JPH05254956A - Production of cordierite-based porous body - Google Patents

Production of cordierite-based porous body

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JPH05254956A
JPH05254956A JP4087965A JP8796592A JPH05254956A JP H05254956 A JPH05254956 A JP H05254956A JP 4087965 A JP4087965 A JP 4087965A JP 8796592 A JP8796592 A JP 8796592A JP H05254956 A JPH05254956 A JP H05254956A
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cordierite
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Abstract

PURPOSE:To obtain a cordierite-based porous body having a large pore diameter while using starting materials having a small grain size. CONSTITUTION:Starting materials for cordierite ceramics such as magnesia, silica and aluminum silicate are blended with 35-80% mullite particles and the resulting compsn. is fired at 1,350-1,440 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はコーディエライト質多
孔体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a cordierite porous body.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コーデ
ィエライト(2MgO・2Al23・5SiO2)は優
れた耐熱衝撃特性を有しており、近年ではその多孔体が
排ガス浄化用触媒担体として用いられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Cordierite (2MgO.2Al 2 O 3 .5SiO 2 ) has excellent thermal shock resistance properties, and in recent years, its porous body has become a catalyst carrier for exhaust gas purification. Is used as.

【0003】またその多孔性を利用した用途が近年注目
されており、例えば高温ガス中のダストを集塵するため
の高温ガスフィルター等として応用されている。
Further, the use of its porosity has been drawing attention in recent years, for example, it is applied as a high temperature gas filter for collecting dust in high temperature gas.

【0004】この場合、コーディエライト質多孔体の特
性は細孔径や気孔率によって左右され、従ってこれら細
孔径や気孔率を所定の細孔径,気孔率に制御することが
重要である。
In this case, the properties of the cordierite porous material are influenced by the pore diameter and the porosity, and therefore it is important to control the pore diameter and the porosity to the predetermined pore diameter and porosity.

【0005】コーディエライト質多孔体は、板状粒子で
あるカオリンと滑石(タルク)等のマグネシア原料,ア
ルミナ(Al23)原料,シリカ(SiO2)原料を用
いて押出成形し、焼成することによって、製造するのが
一般的である(特開昭50−75611号)。
The cordierite porous material is extruded from a magnesia raw material such as kaolin and talc, which are plate-like particles, an alumina (Al 2 O 3 ) raw material, and a silica (SiO 2 ) raw material, and fired. By doing so, it is generally produced (Japanese Patent Laid-Open No. 50-75611).

【0006】このように板状粒子を含む原料を押出成形
することによって、コーディエライト結晶を一方向に配
向させ得、同方向における熱膨張率を低くすることがで
きる。
By extruding the raw material containing the plate-like particles in this way, the cordierite crystals can be oriented in one direction and the coefficient of thermal expansion in the same direction can be lowered.

【0007】即ち板状粒子であるカオリンは、コーディ
エライト結晶を押出方向に配向させる上で重要な働きを
している。
That is, kaolin, which is a plate-like particle, plays an important role in orienting cordierite crystals in the extrusion direction.

【0008】このコーディエライト質多孔体の細孔径を
制御する方法として、特開昭53−82822号,
特開昭50−75612号,特開昭58−13381
0号,特開昭63−143421号に記載されたもの
が知られている。
A method for controlling the pore size of this cordierite porous material is disclosed in JP-A-53-82822,
JP-A-50-75612, JP-A-58-13381
No. 0, those described in JP-A-63-143421 are known.

【0009】の特開昭53−82822号に記載の方
法は、滑石等のマグネシア原料の粒径をコントロールす
ることによって、コーディエライト質多孔体の細孔径を
制御することを内容とするもので、平均粒径5〜150
μmのマグネシア原料を用いることにより、平均細孔径
が5〜50μmのコーディエライト質多孔体が得られる
としている。
The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-82822 is to control the particle size of the magnesia raw material such as talc to control the pore size of the cordierite porous material. , Average particle size 5 to 150
It is stated that a cordierite-based porous material having an average pore diameter of 5 to 50 μm can be obtained by using a magnesia raw material of μm.

