JPH0872038A - チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法 - Google Patents
チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0872038A JPH0872038A JP6213972A JP21397294A JPH0872038A JP H0872038 A JPH0872038 A JP H0872038A JP 6213972 A JP6213972 A JP 6213972A JP 21397294 A JP21397294 A JP 21397294A JP H0872038 A JPH0872038 A JP H0872038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum titanate
- powder
- die
- honeycomb
- extruded
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 25
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 18
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】押出成形時におけるチタン酸アルミニウム粒子
の配向を防止する。 【構成】チタン酸アルミニウム粉末を造粒し加熱により
造粒体１中のチタン酸アルミニウム粉末１３どうしを融
合して造粒粉体１４を形成し、造粒粉体１４をハニカム
形状に押出成形して焼結することを特徴とする。造粒粉
体１４内ではチタン酸アルミニウム粉末の配向が無く、
この造粒粉体はダイから押し出されても変形しないので
チタン酸アルミニウム粉末の配向が生じない。
の配向を防止する。 【構成】チタン酸アルミニウム粉末を造粒し加熱により
造粒体１中のチタン酸アルミニウム粉末１３どうしを融
合して造粒粉体１４を形成し、造粒粉体１４をハニカム
形状に押出成形して焼結することを特徴とする。造粒粉
体１４内ではチタン酸アルミニウム粉末の配向が無く、
この造粒粉体はダイから押し出されても変形しないので
チタン酸アルミニウム粉末の配向が生じない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は触媒担体又はディーゼル
パティキュレートフィルタ（以下ＤＰＦという）などに
用いられるハニカム体の製造方法に関し、詳しくはチタ
ン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法に関する。
パティキュレートフィルタ（以下ＤＰＦという）などに
用いられるハニカム体の製造方法に関し、詳しくはチタ
ン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＰＦは、耐熱性のハニカム体のセルの
両側開口を互い違いに塞いで形成され、セル内に流入し
た排気ガス中のパティキュレートを捕集する。そして捕
集されたパティキュレートを燃焼により除去することで
ＤＰＦは再生され、再びパティキュレートを捕集する。
両側開口を互い違いに塞いで形成され、セル内に流入し
た排気ガス中のパティキュレートを捕集する。そして捕
集されたパティキュレートを燃焼により除去することで
ＤＰＦは再生され、再びパティキュレートを捕集する。
【０００３】ここで、捕集されたパティキュレートを燃
焼する際にＤＰＦには過大な熱応力が作用するため、Ｄ
ＰＦには１０００℃以上の耐熱性と、高い耐熱衝撃性が
必須となり、従来は低熱膨張性のコージェライトの利用
が検討されていた。しかしコージェライトでもＤＰＦに
作用する過大な熱応力によるクラックの発生が懸念さ
れ、さらに耐熱衝撃性に優れた材料の開発が課題となっ
ている。
焼する際にＤＰＦには過大な熱応力が作用するため、Ｄ
ＰＦには１０００℃以上の耐熱性と、高い耐熱衝撃性が
必須となり、従来は低熱膨張性のコージェライトの利用
が検討されていた。しかしコージェライトでもＤＰＦに
作用する過大な熱応力によるクラックの発生が懸念さ
れ、さらに耐熱衝撃性に優れた材料の開発が課題となっ
ている。
【０００４】そこで例えば特開平１−１６７２８２号公
報には、チタン酸アルミニウムを材料としたＤＰＦが開
示されている。チタン酸アルミニウムは耐熱性に優れる
とともに熱膨張率がきわめて小さいため、高い耐熱衝撃
性を示しＤＰＦの材質として有望視されている。チタン
酸アルミニウムの結晶は熱異方性が大きく、ａ軸とｂ軸
は正の熱膨張係数をもつがｃ軸は負の熱膨張係数を有す
る。そのため焼成後の高温から室温への冷却時には、結
晶軸の熱異方性によって粒内あるいは粒界にマイクロク
ラックが導入される。
報には、チタン酸アルミニウムを材料としたＤＰＦが開
示されている。チタン酸アルミニウムは耐熱性に優れる
とともに熱膨張率がきわめて小さいため、高い耐熱衝撃
性を示しＤＰＦの材質として有望視されている。チタン
酸アルミニウムの結晶は熱異方性が大きく、ａ軸とｂ軸
は正の熱膨張係数をもつがｃ軸は負の熱膨張係数を有す
る。そのため焼成後の高温から室温への冷却時には、結
晶軸の熱異方性によって粒内あるいは粒界にマイクロク
ラックが導入される。
【０００５】このようなマイクロクラックをもつチタン
酸アルミニウム焼結体が加熱されると、結晶粒子が熱膨
張してもその膨張はマイクロクラックの開閉で吸収さ
れ、見掛け上熱膨張係数が小さくなるのである。そして
一般に熱衝撃抵抗（Ｒ）は次式で表され、熱膨張係数
