JPH05221741A - Thermally expandable ceramic fiber composite material - Google Patents
Thermally expandable ceramic fiber composite materialInfo
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- JPH05221741A JPH05221741A JP4027949A JP2794992A JPH05221741A JP H05221741 A JPH05221741 A JP H05221741A JP 4027949 A JP4027949 A JP 4027949A JP 2794992 A JP2794992 A JP 2794992A JP H05221741 A JPH05221741 A JP H05221741A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用セラミックフ
ィルタあるいはセラミック触媒の保持材等に使用される
熱膨脹性セラミック繊維複合材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-expandable ceramic fiber composite material used as a holding material for a ceramic filter or a ceramic catalyst for automobiles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、自動車の排気管では、排ガス
中の窒素酸化物の還元等の浄化のためにセラミックフィ
ルタあるいはセラミック触媒が使用される。このセラミ
ック触媒等を排気管に保持させるために、従来では、セ
ラミック繊維を繊維基材とし、熱膨脹層としてバーミキ
ュライト鉱物と少量の有機結合材を抄造したマット状の
熱膨脹性セラミック繊維複合材からなる保持材が用いら
れていた。2. Description of the Related Art For example, in an automobile exhaust pipe, a ceramic filter or a ceramic catalyst is used for purification such as reduction of nitrogen oxides in exhaust gas. In order to hold the ceramic catalyst etc. in the exhaust pipe, conventionally, a holding member made of a mat-like heat-expandable ceramic fiber composite material in which a ceramic fiber is used as a fiber base material and a thermal expansion layer is made of vermiculite mineral and a small amount of an organic binder. Wood was used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記セラミ
ックフィルタやセラミック触媒内で排気ガスを再燃焼さ
せる際、反応熱によりセラミックフィルタやセラミック
触媒は８００〜１０００℃の高温になる。上記した従来
の保持材におけるバーミキュライト鉱物は８００〜１０
００℃の高温に晒されると、強度が低下する傾向にあ
り、その状態で振動や摩擦を受けると、層状の形態から
粉状に粉砕され易く、その結果、上記セラミックフィル
タあるいはセラミック触媒に対する保持力が低下して、
該セラミック触媒等にがたつきを招いたり、保持材に吹
き抜けが生じるおそれがあった。By the way, when the exhaust gas is recombusted in the ceramic filter or the ceramic catalyst, the reaction filter heats the ceramic filter or the ceramic catalyst to a high temperature of 800 to 1000 ° C. The vermiculite mineral in the above-mentioned conventional holding material is 800 to 10
When it is exposed to a high temperature of 00 ° C., its strength tends to decrease, and when it is subjected to vibration or friction in that state, it is easily pulverized into a powder form from a layered form, and as a result, the holding power for the above ceramic filter or ceramic catalyst. Has dropped,
There is a risk that the ceramic catalyst or the like may rattle or that the holding material may blow through.
【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、高温下での使用に際しても、セラ
ミックフィルタあるいはセラミック触媒に対して安定し
た保持力を確保することができる熱膨脹性セラミック繊
維複合材を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a thermal expansion property capable of ensuring a stable holding force for a ceramic filter or a ceramic catalyst even when it is used at a high temperature. The purpose is to provide a ceramic fiber composite.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る熱膨脹性セラミック繊維複合材は、熱
膨脹層と、セラミック繊維を主体として上記熱膨脹層に
おける少なくともセラミックフィルタあるいはセラミッ
ク触媒接触面側に積重される断熱層とを備えたものであ
る。To achieve the above object, a heat-expandable ceramic fiber composite material according to the present invention comprises a heat-expansion layer and at least a ceramic filter or ceramic catalyst contact surface side of the heat-expansion layer mainly composed of ceramic fibers. And a heat insulating layer stacked on top of each other.
【０００６】上記断熱層の厚さを全体の厚さに対して２
０〜７０％とし、熱膨脹層の厚さを全体の厚さに対して
３０〜８０％とするのがよい。The thickness of the heat insulating layer is 2 with respect to the total thickness.
The thickness of the thermal expansion layer is preferably 0 to 70% and 30 to 80% of the total thickness.