【0010】しかしながらこの方法においては、粒度の
大きい原料を用いる必要があり、例えば50μmの細孔
径を有するコーディエライト質多孔体を得るためには、
平均粒径50μmの、粒度の大きい滑石を用いる必要の
ある問題がある。このような粗い粒子は取扱いが面倒で
あり、また押出装置,プレス装置など装置の摩耗を引き
起してしまう。
However, in this method, it is necessary to use a raw material having a large particle size, and for example, in order to obtain a cordierite porous body having a pore size of 50 μm,
There is a problem that it is necessary to use talc having a large particle size and an average particle size of 50 μm. Such coarse particles are troublesome to handle, and cause wear of equipment such as an extruder and a press.

【0011】一方、の特開昭50−75612号に記
載の方法は、原料中の滑石又は粘土の一部又は全量をパ
イロフェライト,カイアナイト,石英,溶融シリカのよ
うなシリカ又はシリカ・アルミナ原料に置換することを
内容とするもので、これにより10μmより大きな径の
開孔を少なくとも20%有するコーディエライト質多孔
体が得られるとしている。尚この方法では平均細孔径が
20μm以上のものは得られていない。
On the other hand, in the method described in JP-A-50-75612, a part or the whole amount of talc or clay in the raw material is used as a silica or silica-alumina raw material such as pyroferrite, kyanite, quartz or fused silica. The content of the replacement is to provide a cordierite porous body having at least 20% of pores having a diameter larger than 10 μm. By this method, those having an average pore diameter of 20 μm or more have not been obtained.

【0012】他方、の特開昭58−133810号に
記載の方法は、マグネシア,アルミナ,シリカ等と焼成
温度以下で共融し得る周期率表第1族,第2族の金属成
分、例えばカルシウム,カリウム,リチウム等の金属成
分をコーディエライト用原料に加えるもので、この方法
により50〜800μm平均細孔径を有するコーディエ
ライト質多孔体が得られるとしている。
On the other hand, the method described in JP-A-58-133810 is a metal component of Group 1 and 2 of the periodic table which is eutectic with magnesia, alumina, silica and the like at a firing temperature or lower, such as calcium. It is stated that a metal component such as potassium, lithium, or the like is added to a cordierite raw material, and that a cordierite porous body having an average pore diameter of 50 to 800 μm can be obtained by this method.

【0013】この方法の場合、カルシウム,カリウム,
リチウム等の酸化物を添加することとなるが、これらを
添加すると熱膨張率が高くなって耐熱衝撃特性が低下す
るのを免れない。
In the case of this method, calcium, potassium,
Although an oxide such as lithium is added, the addition of these oxides inevitably results in a high coefficient of thermal expansion and deterioration in thermal shock resistance.

【0014】の特開昭63−143421号の方法
は、組成物中にポア剤(気孔形成剤)を含有させ、焼成
途中でこのポア剤を揮散させて気孔形成するもので、こ
の方法により気孔率が30〜50%,平均細孔径が45
〜150μmのコーディエライト質多孔体が得られてい
る。
The method of Japanese Patent Laid-Open No. 63-143421 discloses that a composition contains a pore-forming agent (pore-forming agent) and the pore-forming agent is volatilized during firing to form pores. Ratio is 30 to 50%, average pore diameter is 45
A cordierite porous material having a particle size of up to 150 μm is obtained.

【0015】しかしながらこの方法の場合、180〜3
00μmのポア剤を使用するために細孔径の大きさが不
規則となる上、閉気孔の形成される率が高く、また強度
の低下が避けられない等問題がある。
However, in the case of this method, 180 to 3
Since the pore size of 00 μm is used, the size of the pore size becomes irregular, the rate of formation of closed pores is high, and the decrease in strength is unavoidable.

【0016】以上の外、一般的なコーディエライト質多
孔体の細孔径の制御方法として、骨材コーディエライト
粒子に少量のガラスフラックス或いはコーディエライト
原料(タルク,カオリン等)を加えて焼成するように
し、そして骨材コーディエライト粒子の粒度をコントロ
ールすることで気孔径等を制御する方法がある。
In addition to the above, as a general method for controlling the pore diameter of a cordierite porous body, a small amount of glass flux or cordierite raw material (talc, kaolin, etc.) is added to aggregate cordierite particles and fired. And controlling the particle size of the aggregate cordierite particles to control the pore diameter and the like.

【0017】しかしながらこの方法の場合、例えば細孔
径50μm,気孔率35%程度の多孔体を得ようとする
と、焼成中期段階のモデルより導かれる下記式 d=0.46D√ε (d:細孔径,D:骨材粒子径,ε:気孔率) から、粒子径として180μm程度の大きな骨材粒子を
用いることが必要となる。
However, in the case of this method, for example, when an attempt is made to obtain a porous body having a pore size of 50 μm and a porosity of about 35%, the following equation derived from a model in the middle stage of firing d = 0.46D√ε (d: pore size , D: aggregate particle diameter, ε: porosity), it is necessary to use large aggregate particles having a particle diameter of about 180 μm.