（α）を小さくすれば熱衝撃抵抗（Ｒ）が増大するので
ある。
酸アルミニウム焼結体が加熱されると、結晶粒子が熱膨
張してもその膨張はマイクロクラックの開閉で吸収さ
れ、見掛け上熱膨張係数が小さくなるのである。そして
一般に熱衝撃抵抗（Ｒ）は次式で表され、熱膨張係数
（α）を小さくすれば熱衝撃抵抗（Ｒ）が増大するので
ある。
【０００６】Ｒ＝σ（１−ν）／Ｅα （σ：強度、ν：ポアッソン比、Ｅ：ヤング率） すなわちマイクロクラックの発生量を最適に制御するこ
とにより、熱膨張係数が極めて小さなチタン酸アルミニ
ウム焼結体とすることができ、再生時の急激な温度上昇
に対してもクラックの発生が防止された高耐久性のＤＰ
Ｆを製造することが可能となる。
とにより、熱膨張係数が極めて小さなチタン酸アルミニ
ウム焼結体とすることができ、再生時の急激な温度上昇
に対してもクラックの発生が防止された高耐久性のＤＰ
Ｆを製造することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】チタン酸アルミニウム
焼結体にマイクロクラックを生成させるためには、結晶
の上記ａ軸及びｂ軸の熱膨張とｃ軸の熱膨張との差を大
きくする必要があり、チタン酸アルミニウム粉末の粒径
を適度な大きさとする必要がある。しかしながら、チタ
ン酸アルミニウム結晶は柱状粒子であり、粒径の大きな
粒子ほど押出成形時に押出方向に沿う配向が生じ、その
状態で焼結されることが明らかとなった。
焼結体にマイクロクラックを生成させるためには、結晶
の上記ａ軸及びｂ軸の熱膨張とｃ軸の熱膨張との差を大
きくする必要があり、チタン酸アルミニウム粉末の粒径
を適度な大きさとする必要がある。しかしながら、チタ
ン酸アルミニウム結晶は柱状粒子であり、粒径の大きな
粒子ほど押出成形時に押出方向に沿う配向が生じ、その
状態で焼結されることが明らかとなった。
【０００８】ハニカム体の押出成形時には、図５及び図
６に示すようなダイが用いられる。このダイは供給孔１
００と、供給孔１００と連通する交差スリット１０１と
を有し、押出材は供給孔１００から交差スリット１０１
へ供給され、交差スリット１０１から押し出されること
でハニカム体が成形されるのである。ここで従来のダイ
では供給孔１００の中心は交差スリット１０１の交差部
１０２の中心と一致し、交差部１０２から押し出される
部分では、チタン酸アルミニウム粒子は供給孔１００か
ら供給されたままの状態であり配向していない。しかし
供給孔１００の隔壁に対向する交差スリット１０１で
は、隣接する供給孔１００からの流れどうしが衝突し合
流して流れるため、その部分で柱状のチタン酸アルミニ
ウム粒子は押出方向に沿って配向しようとする。
６に示すようなダイが用いられる。このダイは供給孔１
００と、供給孔１００と連通する交差スリット１０１と
を有し、押出材は供給孔１００から交差スリット１０１
へ供給され、交差スリット１０１から押し出されること
でハニカム体が成形されるのである。ここで従来のダイ
では供給孔１００の中心は交差スリット１０１の交差部
１０２の中心と一致し、交差部１０２から押し出される
部分では、チタン酸アルミニウム粒子は供給孔１００か
ら供給されたままの状態であり配向していない。しかし
供給孔１００の隔壁に対向する交差スリット１０１で
は、隣接する供給孔１００からの流れどうしが衝突し合
流して流れるため、その部分で柱状のチタン酸アルミニ
ウム粒子は押出方向に沿って配向しようとする。
【０００９】そのため上記のように大きな柱状粒子を含
むチタン酸アルミニウム粉末を用いてＤＰＦを形成する
と、大きな柱状粒子は特にハニカムセルの長手方向（押
出方向）に沿って配向し易いため、焼成時においては長
手方向の熱膨張率は小さいものの径方向（長手方向と直
角方向）の熱膨張率が大きくなり、熱膨張率に異方性が
生じて熱応力によるクラックの原因となるという問題が
ある。
むチタン酸アルミニウム粉末を用いてＤＰＦを形成する
と、大きな柱状粒子は特にハニカムセルの長手方向（押
出方向）に沿って配向し易いため、焼成時においては長
手方向の熱膨張率は小さいものの径方向（長手方向と直
角方向）の熱膨張率が大きくなり、熱膨張率に異方性が
生じて熱応力によるクラックの原因となるという問題が
ある。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ハニカム体の製造において、押出成形時の
チタン酸アルミニウム粒子の配向を防止することを目的
とする。
ものであり、ハニカム体の製造において、押出成形時の
チタン酸アルミニウム粒子の配向を防止することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法
は、チタン酸アルミニウム粉末を造粒し、加熱により造
粒体中のチタン酸アルミニウム粉末どうしを融合して造
粒粉体を形成する造粒工程と、造粒粉体をハニカム形状
に押出成形して押出体とする成形工程と、押出体を焼結
する焼成工程と、を順次行うことを特徴とする。
発明のチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法
は、チタン酸アルミニウム粉末を造粒し、加熱により造
粒体中のチタン酸アルミニウム粉末どうしを融合して造
粒粉体を形成する造粒工程と、造粒粉体をハニカム形状
に押出成形して押出体とする成形工程と、押出体を焼結
する焼成工程と、を順次行うことを特徴とする。
【００１２】また第２発明のチタン酸アルミニウム製ハ
ニカム体の製造方法は、供給孔と供給孔と連通する交差
