JPH0790319A - ハニカム焼成体の製造方法 - Google Patents
ハニカム焼成体の製造方法Info
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- JPH0790319A JPH0790319A JP5198733A JP19873393A JPH0790319A JP H0790319 A JPH0790319 A JP H0790319A JP 5198733 A JP5198733 A JP 5198733A JP 19873393 A JP19873393 A JP 19873393A JP H0790319 A JPH0790319 A JP H0790319A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換用、触媒担持用のハニカム焼成体を製
造する際、成形に起因する不規則なキレツを防止して製
品歩留りを向上させる。 【構成】 押出し成形したハニカム成形体のエッジ部
に、長手方向に沿って適当な間隔Ｌで切り込みを与え、
乾燥・焼成時の不規則なキレツを防止する。
造する際、成形に起因する不規則なキレツを防止して製
品歩留りを向上させる。 【構成】 押出し成形したハニカム成形体のエッジ部
に、長手方向に沿って適当な間隔Ｌで切り込みを与え、
乾燥・焼成時の不規則なキレツを防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハニカム焼成体の製造方
法であり、特に製造工程における不規則なキレツの発生
を防止して、製品が歩留りを向上させる製法に関する。
法であり、特に製造工程における不規則なキレツの発生
を防止して、製品が歩留りを向上させる製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハニカム焼成体（以下単にハニカムとい
う）は構造材、触媒担体、熱交換機として幅広く利用さ
れている。近年、このハニカムをヒータとして用い、熱
風を発生させる熱風発生機としての需要が増加してき
た。
う）は構造材、触媒担体、熱交換機として幅広く利用さ
れている。近年、このハニカムをヒータとして用い、熱
風を発生させる熱風発生機としての需要が増加してき
た。
【０００３】一方ハニカムは円柱状のものが主流で（図
２）、この形は構造材・担体とするには良いが、ヒータ
とするには不適であった。電力供給用の端子部の取り方
が難しいのである。すなわち円柱状ハニカムでは、電気
回路の制約上、ハニカム格子面に電極端子を形成せざる
をえないが、熱風の出入口に電極がある構造は熱による
端子の早期劣化や接点の信頼性の点、またはアッセンブ
リの複雑さなど問題が多かった。
２）、この形は構造材・担体とするには良いが、ヒータ
とするには不適であった。電力供給用の端子部の取り方
が難しいのである。すなわち円柱状ハニカムでは、電気
回路の制約上、ハニカム格子面に電極端子を形成せざる
をえないが、熱風の出入口に電極がある構造は熱による
端子の早期劣化や接点の信頼性の点、またはアッセンブ
リの複雑さなど問題が多かった。
【０００４】つまりヒータ用ハニカムとしては、断面形
状を矩形にして通風方向に直角な方向に通電する方式
（図３）のほうが望ましい。しかしながら断面が矩形の
ハニカムについては製法上の問題点があった。押出成形
時に、矩形のハニカムの角ばったエッジの部分が他の部
分との押出速度が異なるため、エッジ部にササクレを生
じるのである。
状を矩形にして通風方向に直角な方向に通電する方式
（図３）のほうが望ましい。しかしながら断面が矩形の
ハニカムについては製法上の問題点があった。押出成形
時に、矩形のハニカムの角ばったエッジの部分が他の部
分との押出速度が異なるため、エッジ部にササクレを生
じるのである。
【０００５】この問題については、例えば次のような対
策がとられている。 ハニカム外壁を厚くして（抵抗を少なくして）押出
速度を調整し、他の格子壁のスピードと合わせる。 原料粉末に添加するバインダや水の量を勘案するこ
とによりキレツのない矩形のハニカムを成形する。
策がとられている。 ハニカム外壁を厚くして（抵抗を少なくして）押出
速度を調整し、他の格子壁のスピードと合わせる。 原料粉末に添加するバインダや水の量を勘案するこ