【０００７】[0007]
【作用】本発明によれば、熱膨脹層における少なくとも
セラミックフィルタあるいはセラミック触媒に接する側
にセラミック繊維を主体とした断熱層を設けたことによ
って、セラミックフィルタやセラミック触媒が反応熱で
８００〜１０００℃の高温になっても、上記熱膨脹層が
晒される温度を８００℃未満に抑えることができる。し
たがって、上記セラミックフィルタあるいはセラミック
触媒に対する保持力を一定に保持させることができる。According to the present invention, the thermal expansion layer is provided with a heat insulating layer mainly composed of ceramic fibers on at least the side in contact with the ceramic filter or the ceramic catalyst. Even when the temperature becomes high, the temperature to which the thermal expansion layer is exposed can be suppressed to less than 800 ° C. Therefore, the holding force for the ceramic filter or the ceramic catalyst can be kept constant.
【０００８】特に、上記断熱層の厚さを全体の厚さに対
して２０〜７０％とし、熱膨脹層の厚さを全体の厚さに
対して３０〜８０％に設定すれば、一定の保持力を確実
に得ることができる。In particular, if the thickness of the heat insulating layer is set to 20 to 70% of the total thickness and the thickness of the thermal expansion layer is set to 30 to 80% of the total thickness, the thickness is kept constant. The power can be surely obtained.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は本発明の一実施例による熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいは
セラミック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断
面図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a heat-expandable ceramic fiber composite material according to an embodiment of the present invention applied to an automobile ceramic filter or a ceramic catalyst holding material.
【００１０】図１において、１は熱膨脹層、２はセラミ
ック繊維を主体とする断熱層であり、両者１，２によ
り、熱膨脹性セラミック繊維複合材３を構成している。
上記断熱層２は熱膨脹層１における少なくともセラミッ
クフィルタあるいはセラミック触媒４との接触面側に積
重されている。In FIG. 1, reference numeral 1 is a thermal expansion layer, 2 is a heat insulating layer mainly composed of ceramic fibers, and both 1 and 2 constitute a thermal expansion ceramic fiber composite material 3.
The heat insulating layer 2 is stacked on at least the contact surface side of the thermal expansion layer 1 with the ceramic filter or the ceramic catalyst 4.
【００１１】上記熱膨脹層１および断熱層２の構成を、
図２に参照しつつ説明する。まず、セラミック繊維を８
３ｗｔ％、セピオライト鉱物を５ｗｔ％、有機結合材を
１２ｗｔ％の配合比率で混合した濃度１．５ｗｔ％の抄
造液Ａを断熱層用として用意する。また、セラミック繊
維を３０ｗｔ％、セピオライト鉱物を４ｗｔ％、バーミ
キュライト鉱物５４ｗｔ％の配合比率で混合した濃度
１．５ｗｔ％の抄造液Ｂを熱膨脹層用として用意する。The structure of the thermal expansion layer 1 and the heat insulating layer 2 is
This will be described with reference to FIG. First, 8 ceramic fibers
A papermaking liquid A having a concentration of 1.5 wt% prepared by mixing 3 wt%, 5 wt% of sepiolite mineral and 12 wt% of an organic binder is prepared for a heat insulating layer. Further, a papermaking liquid B having a concentration of 1.5 wt% prepared by mixing 30 wt% of ceramic fibers, 4 wt% of sepiolite mineral and 54 wt% of vermiculite mineral is prepared for the thermal expansion layer.
【００１２】ここで、上記断熱層２、熱膨脹層１を構成
する材料の好ましい配合比率は、図２に示す通りであ
る。断熱層２においては、耐熱性や断熱性を有するセラ
ミック繊維を主体とするため、セラミック繊維が６０ｗ
ｔ％未満では耐熱性、断熱性が不十分であり、９５ｗｔ
％を越えると、有機結合材の配合量が少量となり、シー
ト状にすることが不可能となる。セピオライトは添加さ
れなくとも断熱層の主たる効果は失われないが、いわゆ
る無機結合材であり、少量の添加で耐熱補強効果を向上
させることができる。しかし、配合量が１０ｗｔ％を越
えると、セラミック繊維の配合比率が減少し、材質的に
マットの断熱性が劣るとともに、セピオライトは高温時
に他の繊維材料と絡み合い一種の結合材として作用する
ために、マットの密度を上げ空隙率を減少させる。従っ
て、熱伝導を妨げるマットの中の空隙が減少して、断熱
性を損なう。Here, the preferable mixing ratio of the materials forming the heat insulating layer 2 and the thermal expansion layer 1 is as shown in FIG. In the heat insulating layer 2, since the ceramic fiber having heat resistance and heat insulating property is mainly used, the ceramic fiber is 60w.