スリットとをもつダイを用いチタン酸アルミニウム粉末
よりなる押出材料を供給孔から供給し交差スリットより
押し出すことで押出成形してハニカム形状の成形体を得
るチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法におい
て、供給孔の開口ピッチ及び開口径の少なくとも一方は
交差スリットの交差部のピッチより大きいことを特徴と
する。
ニカム体の製造方法は、供給孔と供給孔と連通する交差
スリットとをもつダイを用いチタン酸アルミニウム粉末
よりなる押出材料を供給孔から供給し交差スリットより
押し出すことで押出成形してハニカム形状の成形体を得
るチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法におい
て、供給孔の開口ピッチ及び開口径の少なくとも一方は
交差スリットの交差部のピッチより大きいことを特徴と
する。
【００１３】
【作用】第１発明の製造方法では、チタン酸アルミニウ
ム粉末は造粒され、さらに加熱により粉末どうしが融合
した状態の造粒粉体とされている。造粒により、チタン
酸アルミニウム粉末がランダムに凝集した粉体が形成さ
れ、さらに、粉末どうしは融合して保持されるため、造
粒粉体内ではチタン酸アルミニウム粉末の配向は無く、
この造粒粉体はダイから押し出されても変形しないので
チタン酸アルミニウム粉末の配向は生じない。したがっ
て成形体中ではチタン酸アルミニウム粉末の配向が生じ
ないので、焼結体においても配向が無く熱膨張率の異方
性の無いハニカム体を製造することができる。
ム粉末は造粒され、さらに加熱により粉末どうしが融合
した状態の造粒粉体とされている。造粒により、チタン
酸アルミニウム粉末がランダムに凝集した粉体が形成さ
れ、さらに、粉末どうしは融合して保持されるため、造
粒粉体内ではチタン酸アルミニウム粉末の配向は無く、
この造粒粉体はダイから押し出されても変形しないので
チタン酸アルミニウム粉末の配向は生じない。したがっ
て成形体中ではチタン酸アルミニウム粉末の配向が生じ
ないので、焼結体においても配向が無く熱膨張率の異方
性の無いハニカム体を製造することができる。
【００１４】また第２発明の製造方法では、供給孔の開
口ピッチ及び開口径の少なくとも一方が交差スリットの
交差部のピッチより大きくされたダイが用いられてい
る。したがって供給孔の開口の数が交差スリットの交差
部の数より少なくなり、供給孔の隔壁に対向する交差ス
リットで複数の流れが衝突し合流して流れる部位の数が
少なくなるので、チタン酸アルミニウム粉末が配向する
部分も少なくなる。
口ピッチ及び開口径の少なくとも一方が交差スリットの
交差部のピッチより大きくされたダイが用いられてい
る。したがって供給孔の開口の数が交差スリットの交差
部の数より少なくなり、供給孔の隔壁に対向する交差ス
リットで複数の流れが衝突し合流して流れる部位の数が
少なくなるので、チタン酸アルミニウム粉末が配向する
部分も少なくなる。
【００１５】
〔発明の具体例〕第１発明において、チタン酸アルミニ
ウム粉末としては粒径が小さい微細粉末と粒径が大きい
粗大粉末を混合して用いることが望ましいが、その場
合、粗大粉末と微細粉末の混合重量比は９：１〜６：４
の範囲が好ましい。粗大粉末が多すぎると焼結が困難と
なって強度が不足し、微細粉末が多すぎると焼結時の収
縮が大きくなって寸法精度が低下する。なお、微細粉末
とは平均粒径が０．５〜５μｍの粉末をいい、粗大粉末
とは平均粒径が５〜５０μｍの粉末をいう。
ウム粉末としては粒径が小さい微細粉末と粒径が大きい
粗大粉末を混合して用いることが望ましいが、その場
合、粗大粉末と微細粉末の混合重量比は９：１〜６：４
の範囲が好ましい。粗大粉末が多すぎると焼結が困難と
なって強度が不足し、微細粉末が多すぎると焼結時の収
縮が大きくなって寸法精度が低下する。なお、微細粉末
とは平均粒径が０．５〜５μｍの粉末をいい、粗大粉末
とは平均粒径が５〜５０μｍの粉末をいう。
【００１６】第１発明でチタン酸アルミニウム粉末を造
粒するには、スプレードライ法、転動造粒法など公知の
方法を利用できる。この造粒体の粒径は、押出成形時に
ダイの交差スリットを通過できればよく、一般には１０
０μｍ以下である。造粒体中のチタン酸アルミニウム粉
末どうしを融合して造粒粉体とするには、仮焼又は火炎
溶融で行うことができる。この融合は成形工程における
応力で破壊されない程度の力で融合していればよい。ま
た融合時に造粒体どうしの融着を防止するために、ロー
タリーキルンなどで流動させながら仮焼することが好ま
しい。
粒するには、スプレードライ法、転動造粒法など公知の
方法を利用できる。この造粒体の粒径は、押出成形時に
ダイの交差スリットを通過できればよく、一般には１０
０μｍ以下である。造粒体中のチタン酸アルミニウム粉
末どうしを融合して造粒粉体とするには、仮焼又は火炎
溶融で行うことができる。この融合は成形工程における
応力で破壊されない程度の力で融合していればよい。ま
た融合時に造粒体どうしの融着を防止するために、ロー
タリーキルンなどで流動させながら仮焼することが好ま
しい。
【００１７】また、もし造粒体どうしの融着が生じた場
合には、得られた造粒粉体を解砕・分級する工程を行う
ことが必要である。この場合、造粒粉体が一次粒子にま
で解砕されるのを防止するため、時間や解砕条件を調節
して行うことが望ましい。造粒粉体は、燃焼性粉末やバ
インダとともに混練され、ダイから押し出されてハニカ
ム形状の成形体とされ、大気雰囲気にて１４５０〜１５
５０℃で焼成されることでハニカム体とされる。