とによりキレツのない矩形のハニカムを成形する。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】上記の方法によって
成形時のキレツはなくなったが、それでも成形体内部に
は潜在的な歪みが残っている。その歪みが原因となり、
今度は乾燥・焼成工程で該成形体にキレツを生じる。と
ころで焼成後のハニカムは製品長Ｌに切断されるのだか
ら、乾燥・焼成工程で生じるキレツ同士の間隔がＬ、あ
るいはＬ以上の長さで規則的に現れれば特に問題はな
い。ところが実際には成形体の長手方向でのキレツの出
現間隔には規則性は見出せない。この「不規則なキレ
ツ」が製品歩留りの低下とコスト高の要因となってい
る。
成形時のキレツはなくなったが、それでも成形体内部に
は潜在的な歪みが残っている。その歪みが原因となり、
今度は乾燥・焼成工程で該成形体にキレツを生じる。と
ころで焼成後のハニカムは製品長Ｌに切断されるのだか
ら、乾燥・焼成工程で生じるキレツ同士の間隔がＬ、あ
るいはＬ以上の長さで規則的に現れれば特に問題はな
い。ところが実際には成形体の長手方向でのキレツの出
現間隔には規則性は見出せない。この「不規則なキレ
ツ」が製品歩留りの低下とコスト高の要因となってい
る。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ため、本発明者は各種検討した結果、ハニカムに発生す
るキレツ位置を制御してハニカムの歩留りを向上させる
手法を見い出した。すなわち金属および（または）セラ
ミックス粉末にバインダまたは水を配合してなる原料組
成物を、複数のセルを有する矩形のハニカム形状に押出
成形し、該成形体を乾燥後、脱脂・焼成するハニカム焼
成体の製造方法において、ハニカム成形体のエッジ部分
に切り込み（ノッチ）を入れ、しかも切り込みと切り込
みの間隔Ｌがハニカム断面の対角線ｃに対してＬ≦１．
５ｃであることを特徴とする製造方法である。
ため、本発明者は各種検討した結果、ハニカムに発生す
るキレツ位置を制御してハニカムの歩留りを向上させる
手法を見い出した。すなわち金属および（または）セラ
ミックス粉末にバインダまたは水を配合してなる原料組
成物を、複数のセルを有する矩形のハニカム形状に押出
成形し、該成形体を乾燥後、脱脂・焼成するハニカム焼
成体の製造方法において、ハニカム成形体のエッジ部分
に切り込み（ノッチ）を入れ、しかも切り込みと切り込
みの間隔Ｌがハニカム断面の対角線ｃに対してＬ≦１．
５ｃであることを特徴とする製造方法である。
【０００８】この方法によれば、ハニカムを乾燥・焼成
する際に発生するキレツは切り込みに沿って真っ直ぐに
伸びており、この部分から切断すればハニカムは全て長
さＬの良品となる（切り込みのない部分にキレツは生じ
ない）。ここでハニカム成形体のエッジ部に切り込みを
入れるのは、矩形ハニカム成形体の内部に残った応力を
緩和して、乾燥・焼成時に不規則なキレツの発生を防止
することを目的としている。そのため切り込みの寸法
や、切り込みを入れる手段は特に限定しないし、また切
り込みの位置も角ばったエッジ部のひとつで良く、全て
のエッジに入れる必要はない。なお切り込み同士の間隔
ＬをＬ≦１．５ｃとしたのは、間隔がＬ＞１．５ｃであ
ると切り込みと切り込みの間に不規則なキレツを生じ、
本発明の切り込みの効果が失われるためである。
する際に発生するキレツは切り込みに沿って真っ直ぐに
伸びており、この部分から切断すればハニカムは全て長
さＬの良品となる（切り込みのない部分にキレツは生じ
ない）。ここでハニカム成形体のエッジ部に切り込みを
入れるのは、矩形ハニカム成形体の内部に残った応力を
緩和して、乾燥・焼成時に不規則なキレツの発生を防止
することを目的としている。そのため切り込みの寸法
や、切り込みを入れる手段は特に限定しないし、また切
り込みの位置も角ばったエッジ部のひとつで良く、全て
のエッジに入れる必要はない。なお切り込み同士の間隔
ＬをＬ≦１．５ｃとしたのは、間隔がＬ＞１．５ｃであ
ると切り込みと切り込みの間に不規則なキレツを生じ、
本発明の切り込みの効果が失われるためである。
【０００９】
【作用】本発明を図１で説明する。図１は本発明の一実
施例で、断面が矩形のハニカム成形体１の斜視図であ
る。内部に正方形のセルを多数有し、断面の寸法は長辺
がａ、短辺がｂ、対角線がｃである。ハニカムはセラミ
ックス原料などを混合し、通常の押出成形機で適当な長