【0018】このような大きな骨材粒子を用いた場合、
前述したように原料粉体の取扱いが面倒となる上、装置
の摩耗などの問題を惹起し、また得られる焼成体の強度
が不十分となり、気孔率も小さくなってしまう。
When such large aggregate particles are used,
As described above, handling of the raw material powder is troublesome, and problems such as wear of the apparatus are caused, and the strength of the obtained fired body becomes insufficient, and the porosity also becomes small.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたものであり、その要旨は、出
発原料としてマグネシア原料,シリカ原料,アルミニウ
ム−シリケート原料等のコーディエライトセラミックス
用原料とともにムライト粒子を35〜80重量%の量範
囲で用い、それら原料から成る組成物を1350〜14
40℃の温度で焼成することにある。
The present invention has been made in order to solve such problems, and its gist is the cordierite ceramics such as a magnesia raw material, a silica raw material, and an aluminum-silicate raw material as a starting raw material. The mullite particles are used in an amount range of 35 to 80% by weight together with the raw materials for the composition, and the composition comprising the raw materials is used in the range of 1350 to
It consists in firing at a temperature of 40 ° C.

【0020】[0020]

【作用及び発明の効果】以上のように本発明は、コーデ
ィエライト用原料としてムライトをマグネシア原料,シ
リカ原料等他の原料と共に所定比率で用い、これを所定
温度、即ちコーディエライトが溶融してしまわないよう
な適当な温度で焼成処理してムライトをコーディエライ
ト化するものである。
As described above, according to the present invention, mullite is used as a raw material for cordierite together with other raw materials such as a magnesia raw material and a silica raw material in a predetermined ratio, and this is used at a predetermined temperature, that is, cordierite is melted. The mullite is converted to cordierite by firing at an appropriate temperature so that it does not end up.

【0021】ここでマグネシア原料として滑石,仮焼滑
石,マグネサイト,仮焼マグネサイト,炭酸マグネシウ
ム,酸化マグネシウム,水酸化マグネシウム等を例示す
ることができ、またシリカ原料として石英,溶融石英等
を例示できる。
Examples of the magnesia raw material include talc, calcined talc, magnesite, calcined magnesite, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide and the like, and silica raw materials include quartz and fused quartz. it can.

【0022】ムライトがマグネシア原料,シリカ原料等
と反応してコーディエライト化すること自体は知られた
事実である。
It is a known fact that mullite reacts with magnesia raw material, silica raw material and the like to form cordierite.

【0023】図2は従来のカオリン−滑石(タルク)−
アルミナ系の原料を1200〜1400℃で焼成したと
きの結晶相の変化(X線回折による)を示している
(「セラム・ブリティン」(Ceram.Bullet
in),60,p203〜205(1981))。
FIG. 2 shows a conventional kaolin-talc-
4 shows a change in crystal phase (by X-ray diffraction) when an alumina-based raw material was fired at 1200 to 1400 ° C. (“Ceram. Bulletin”).
in, 60, p203-205 (1981)).

【0024】この図より、原料カオリンの加熱により生
成したムライトが、同じくカオリンから生成したクリス
トバライトと原料タルクの加熱により生成したプロトエ
ンスタタイト,原料として加えたアルミナ(コランダ
ム)と反応して減少し、これと共に1250℃付近より
コーディエライトが生成し、1400℃付近で殆どコー
ディエライト結晶に転化していることが分る。
From this figure, the mullite produced by heating the starting kaolin is reduced by reacting with cristobalite similarly produced from kaolin, protoenstatite produced by heating the starting talc, and alumina (corundum) added as the starting material. At the same time, it can be seen that cordierite is generated at around 1250 ° C. and almost converted to cordierite crystals at around 1400 ° C.

【0025】しかるに従来、このようなムライトがコー
ディエライト質多孔体の気孔制御のために用られていな
いのは、ムライトの熱膨張係数がコーディエライトに比
べて高いことによるものである。
However, conventionally, such mullite has not been used for controlling the pores of a cordierite porous body because the thermal expansion coefficient of mullite is higher than that of cordierite.