合には、得られた造粒粉体を解砕・分級する工程を行う
ことが必要である。この場合、造粒粉体が一次粒子にま
で解砕されるのを防止するため、時間や解砕条件を調節
して行うことが望ましい。造粒粉体は、燃焼性粉末やバ
インダとともに混練され、ダイから押し出されてハニカ
ム形状の成形体とされ、大気雰囲気にて１４５０〜１５
５０℃で焼成されることでハニカム体とされる。
【００１８】なおＤＰＦとするには、成形体のハニカム
セルをチタン酸アルミニウム粉末などの閉塞材を用いて
両端で互い違いに市松状に閉塞し、それを焼結すること
でＤＰＦを製造することができる。また第２発明におい
て、供給孔の開口ピッチ又は開口径の上限は、ハニカム
体のセル壁が欠肉等の問題を生じることなく形成できる
範囲であれば特に制限されない。 〔実施例１〕 （造粒工程）平均粒径２０μｍの粗大チタン酸アルミニ
ウム粉末と平均粒径３μｍの微細チタン酸アルミニウム
粉末を用意し、重量比で粗大粉末：微細粉末＝７：３の
比率で混合して混合粉末を調製した。
セルをチタン酸アルミニウム粉末などの閉塞材を用いて
両端で互い違いに市松状に閉塞し、それを焼結すること
でＤＰＦを製造することができる。また第２発明におい
て、供給孔の開口ピッチ又は開口径の上限は、ハニカム
体のセル壁が欠肉等の問題を生じることなく形成できる
範囲であれば特に制限されない。 〔実施例１〕 （造粒工程）平均粒径２０μｍの粗大チタン酸アルミニ
ウム粉末と平均粒径３μｍの微細チタン酸アルミニウム
粉末を用意し、重量比で粗大粉末：微細粉末＝７：３の
比率で混合して混合粉末を調製した。
【００１９】この混合粉末をスプレードライ法にて粒径
１００μｍ以下に造粒し、その造粒体１を図１に示すホ
ッパ１０に投入し、酸素ガスとともに燃焼炉１１へ噴出
させた。噴出口周囲からは水素ガスが燃焼炉１１に供給
され、噴出口で着火されて化学炎１２が形成される。造
粒体１は火炎１２にて溶融され、図２に模式的に示すよ
うにチタン酸アルミニウム粉末の一次粒子１３どうしが
融合して一体化した造粒粉体１４となる。
１００μｍ以下に造粒し、その造粒体１を図１に示すホ
ッパ１０に投入し、酸素ガスとともに燃焼炉１１へ噴出
させた。噴出口周囲からは水素ガスが燃焼炉１１に供給
され、噴出口で着火されて化学炎１２が形成される。造
粒体１は火炎１２にて溶融され、図２に模式的に示すよ
うにチタン酸アルミニウム粉末の一次粒子１３どうしが
融合して一体化した造粒粉体１４となる。
【００２０】なお、本実施例では化学炎を用いたが、プ
ラズマ炎などを用いてもよいし、造粒体を角鞘などに入
れて１４００〜１５００℃で数時間仮焼して融合するこ
ともできる。 （解砕工程）上記造粒粉体では、造粒体どうしが融着し
て粒径が１００μｍを超えるものがあったので、ロール
ミルにて１００μｍ未満となるように解砕し分級した。
なお、１００μｍ未満に解砕された粒子を分級除去後、
１００μｍ以上の粒子を再度解砕して１００μｍ未満と
し、造粒粉体が一次粒子まで過度に解砕されることがな
いように工夫した。 （成形工程）解砕された造粒粉体１００重量部に対し、
平均粒径５０μｍのカーボンブラック２０重量部と、バ
インダとしてのメチルセルロースを１２重量部混合し、
加圧ニーダにて混練した。
ラズマ炎などを用いてもよいし、造粒体を角鞘などに入
れて１４００〜１５００℃で数時間仮焼して融合するこ
ともできる。 （解砕工程）上記造粒粉体では、造粒体どうしが融着し
て粒径が１００μｍを超えるものがあったので、ロール
ミルにて１００μｍ未満となるように解砕し分級した。
なお、１００μｍ未満に解砕された粒子を分級除去後、
１００μｍ以上の粒子を再度解砕して１００μｍ未満と
し、造粒粉体が一次粒子まで過度に解砕されることがな
いように工夫した。 （成形工程）解砕された造粒粉体１００重量部に対し、
平均粒径５０μｍのカーボンブラック２０重量部と、バ
インダとしてのメチルセルロースを１２重量部混合し、
加圧ニーダにて混練した。
【００２１】この混練物を図５及び図６に示す従来のダ
イを用いて押出成形し、ハニカム形状の成形体を得た。 （焼成工程）得られた成形体を、台上に置かれた成形体
と同程度以上の収縮量とされた材質の板の上に乗せ、板
と成形体の間、及び台と板の間にそれぞれジルコニア粗
粒（平均粒径１００μｍ）を介在させた状態で、大気中
１４５０〜１５５０℃で４時間焼成した。ジルコニア粗
粒は摩擦を低減し、板は成形体と同じ収縮率で収縮する
ので、成形体は上端と下端の収縮差が規定値（２ｍｍ）
以下となった。
イを用いて押出成形し、ハニカム形状の成形体を得た。 （焼成工程）得られた成形体を、台上に置かれた成形体
と同程度以上の収縮量とされた材質の板の上に乗せ、板
と成形体の間、及び台と板の間にそれぞれジルコニア粗
粒（平均粒径１００μｍ）を介在させた状態で、大気中
１４５０〜１５５０℃で４時間焼成した。ジルコニア粗
粒は摩擦を低減し、板は成形体と同じ収縮率で収縮する
ので、成形体は上端と下端の収縮差が規定値（２ｍｍ）
以下となった。
【００２２】得られたハニカム体の熱膨張係数を、押出
方向及び押出方向と直交方向の二方向で測定し、結果を
表１に示す。 （実施例２）図３及び図４に本実施例で用いたダイの模
式図を示す。このダイ２は、供給孔２０と交差スリット
２１をもち、交差スリット２１は図５に示す従来のダイ
と同様である。しかし供給孔２０は、交差スリット２１
の交差部２２に対して一つおきに形成され、供給孔２０
の開口ピッチは交差スリットの交差部のピッチの２倍と
なっている。
方向及び押出方向と直交方向の二方向で測定し、結果を
表１に示す。 （実施例２）図３及び図４に本実施例で用いたダイの模