さに成形された後、成形体１の長手方向に間隔Ｌで四つ
あるエッジ部の一辺に等間隔の切り込み２を入れてあ
る。ハニカムの乾燥・成形時に発生するキレツは、この
切り込みに沿って成形体の外周方向に真っ直ぐ伸び、切
り込みの数以上のキレツが発生することはない。本発明
は断面が矩形のハニカムヒータを例にとって説明してい
るが、ハニカム構造体であれば断面が矩形に限らず、多
角形や円の場合であっても何ら問題ないことは明らかで
ある。またセルの形状も同様に、正方形のみならず他の
多角形や円形であっても本発明の優位性を妨げるもので
はない。
施例で、断面が矩形のハニカム成形体１の斜視図であ
る。内部に正方形のセルを多数有し、断面の寸法は長辺
がａ、短辺がｂ、対角線がｃである。ハニカムはセラミ
ックス原料などを混合し、通常の押出成形機で適当な長
さに成形された後、成形体１の長手方向に間隔Ｌで四つ
あるエッジ部の一辺に等間隔の切り込み２を入れてあ
る。ハニカムの乾燥・成形時に発生するキレツは、この
切り込みに沿って成形体の外周方向に真っ直ぐ伸び、切
り込みの数以上のキレツが発生することはない。本発明
は断面が矩形のハニカムヒータを例にとって説明してい
るが、ハニカム構造体であれば断面が矩形に限らず、多
角形や円の場合であっても何ら問題ないことは明らかで
ある。またセルの形状も同様に、正方形のみならず他の
多角形や円形であっても本発明の優位性を妨げるもので
はない。
【００１０】
【実施例】本発明を以下の実施例に基づいて説明する。
【００１１】（実施例１）ヒータ用ハニカムの原料配合
において、木節粘土４５．５重量％とホウケイ酸ガラス
粉末１９．５％を骨材とし、導電材として金属ケイ素粉
末を３５重量％混合した。さらに原料粉末の１５重量％
にあたる蒸留水を加えて混合し、押出し成形機を用いて
ハニカム成形体を得た。成形体の寸法は６４ｍｍ×４４
ｍｍ×８００ｍｍである。この成形体は長手方向に貫通
した正方形（２．５ｍｍ×２．５ｍｍ）のセルを有し、
セル密度は５．２５個／ｃｍ２となっている。成形後に
四つあるエッジの一辺に１００ｍｍ間隔で七つの切り込
みを入れた。該成形体を乾燥炉に入れ、６０℃で１２時
間、１２０℃で２４時間乾燥した。乾燥後の成形体には
切り込みを起点としたキレツが発生しており、キレツは
成形体を一周していた。この成形体をＮ２雰囲気の連続
式焼成炉で、炉内温度１２５０℃の条件で焼成したが、
上で述べた以外のキレツはみつからなかった。最後に切
り込みに沿って該焼成体を切断したが、キレツは残らず
全てを製品化できた。
において、木節粘土４５．５重量％とホウケイ酸ガラス
粉末１９．５％を骨材とし、導電材として金属ケイ素粉
末を３５重量％混合した。さらに原料粉末の１５重量％
にあたる蒸留水を加えて混合し、押出し成形機を用いて
ハニカム成形体を得た。成形体の寸法は６４ｍｍ×４４
ｍｍ×８００ｍｍである。この成形体は長手方向に貫通
した正方形（２．５ｍｍ×２．５ｍｍ）のセルを有し、
セル密度は５．２５個／ｃｍ２となっている。成形後に
四つあるエッジの一辺に１００ｍｍ間隔で七つの切り込
みを入れた。該成形体を乾燥炉に入れ、６０℃で１２時
間、１２０℃で２４時間乾燥した。乾燥後の成形体には
切り込みを起点としたキレツが発生しており、キレツは
成形体を一周していた。この成形体をＮ２雰囲気の連続
式焼成炉で、炉内温度１２５０℃の条件で焼成したが、
上で述べた以外のキレツはみつからなかった。最後に切
り込みに沿って該焼成体を切断したが、キレツは残らず
全てを製品化できた。
【００１２】（実施例２）炭化ケイ素粉末７０重量％と
金属ケイ素粉末３０重量％に、成形助剤としてメチルセ
ルロース系有機バインダおよびソルビタンエステルポリ
エチレングリコールを合計１２重量％加え、さらに蒸留
水を２１重量％添加して混合した。この混合物を押出成
形機を用いて成形して断面が矩形のハニカム成形体を得
た。該ハニカム成形体の寸法は１４０ｍｍ×４０ｍｍ×
８００ｍｍで、長手方向に貫通した正方形（２．２ｍｍ
×２．２ｍｍ）のセルを有し、セル密度は１６．５個／
ｃｍ２である。成形後、ハニカムのエッジ部の一つに２
００ｍｍ間隔で三つの切り込みを入れた。この成形体を
Ｎ２雰囲気中で５００℃、３時間加熱し、脱脂した。脱
脂後の成形体を調べたところ、切り込みを起点としたキ
レツがみられたが、その他の部分には異常はなかった。