【0026】コーディエライトセラミックスの特徴は熱
膨張係数が低いこと、また耐熱衝撃特性が優れているこ
とにあり、このようなコーディエライトに対して熱膨張
係数の大きなムライトを添加すると焼成体の熱膨張係数
が上昇し、これに伴って耐熱衝撃特性が低下すると一般
に考えられるからである。
The characteristics of the cordierite ceramics are that they have a low coefficient of thermal expansion and that they have excellent thermal shock resistance properties. If mullite having a large coefficient of thermal expansion is added to such cordierite, it will become This is because it is generally considered that the thermal expansion coefficient rises and the thermal shock resistance characteristic deteriorates accordingly.

【0027】図4はこれら熱膨張係数と熱衝撃特性との
一般的な関係を示したもので、図示のように熱膨張係数
が大きくなるほど熱衝撃特性は低下している
FIG. 4 shows a general relationship between these thermal expansion coefficients and thermal shock characteristics. As shown in the figure, the larger the thermal expansion coefficient, the lower the thermal shock characteristics.

【0028】即ちムライトの添加によって、コーディエ
ライトの特徴が減殺されてしまうと考えられるのであ
る。
That is, it is considered that the characteristics of cordierite are diminished by the addition of mullite.

【0029】そこで従来カオリン以外の原料、例えばタ
ルク,シリカ等の原料の粒度調整をすることで気孔制御
しているのが実情である。ここでカオリンが気孔制御の
ために用いられていないのは、気孔制御できるような粗
い粒度のものが得られ難いからである。
Therefore, it is the actual situation that the pores are controlled by adjusting the particle size of raw materials other than kaolin, such as talc and silica. The reason why kaolin is not used for controlling pores is that it is difficult to obtain a coarse particle size capable of controlling pores.

【0030】しかしながら、実際に本発明者が予め結晶
化させたムライト粒子を原料として用いたところ、得ら
れるコーディエライト質多孔体の中に所定量のムライト
を残存させるならば、その耐熱衝撃特性が何等低下せ
ず、却って向上するということが判明した。その理由に
ついては明確に判明してはいないが、推察として次のこ
とが考えられる。
However, when the present inventor actually used mullite particles which had been crystallized in advance as a raw material, if a predetermined amount of mullite was left in the obtained cordierite porous body, its thermal shock resistance property was obtained. It has been found that the value does not decrease at all, but rather improves. The reason for this is not clearly known, but the following can be considered as a guess.

【0031】上述のようにムライト結晶とコーディエラ
イト結晶の熱膨張係数は相違しており(ムライトの熱膨
張係数が約[数1]であるのに対し、コーディエライト
の熱膨張係数は約[数2])、このため両結晶が焼成体
中に併存すると、焼成後の冷却過程でこれらの熱膨張係
数の相違に起因して両結晶相の間に多数のマイクロクラ
ックが発生し、このマイクロクラックが熱衝撃の際の歪
を吸収することによって耐熱衝撃特性が向上するものと
考えられる。
As described above, the thermal expansion coefficients of the mullite crystal and the cordierite crystal are different (while the thermal expansion coefficient of mullite is approximately [Equation 1], the thermal expansion coefficient of cordierite is approximately [Equation 2]) Therefore, when both crystals coexist in the fired body, a large number of microcracks are generated between both crystal phases due to the difference in thermal expansion coefficient between them in the cooling process after firing. It is considered that the thermal shock resistance is improved by absorbing the strain caused by the thermal shock by the microcracks.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】[0033]

【数2】 [Equation 2]

【0034】このムライトは従来工業的に各種耐火物原
料として広く用いられており、各種粒度のものを容易に
入手することができ、そしてその粒度を変えることによ
って、コーディエライト質多孔体の細孔径を制御するこ
とができる。
This mullite has hitherto been industrially widely used as a raw material for various refractory materials, and it is easily available in various particle sizes, and by changing the particle size, fine cordierite porous materials can be obtained. Pore size can be controlled.

【0035】しかもこのようなムライト粒子を用いた場
合、比較的小さな粒度のもので大きな細孔径の多孔体を
得ることが可能である。例えば前述した従来の方法にお
いて、滑石の粒度をコントロールすることによりコーデ
ィエライト質多孔体の細孔径を制御する場合、図3に示
しているように50μmの細孔径を得るのに50μmの
粒度の滑石を用いる必要がある。
Moreover, when such mullite particles are used, it is possible to obtain a porous body having a relatively small particle size and a large pore size. For example, in the above-mentioned conventional method, when the pore size of the cordierite porous body is controlled by controlling the particle size of talc, as shown in FIG. It is necessary to use talc.