式図を示す。このダイ２は、供給孔２０と交差スリット
２１をもち、交差スリット２１は図５に示す従来のダイ
と同様である。しかし供給孔２０は、交差スリット２１
の交差部２２に対して一つおきに形成され、供給孔２０
の開口ピッチは交差スリットの交差部のピッチの２倍と
なっている。
【００２３】そして実施例１と同様の混合粉末１００重
量部に対し、平均粒径５０μｍのカーボンブラック２０
重量部と、バインダとしてのメチルセルロースを１２重
量部混合し、加圧ニーダにて混練した。この混練物を上
記ダイを用いて押出成形した。混練物は図４に示すよう
に供給孔２０から交差スリット２１に流入し、供給孔２
０の押出方向前方に位置する交差スリット２１を流れる
本流（イ）と、隣接する供給孔２０からの流れが衝突し
て生じる合流（ロ）とが交差スリット２１から押し出さ
れる。
量部に対し、平均粒径５０μｍのカーボンブラック２０
重量部と、バインダとしてのメチルセルロースを１２重
量部混合し、加圧ニーダにて混練した。この混練物を上
記ダイを用いて押出成形した。混練物は図４に示すよう
に供給孔２０から交差スリット２１に流入し、供給孔２
０の押出方向前方に位置する交差スリット２１を流れる
本流（イ）と、隣接する供給孔２０からの流れが衝突し
て生じる合流（ロ）とが交差スリット２１から押し出さ
れる。
【００２４】この合流（ロ）中では、押出材中のチタン
酸アルミニウム粉末が配向するが、同一面積範囲で比較
すると合流（ロ）の数は図５及び図６に示す従来のダイ
より少ないから、チタン酸アルミニウム粉末の配向も従
来より少なくなる。得られた成形体は、実施例１と同様
に焼成され、熱膨張係数が同様に測定された。結果を表
１に示す。
酸アルミニウム粉末が配向するが、同一面積範囲で比較
すると合流（ロ）の数は図５及び図６に示す従来のダイ
より少ないから、チタン酸アルミニウム粉末の配向も従
来より少なくなる。得られた成形体は、実施例１と同様
に焼成され、熱膨張係数が同様に測定された。結果を表
１に示す。
【００２５】なお、本実施例で用いたダイ２の供給孔２
０は、図５に示す従来のダイの供給孔１００を一つおき
に塞いだものに相当するが、図７のように二つおきに塞
いだもの、あるいは図８のように三つおきに塞いだもの
に相当するダイを用いることもできる。図７及び図８で
は、塞いだことに相当する供給孔１００を黒く塗りつぶ
して示している。 （実施例３）図９に本実施例で用いたダイの模式図を示
す。このダイ３は、楕円形状の供給孔３０をもち、供給
孔３０の長径は交差スリット３１の交差部３２を二つ含
んで余りある大きさであること以外は実施例２と同様で
ある。
０は、図５に示す従来のダイの供給孔１００を一つおき
に塞いだものに相当するが、図７のように二つおきに塞
いだもの、あるいは図８のように三つおきに塞いだもの
に相当するダイを用いることもできる。図７及び図８で
は、塞いだことに相当する供給孔１００を黒く塗りつぶ
して示している。 （実施例３）図９に本実施例で用いたダイの模式図を示
す。このダイ３は、楕円形状の供給孔３０をもち、供給
孔３０の長径は交差スリット３１の交差部３２を二つ含
んで余りある大きさであること以外は実施例２と同様で
ある。
【００２６】このダイ３を用いて実施例２と同様に押出
成形した。このダイ３を用いて成形すれば、従来のダイ
に比べて合流（ロ）が少なくなり、チタン酸アルミニウ
ム粉末の配向も少なくなる。得られた成形体は、実施例
１と同様に焼成され、熱膨張係数が同様に測定された。
結果を表１に示す。
成形した。このダイ３を用いて成形すれば、従来のダイ
に比べて合流（ロ）が少なくなり、チタン酸アルミニウ
ム粉末の配向も少なくなる。得られた成形体は、実施例
１と同様に焼成され、熱膨張係数が同様に測定された。
結果を表１に示す。
【００２７】なお、図１０のように供給孔３０の密度を
さらに減らしたダイ、図１１及び図１２のように図９の
ダイ３の供給孔３０を一つおき又は二つおきに塞いだも
のに相当するダイを用いることもできる。 （実施例４）図３及び図４に示す実施例２で用いたダイ
を用いたこと以外は実施例１と同様である。つまり造粒
粉体を図３のダイを用いて押出成形し、同様に焼成して
ハニカム体を形成した。その熱膨張係数を表１に示す。 （従来例）図５及び図６に示す従来のダイを用い、実施
例２と同様に押出成形した。そして得られた成形体は実
施例１と同様に焼成され、熱膨張係数が同様に測定され
た。結果を表１に示す。
さらに減らしたダイ、図１１及び図１２のように図９の
ダイ３の供給孔３０を一つおき又は二つおきに塞いだも
のに相当するダイを用いることもできる。 （実施例４）図３及び図４に示す実施例２で用いたダイ
を用いたこと以外は実施例１と同様である。つまり造粒
粉体を図３のダイを用いて押出成形し、同様に焼成して
ハニカム体を形成した。その熱膨張係数を表１に示す。 （従来例）図５及び図６に示す従来のダイを用い、実施
例２と同様に押出成形した。そして得られた成形体は実
施例１と同様に焼成され、熱膨張係数が同様に測定され
た。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】 （評価）表１より、実施例の製造方法で得られたハニカ
ム体は、従来例に比べて熱膨張係数の押出方向と直交方
向の差が小さいことが明らかである。そして実施例４の
ように本発明の二つの発明の両方を同時に行えば、差が
ゼロとなり熱膨張係数の異方性が解消されていることが
わかる。
ム体は、従来例に比べて熱膨張係数の押出方向と直交方
向の差が小さいことが明らかである。そして実施例４の