脱脂後のハニカムをＮ２雰囲気中で１４００℃、６時間
保持し、反応焼結させたが焼結後のハニカムに新たなキ
レツは発生していなかった。最後に切り込みに沿って該
焼成体を切断したが、キレツは全く残らず、すべてを製
品化できた。
金属ケイ素粉末３０重量％に、成形助剤としてメチルセ
ルロース系有機バインダおよびソルビタンエステルポリ
エチレングリコールを合計１２重量％加え、さらに蒸留
水を２１重量％添加して混合した。この混合物を押出成
形機を用いて成形して断面が矩形のハニカム成形体を得
た。該ハニカム成形体の寸法は１４０ｍｍ×４０ｍｍ×
８００ｍｍで、長手方向に貫通した正方形（２．２ｍｍ
×２．２ｍｍ）のセルを有し、セル密度は１６．５個／
ｃｍ２である。成形後、ハニカムのエッジ部の一つに２
００ｍｍ間隔で三つの切り込みを入れた。この成形体を
Ｎ２雰囲気中で５００℃、３時間加熱し、脱脂した。脱
脂後の成形体を調べたところ、切り込みを起点としたキ
レツがみられたが、その他の部分には異常はなかった。
脱脂後のハニカムをＮ２雰囲気中で１４００℃、６時間
保持し、反応焼結させたが焼結後のハニカムに新たなキ
レツは発生していなかった。最後に切り込みに沿って該
焼成体を切断したが、キレツは全く残らず、すべてを製
品化できた。
【００１３】（比較例１）実施例１と同一の配合、同一
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例１とは異なり、成形後に切り込みは入れずに６０
℃、１２０℃の乾燥を行なった。乾燥後のハニカム成形
体には、全数の約７割にエッジ部を起点とした不規則な
キレツが発生していた。キレツ同士の間隔は５ｍｍ〜１
０ｍｍほどである。試みに残りの３割のハニカム成形体
を焼成してみたところ、焼成品の約半数にも不規則なキ
レツが生じ、最終的に製品となったのは作製した成形体
の２割以下であった。
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例１とは異なり、成形後に切り込みは入れずに６０
℃、１２０℃の乾燥を行なった。乾燥後のハニカム成形
体には、全数の約７割にエッジ部を起点とした不規則な
キレツが発生していた。キレツ同士の間隔は５ｍｍ〜１
０ｍｍほどである。試みに残りの３割のハニカム成形体
を焼成してみたところ、焼成品の約半数にも不規則なキ
レツが生じ、最終的に製品となったのは作製した成形体
の２割以下であった。
【００１４】（比較例２）実施例１と同一の配合、同一
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例１とは切り込みの間隔が異なり、１６０ｍｍ間隔
で四つの切り込みをつけてみた。すると６０℃、１２０
℃乾燥後のハニカム成形体にはその約半数に切り込みと
切り込みの間に意図しない不規則なキレツが１０ｍｍ〜
２０ｍｍのピッチで発生していた。試みに残りの半数の
ハニカム成形体を焼成してみたところ、焼成品の約三分
の二に不規則なキレツが生じ、最終的に製品となったの
は初めに成形したハニカムの六分の一ほどであった。
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例１とは切り込みの間隔が異なり、１６０ｍｍ間隔
で四つの切り込みをつけてみた。すると６０℃、１２０
℃乾燥後のハニカム成形体にはその約半数に切り込みと
切り込みの間に意図しない不規則なキレツが１０ｍｍ〜
２０ｍｍのピッチで発生していた。試みに残りの半数の
ハニカム成形体を焼成してみたところ、焼成品の約三分
の二に不規則なキレツが生じ、最終的に製品となったの
は初めに成形したハニカムの六分の一ほどであった。
【００１５】（比較例３）実施例２と同一の配合、同一
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例２とは異なり、切り込みを入れずに５００℃で脱
脂した。脱脂後のハニカム成形体には１ｍｍ〜２ｍｍの
間隔で細かなキレツが多発していた。該成形体を１４０
０℃で反応焼結させたところ、ハニカムは全て崩壊して
しまった。
の手法でヒータ用のハニカム成形体を作製した。ただし
実施例２とは異なり、切り込みを入れずに５００℃で脱
脂した。脱脂後のハニカム成形体には１ｍｍ〜２ｍｍの
間隔で細かなキレツが多発していた。該成形体を１４０
０℃で反応焼結させたところ、ハニカムは全て崩壊して
しまった。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】実施例で明らかなように、本発明によれ
ばハニカムに不規則なキレツを生じさせることなく、ハ
ニカムの製品歩留りを飛躍的に向上させることができ
る。本発明の製造方法を用いれば、従来成形・乾燥・脱
脂が困難であったハニカムが安価に製造でき、より広い
分野に応用できるようになる。
ばハニカムに不規則なキレツを生じさせることなく、ハ
ニカムの製品歩留りを飛躍的に向上させることができ
る。本発明の製造方法を用いれば、従来成形・乾燥・脱
脂が困難であったハニカムが安価に製造でき、より広い
分野に応用できるようになる。
【図１】本発明の製造方法によるハニカム成形体１を示
し、エッジ部に等間隔Ｌで切り込み２を入れた斜視図で
ある。
し、エッジ部に等間隔Ｌで切り込み２を入れた斜視図で
ある。
【図２】従来の主流である円柱状ハニカムの形状を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】断面が矩形のハニカムで、熱風発生用として使
用するハニカムの例を示す斜視図である。
用するハニカムの例を示す斜視図である。
１ ハニカム成形体 ２ 切り込み（ノッチ） ３ 格子面 ４ 端子部 ５ 通風方向 ６ 通電方向
Claims (1)
- 【請求項１】 金属および（または）セラミックス粉末
に、バインダまたは水を配合した原料組成物を、複数の
セルを有するハニカム形状に成形し、該成形体を乾燥
後、脱脂・焼成するハニカムの製造方法において、成形
直後のハニカムの長手方向に切り込み（ノッチ）を与
え、更に切り込みの間隔Ｌがハニカム断面の対角線長さ
ｃに対して、Ｌ≦１．５ｃであることを特徴とするハニ
カム焼成体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198733A JPH0790319A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | ハニカム焼成体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198733A JPH0790319A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | ハニカム焼成体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790319A true JPH0790319A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16396084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198733A Withdrawn JPH0790319A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | ハニカム焼成体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790319A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001524451A (ja) * | 1997-12-02 | 2001-12-04 | コーニング インコーポレイテッド | セラミックハニカム体の焼成方法 |
| US8574386B2 (en) * | 2008-02-13 | 2013-11-05 | Ibiden Co., Ltd. | Method for manufacturing honeycomb structure |
| WO2019065378A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社デンソー | 電気加熱式触媒 |
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1993
- 1993-06-25 JP JP5198733A patent/JPH0790319A/ja not_active Withdrawn
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