JPS58104082A - 吸音材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関用の排気消音装置などに用いられ
る吸音材の製造方法に関するものである。

従来から、内燃機関用排気消音装置に用いる吸音材とし
ては、ガラスクール、セラミック多孔体あるい社金属多
孔体などがあった。しかし、これらのものをそのまま吸
音材として用いた場合、内燃機関の運転時に、ガソリン
等の燃料の燃焼残渣であるタールやすすがその表面に付
着して比較的短期のうちに目詰ｔシを起こして吸音性能
の低下を色だし、騒音が激化したり、内燃機関の燃費に
も悪影響を及ぼすことが多かった。また、内燃機関用排
気消音装置の吸音材としてガラスクールやセラミック多
孔体を使用した場合、排気ガス圧力が高くしかも振動が
大きいとζろから、それらの吸音材が破損して実用に供
し得なくなることがあつ九。さらに１吸音材として金属
多孔体を使用した場合、消音装置内の排気ガス温度が４
００〜８００℃と高く、しかも排気ガス中に腐食性のイ
オク酸化物や窒素酸化物が含まれている関係上、特殊な
耐−合金を用いない限シ、高温酸１ヒによる腐簀劣化が
著しくなル、上記燃料燃焼残渣とともにその腐食生成物
による目詰まりを起したシ、また金属多孔体の骨格が腐
食消滅してしまってやはシ吸音材として役に立たなくな
ることが避けられなかった。加えて、金属多孔体の基本
的特性して空孔径が比較的大きいため、喪好な吸音性能
を有するものが存在しないというような不都合があった
。

従来の吸音材は、いずれの材料によるものであっても、
上記のような大きな欠点があったため、その改善が望ま
れていた。

そこで、この出願の発明者らは、上記欠点のない吸音材
を得る丸めに、金属多孔体のうちのある株のものが機械
的強度に特に優れていること、および、この樵の金属を
主体とする金属酸化物が燃料の燃焼残渣を酸化分解して
その表面へのタールやすすの付着を防止し、あるいは付
着したタールやすすを低温で表面燃焼させる作用を有す
ることに着目し、穐々調査の結果、この発明をするに至
った。

すなわちこの発明は、Ｎｉ基合金もしくはＣｒ基合金ま
たはＣｕ基合金からなる金属多孔体を用い、これを酸素
雰囲気中で３００〜８００″Ｃの温度範囲で熱処理する
かもしくは酸化剤によシ酸化処理する工程を有すること
を特徴とするものである。

この発明において使用することがでちる金属多孔体とし
ては、発泡金属、礒、結金属、金属繊維あるいは無機繊
維強化金属などの市販汎用材料があり、それらの材質と
してＮｉ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｎ１−Ｎ６−Ｃｙ−Ａｌ、
Ｃｕ合金などの合金材質が適当である。

この発明では、止揚したもののうちから選ばれる一種類
の金属多孔体を酸素雰囲中で３００〜８００℃の温度範
囲で熱処理するかもしくは酸化剤によシ酸化処理する。

熱処理の場合、処理温度が３００℃以下であれば十分な
熱処理を施すことができず、また８００℃以上であれば
金属多孔体表層がもろくなって所期の目的（特に機械的
強度）を達成することができない。酸化剤を用いて酸化
処理をする場合には、酸化剤としてＨ，Ｏ，を用いるこ
とができる。

この発明によって得られる吸音材は、金属多孔体表層が
低温酸化触媒として作用するので、機械的強度に優れる
ことは勿論、低温酸化触媒層の生成によって多孔度が増
加するため、燃焼残渣の付着が生じず、しか４吸音特性
に優れたものとなる。

また、別途、ｉ酸化触媒を使用してこれを金属多孔体に
付着させるなどの操作が不要となるため、高性能吸音材
の製造が容易でかつ安価となる。さらに、金属多孔体の
熱処理時間や一酸化処理時間を調節することによって、
得られる吸音材の多孔度うな多孔度の調節を通じて吸音
材の消音性能を調材を経済的に提供することができる。

つぎに、この発明の代表的な実施例を説明する。

Ｎｉ　５５％、Ｐ６２２％、Ｃｒ１８％、ム１５％’か
らなるｙ４’６合傘の粉末焼結体（多孔体）を空気中で
６５０°Ｃｌ２ｈｒ熱処理し、その表面に酸化物層を形
成し九、生成した酸化物層は、Ｎｉｏを主体とするもの
であったが、その他に、’Ｎ１Ｏ−ＦｅＯ＋Ｆｅ＊０ｌ
−Ｃｒａｂｓ　’ｌｋどがこの実施例によって製造した
吸音材と金属多孔体のみの吸音材との吸音特性を比較し
た。第１図は管内法（ＪＩＳム１４０５）によって同一
条件で測定した前二者の垂直入射吸音率を示したもので
ある。曲線ムが発明品の吸音材、曲線Ｂが従来品である
金属多孔体泌みの吸音材の特性を示す０本図から、この
発明による吸音材は、従来品に比べてかなり高い吸音特
性を示すことがわかる。これは、金属多孔体表層に、そ
れ自体多孔物質である酸化物層が形成され、この酸化物
層自身が吸音体の一部を構成するからである。したがっ
て、熱処理時間や熱処理温度を変化させて酸化物層の厚
さや多孔度を調節することによって、吸音率を調節し得
ること線自明である。

つぎに、上記２種の吸音材を筒状に成形して、市販の国
産乗用車（排気量Ｌ８００　ＣＧ　）の排気消音装置内
に組み込み、約１万一の実走行を行なった後にＪより　
Ｄ　１６１６によって消音性能を測定し、実走行前の初
期値と比較した特性図を第２図に示す１曲線ＣおよびＣ
′は本発明の吸音材を′用いた場合のそれぞれ初期なら
びに実走行後の特性であり、曲゛線りおよびＤ′社、従
来の金属多孔体のみの吸音材を用いた場合のそれぞれ初
期ならびに実走行後の特性で゛ある。第２図かられかる
ように、この発明の吸音材を翔いたものは初期消音性能
が良好であることは−もちろん、実走行１万ム後も＃１
とんど初期性能が低下していないのに対し、金属多孔体
のみの吸音材を用いたものは実走行１万す後にはすべて
の測定周波数帯において消音性能が著しく低下してしま
った。また、消音性能測定後に、両者の吸音材を取シ出
して目視観察を行なったところ、この発明の吸音材は、
初期と同様にほとんど清浄であったが、金属多孔体のみ
のものは、表面全体に黒色のタール状およびＴ−（伏の
燃焼残渣ならびに黄緑色の腐食生成物が多量に付着して
激しい目詰まりを起こしていた。すなわち、この結果か
られかるように、この発明の吸音材中に分散されている
低温酸化触媒粒子は、排気ガスの温度によって活性化さ
れ、上記燃焼残渣を、実際にそれが燃え去ってしまう温
度よシも低い排気ガス温度において、自動的に酸化分解
（表面燃焼）させて浄化除去してしまったため初期の消
音性能が持続したものと考えられる。

１掲した他の合金材についても、同様の処理によって表
層に低温酸化触媒層を有する吸音材が得られ、これらも
第１図および第２図に示したものと同等の吸音特性を発
揮した。

（実施例２〕 実施例１で使用した則基合金の粉末焼結体を５０℃、２
ｏｓ　　ａ、ｏ、中に３０ｍ１ｎ間浸漬して、その表面
に酸化物層を形成した。

この実施例によって得られた吸音材と、基材である粉末
焼結体との吸音特性を実施例１と同様の方法で調べたと
ころ、第１図および第２図に示したものと同等の結果を
得た。また他の合金材についても、同様の処理によって
表層に低温酸化触媒層を有する吸音材が得られ、これら
についても同様の吸音特性が得られた。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、吸
音性、耐食性および機械的強度などに優れた吸音材を容
易かつ安価に製造することができる上、吸音特性を所望
に応じて調節することも容を 易であるので、自動車の排気消量装置や工場設備、お□
□。＝ＩＩ、１．！、に□。□□８１．４゛へ それぞれ経済上および性能面からして好適なものを得る
仁とかで自る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は吸音特性を示す特性図である。 代理人　葛野信−（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ｘ）Ｎｉ基合金もしくはＣｆ基合金またはＣＵ基合金
   からなる金属多孔体を用い、これを酸素雰囲気中で３０
   ０〜ｓ　ｏ　ｏ’ｃの温度範囲で熱処理するかもしくは
   酸化剤により酸化魁理する工程を有することを特徴とす
   る吸音材の製造方法。