ように本発明の二つの発明の両方を同時に行えば、差が
ゼロとなり熱膨張係数の異方性が解消されていることが
わかる。
【００２９】
【発明の効果】すなわち本発明のチタン酸アルミニウム
製ハニカム体の製造方法によれば、押出成形時にチタン
酸アルミニウム粉末が押出方向に配向するのが防止され
るので、熱膨張係数の異方性が防止され、耐熱衝撃性に
優れたハニカム体を製造することができる。
製ハニカム体の製造方法によれば、押出成形時にチタン
酸アルミニウム粉末が押出方向に配向するのが防止され
るので、熱膨張係数の異方性が防止され、耐熱衝撃性に
優れたハニカム体を製造することができる。
【図１】本発明の一実施例で用いた造粒粉体の製造装置
の模式的構成説明図である。
の模式的構成説明図である。
【図２】本発明の一実施例における造粒体の一次粒子が
融合して造粒粉体に変化するのを説明する説明図であ
る。
融合して造粒粉体に変化するのを説明する説明図であ
る。
【図３】本発明の一実施例で用いたダイの要部平面図で
ある。
ある。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】従来例で用いたダイの要部平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
【図８】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
【図９】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
【図１０】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
【図１１】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
【図１２】本発明の実施例で用いたダイの他の態様を示
し、そのダイの要部平面図である。
し、そのダイの要部平面図である。
１：造粒体 １３：一次粒子 １
４：造粒粉体 ２・３：ダイ ２０・３０：供給孔 ２１・
３１：交差スリット ２２・３２：交差部
４：造粒粉体 ２・３：ダイ ２０・３０：供給孔 ２１・
３１：交差スリット ２２・３２：交差部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 38/00 ３０４ Ｚ (72)発明者 中西 友彦 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】チタン酸アルミニウム粉末を造粒し、加熱
により造粒体中のチタン酸アルミニウム粉末どうしを融
合して造粒粉体を形成する造粒工程と、 該造粒粉体をハニカム形状に押出成形して押出体とする
成形工程と、 該押出体を焼結する焼成工程と、を順次行うことを特徴
とするチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法。 - 【請求項２】 供給孔と該供給孔と連通する交差スリッ
トとをもつダイを用いチタン酸アルミニウム粉末よりな
る押出材料を該供給孔から供給し該交差スリットより押
し出すことで押出成形してハニカム形状の成形体を得る
チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法におい
て、 該供給孔の開口ピッチ及び開口径の少なくとも一方は該
交差スリットの交差部のピッチより大きいことを特徴と
するチタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397294A JP3274027B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21397294A JP3274027B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0872038A true JPH0872038A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3274027B2 JP3274027B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=16648118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21397294A Expired - Fee Related JP3274027B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3274027B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09276654A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガスフィルター及びその製造方法 |
| WO2010024383A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | 京セラ株式会社 | 多孔質セラミック部材およびその製法ならびにフィルタ |
| WO2010150609A1 (ja) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 大塚化学株式会社 | ハニカムフィルタ |
| JP2011506095A (ja) * | 2007-12-18 | 2011-03-03 | ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション | 触媒すすフィルタの製造およびシステム |