【0036】しかるに本発明によれば、これよりも小さ
な粒度のムライトを用いて、同様の大きさの細孔径を有
する多孔体を得ることができるのである。
However, according to the present invention, it is possible to obtain a porous body having a pore size of the same size by using mullite having a particle size smaller than this.

【0037】本発明においては、原料組成物におけるム
ライト粒子の含有量を35〜80重量%とすることが必
要である。
In the present invention, it is necessary that the content of mullite particles in the raw material composition is 35 to 80% by weight.

【0038】これはムライト粒子が35重量%より少な
いと気孔形成に寄与するムライト骨材が少な過ぎて十分
な細孔径,気孔率の多孔体が得られず、また逆に80重
量%より多くなると生成するコ−ディエライトが少なく
なり過ぎて、十分な熱衝撃特性が得られなくなるからで
ある。
This is because when the amount of mullite particles is less than 35% by weight, the amount of mullite aggregate that contributes to pore formation is too small to obtain a porous body having a sufficient pore diameter and porosity, and conversely, when it exceeds 80% by weight. This is because the amount of cordierite produced is too small and sufficient thermal shock characteristics cannot be obtained.

【0039】更にムライト粒子の大きさについては、平
均粒子径で3〜50μmのものを用いるのが望ましい。
Regarding the size of the mullite particles, it is desirable to use those having an average particle diameter of 3 to 50 μm.

【0040】ムライト粒子として3μm以上のものを用
いることにより、かかるムライト粒子が焼成時に完全に
反応してしまうのを防止して焼成体中に所定量残存させ
ることができるからであり、また逆に50μmより大き
いとムライト粒子の反応性が著しく低下し、焼成体中に
残存するムライト粒子の量が多くなり過ぎて、熱衝撃特
性が低下してしまうからである。
By using mullite particles having a particle size of 3 μm or more, it is possible to prevent the mullite particles from completely reacting during firing, and to leave a predetermined amount in the fired body, and vice versa. When it is larger than 50 μm, the reactivity of the mullite particles is remarkably lowered, the amount of the mullite particles remaining in the fired body is excessively increased, and the thermal shock property is deteriorated.

【0041】本発明は、原料として含有させたムライト
粒子を反応させてコ−ディエライトを生成させ、同時に
気孔形成するものであって、かかるムライト粒子として
反応性に優れたものを用いることが望ましい。
In the present invention, mullite particles contained as a raw material are reacted to generate cordierite, and at the same time pores are formed, and it is desirable to use such mullite particles having excellent reactivity. ..

【0042】ムライトは電融ムライトと合成ムライトと
に大別することができ、従って本発明では反応性に優れ
た合成ムライトを用いることが望ましい。但し場合によ
って電融ムライトを用いることも可能である。
Mullite can be roughly classified into electro-melting mullite and synthetic mullite. Therefore, in the present invention, it is desirable to use synthetic mullite having excellent reactivity. However, depending on the case, it is also possible to use an electrofusion mullite.

【0043】本発明はコ−ディエライト質多孔体を得る
ことを目的とするものであるが、前述のようにその焼成
体中にムライトを副相として残存させるのが望ましく、
かかるムライトの残存量は1〜50体積%とするのが良
い。
The purpose of the present invention is to obtain a cordierite porous material, but as described above, it is desirable to leave mullite as a sub-phase in the fired body,
The residual amount of such mullite is preferably 1 to 50% by volume.

【0044】一方主結晶相となるコ−ディエライトの量
は50体積%以上が良好である。
On the other hand, the amount of cordierite as the main crystal phase is preferably 50% by volume or more.

【0045】また原料ムライトの反応率については、原
料ムライトの少なくとも30%以上が、望ましくは60
%以上が、更に望ましくは80%以上が反応によりコー
ディエライト結晶となるのが良好である。
Regarding the reaction rate of the raw material mullite, at least 30% or more, preferably 60, of the raw material mullite is used.
% Or more, and more preferably 80% or more is preferably converted to cordierite crystals by the reaction.

【0046】本発明は気孔率(見掛気孔率)が30%以
上、平均細孔径が5〜70μmのコ−ディエライト質多
孔体の製造方法に適用して効果が大きく、またSi
2:34〜64重量%(望ましくは40〜55重量
%),MgO:6.8〜21重量%(望ましくは10〜
18重量%),Al23:29〜60重量%(望ましく
は34〜50重量%)からなる組成のコ−ディエライト
セラミックスの製造に適用して効果の大きいものであ
る。
The present invention is highly effective when applied to a method for producing a cordierite porous body having a porosity (apparent porosity) of 30% or more and an average pore diameter of 5 to 70 μm.
O 2 : 34 to 64% by weight (desirably 40 to 55% by weight), MgO: 6.8 to 21% by weight (desirably 10 to
18% by weight) and Al 2 O 3 : 29 to 60% by weight (preferably 34 to 50% by weight), which is highly effective when applied to the production of cordierite ceramics.

【0047】[0047]

【実施例】次に本発明の実施例を具体的に説明する。表
1に示す各種原料を用い、これらを所定割合に調合した
原料組成物に水を外割で80重量部,分散剤を数%添加
して混合し、これをフィルタープレスにて脱水したもの
を乾燥,粉砕後、バインダーとしてPVA(ポリビニー
ルアルコール)を加えて15mm×40mm×5mmに
プレス成形した。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be specifically described. Using various raw materials shown in Table 1, a raw material composition prepared by mixing these at a predetermined ratio was mixed with 80 parts by weight of water and a dispersant of several%, and the mixture was dehydrated by a filter press. After drying and crushing, PVA (polyvinyl alcohol) was added as a binder and press-molded to 15 mm × 40 mm × 5 mm.

【0048】この成形体を電気炉にて所定温度で焼成
し、得られた焼成体の平均細孔径,気孔率,諸物性を測
定した。結果が表2及び図1に示されている。
The molded body was fired at a predetermined temperature in an electric furnace, and the average pore diameter, porosity and various physical properties of the obtained fired body were measured. The results are shown in Table 2 and FIG.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】また比較のため、表3に示すように従来の
コーディエライト多孔体の製造に用いられているカオリ
ン−滑石−アルミナ原料をプレス成形したもの,押出成
形したものについても同様の試験を行った。結果が表3
に併せて示してある。
For comparison, as shown in Table 3, the same test was carried out on the kaolin-talc-alumina raw material used in the production of the conventional cordierite porous body, which was press molded and extruded. went. Table 3 shows the results
Are also shown.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】尚平均細孔径その他諸物性は下記の条件で
測定した。 気孔率:アルキメデス法による測定 平均細孔径:水銀圧入法による測定の全細孔容積の50
%に相当する細孔直径 全細孔容積:水銀圧入法 熱膨張係数:室温〜800℃の範囲での測定値 耐熱衝撃温度:得られた15mm×40mm×5mmの
上記サンプルを電気炉にて1時間保持し、これを炉外に
取り出し急冷するサイクルを10回繰り返し、その時の
試料のクラック,破損の有無を調べ、異常がない場合に
は更に温度を上げて試験を行った。
The average pore diameter and other physical properties were measured under the following conditions. Porosity: Measured by Archimedes method Average pore diameter: 50 of total pore volume measured by mercury porosimetry
Pore diameter equivalent to% Total pore volume: Mercury porosimetry Thermal expansion coefficient: Measured value in the range of room temperature to 800 ° C Thermal shock resistance: The obtained 15 mm × 40 mm × 5 mm sample was placed in an electric furnace for 1 A cycle in which the sample was held for a time, taken out of the furnace, and rapidly cooled was repeated 10 times, and the sample was checked for cracks or damages at that time. If no abnormality was found, the temperature was further raised to carry out the test.

【0054】表2から、本発明例のコーディエライト質
多孔体の平均細孔径は原料組成に拘らず原料ムライト粒
子の粒度に支配されることが分る。
From Table 2, it can be seen that the average pore size of the cordierite porous material of the present invention is controlled by the particle size of the raw mullite particles regardless of the raw material composition.

【0055】また図3との比較から分かるように、従来
の方法の場合平均細孔径50μmの多孔体を得るために
50μmの粒度の滑石を用いなければならないのに対
し、本発明例では平均粒径28μmのムライト粒子を用
いることで50μmの細孔径のものが得られている。
Further, as can be seen from the comparison with FIG. 3, in the case of the conventional method, talc with a particle size of 50 μm must be used to obtain a porous body with an average pore size of 50 μm, whereas in the example of the present invention the average particle size is By using mullite particles having a diameter of 28 μm, those having a pore diameter of 50 μm have been obtained.

【0056】即ち本発明によれば、従来に比較して比較
的粒度の細かい原料から大孔径の細孔径を有する多孔体
を得ることができる。
That is, according to the present invention, a porous body having a large pore size can be obtained from a raw material having a relatively small particle size as compared with the conventional one.

【0057】一方耐熱衝撃特性についてみると、本発明
例にて製造したコーディエライト質多孔体はムライト添
加によって熱膨張係数が大きくなっているにも拘らず、
1000℃以上の熱衝撃温度差でもクラックの発生,破
損はみられず、表3の従来の滑石−カオリン系の原料か
ら成る熱膨張率の低いサンプルと同程度若しくはそれよ
り優れた耐熱衝撃特性が得られている。
On the other hand, regarding the thermal shock resistance property, the cordierite-based porous body produced in the example of the present invention has a large thermal expansion coefficient due to the addition of mullite.
No cracks or cracks were observed even at a thermal shock temperature difference of 1000 ° C. or more, and the thermal shock resistance characteristics were comparable to or superior to those of the conventional sample having a low coefficient of thermal expansion composed of the talc-kaolin raw material shown in Table 3. Has been obtained.

【0058】耐熱衝撃特性については、従来からその最
大因子は熱膨張係数にあるとされてきたが、本発明例の
場合、ムライト原料の熱膨張係数が大きいにも拘らず、
得られる焼成体の耐熱衝撃性能は良好となっている。
Regarding the thermal shock resistance, it has been conventionally said that the maximum factor is the thermal expansion coefficient, but in the case of the present invention example, despite the fact that the mullite raw material has a large thermal expansion coefficient,
The thermal shock resistance of the obtained fired product is good.

【0059】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様で実施可能である。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but this is merely an example, and the present invention can be implemented in a mode in which various modifications are made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例において得られた、原料ムライ
トの平均粒子径と多孔体の平均細孔径との関係を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the average particle size of raw material mullite and the average pore size of a porous body obtained in an example of the present invention.

【図2】ムライトが反応してコーディエライトを生成す
る様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing how mullite reacts to generate cordierite.

【図3】従来の方法において用いられる原料の粒度と得
られる多孔体の平均細孔径との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a particle size of a raw material used in a conventional method and an average pore diameter of a porous body obtained.

【図4】一般的に成立する熱膨張係数と耐熱衝撃特性と
の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a thermal expansion coefficient and thermal shock resistance, which are generally established.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出発原料としてマグネシア原料,シリカ
原料,アルミニウム−シリケート原料等のコーディエラ
イトセラミックス用原料とともにムライト粒子を35〜
80重量%の量範囲で用い、それら原料から成る組成物
を1350〜1440℃の温度で焼成することを特徴と
するコーディエライト質多孔体の製造方法。
1. A mullite particle is used as a starting material together with a material for cordierite ceramics such as a magnesia material, a silica material and an aluminum-silicate material in an amount of 35 to 35.
A method for producing a cordierite porous body, comprising using the composition in the range of 80% by weight and firing the composition composed of the raw materials at a temperature of 1350 to 1440 ° C.
【請求項2】 前記ムライト粒子として平均粒子径が3
〜50μmのものを用いることを特徴とする請求項1に
記載のコーディエライト質多孔体の製造方法。
2. The mullite particles have an average particle size of 3
The method for producing a cordierite-based porous body according to claim 1, wherein the porous body has a diameter of about 50 μm.
【請求項3】 前記コーディエライト質多孔体が、主結
晶相として50体積%以上のコーディエライトを含み、
且つ残部中にムライトを副相として1〜50体積%の範
囲で含有していることを特徴とする請求項1又は2に記
載のコーディエライト質多孔体の製造方法。
3. The cordierite-based porous body contains 50% by volume or more of cordierite as a main crystal phase,
The method for producing a cordierite porous body according to claim 1 or 2, wherein mullite is contained as a subphase in the balance in the range of 1 to 50% by volume.
【請求項4】 前記コーディエライト質多孔体の気孔率
が30%以上,平均細孔径が5〜70μmであることを
特徴とする請求項1,2又は3に記載のコーディエライ
ト質多孔体の製造方法。
4. The cordierite porous body according to claim 1, wherein the cordierite porous body has a porosity of 30% or more and an average pore diameter of 5 to 70 μm. Manufacturing method.
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