If it is less than t%, heat resistance and heat insulation are insufficient, and 95 wt.
If it exceeds%, the compounding amount of the organic binder becomes small and it becomes impossible to form a sheet. The main effect of the heat insulating layer is not lost even if sepiolite is not added, but it is a so-called inorganic binder, and the addition of a small amount thereof can improve the heat resistance reinforcing effect. However, if the blending amount exceeds 10 wt%, the blending ratio of the ceramic fibers decreases, the heat insulating property of the mat is poor, and sepiolite entangles with other fiber materials at high temperature and acts as a kind of binder. , Increase mat density and reduce porosity. Therefore, the voids in the mat that hinder the heat conduction are reduced, and the heat insulating property is impaired.
【００１３】また、断熱層２においては、膨脹特性は主
たる目的ではないため、バーミキュライトは使用しない
時もあるが、マット全体として低温時から大きな膨脹量
を要求される場合には、バーミキュライトを３０ｗｔ％
まで添加し、初期膨脹特性を向上させることができる。
しかし、バーミキュライトの配合量が３０ｗｔ％を越え
た場合は、断熱層の熱劣化比率が大きくなり、セラミッ
ク触媒等の保持力が低下する。有機結合材は抄造後のマ
ットの取扱いのために、最低１〜２ｗｔ％は必要である
が、２０ｗｔ％を越えると、マットの耐熱性が低下す
る。In the heat insulation layer 2, since the expansion property is not the main purpose, vermiculite may not be used in some cases, but if a large expansion amount is required from low temperature as a whole mat, 30% by weight of vermiculite is used.
Can be added to improve the initial expansion characteristics.
However, when the blending amount of vermiculite exceeds 30 wt%, the heat deterioration rate of the heat insulating layer increases, and the holding power of the ceramic catalyst and the like decreases. The organic binder needs to be at least 1 to 2 wt% for handling the mat after the papermaking, but if it exceeds 20 wt%, the heat resistance of the mat is lowered.
【００１４】さらに、断熱層２の厚さは、図３に示すよ
うに、触媒使用温度に従い、熱膨脹層１の温度を８００
℃未満におさえるために２０〜７０％の範囲で対応す
る。また、熱膨脹層１はセラミック触媒に対して要求さ
れる保持力により３０〜８０％の範囲で変化させる。Further, as shown in FIG. 3, the thickness of the heat insulating layer 2 is 800, which is the temperature of the thermal expansion layer 1 according to the catalyst use temperature.
In order to keep the temperature below 0 ° C, the range of 20 to 70% is applied. Further, the thermal expansion layer 1 is changed within the range of 30 to 80% depending on the holding force required for the ceramic catalyst.
【００１５】熱膨脹層１においては、バーミキュライト
の配合比率を高めるために繊維基材は１０〜６０ｗｔ％
を用いるのが良い。１０ｗｔ％未満では基材としての耐
熱性が低下しすぎ、６０ｗｔ％を越えると、膨脹特性を
低下させる。セピオライトは少量の添加で耐熱補強効果
を向上させることができるが、配合量が１０ｗｔ％を越
えると、セラミック繊維の配合比率が減少し、材質的に
マットの断熱性が劣るとともに、セピオライトは高温時
に他の繊維材料と絡み合い一種の結合材として作用する
ために、マットの密度を上げ空隙率を減少させる。従っ
て、熱伝導を妨げるマットの中の空隙が減少して、断熱
性を損なう。In the thermal expansion layer 1, the fiber base material is contained in an amount of 10 to 60 wt% in order to increase the blending ratio of vermiculite.
It is better to use. If it is less than 10% by weight, the heat resistance as a base material is too low, and if it exceeds 60% by weight, the expansion property is deteriorated. Although the addition of a small amount of sepiolite can improve the heat resistance reinforcement effect, if the blending amount exceeds 10 wt%, the blending ratio of the ceramic fiber decreases, and the heat insulating property of the mat is deteriorated due to the material, and sepiolite is used at high temperature. It entangles with other fibrous materials and acts as a kind of binder, increasing the density of the mat and decreasing the porosity. Therefore, the voids in the mat that hinder the heat conduction are reduced, and the heat insulating property is impaired.
【００１６】バーミキュライトの配合量は３０ｗｔ％未
満では膨脹特性が不足し、９０ｗｔ％を越えると、繊維
基材や結合材などの配合量が減少し、マットの抄造に支
障をきたすと共に、高温時にはすべての有機結合材が焼
失するため、初期の形状を留めないほど著しい強度低下
を招く。有機結合材は抄造後のマットの取扱い性を向上
させるために、最低１〜２ｗｔ％は必要であるが、２０
ｗｔ％を越えると、マットの耐熱性が低下する。If the blending amount of vermiculite is less than 30 wt%, the expansion characteristics will be insufficient, and if it exceeds 90 wt%, the blending amount of the fiber base material and the binder will be decreased, which will hinder the mat making process, and at the time of high temperature all Since the organic binder of (1) is burned out, the strength is remarkably reduced so that the initial shape is not retained. The organic binder needs to be at least 1 to 2 wt% in order to improve the handleability of the mat after paper making, but 20
When it exceeds wt%, the heat resistance of the mat is lowered.
【００１７】一方、セラミック繊維を１９ｗｔ％、バー
ミキュライト鉱物を７１ｗｔ％、有機結合材を１０ｗｔ
％の配合比率で混合した濃度１．５ｗｔ％の抄造液Ｃを
熱膨脹層用として用意し、さらに、セラミック繊維７０
ｗｔ％、バーミキュライト鉱物２０ｗｔ％、有機結合材
を１０ｗｔ％の配合比率で混合した濃度１．５ｗｔ％の
抄造液Ｄを断熱層用として用意する。On the other hand, 19 wt% of ceramic fiber, 71 wt% of vermiculite mineral, and 10 wt% of organic binder.
% Papermaking liquid C having a concentration of 1.5 wt% was prepared for the thermal expansion layer, and further the ceramic fiber 70 was used.
A papermaking liquid D having a concentration of 1.5 wt% prepared by mixing wt%, 20 wt% of vermiculite mineral, and an organic binder in a mixing ratio of 10 wt% is prepared for a heat insulating layer.
【００１８】上記セラミック繊維として、アルミノ珪酸
塩、たとえばＳＣ１２６ＯＤ２（商品名，新日鉄化学
製）、バーミキュライト鉱物として、リン酸水素アンモ
ニウムナトリウムで処理した処理未膨脹バーミキュライ
ト０号、セピオライト鉱物として、ミルコンＭＳ−２−
２（商品名，昭和鉱業製）、有機結合材として、スミカ
フレックス９００（商品名、住友化学製）をそれぞれ使
用した。As the ceramic fiber, an aluminosilicate, for example, SC126OD2 (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), vermiculite mineral, unexpanded vermiculite No. 0 treated with sodium ammonium hydrogenphosphate, and mircon MS-2 as sepiolite mineral. −
2 (trade name, manufactured by Showa Mining Co., Ltd.) and SUMIKAFLEX 900 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were used as organic binders.
【００１９】上記抄造液Ａ，Ｂを用いて実施例１として
の、熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説
明する。まず、図４に示すように抄造網１１とその上方
に位置して抜き差し可能な邪魔板１２を有する下端開口
の抄造桶１３を用意し、この抄造桶１３内に上記抄造液
Ａの２５ｌを注入したのち、邪魔板１２を介して抄造液
Ａの水面が乱されないように抄造液Ｂの５０ｌを注入す
る。この後、上記邪魔板１２を静かに引き抜いてから搾
水して上記抄造液Ａに対応した断熱層２と上記抄造液Ｂ
に対応する熱膨脹層１を抄き合わせた抄造物を得る。つ
いで、この抄造物を乾燥・プレスして厚さ５ｍｍ、坪量
５０００ｇ／ｍ2 の熱膨脹性セラミック繊維複合材３を
製作する。A method for producing a heat-expandable ceramic fiber composite material as Example 1 using the above papermaking liquids A and B will be described. First, as shown in FIG. 4, a papermaking tub 13 having a lower end opening having a papermaking net 11 and a baffle plate 12 located above the papermaking net 11 is prepared, and 25 l of the papermaking liquid A is injected into the papermaking tub 13. After that, 50 l of the papermaking liquid B is injected through the baffle plate 12 so that the water surface of the papermaking liquid A is not disturbed. After that, the baffle plate 12 is gently pulled out and then water is squeezed to insulate the heat insulating layer 2 corresponding to the papermaking liquid A and the papermaking liquid B.
To obtain a paper product obtained by combining the thermal expansion layers 1 corresponding to. Then, this paper product is dried and pressed to produce a heat-expandable ceramic fiber composite material 3 having a thickness of 5 mm and a basis weight of 5000 g / m 2 .
【００２０】上記抄造液Ｃ，Ｄを用いて実施例２として
の熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説明
する。まず、抄造液Ｄの２５ｌを上記抄造桶１３に注入
した後、邪魔板１２を介して抄造液Ｃの水面が乱れない
ように抄造液Ｄの５０ｌを注入した後、上記邪魔板１２
を引き抜いてから搾水し、抄造液Ｄに対応する断熱層２
と、抄造液Ｃに対応する熱膨脹層１を抄き合わせた抄造
物を得る。ついで、この抄造物を乾燥・プレスして厚さ
５ｍｍ、坪量５０００ｇ／ｍ2 の熱膨脹性セラミック繊
維複合材３を製作する。A method for producing a heat-expandable ceramic fiber composite material as Example 2 using the above-mentioned papermaking liquids C and D will be described. First, 25 l of the papermaking liquid D is poured into the papermaking tub 13 and then 50 l of the papermaking liquid D is poured through the baffle plate 12 so that the water surface of the papermaking liquid C is not disturbed.
Insulation layer 2 corresponding to papermaking liquid D after drawing water and squeezing water
And a thermal expansion layer 1 corresponding to the papermaking liquid C is obtained to obtain a papermaking product. Then, this paper product is dried and pressed to produce a heat-expandable ceramic fiber composite material 3 having a thickness of 5 mm and a basis weight of 5000 g / m 2 .
【００２１】さらに、上記抄造液Ｂを用いて、比較例と
しての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する。つま
り、上記抄造液Ｂの７５ｌを上記抄造桶１３に注入した
後、搾水して熱膨脹性材を得る。これを乾燥・プレスし
て厚さ５ｍｍ、坪量５０００ｇ／ｍ2 の熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を製作する。Further, using the above-mentioned papermaking solution B, a heat-expandable ceramic fiber composite material as a comparative example is manufactured. That is, after injecting 75 l of the papermaking liquid B into the papermaking tub 13, water is squeezed to obtain a heat-expandable material. This is dried and pressed to produce a heat-expandable ceramic fiber composite material having a thickness of 5 mm and a basis weight of 5000 g / m 2 .
【００２２】上記実施例１，２の各熱膨脹性セラミック
繊維複合材をそれぞれ断熱層２側を内側にしてセラミッ
ク触媒４に巻き付けてから、図５に示すように、これら
にＳＵＳ３０４製のケーシング１４を被せて触媒組立品
を作製した。同様に、比較例の熱膨脹性セラミック繊維
複合材をセラミック触媒に巻き付けてから、ケーシング
１４を被せて触媒組立品を作成した。Each of the heat-expandable ceramic fiber composite materials of Examples 1 and 2 was wound around the ceramic catalyst 4 with the heat insulating layer 2 side facing inward, and the casing 14 made of SUS304 was attached to the ceramic catalyst 4, as shown in FIG. A cover was made to make a catalyst assembly. Similarly, the heat-expandable ceramic fiber composite material of the comparative example was wrapped around the ceramic catalyst, and then the casing 14 was covered to prepare a catalyst assembly.
【００２３】ついで、上記実施例１，２の各触媒組立品
ならびに比較例の触媒組立品について、図６に示すよう
に熱電対１５とガスバーナ１６，１７を備えた加熱試験
装置で加熱試験を行なった。すなわち、各触媒組立品に
おけるセラミック触媒４の外周側の温度が１０００°Ｃ
程度になるようにガスバーナ１６，１７で加熱し、この
加熱状態を３Ｈｒに保持させた。Next, a heating test was performed on each of the catalyst assemblies of Examples 1 and 2 and the catalyst assembly of the comparative example with a heating test apparatus equipped with a thermocouple 15 and gas burners 16 and 17, as shown in FIG. It was That is, the temperature on the outer peripheral side of the ceramic catalyst 4 in each catalyst assembly is 1000 ° C.
The gas burners 16 and 17 were heated so as to be about the same level, and this heating state was maintained at 3 hours.
【００２４】上記３Ｈｒの加熱後、冷却させてから図７
に示す保持力測定装置によりセラミック触媒４に対する
保持力を測定した。つまり、上記各触媒組立品を抜きパ
イプ１８に支持させた状態でロードセル１９を介してセ
ラミック触媒４に対して圧縮速度５０ｍｍ／分の圧縮力
を付与して保持力を測定した。After heating for 3 hours, after cooling, the temperature of FIG.
The holding power for the ceramic catalyst 4 was measured by the holding power measuring device shown in FIG. That is, the holding force was measured by applying a compression force of 50 mm / min to the ceramic catalyst 4 via the load cell 19 while the catalyst assemblies were supported by the extraction pipe 18.
【００２５】その後、上記各触媒組立品を図８に示す振
動試験装置の振動容器２０に保持させてから、振幅２０
ｍｍ、振動数２９０往復／分の振動を与え、これを３Ｈ
ｒ続行させた後、再び、上記と同様にして保持力を測定
した。加熱後の保持力を１００とした時の振動試験後の
保持力を図９に示す。After that, each of the above catalyst assemblies was held in the vibration container 20 of the vibration test apparatus shown in FIG.
mm, vibration frequency 290 reciprocations / min.
After continuing r, the holding force was measured again in the same manner as above. FIG. 9 shows the holding force after the vibration test when the holding force after heating was 100.
【００２６】図９の保持力指数からも明らかなように、
比較例のものは、熱膨脹層におけるバーミキュライト鉱
物が熱劣化を受ける比率が高く、振動試験によって層状
の形態が崩れて粉状に粉砕されて保持力の低下度合が著
しい。これに対して、実施例１および２のものは、セラ
ミック繊維を主体とする断熱層２を有しているので、熱
膨脹層１におけるバーミキュライト鉱物の熱劣化が抑制
され、このため、振動試験後も層状の形態が有効に維持
されていることが分かる。As is clear from the holding power index of FIG.
In the comparative example, the vermiculite mineral in the thermal expansion layer has a high rate of being thermally deteriorated, and the layered morphology is broken by the vibration test and the powder is pulverized to have a remarkable decrease in the holding force. On the other hand, in Examples 1 and 2, since the heat insulating layer 2 mainly composed of the ceramic fiber is included, the thermal deterioration of the vermiculite mineral in the thermal expansion layer 1 is suppressed, and therefore, even after the vibration test. It can be seen that the layered form is effectively maintained.
【００２７】なお、上記実施例１，２における熱膨脹性
セラミック繊維複合材３における熱膨脹層１の厚さを全
体の厚さに対して３０〜８０％とし、かつ断熱層２の厚
さを全体の厚さに対して２０〜７０％とすれば、上記保
持力が確実に発揮されることが判った。The thickness of the heat-expandable layer 1 in the heat-expandable ceramic fiber composite material 3 in Examples 1 and 2 is 30 to 80% of the total thickness, and the thickness of the heat insulating layer 2 is the same. It has been found that the holding force is reliably exhibited when the thickness is 20 to 70%.
【００２８】なお、上記熱膨脹性セラミック繊維複合材
３は熱膨脹層１と断熱層２とを抄造液の抄き合わせによ
って一体化させたものであるので、組立上の手間が増え
ることもなく、製造の簡易化も進め易い。しかし、熱膨
脹層１と断熱層２とを別々に抄造し乾燥させた後、プレ
スして両者の圧着を行なっても複合体を構成することが
できる。Since the heat-expandable ceramic fiber composite material 3 is obtained by integrating the heat-expansion layer 1 and the heat insulation layer 2 by combining the paper-making liquids, there is no increase in the time and effort required for assembly. It is easy to proceed with simplification. However, it is also possible to form the composite body by making the thermal expansion layer 1 and the heat insulation layer 2 separately, drying them, and then pressing them to press-bond them.
【００２９】また、上記断熱層２は、熱膨脹層１におけ
るセラミックフィルタあるいははセラミック触媒４との
接触面側のみならず、図１０に示すように、反対面側に
も設けてもよい。The heat insulating layer 2 may be provided not only on the contact surface side of the thermal expansion layer 1 with the ceramic filter or the ceramic catalyst 4, but also on the opposite surface side as shown in FIG.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱膨脹層
と、セラミック繊維を主体として上記熱膨脹層の少なく
ともセラミックフィルタあるいはセラミック触媒との接
触側面に積重される断熱層とを備えたことにより、高温
に晒されても熱膨脹層の層状態を有効に維持させること
ができ、保持性能の向上を図ることができる。As described above, according to the present invention, the thermal expansion layer and the heat insulating layer mainly composed of the ceramic fiber are stacked on at least the contact side of the thermal expansion layer with the ceramic filter or the ceramic catalyst. As a result, the layer state of the thermal expansion layer can be effectively maintained even when exposed to high temperatures, and the holding performance can be improved.
【００３１】また、本発明の請求項２によれば、断熱層
の厚さを全体の厚さに対して２０〜７０％とし、熱膨脹
層の厚さを全体の厚さに対して３０〜８０％としたこと
によって、安定した保持力を確実に発揮させることがで
きる。According to claim 2 of the present invention, the thickness of the heat insulating layer is 20 to 70% of the total thickness, and the thickness of the thermal expansion layer is 30 to 80% of the total thickness. By setting it as%, it is possible to reliably exhibit a stable holding force.
【図１】本発明の実施例における熱膨脹性セラミック繊
維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいはセラミ
ック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断面図で
ある。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a heat-expandable ceramic fiber composite material according to an embodiment of the present invention applied to an automobile ceramic filter or a ceramic catalyst holding material.
【図２】熱膨脹性セラミック繊維複合材の抄造液の配合
を示す表図である。FIG. 2 is a table showing the composition of a paper-making liquid for a heat-expandable ceramic fiber composite material.
【図３】触媒使用温度に対する断熱層の厚さ範囲を示す
表図である。FIG. 3 is a table showing a thickness range of a heat insulating layer with respect to a catalyst use temperature.
【図４】熱膨脹性セラミック繊維複合材を製造する際に
用いられる抄造桶の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a papermaking tub used when manufacturing a heat-expandable ceramic fiber composite material.
【図５】触媒組立品を示す外観図である。FIG. 5 is an external view showing a catalyst assembly.
【図６】触媒組立品に対する加熱試験装置を示す構成図
である。FIG. 6 is a block diagram showing a heating test apparatus for a catalyst assembly.
【図７】触媒組立品に対する保持力測定装置を示す構成
図である。FIG. 7 is a block diagram showing a holding force measuring device for a catalyst assembly.
【図８】触媒組立品に対する振動試験装置を示す構成図
である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a vibration test apparatus for a catalyst assembly.
【図９】振動試験後の保持力指数を示す表図である。FIG. 9 is a table showing a holding force index after a vibration test.
【図１０】熱膨脹性セラミック繊維複合材の他の構成を
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another configuration of the heat-expandable ceramic fiber composite material.
１ 熱膨脹層 ２ 断熱層 ４ セラミックフィルタないしはセラミック触媒 1 Thermal expansion layer 2 Thermal insulation layer 4 Ceramic filter or ceramic catalyst
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３１１ Ｎ 9150−3Ｇ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location F01N 3/28 311 N 9150-3G
Claims (2)
て上記熱膨脹層における少なくともセラミックフィルタ
あるいはセラミック触媒接触面側に積重される断熱層と
を備えたことを特徴とする熱膨脹性セラミック繊維複合
材。1. A heat-expandable ceramic fiber composite material, comprising: a heat-expansion layer; and a heat-insulating layer mainly composed of ceramic fibers, which is stacked on at least a ceramic filter or ceramic catalyst contact surface side of the heat-expansion layer.
て２０％〜７０％に設定され、また、上記熱膨脹層の厚
さが全体の厚さに対して３０％〜８０％に設定されてい
る請求項１の熱膨脹性セラミック繊維複合材。2. The thickness of the heat insulation layer is set to 20% to 70% of the total thickness, and the thickness of the thermal expansion layer is set to 30% to 80% of the total thickness. The heat-expandable ceramic fiber composite material according to claim 1, wherein
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| JP4027949A JPH0791124B2 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Heat-expandable ceramic fiber composite |
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|---|---|---|---|
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| JPH0791124B2 JPH0791124B2 (en) | 1995-10-04 |
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ID=12235150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4027949A Expired - Lifetime JPH0791124B2 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Heat-expandable ceramic fiber composite |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0791124B2 (en) |
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| JPH0791124B2 (en) | 1995-10-04 |
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