| JP2011526573A (ja) * | 2008-07-04 | 2011-10-13 | サン−ゴバン サントル ドゥ ルシェルシェ エ デトゥードゥ ユーロペン | チタン酸アルミニウム型の多孔質構造体を製造するための粒子混合物 |
| WO2014189740A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| JP2016175789A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| US9623360B2 (en) | 2013-05-20 | 2017-04-18 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| US9908260B2 (en) | 2013-05-20 | 2018-03-06 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| US11229902B2 (en) | 2016-05-31 | 2022-01-25 | Corning Incorporated | Porous article and method of manufacturing the same |
| US11447422B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-09-20 | Corning Incorporated | Batch compositions comprising spheroidal pre-reacted inorganic particles and spheroidal pore-formers and methods of manufacture of honeycomb bodies therefrom |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10252441B2 (en) | 2013-08-28 | 2019-04-09 | Corning Incorporated | System and method for cutting a wet green ceramic article |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21397294A patent/JP3274027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09276654A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガスフィルター及びその製造方法 |
| JP2011506095A (ja) * | 2007-12-18 | 2011-03-03 | ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション | 触媒すすフィルタの製造およびシステム |
| JP2011526573A (ja) * | 2008-07-04 | 2011-10-13 | サン−ゴバン サントル ドゥ ルシェルシェ エ デトゥードゥ ユーロペン | チタン酸アルミニウム型の多孔質構造体を製造するための粒子混合物 |
| WO2010024383A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | 京セラ株式会社 | 多孔質セラミック部材およびその製法ならびにフィルタ |
| JP2010077008A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-04-08 | Kyocera Corp | 多孔質セラミック部材およびその製法ならびにフィルタ |
| CN102131747A (zh) * | 2008-08-28 | 2011-07-20 | 京瓷株式会社 | 多孔质陶瓷部件及其制作方法以及过滤器 |
| WO2010150609A1 (ja) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 大塚化学株式会社 | ハニカムフィルタ |
| CN105473532A (zh) * | 2013-05-20 | 2016-04-06 | 康宁股份有限公司 | 多孔陶瓷制品及其制造方法 |
| WO2014189740A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| US9376347B2 (en) | 2013-05-20 | 2016-06-28 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| JP2016519047A (ja) * | 2013-05-20 | 2016-06-30 | コーニング インコーポレイテッド | 多孔性セラミック物品およびその製造方法 |
| US9623360B2 (en) | 2013-05-20 | 2017-04-18 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| US9908260B2 (en) | 2013-05-20 | 2018-03-06 | Corning Incorporated | Porous ceramic article and method of manufacturing the same |
| JP2016175789A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| US10173163B2 (en) | 2015-03-19 | 2019-01-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US11229902B2 (en) | 2016-05-31 | 2022-01-25 | Corning Incorporated | Porous article and method of manufacturing the same |
| US11447422B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-09-20 | Corning Incorporated | Batch compositions comprising spheroidal pre-reacted inorganic particles and spheroidal pore-formers and methods of manufacture of honeycomb bodies therefrom |
| US11591265B2 (en) | 2017-10-31 | 2023-02-28 | Corning Incorporated | Batch compositions comprising pre-reacted inorganic particles and methods of manufacture of green bodies therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3274027B2 (ja) | 2002-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1316686B1 (en) | Ceramic honeycomb filter | |
| EP1628929B1 (en) | Cordierite ceramic body and method | |
| US6716512B2 (en) | Honeycomb structure and process for production thereof | |
| EP1484482B1 (en) | Exhaust gas purifying filter | |
| EP1558545B1 (en) | Aluminum titanate-based ceramic article | |
| EP1277717B1 (en) | Method for producing ceramic structure | |
| US4632683A (en) | Exhaust gas purifying filter and production of the same | |
| JP5402638B2 (ja) | コージェライト質セラミックハニカムフィルタ及びその製造方法 | |
| EP1911732B1 (en) | Process for producing ceramic honeycomb structure | |
| EP1798209B1 (en) | Method for producing cordierite-based honeycomb structure | |
| JP3274027B2 (ja) | チタン酸アルミニウム製ハニカム体の製造方法 | |
| JP5831453B2 (ja) | セラミックハニカム構造体の製造方法 | |
| JP6004150B1 (ja) | セラミックハニカム構造体及びその製造方法 | |
| CN102015579A (zh) | 使用磨碎的坚果壳制造蜂窝体的方法和由此制得的蜂窝体 | |
| JP2009544570A (ja) | セラミック物品用の網状の孔隙形成剤 | |
| US7132066B2 (en) | Method for producing honeycomb structure and honeycomb structure | |
| JPH08215522A (ja) | 排ガスフィルター及びその製造方法 | |
| JP2004535909A (ja) | 低ｃｔｅを持つポルサイトベースのセラミック | |
| JP3461615B2 (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法 | |
| JP2009262125A (ja) | 多孔質ハニカム構造体及びその製造方法 | |
| JP2005126317A (ja) | ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体 | |
| JP2003040691A (ja) | 多孔質材料の製造方法及びこれに用いる中空状顆粒の製造方法 | |
| CN115867522A (zh) | 由具体开放孔隙度的陶瓷珠制造的陶瓷制品 | |
| JP2002136817A (ja) | ハニカムフィルタ及びその製造方法 | |
| JP2851101B2 (ja) | 多孔質炭化珪素焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011228 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |