccである。
本発明のセラミックフィルターの物理的性質を、炭化ケイ素からなるフィルターを比較例として対比する実証試験を行い、次の表2及び図5、図6に示した。
本発明の窒化ケイ素フィルターの製造方法について説明する。
原料として、金属シリコン(Si)48質量%、二酸化ジルコニウム(ZrO2)1.3質量%、アルミナマグネシアスピネル(MgAl2O4)1.3質量%、β型窒化ケイ素(β―Si3N4)25質量%、造孔剤13質量%、その他バインダーを11.4質量%、準備する。
原料を準備した後、以下の工程で製造する。
1.上記原料を混合・混練する。
2.押出装置で、例えばφ144mm×150mmのハニカム状の円筒体を成形する。
3.脱脂後、窒素中で反応焼結を行う。焼成温度は、第1段焼成が1000℃〜1450℃で行い、第2段焼成が1700℃〜1800℃未満で行う。
4.研磨、接合等の加工を行う。
2 通気路
3 圧力計
F フィルター
Claims (4)
- 窒化ケイ素の柱状結晶が複数集合した結晶塊を複数有すると共に、それら複数の結晶塊同士が結合したものから構成され、
前記複数の結晶塊同士の間に孔が複数存在すると共に、
前記複数の柱状結晶同士の間に、前記孔よりも小径の小径孔が複数存在するように成形してあり、
気孔径分布曲線において極大値が2箇所存在し、第1の極大値が8〜25μmの範囲に存在し、第2の極大値が0.2〜3μmの範囲に存在し、
圧力損失が12kPa未満であり、粒状物質の捕集率が85%以上であるセラミックフィルター。 - 前記柱状結晶は、六方晶系である請求項1に記載のセラミックフィルター。
- 金属シリコンを含む原料を主成分とすると共に、造孔剤を含む原料を、所定の配合によって混合及び成形を行った後、その成形物を窒素中において反応焼結を行うセラミックフィルターの製造方法であって、前記原料中にβ型窒化ケイ素を10〜50質量%混入させて、反応焼結を行う請求項1に記載のセラミックフィルターの製造方法。
- 前記混合時に、さらにジルコニウムを含む原料を混入させる請求項3に記載のセラミックフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217871A JP5503236B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217871A JP5503236B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011063497A JP2011063497A (ja) | 2011-03-31 |
JP5503236B2 true JP5503236B2 (ja) | 2014-05-28 |
Family
ID=43950138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009217871A Expired - Fee Related JP5503236B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5503236B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63252966A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | 住友電気工業株式会社 | 窒化ケイ素質セラミツクス複合体の製造方法 |
JPH09100179A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化ケイ素質多孔体およびその製造方法 |
JP2002211983A (ja) * | 2001-01-09 | 2002-07-31 | Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd | 窒化珪素焼結体とその製造方法 |
JP4348429B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2009-10-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 窒化ケイ素多孔体及びその製造方法 |
JP5044797B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-10-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 反応焼結窒化ケイ素基複合材料の製造方法 |
JP5062402B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-10-31 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 反応焼結窒化ケイ素基焼結体及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-09-18 JP JP2009217871A patent/JP5503236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011063497A (ja) | 2011-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6043340B2 (ja) | 多孔質材料、ハニカム構造体及び多孔質材料の製造方法 | |
JP6006782B2 (ja) | 多孔質材料及びハニカム構造体 | |
JP5725265B2 (ja) | セラミックハニカム構造体及びその製造方法 | |
JP6285225B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
EP1911732A1 (en) | Process for producing ceramic honeycomb structure | |
US9890673B2 (en) | Honeycomb filter | |
JPWO2003084640A1 (ja) | 排気ガス浄化用ハニカムフィルタ | |
JPWO2005026074A1 (ja) | セラミック焼結体およびセラミックフィルタ | |
EP1483221A1 (en) | Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications | |
JP4130216B1 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP2010502547A (ja) | 高強度かつ実質的に微小亀裂のないコージエライト・ハニカム体および製造方法 | |
US7879126B2 (en) | Diesel particulate filter | |
CN110317074B (zh) | 陶瓷多孔体及其制造方法、以及集尘用过滤器 | |
JP2006096634A (ja) | 多孔質セラミック体 | |
JP5075606B2 (ja) | 炭化珪素質多孔体 | |
JP2009292709A (ja) | 炭化ケイ素質多孔体 | |
JP2018199608A (ja) | 多孔質材料、ハニカム構造体、及び多孔質材料の製造方法 | |
JP5707203B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP5916255B2 (ja) | セラミックフィルタ | |
JP6324563B2 (ja) | 多孔質材料の製造方法 | |
JP5503236B2 (ja) | セラミックフィルター及びセラミックフィルターの製造方法 | |
JP2010513206A (ja) | 炭化珪素基材の多孔構造を得る方法 | |
US8992651B2 (en) | Ceramic filter and method for manufacturing the same | |
JP5341597B2 (ja) | 窒化ケイ素フィルターの製造方法及び窒化ケイ素フィルター | |
JP6483468B2 (ja) | ハニカム構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120326 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130530 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131003 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5503236 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |