JPH04104807A - セラミックハニカム構造の製造方法 - Google Patents
セラミックハニカム構造の製造方法Info
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- JPH04104807A JPH04104807A JP2402850A JP40285090A JPH04104807A JP H04104807 A JPH04104807 A JP H04104807A JP 2402850 A JP2402850 A JP 2402850A JP 40285090 A JP40285090 A JP 40285090A JP H04104807 A JPH04104807 A JP H04104807A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１］
本発明は、ハニカムの入口面と出口面における交互の面
において選択的にシールされたチャネルを有するセラミ
ックハニカム構造の製造に関する。そのハニカムは、そ
の作用流体または成分がチャネルの壁を通路するように
意図される種々の口過、分離または濃縮工程に有用であ
る。 ［０００２］
において選択的にシールされたチャネルを有するセラミ
ックハニカム構造の製造に関する。そのハニカムは、そ
の作用流体または成分がチャネルの壁を通路するように
意図される種々の口過、分離または濃縮工程に有用であ
る。 ［０００２］
セラミックハニカム構造の流体フィルター 微粒子トラ
ップまたは触媒コンバータとしての使用は長年にわたる
。セラミックハニカムのそのような伝統的使用において
、流体ヘッドまたは圧力勾配を設けて、ハニカムの端か
ら端に延びるチャネルを通るように、また気体の場合に
はチャネル壁自体を通るように、流体を駆動する。この
時、セラミック支持体の大きい表面積またはそこに付着
された触媒材料によって接触がもたらされる。例えば、
米国特許第４．６３１．２６７号は、オープンチャネル
の壁に沿った部位でガスの触媒変換を行うよう設計され
たセラミックハニカム触媒支持体構造を開示しており、
米国特許第４．２８３．２１０号は、作用気体がチャネ
ル壁を通るように設計されたセラミックハニカムフィル
ターを開示している。 ［０００３］ 作用気体またはその成分がチャネル壁を通るよう設計さ
れたこれらのセラミックツじカム構造において、他のオ
ープンチャネルは、気体がただヂャネル自体を通過する
ことを防止するため、選択的および交互に一端または他
端をシールされねばならない。 ［０００４］ 通常、前記のような交互にシールされたチャネルを有す
るハニカムの製造は単一の押出工程では行えず、オープ
ンチャネルを有する生または焼成されたハニカムに実施
される少なくとも１つのさらなる工程を必要とする。例
えば、そのような方法が米国特許第４．２８３．２１０
号に示されており、そこでは、生のセラミックハニカム
体の一端面で指定されたチャネルの隔壁を曲げたり接合
したりし、そして同セラミックハニカム体の他端面にお
いて残りのチャネルに同様のことを行うことによってチ
ャネルの選択的シーリングを達成する。 ［０００５］ 欧州特許出願公開第４２．３０１号もまた、シーリング
部材をオープンチャネルを備えた生のハニカム体の各端
面に取り付けることによって調製された選択的にシール
されたチャネルを有するセラミックハニカム体を開示し
ている。ここで、前記各シーリング部材は、各チャネル
がその端部の一方のまたは他方でブロックされるように
ハニカムの交互のチャネル開口に対応する複数の開口を
有する。前記シーリング部材と生のハニカムは、シーリ
ング部材がハニカム体自身に取り付けられる（好ましく
は有機接着剤、ガラス材料またはセラミック材料によっ
て）前に別個に乾燥され、その後、前記のように形成さ
れた複合物に対して標準的焼成が行われる。米国特許第
４．３２９．１６２号もまた、焼結性材料または他のシ
ーリングセメントをチャネルの適当な端部に射出して各
端面にオープン／クローズドチャネルの“チエッカ−ボ
ード″配列を形成することによって、入口および出口チ
ャネルに選択的シールが設けられたセラミックハニカム
フィルターを開示している［０００６］ 選択的にシールされたチャネルを有するセラミックハニ
カム構造の製造方法は公知であるが、チャネル端部に一
体的密封シールキャップを形成する他の実用的方法に対
する要望がある。 ［０００７］
ップまたは触媒コンバータとしての使用は長年にわたる
。セラミックハニカムのそのような伝統的使用において
、流体ヘッドまたは圧力勾配を設けて、ハニカムの端か
ら端に延びるチャネルを通るように、また気体の場合に
はチャネル壁自体を通るように、流体を駆動する。この
時、セラミック支持体の大きい表面積またはそこに付着
された触媒材料によって接触がもたらされる。例えば、
米国特許第４．６３１．２６７号は、オープンチャネル
の壁に沿った部位でガスの触媒変換を行うよう設計され
たセラミックハニカム触媒支持体構造を開示しており、
米国特許第４．２８３．２１０号は、作用気体がチャネ
ル壁を通るように設計されたセラミックハニカムフィル
ターを開示している。 ［０００３］ 作用気体またはその成分がチャネル壁を通るよう設計さ
れたこれらのセラミックツじカム構造において、他のオ
ープンチャネルは、気体がただヂャネル自体を通過する
ことを防止するため、選択的および交互に一端または他
端をシールされねばならない。 ［０００４］ 通常、前記のような交互にシールされたチャネルを有す
るハニカムの製造は単一の押出工程では行えず、オープ
ンチャネルを有する生または焼成されたハニカムに実施
される少なくとも１つのさらなる工程を必要とする。例
えば、そのような方法が米国特許第４．２８３．２１０
号に示されており、そこでは、生のセラミックハニカム
体の一端面で指定されたチャネルの隔壁を曲げたり接合
したりし、そして同セラミックハニカム体の他端面にお
いて残りのチャネルに同様のことを行うことによってチ
ャネルの選択的シーリングを達成する。 ［０００５］ 欧州特許出願公開第４２．３０１号もまた、シーリング
部材をオープンチャネルを備えた生のハニカム体の各端
面に取り付けることによって調製された選択的にシール
されたチャネルを有するセラミックハニカム体を開示し
ている。ここで、前記各シーリング部材は、各チャネル
がその端部の一方のまたは他方でブロックされるように
ハニカムの交互のチャネル開口に対応する複数の開口を
有する。前記シーリング部材と生のハニカムは、シーリ
ング部材がハニカム体自身に取り付けられる（好ましく
は有機接着剤、ガラス材料またはセラミック材料によっ
て）前に別個に乾燥され、その後、前記のように形成さ
れた複合物に対して標準的焼成が行われる。米国特許第
４．３２９．１６２号もまた、焼結性材料または他のシ
ーリングセメントをチャネルの適当な端部に射出して各
端面にオープン／クローズドチャネルの“チエッカ−ボ
ード″配列を形成することによって、入口および出口チ
ャネルに選択的シールが設けられたセラミックハニカム
フィルターを開示している［０００６］ 選択的にシールされたチャネルを有するセラミックハニ
カム構造の製造方法は公知であるが、チャネル端部に一
体的密封シールキャップを形成する他の実用的方法に対
する要望がある。 ［０００７］
本発明は、流体あるいは流体の成分が、マルチチャネル
を備えたハニカムの隔壁に通されることを意図した動作
に使用する選択的にシールされたチャネルを有するセラ
ミックハニカムボディの調製だめの方法を提供する。こ
の調製方法のための出発点は、入口面および出口面そし
て両面間でハニカムを通って延在する複数の実質的に平
行なチャネルを有する、公知の方法によって調製される
ような生のセラミックハニカムボディである。この方法
によれば、水気を含んだ実質的に平らな生のセラミック
ボディが、次に、ハニカムの前記両面の各々に取り付け
られて前記両面をおおう実質的に一体化した端部キャッ
プを形成し、チャネル開口のシーリングとなる。次に、
入口面において、所定チャネルの開口が入口面に設けら
れた端部キャップを通して露出され、また、出口面にお
いて残りのチャネルの開口が出口面に設けられた端部キ
ャップを通して露出され、そして、次に、得られた複合
物ボディが焼成され、それによって、ハニカムボディと
その２つの端部キャップが共に焼結されて、あるチャネ
ルは入口面で密封シールされるが、出口面で開口してお
り、残りのチャネルは出口面で密封シールされるが入口
面で開口している複合物ハニカムが形成される。この方
法の好ましい実施例において、端部キャップのセラミッ
ク材料とノ）ニカムボディ自体のセラミック材料は実質
的に同様の熱膨張特性を有するように選択され、そして
さらに好ましくは同じセラミック材料となるように選択
される。さらに好ましくは実施例において、複合物ハニ
カムは導電性の材料でコートされて、入口面とその面に
開口されているチャネルを接続する第１の電極、および
出口面とその面に開口されているチャネルを接続する第
２の電極が形成される。この実施例の構造は、酸素濃縮
の工程においであるいは燃料電池として有益である。 ［０００８］ 本発明は、ハニカムの１つの面あるいは他の面において
密封シールされたチャネルを有するセラミックハニカム
調製のための実用的なそして効率的な方法を提供する。 本発明によって提供されたハニカムにおいて、チャネル
のうちのいくつかは、作用流体の流れのための入口チャ
ネルであり、そして残りのチャネルは、チャネル隔壁を
通過した口過された作用流れあるいはその成分のための
出口チャネルである。ノじカムは、フィルタ、ディーゼ
ルエンジン用などの微粒子トラップあるいは触媒構造お
よび支持体として有用であり、あるいは燃料電池または
ガスコンセントレータあるいは検出器のための固体電解
質媒体として、あるいは流体作用流れまたはその流れの
成分がハニカムの隔壁を通過するように意図した他の動
作において有用である。 ［０００９］ 本発明の方法によれば、複数の両面開口チャネルを有す
る生のセラミツクツ＼ニカムカ飄その各々の面において
、実質的に平らな生のボディによってキャップされ、全
てのチャネルがシールされる。次に、あるチャネルの開
口は、ハニカムの１つの面でキャップを通して露出され
、そして、残りのチャネルは、他の面で、キャップを通
して露出される。その後キャップされた複合構造が焼成
されて、ベースハニカムおよびその端部キャップが実質
的に一体のボディに焼結される。 （ここで使用されている「生」なる用語は、焼成される
か焼結される前にバインダーと共に混合されそして成型
される構成要素のセラミック材料の状態を称す。 ［００１０］ 出発生セラミツクハニカムは、望ましい機械的強さと熱
特性を有する構造へのそれらの成型性および焼結性のた
め、公知の多孔性金属酸化物材料のいずれからでも構成
され得る。それらの例は、ジルコニア、アルミナ、チタ
ニア、きん青石ムライト、クレー（好ましくはカオリン
クレー） タルク、スピネル、リチウムアルミノケイ酸
塩のようなケイ酸塩、アルミン酸塩、アルミニウムチタ
ネートアルミニウムチタネート固溶体、シリカ、ガラス
およびガラスセラミックスである。これらの材料のあら
ゆる混合物または組合せもまた、使用できる。 ［００１１］ 本発明の高発生ハニカムへの調製のための最も好ましい
材料は、ジルコニア、好ましくは、焼成に際してジルコ
ニアを完全に、あるいは、部分的に安定化させる量のカ
ルシウム、マグネシウムまたはトラトリウムの酸化物と
混合されるジルコニアである。ジルコニアは、この安定
化酸化物の量カミジルコニアの全部かまたはその一部の
みと立方晶系相固溶体を形成するのに十分であるそのど
ちらであるかに応じて、「完全に」あるいは「部分的に
」安定化される。カルシアはカルシアおよびジルコニア
全体の重量を基準にしてわずか４重量％でジルコニアを
部分的に安定化するのに十分であり、そして約１０重量
％でジルコニアを完全に安定化するのに概して十分であ
る。マグネシアおよびドツトリアは、その対応する範囲
が、それぞれ約３〜２１重量％および約４〜１６重量％
である。本発明に応じて最も容易に処理される材料は、
少なくとも約１０重量％のイツトリアと混合されたジル
コニアであり、最も好ましくは、ジルコニアを完全に安
定化するのに十分な量のイツトリアと混合されたジルコ
ニアである。好ましくは、出発ジルコニア材料は、約０
．３重量％以下の残留シリカ含量を有する。生のボディ
の調製は、セラミック技術において通常実行される方法
によって達成される。好ましい方法において、構成要素
のセラミック材料は、全体バッチ重量に基づいた約１〜
３０重量％の一時バインダーと共に実質的に均質のバッ
チへと混合される。構成要素のセラミック材料は、概し
て粒状の形態にあり、好ましく７５ミクロンより細かい
サイズ、そしてより好ましくは約５０ミクロンより細か
いサイズから成る。セラミック触媒支持体の製造に従来
から使用されるあらゆるバインダー材料が適する。約２
５０〜６００℃の温度で分解されそして焼き取られるバ
インダーが好ましい。それらの例は、以下に開示される
： ”Ｃｅｒａｍｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｂｅ
ｆｏｒｅ Ｆｉｒｉｎｇ、 ” Ｇｅｏｒｇｅ Ｙ、Ｏ
ｎ。 ｄａ、 Ｊｒおよびり、Ｌ、Ｈｅｎｃｈ 、 Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ著： ”５ｔｕｄ
ｙ ｏｆ ５ｅｖｅｒａｌ Ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ Ｏｒ
ｇａｎｉｃ Ｂｉｎｄｅｒｓ Ｕｎｄｅｒ Ｌｏｗ−Ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ 、 Ｃ，Ｃ，
Ｔｒｅｉｓｃｈｅｌ ＆ Ｅ。 Ｅ、Ｅｍｒｉｃｈ、 Ｊｏｕｒ、 Ａｍ、 Ｃｅｒ 、
２巻（２９）、 １２９−１３２ページ（１９４６年
） ： ”Ｏｒｇａｎｉｃ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ）
Ｂｉｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ 、 ” Ｓ、Ｌｅｖｉｎｅ、 Ｃｅｒａｍｉｃ
Ａｇｅ 、 （７５）Ｎｏ、２． ｐｐ、 ３９
（１９６０年１月）；そしてゴｅｍｐｏｒａｒｙ Ｏ
ｒｇａｎｉｃ Ｂｉｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉ
ｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ 、 ” Ｓ、Ｌｅｖｉｎｅ、 Ｃ
ｅｒａｍｉｃ Ａｇｅ 、 （７５）Ｎｏ、２． ｐｐ
、 ２５ （１９６０年２月）。最も好ましいバイン
ダーは、メチルセルロースであり、その１つの例は、ダ
ウ・ケミカル社販売のＭＥＴＨＯＣＥＬ Ａ４Ｍである
。 ［００１２］ バッチ成分の混合は、好ましくは、当初乾燥している成
分をまず互いに混ぜ合わせる段階的工程において行われ
る。この予備トライブレンド作業は、あらゆる従来の混
合装置において行い得るが、バレルおよび混合ブレード
回転の両方を有する集中ミキサの使用が好ましい。次に
、ドライ混合物は、可塑剤として作用する液状触媒（好
ましくは水）と共にさらに混合すること（好ましくはミ
ックスマラーにおいて）によって可塑化される。この段
階の間、残りの成分が加えられる。後の処理のための混
合および流れを容易にするために、混合物全体の重量を
基準にして約１重量％までの界面活性剤（ステアリン酸
ナトリウムのような）を加えることもできる。均質のあ
るいは実質的に均質の可塑化された塊が得られるまで、
全ての成分の混合が続けられなければならない。 ［００１３］ 可塑化されたバッチは、好ましくはダイスを通した押出
しかあるいは射出成形によって、究極的に望ましい「生
の」ハニカム形状に形成される。このように形成された
モノリシックハニカムは、通常、実質的に２つの実質的
に平らな表面あるいは「面」 （以下「入口面」および
「出口面」）と称するものから成る） そしてそれら面
の間でハニカムを通って長平方向に延びる複数の実質的
に平行なオープンチャネルを有する。チャネルの横方向
断面形状は、概してあらゆる丸い（すなわち円かあるい
は長円の）あるいは、多角形（すなわち三角用、矩形、
好ましくは正方形あるいは六角形）形状である。概して
、ハニカムは、入口面表面積の平方インチにつき５０〜
１０００ （より好ましくは約１００〜４００ ）のチ
ャネルを含む。ハニカム自体の横方向断面形状は、好ま
しくは円、長円、あるいは六角形である。その究極的に
意図した使用に応じて、ハニカムは、その広さより浅い
があるいは深くできる。 ［００１４］ 好ましい安定化されたジルコニア材料から作られた生の
ハニカムの調製に関して、上述したような安定化の望ま
しいレベルを得るために、バッチは、セラミック材料と
して、ジルコニアおよび十分なマグネシア、カルシアま
たはドツトリアを含む。マグネシア、カルシアまたはド
ツトリア成分は、金属酸化物自体まで熱分解先駆体化合
物（通常塩）の形態で加えられ得る。そのような先駆体
化合物の例は、金属オキシレート、硝酸塩、炭酸塩およ
び酢酸塩であり、そしてトラトリウムの場合は、塩化物
塩も例に含まれる。使われる先駆体の量は、ハニカム構
造の極限焼成の後で、ジルコニアに対して、上で記載さ
れたようにジルコニアを完全に、あるいは、部分的に安
定化させるのに十分な対応する安定化金属酸化物の量を
生じさせるものである。 ［００１５］ ジルコニアおよび安定化金属酸化物材料は、好ましくは
、１０ミクロンより細かい粒状形態（そして好ましくは
１ミクロン未満）において、バッチに加えられる。出発
ジルコニア材料が約３ミクロンより大きい平均粒子サイ
ズを有する場合、焼結助剤は、約０．５〜３．０重量％
の量において、随意、バッチに加えられ得る。 好ましい焼結助剤は、立方晶系ジルコニアの焼成および
形成に際して、立方晶系グレンの境界で結晶質ムライト
またはマグネシウムアルミネートスピネルを形成する傾
向があるものである。バッチはまた、約３重量％の一時
的有機バインダーを含む。 ［００１６］ 全てのケースにおいて、押し出されたあるいは、射出成
型された生のハニカム造形物は、通常、約１００〜１２
０℃で乾燥（好ましくは蒸気熱によって）されて、本発
明によるさらなる処理のためにいくらかの剛性および構
造上の強さをハニカムに与える。 ［００１７］ このように形成された生のハニカムは、次に、チャネル
開口をシールするために、生のセラミック材料のボディ
からなる端部キャップを各面に取り付けられる。端部キ
ャップは、各々例えばプレスダイスまたは押出しダイス
によって、ハニカムの両面を完全にカバーするのに十分
なサイズおよび形状の実質的に平らなボディに形作られ
た１バツチの可塑化されたセラミック材料から調製され
る。端部キャップは、ハニカムチャネルを形成しそして
それらを相互に分離する隔壁とほぼ同じくらい厚いこと
が好ましい。この寸法は、最も好ましくは約５〜７５ミ
ル（約０．０１３〜０．１９ｃｍ）である。端部キャッ
プを形成するために使われるセラミック混合物は、ノじ
カムそれ自体が作られるのと同じ材料であることが好ま
しく（シかし必ずしもそうである必要はない） そして
最も好ましくは同じバッチからとられる。しかし、異な
るセラミック材料が使われるとき、それが、ハニカムセ
ラミックス材料と実質的に同じ温度で焼結し、そして室
温からその焼結温度までの範囲におけるハニカムセラミ
ックス材料の熱膨張率と約１０％を超えて異なることが
ない熱膨張率を有するセラミックスであることが好まし
い。造形された端部キャップは、好ましくは、ハニカム
の両面にそれらを施す前に乾燥されないが、可塑化され
なコンシステンシを保持することが可能である。この状
態において、材料の湿気含量は、通常、約１０〜１３重
量％である。 ［００１８］ 本発明のこの工程によれば、乾燥された生のハニカムの
各面は、湿潤され（好ましくは水によって） その各面
でセラミック材料は再可塑化され、そして、次にまだ湿
潤状態の端部キャップボデイカ飄各々の可塑化されたセ
ラミック材料を実質的に連続的相に一体化するのに十分
な力で各面に堅固に取り付けられる。このプレス作業の
結果としてハニカム自体のサイドを越えて延びる、端部
キャップからのあらゆる過剰材料は、端部キャップのエ
ツジがハニカムのサイドと同一平面をなすように切り取
られ得る。 ［００１９］ 端部キャップは、次に、入口面において下にあるハニカ
ムの所定のチャネルの開口を露出するため、そして該ハ
ニカムの出口面においてチャネルの残りの開口を露出す
るため、選択的に孔抜きされる。これは、露出されるべ
きチャネル開口のサイズおよび形状と一致するように端
部キャップを孔抜きするのに適当なサイズおよび形状の
ピンを有している手で持つパンチまたは工具により、端
部キャップの手動の孔抜きによって行い得る。しかしな
がら、好ましくは、この作業は、例えば光学あるいは他
の走査手段と接続されたプロセッサによって制御される
一連の穴あけピンが端部キャップを孔抜きして望ましい
開口を露出するために使用されるイメージングアナリシ
スによって、自動的に実行される。端部キャップが施さ
れた後でチャネルの位置を確認するため、走査手段は、
超音波またはＸ線の装置のような透過部品を随意備える
ことができる。そのような部品の不存在下においてハニ
カムの各面は、端部キャップの取付は前に、スキャンさ
れ、そしてチャネルの位置に相当する信号が処理されそ
して記憶される。一連の処理工具またはピンを使用する
そのような自動作業は、各面において選択的に露出され
たチャネルが、「チエッカ−ボード」パターンがあるい
はチャネルの交互列のパターンのように、規則正しく離
間される場合の使用に特に適している。制御およびイメ
ージングアナリシスによる孔抜きのための適当な方法お
よび装置カミ米国特許第４、５５７．７７３号に開示さ
れ、その開示内容は、引用により本明細書に組み込まれ
る［００２０１ 端部キャップの孔抜きにつづいて、接合物構造は焼成さ
れ、材料が硬化されそして、稠密化され、さらにハニカ
ムボディの材料に端部キャップが一体的に接合される。 最も好ましくは、焼成は、セラミック材料の実際の焼結
をもたらすのに十分な温度および時間で遂行される。正
確な焼成スケジュールは、主としてセラミック材料の識
別によって決定される。ハニカム自体および端部キャッ
プがイツトリアで安定化されたジルコニアから成る本発
明の好ましい実施例において、好ましい焼成スケジュー
ルは次の通りである１３５時間にわたって材料を約１４
００℃の温度まで加熱し；その温度から１６時間にわた
って約１６５０〜１８００℃（好ましくは約１７５０℃
）の焼結温度までさらに加熱し；約４時間の間、焼結温
度にその材料を保持し；２０時間にわたってその材料を
約１０００℃まで冷却し；そして次に、さらにその材料
を前記温度から室温まで約１０時間にわたって冷却する
。 ［００２１］
を備えたハニカムの隔壁に通されることを意図した動作
に使用する選択的にシールされたチャネルを有するセラ
ミックハニカムボディの調製だめの方法を提供する。こ
の調製方法のための出発点は、入口面および出口面そし
て両面間でハニカムを通って延在する複数の実質的に平
行なチャネルを有する、公知の方法によって調製される
ような生のセラミックハニカムボディである。この方法
によれば、水気を含んだ実質的に平らな生のセラミック
ボディが、次に、ハニカムの前記両面の各々に取り付け
られて前記両面をおおう実質的に一体化した端部キャッ
プを形成し、チャネル開口のシーリングとなる。次に、
入口面において、所定チャネルの開口が入口面に設けら
れた端部キャップを通して露出され、また、出口面にお
いて残りのチャネルの開口が出口面に設けられた端部キ
ャップを通して露出され、そして、次に、得られた複合
物ボディが焼成され、それによって、ハニカムボディと
その２つの端部キャップが共に焼結されて、あるチャネ
ルは入口面で密封シールされるが、出口面で開口してお
り、残りのチャネルは出口面で密封シールされるが入口
面で開口している複合物ハニカムが形成される。この方
法の好ましい実施例において、端部キャップのセラミッ
ク材料とノ）ニカムボディ自体のセラミック材料は実質
的に同様の熱膨張特性を有するように選択され、そして
さらに好ましくは同じセラミック材料となるように選択
される。さらに好ましくは実施例において、複合物ハニ
カムは導電性の材料でコートされて、入口面とその面に
開口されているチャネルを接続する第１の電極、および
出口面とその面に開口されているチャネルを接続する第
２の電極が形成される。この実施例の構造は、酸素濃縮
の工程においであるいは燃料電池として有益である。 ［０００８］ 本発明は、ハニカムの１つの面あるいは他の面において
密封シールされたチャネルを有するセラミックハニカム
調製のための実用的なそして効率的な方法を提供する。 本発明によって提供されたハニカムにおいて、チャネル
のうちのいくつかは、作用流体の流れのための入口チャ
ネルであり、そして残りのチャネルは、チャネル隔壁を
通過した口過された作用流れあるいはその成分のための
出口チャネルである。ノじカムは、フィルタ、ディーゼ
ルエンジン用などの微粒子トラップあるいは触媒構造お
よび支持体として有用であり、あるいは燃料電池または
ガスコンセントレータあるいは検出器のための固体電解
質媒体として、あるいは流体作用流れまたはその流れの
成分がハニカムの隔壁を通過するように意図した他の動
作において有用である。 ［０００９］ 本発明の方法によれば、複数の両面開口チャネルを有す
る生のセラミツクツ＼ニカムカ飄その各々の面において
、実質的に平らな生のボディによってキャップされ、全
てのチャネルがシールされる。次に、あるチャネルの開
口は、ハニカムの１つの面でキャップを通して露出され
、そして、残りのチャネルは、他の面で、キャップを通
して露出される。その後キャップされた複合構造が焼成
されて、ベースハニカムおよびその端部キャップが実質
的に一体のボディに焼結される。 （ここで使用されている「生」なる用語は、焼成される
か焼結される前にバインダーと共に混合されそして成型
される構成要素のセラミック材料の状態を称す。 ［００１０］ 出発生セラミツクハニカムは、望ましい機械的強さと熱
特性を有する構造へのそれらの成型性および焼結性のた
め、公知の多孔性金属酸化物材料のいずれからでも構成
され得る。それらの例は、ジルコニア、アルミナ、チタ
ニア、きん青石ムライト、クレー（好ましくはカオリン
クレー） タルク、スピネル、リチウムアルミノケイ酸
塩のようなケイ酸塩、アルミン酸塩、アルミニウムチタ
ネートアルミニウムチタネート固溶体、シリカ、ガラス
およびガラスセラミックスである。これらの材料のあら
ゆる混合物または組合せもまた、使用できる。 ［００１１］ 本発明の高発生ハニカムへの調製のための最も好ましい
材料は、ジルコニア、好ましくは、焼成に際してジルコ
ニアを完全に、あるいは、部分的に安定化させる量のカ
ルシウム、マグネシウムまたはトラトリウムの酸化物と
混合されるジルコニアである。ジルコニアは、この安定
化酸化物の量カミジルコニアの全部かまたはその一部の
みと立方晶系相固溶体を形成するのに十分であるそのど
ちらであるかに応じて、「完全に」あるいは「部分的に
」安定化される。カルシアはカルシアおよびジルコニア
全体の重量を基準にしてわずか４重量％でジルコニアを
部分的に安定化するのに十分であり、そして約１０重量
％でジルコニアを完全に安定化するのに概して十分であ
る。マグネシアおよびドツトリアは、その対応する範囲
が、それぞれ約３〜２１重量％および約４〜１６重量％
である。本発明に応じて最も容易に処理される材料は、
少なくとも約１０重量％のイツトリアと混合されたジル
コニアであり、最も好ましくは、ジルコニアを完全に安
定化するのに十分な量のイツトリアと混合されたジルコ
ニアである。好ましくは、出発ジルコニア材料は、約０
．３重量％以下の残留シリカ含量を有する。生のボディ
の調製は、セラミック技術において通常実行される方法
によって達成される。好ましい方法において、構成要素
のセラミック材料は、全体バッチ重量に基づいた約１〜
３０重量％の一時バインダーと共に実質的に均質のバッ
チへと混合される。構成要素のセラミック材料は、概し
て粒状の形態にあり、好ましく７５ミクロンより細かい
サイズ、そしてより好ましくは約５０ミクロンより細か
いサイズから成る。セラミック触媒支持体の製造に従来
から使用されるあらゆるバインダー材料が適する。約２
５０〜６００℃の温度で分解されそして焼き取られるバ
インダーが好ましい。それらの例は、以下に開示される
： ”Ｃｅｒａｍｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｂｅ
ｆｏｒｅ Ｆｉｒｉｎｇ、 ” Ｇｅｏｒｇｅ Ｙ、Ｏ
ｎ。 ｄａ、 Ｊｒおよびり、Ｌ、Ｈｅｎｃｈ 、 Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ著： ”５ｔｕｄ
ｙ ｏｆ ５ｅｖｅｒａｌ Ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ Ｏｒ
ｇａｎｉｃ Ｂｉｎｄｅｒｓ Ｕｎｄｅｒ Ｌｏｗ−Ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ 、 Ｃ，Ｃ，
Ｔｒｅｉｓｃｈｅｌ ＆ Ｅ。 Ｅ、Ｅｍｒｉｃｈ、 Ｊｏｕｒ、 Ａｍ、 Ｃｅｒ 、
２巻（２９）、 １２９−１３２ページ（１９４６年
） ： ”Ｏｒｇａｎｉｃ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ）
Ｂｉｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ 、 ” Ｓ、Ｌｅｖｉｎｅ、 Ｃｅｒａｍｉｃ
Ａｇｅ 、 （７５）Ｎｏ、２． ｐｐ、 ３９
（１９６０年１月）；そしてゴｅｍｐｏｒａｒｙ Ｏ
ｒｇａｎｉｃ Ｂｉｎｄｅｒｓ ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉ
ｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ 、 ” Ｓ、Ｌｅｖｉｎｅ、 Ｃ
ｅｒａｍｉｃ Ａｇｅ 、 （７５）Ｎｏ、２． ｐｐ
、 ２５ （１９６０年２月）。最も好ましいバイン
ダーは、メチルセルロースであり、その１つの例は、ダ
ウ・ケミカル社販売のＭＥＴＨＯＣＥＬ Ａ４Ｍである
。 ［００１２］ バッチ成分の混合は、好ましくは、当初乾燥している成
分をまず互いに混ぜ合わせる段階的工程において行われ
る。この予備トライブレンド作業は、あらゆる従来の混
合装置において行い得るが、バレルおよび混合ブレード
回転の両方を有する集中ミキサの使用が好ましい。次に
、ドライ混合物は、可塑剤として作用する液状触媒（好
ましくは水）と共にさらに混合すること（好ましくはミ
ックスマラーにおいて）によって可塑化される。この段
階の間、残りの成分が加えられる。後の処理のための混
合および流れを容易にするために、混合物全体の重量を
基準にして約１重量％までの界面活性剤（ステアリン酸
ナトリウムのような）を加えることもできる。均質のあ
るいは実質的に均質の可塑化された塊が得られるまで、
全ての成分の混合が続けられなければならない。 ［００１３］ 可塑化されたバッチは、好ましくはダイスを通した押出
しかあるいは射出成形によって、究極的に望ましい「生
の」ハニカム形状に形成される。このように形成された
モノリシックハニカムは、通常、実質的に２つの実質的
に平らな表面あるいは「面」 （以下「入口面」および
「出口面」）と称するものから成る） そしてそれら面
の間でハニカムを通って長平方向に延びる複数の実質的
に平行なオープンチャネルを有する。チャネルの横方向
断面形状は、概してあらゆる丸い（すなわち円かあるい
は長円の）あるいは、多角形（すなわち三角用、矩形、
好ましくは正方形あるいは六角形）形状である。概して
、ハニカムは、入口面表面積の平方インチにつき５０〜
１０００ （より好ましくは約１００〜４００ ）のチ
ャネルを含む。ハニカム自体の横方向断面形状は、好ま
しくは円、長円、あるいは六角形である。その究極的に
意図した使用に応じて、ハニカムは、その広さより浅い
があるいは深くできる。 ［００１４］ 好ましい安定化されたジルコニア材料から作られた生の
ハニカムの調製に関して、上述したような安定化の望ま
しいレベルを得るために、バッチは、セラミック材料と
して、ジルコニアおよび十分なマグネシア、カルシアま
たはドツトリアを含む。マグネシア、カルシアまたはド
ツトリア成分は、金属酸化物自体まで熱分解先駆体化合
物（通常塩）の形態で加えられ得る。そのような先駆体
化合物の例は、金属オキシレート、硝酸塩、炭酸塩およ
び酢酸塩であり、そしてトラトリウムの場合は、塩化物
塩も例に含まれる。使われる先駆体の量は、ハニカム構
造の極限焼成の後で、ジルコニアに対して、上で記載さ
れたようにジルコニアを完全に、あるいは、部分的に安
定化させるのに十分な対応する安定化金属酸化物の量を
生じさせるものである。 ［００１５］ ジルコニアおよび安定化金属酸化物材料は、好ましくは
、１０ミクロンより細かい粒状形態（そして好ましくは
１ミクロン未満）において、バッチに加えられる。出発
ジルコニア材料が約３ミクロンより大きい平均粒子サイ
ズを有する場合、焼結助剤は、約０．５〜３．０重量％
の量において、随意、バッチに加えられ得る。 好ましい焼結助剤は、立方晶系ジルコニアの焼成および
形成に際して、立方晶系グレンの境界で結晶質ムライト
またはマグネシウムアルミネートスピネルを形成する傾
向があるものである。バッチはまた、約３重量％の一時
的有機バインダーを含む。 ［００１６］ 全てのケースにおいて、押し出されたあるいは、射出成
型された生のハニカム造形物は、通常、約１００〜１２
０℃で乾燥（好ましくは蒸気熱によって）されて、本発
明によるさらなる処理のためにいくらかの剛性および構
造上の強さをハニカムに与える。 ［００１７］ このように形成された生のハニカムは、次に、チャネル
開口をシールするために、生のセラミック材料のボディ
からなる端部キャップを各面に取り付けられる。端部キ
ャップは、各々例えばプレスダイスまたは押出しダイス
によって、ハニカムの両面を完全にカバーするのに十分
なサイズおよび形状の実質的に平らなボディに形作られ
た１バツチの可塑化されたセラミック材料から調製され
る。端部キャップは、ハニカムチャネルを形成しそして
それらを相互に分離する隔壁とほぼ同じくらい厚いこと
が好ましい。この寸法は、最も好ましくは約５〜７５ミ
ル（約０．０１３〜０．１９ｃｍ）である。端部キャッ
プを形成するために使われるセラミック混合物は、ノじ
カムそれ自体が作られるのと同じ材料であることが好ま
しく（シかし必ずしもそうである必要はない） そして
最も好ましくは同じバッチからとられる。しかし、異な
るセラミック材料が使われるとき、それが、ハニカムセ
ラミックス材料と実質的に同じ温度で焼結し、そして室
温からその焼結温度までの範囲におけるハニカムセラミ
ックス材料の熱膨張率と約１０％を超えて異なることが
ない熱膨張率を有するセラミックスであることが好まし
い。造形された端部キャップは、好ましくは、ハニカム
の両面にそれらを施す前に乾燥されないが、可塑化され
なコンシステンシを保持することが可能である。この状
態において、材料の湿気含量は、通常、約１０〜１３重
量％である。 ［００１８］ 本発明のこの工程によれば、乾燥された生のハニカムの
各面は、湿潤され（好ましくは水によって） その各面
でセラミック材料は再可塑化され、そして、次にまだ湿
潤状態の端部キャップボデイカ飄各々の可塑化されたセ
ラミック材料を実質的に連続的相に一体化するのに十分
な力で各面に堅固に取り付けられる。このプレス作業の
結果としてハニカム自体のサイドを越えて延びる、端部
キャップからのあらゆる過剰材料は、端部キャップのエ
ツジがハニカムのサイドと同一平面をなすように切り取
られ得る。 ［００１９］ 端部キャップは、次に、入口面において下にあるハニカ
ムの所定のチャネルの開口を露出するため、そして該ハ
ニカムの出口面においてチャネルの残りの開口を露出す
るため、選択的に孔抜きされる。これは、露出されるべ
きチャネル開口のサイズおよび形状と一致するように端
部キャップを孔抜きするのに適当なサイズおよび形状の
ピンを有している手で持つパンチまたは工具により、端
部キャップの手動の孔抜きによって行い得る。しかしな
がら、好ましくは、この作業は、例えば光学あるいは他
の走査手段と接続されたプロセッサによって制御される
一連の穴あけピンが端部キャップを孔抜きして望ましい
開口を露出するために使用されるイメージングアナリシ
スによって、自動的に実行される。端部キャップが施さ
れた後でチャネルの位置を確認するため、走査手段は、
超音波またはＸ線の装置のような透過部品を随意備える
ことができる。そのような部品の不存在下においてハニ
カムの各面は、端部キャップの取付は前に、スキャンさ
れ、そしてチャネルの位置に相当する信号が処理されそ
して記憶される。一連の処理工具またはピンを使用する
そのような自動作業は、各面において選択的に露出され
たチャネルが、「チエッカ−ボード」パターンがあるい
はチャネルの交互列のパターンのように、規則正しく離
間される場合の使用に特に適している。制御およびイメ
ージングアナリシスによる孔抜きのための適当な方法お
よび装置カミ米国特許第４、５５７．７７３号に開示さ
れ、その開示内容は、引用により本明細書に組み込まれ
る［００２０１ 端部キャップの孔抜きにつづいて、接合物構造は焼成さ
れ、材料が硬化されそして、稠密化され、さらにハニカ
ムボディの材料に端部キャップが一体的に接合される。 最も好ましくは、焼成は、セラミック材料の実際の焼結
をもたらすのに十分な温度および時間で遂行される。正
確な焼成スケジュールは、主としてセラミック材料の識
別によって決定される。ハニカム自体および端部キャッ
プがイツトリアで安定化されたジルコニアから成る本発
明の好ましい実施例において、好ましい焼成スケジュー
ルは次の通りである１３５時間にわたって材料を約１４
００℃の温度まで加熱し；その温度から１６時間にわた
って約１６５０〜１８００℃（好ましくは約１７５０℃
）の焼結温度までさらに加熱し；約４時間の間、焼結温
度にその材料を保持し；２０時間にわたってその材料を
約１０００℃まで冷却し；そして次に、さらにその材料
を前記温度から室温まで約１０時間にわたって冷却する
。 ［００２１］
本発明の実施例について添付の図面を参照しながら詳細
に説明する。 ［００２２］ 選択的シールされたチャネルを有するこのように形成さ
れたハニカムの例が図１および図２に示される。これら
の図において、ハニカム１は、ハニカムの入口面３およ
び出口面４に付着し、焼成および焼結に際してそれらの
一部を一体的に形成する２個の端部キャップ２を有する
。端部キャップ２は、それらのデイクス状の形状を示す
ため、誇張されたアウトラインで示される。しかしなが
ら、焼成または焼結後に端部キャップがハニカム自体に
一体的にシールされること、そして、それらの間に認識
できる境界がない（特に、端部キャップがハニカムと同
じセラミック組成であるとき）ことが理解されるであろ
う。ハニカムは、薄い隔壁によって分離される複数のチ
ャネル７（ここでは正方形の横断面で示されている）を
有する。図１および図２において、チャネルの断面サイ
ズは、誇張されており、そして説明を容易にする目的で
チャネルの数を少なくしである。選択されたチャネルは
、ブロックされた開口５Ｂによって示されるように、端
部キャップの孔抜きされない部分によって入口面３でブ
ロックされ、６Ａで示されるように、出口面４で開いて
いる。残るチャネルは、反対に、６Ｂで示されるように
、出口面４でブロックされ、５Ａで示されるように、入
口面３で開いている。図１および図２における選択的に
ブロックされたチャネルの一般的形状は、「チエッカ−
ボード」パターンを形成する。 ［００２３］ 本発明の方法によって形成されたハニカムは、オープン
チャネル自体を端から端まで通してではなくチャネル隔
壁を通して、作用流体あるいはそのある成分が通過する
ように設計されたハニカム構造によってこれまで遂行さ
れてきた。口過または分離作業のいずれにとっても有益
である。しかしながら、そのようなハニカムの新規な適
用は、あるセラミック材料の大きい表面積および固体電
解質特性を利用したものであり、そして、本発明によっ
て形成されたハニカムの酸素コンセントレータ−または
燃料電池としての使用に関する。従って、本発明のさら
なる実施例において、上述したような選択的にシールさ
れたチャネルを有するハニカムは、入口面で開いており
そして第１の電極を形成するチャネルの内部壁を接続す
るように、および出口面で開いておりそして第２の電極
を形成するチャネルの内部壁を接続するように、導電性
材料でコートされる。本発明の方法によって作られた酸
素コンセントレータ−の動作において、空気が、入口面
で開いたチャネルに導入され、第１の電圧カミそれらチ
ャネルの内部壁に加えられ、そして、第２の電圧が出口
面で開いたチャネルの内部壁に加えられ、それによって
近接した入口面で開いたチャネルと出口面で開いたチャ
ネルを分離するセラミック材料を横切る電位が作られる
。この電位は、チャネル壁を通して空気から酸素イオン
を奪い、そして濃縮した酸素は、出口面の開いたチャネ
ルに放されて出口面で集められる。 ［００２４］ 本発明のこの実施例のプラクテイスにおいて、ハニカム
ボディおよび端部キャツブの調製のために選択されたセ
ラミック材料は、焼結前は少なくとも約１．５ｍ２／ｇ
の表面積を有し、そして酸素イオンに対して浸透性があ
るが空気の他の成分に対しては浸透性がない固体電解質
として機能するものである。それらの例は、安定化ジル
コニア（好ましくは上述したようなイツトリア安定化ジ
ルコニア）ベータアルミナおよびムライトである。 ［００２５］ 導電性材料は、入口面および入口面の開いたチャネルの
内部壁に連続コーティングを与え、それによって第１の
電極表面を形成し、かつ出口面および出口面の開いたチ
ャネルの内部壁に別個の連続コーティングを与え、それ
によって第２の別個の電極表面を形成するようにして、
従来の方法によって、複合物ハニカムに施される。電極
材料の必要な特性は、酸素への浸透性、そして通常的６
００−９５０ｃの範囲である動作条件下の安定性および
耐久性である。そのような材料の例は、銀白金、ラタン
ストロンチュームマンガナイト錯体、銀／パラジウム混
合物、そして銀／パラジウムおよびランタン錯体の混合
物である。電極材料は、通常、適当な液状キャリアに分
散されてペーストまたはインクを形成され、そして、次
に、例えばブラシコーティングまたはデイツプコーティ
ングにより、適当な様式において施される。あるいは、
それらの材料は、粉末形態（銀およびパラジウムの粒状
混合物のような）において施され得る。そして、次にハ
ニカム構造カミそれら粉末を焼結あるいは溶融しそして
合金にするのに十分な温度まで加熱される。 好ましくは、複合物ハニカム自体が焼結された後に電極
材料が施されるが、粉末状の形態における電極材料の適
用は、セラミックスの焼結および電気的コーティングの
焼結または溶融／合金化が１つの動作において行えるよ
うにちょうど焼結する前に行うことができる。
に説明する。 ［００２２］ 選択的シールされたチャネルを有するこのように形成さ
れたハニカムの例が図１および図２に示される。これら
の図において、ハニカム１は、ハニカムの入口面３およ
び出口面４に付着し、焼成および焼結に際してそれらの
一部を一体的に形成する２個の端部キャップ２を有する
。端部キャップ２は、それらのデイクス状の形状を示す
ため、誇張されたアウトラインで示される。しかしなが
ら、焼成または焼結後に端部キャップがハニカム自体に
一体的にシールされること、そして、それらの間に認識
できる境界がない（特に、端部キャップがハニカムと同
じセラミック組成であるとき）ことが理解されるであろ
う。ハニカムは、薄い隔壁によって分離される複数のチ
ャネル７（ここでは正方形の横断面で示されている）を
有する。図１および図２において、チャネルの断面サイ
ズは、誇張されており、そして説明を容易にする目的で
チャネルの数を少なくしである。選択されたチャネルは
、ブロックされた開口５Ｂによって示されるように、端
部キャップの孔抜きされない部分によって入口面３でブ
ロックされ、６Ａで示されるように、出口面４で開いて
いる。残るチャネルは、反対に、６Ｂで示されるように
、出口面４でブロックされ、５Ａで示されるように、入
口面３で開いている。図１および図２における選択的に
ブロックされたチャネルの一般的形状は、「チエッカ−
ボード」パターンを形成する。 ［００２３］ 本発明の方法によって形成されたハニカムは、オープン
チャネル自体を端から端まで通してではなくチャネル隔
壁を通して、作用流体あるいはそのある成分が通過する
ように設計されたハニカム構造によってこれまで遂行さ
れてきた。口過または分離作業のいずれにとっても有益
である。しかしながら、そのようなハニカムの新規な適
用は、あるセラミック材料の大きい表面積および固体電
解質特性を利用したものであり、そして、本発明によっ
て形成されたハニカムの酸素コンセントレータ−または
燃料電池としての使用に関する。従って、本発明のさら
なる実施例において、上述したような選択的にシールさ
れたチャネルを有するハニカムは、入口面で開いており
そして第１の電極を形成するチャネルの内部壁を接続す
るように、および出口面で開いておりそして第２の電極
を形成するチャネルの内部壁を接続するように、導電性
材料でコートされる。本発明の方法によって作られた酸
素コンセントレータ−の動作において、空気が、入口面
で開いたチャネルに導入され、第１の電圧カミそれらチ
ャネルの内部壁に加えられ、そして、第２の電圧が出口
面で開いたチャネルの内部壁に加えられ、それによって
近接した入口面で開いたチャネルと出口面で開いたチャ
ネルを分離するセラミック材料を横切る電位が作られる
。この電位は、チャネル壁を通して空気から酸素イオン
を奪い、そして濃縮した酸素は、出口面の開いたチャネ
ルに放されて出口面で集められる。 ［００２４］ 本発明のこの実施例のプラクテイスにおいて、ハニカム
ボディおよび端部キャツブの調製のために選択されたセ
ラミック材料は、焼結前は少なくとも約１．５ｍ２／ｇ
の表面積を有し、そして酸素イオンに対して浸透性があ
るが空気の他の成分に対しては浸透性がない固体電解質
として機能するものである。それらの例は、安定化ジル
コニア（好ましくは上述したようなイツトリア安定化ジ
ルコニア）ベータアルミナおよびムライトである。 ［００２５］ 導電性材料は、入口面および入口面の開いたチャネルの
内部壁に連続コーティングを与え、それによって第１の
電極表面を形成し、かつ出口面および出口面の開いたチ
ャネルの内部壁に別個の連続コーティングを与え、それ
によって第２の別個の電極表面を形成するようにして、
従来の方法によって、複合物ハニカムに施される。電極
材料の必要な特性は、酸素への浸透性、そして通常的６
００−９５０ｃの範囲である動作条件下の安定性および
耐久性である。そのような材料の例は、銀白金、ラタン
ストロンチュームマンガナイト錯体、銀／パラジウム混
合物、そして銀／パラジウムおよびランタン錯体の混合
物である。電極材料は、通常、適当な液状キャリアに分
散されてペーストまたはインクを形成され、そして、次
に、例えばブラシコーティングまたはデイツプコーティ
ングにより、適当な様式において施される。あるいは、
それらの材料は、粉末形態（銀およびパラジウムの粒状
混合物のような）において施され得る。そして、次にハ
ニカム構造カミそれら粉末を焼結あるいは溶融しそして
合金にするのに十分な温度まで加熱される。 好ましくは、複合物ハニカム自体が焼結された後に電極
材料が施されるが、粉末状の形態における電極材料の適
用は、セラミックスの焼結および電気的コーティングの
焼結または溶融／合金化が１つの動作において行えるよ
うにちょうど焼結する前に行うことができる。
【図１】
本発明による選択的にシールされたチャネルを有するセ
ラミック複合物ハニカムの斜視図
ラミック複合物ハニカムの斜視図
【図２】
図１の線Ａ−Ａに沿った部分断面図
１ ハニカム
２ 端部キャップ
３ 入口面
４ 出口面
７ チャネル
図面
【回目
【図２】
Claims (9)
- 【請求項１】（ａ）入口面と、出口面と、前記両面間で
生のセラミックハニカムボディを貫通して延びる、隔壁
によって互いに分離された複数の略平行なオープンチャ
ネルとを有する前記生のセラミックハニカムボディを与
え；（ｂ）前記両面の各々に対して略平らな生のセラミ
ックボディを施して前記両面の各々に略一体的な端部キ
ャップを形成し、それによってチャネル開口をシールし
； （ｃ）所定のチャネルの開口を前記入口面において、該
入口面上に設けた前記端部キャップを通して露出させ、
かつ残りのチャネルの開口を前記出口面において、該出
口面に設けた前記端部キャップを通して露出させ；（ｄ
）前記ハニカムボディを焼成する； 各工程から成ることを特徴とする、選択的にシールされ
たチャネルを有するセラミックハニカム支持体の製造方
法。 - 【請求項２】前記生のセラミックハニカムボディが入口
面の表面１平方インチ当り１００−４００のオープンチ
ャネルを有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記生のセラミックハニカムボディのセラ
ミック材料と、前記略平らな生のセラミックボディのセ
ラミック材料とが同じであることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項４】前記セラミック材料がジルコニア、アルミ
ナ、きん青石、ムライトまたはチタニアであることを特
徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記セラミック材料がジルコニア、ムライ
トまたはベーターアルミナであることを特徴とする請求
項４記載の方法。 - 【請求項６】前記露出工程がイメージングアナリシスを
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】前記露出工程がイメージングアナリシスを
含むことを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項８】前記入口面と前記入口面が露出されたチャ
ネルの内部壁とに導電性コーティングを施して第１の電
極表面を形成し、前記出口面と前記出口面が露出された
チャネルの内部壁とに導電性コーティングを施して第２
の別個の電極表面を形成するさらなる工程を含むことを
特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項９】前記入口面と前記入口面が露出されたチャ
ネルの内部壁とに導電性コーティングを施して第１の電
極表面を形成し、前記出口面と前記出口面が露出された
チャネルの内部壁とに導電性コーティングを施して第２
の別個の電極表面を形成するさらなる工程を含むことを
特徴とする請求項７記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/454,524 US5062911A (en) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Preparation of ceramic honeycomb structure having selectively sealed channels |
| US454524 | 1989-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104807A true JPH04104807A (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=23804957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402850A Withdrawn JPH04104807A (ja) | 1989-12-21 | 1990-12-17 | セラミックハニカム構造の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5062911A (ja) |
| EP (1) | EP0433582A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04104807A (ja) |
| BR (1) | BR9004744A (ja) |
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| JP2002012406A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-15 | Toyota Motor Corp | 燃料改質装置 |
| JP4742405B2 (ja) * | 2000-06-28 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料改質装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5062911A (en) | 1991-11-05 |
| EP0433582A1 (en) | 1991-06-26 |
| BR9004744A (pt) | 1991-09-10 |
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