JPS58104085A - 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】 この釦明は、内燃機関用の排気消音装置などに用いられ
る吸音材のＩｌｌ！Ｉ造方法に関するものである。

従来から一内燃一関用排気消音装置に用いる吸音材とし
ては、ガラス−ウール、セラミック多孔体あるいは金属
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４転時に、ガソリ
ン等の燃料の燃焼残渣であるタールやｆ′１″がその表
面に付着して比較的坦胡のうちに目詰まプを起こして吸
音性能の区下倉きたし騒音が激化した９、内燃Ｓ関の燃
費にも悪影−を及ぼすことが多かった。また、内燃機−
用排気消音１７Ｍｍの吸音材としてガラスウールやセラ
ミック多孔体を使用した場合−排気ガス圧力が高くしか
も振動が大きいところから、それらの吸音材が破損して
突出に供し得なくなることがあった。ざらに、吸音材と
して金−多孔体を使用した場合、消音装置内の排気ガス
温度が４００〜８００＠０と高く、シかも排気ガス中に
腐食性のイオウ−化物や窒素鹸化物が含ま九でいるｍ係
上・′＃殊な耐熱合金を用いない限如、４温酸化による
腐食劣化が着しくなり、上１ｄ燃料燃焼残渣とともにそ
の腐食生成物による目詰ま）を起したシ、また金−多孔
体の骨格あるいは粒子が腐食消威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−多孔体の基本的特性して空孔径が比較的大
きいため、良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つても、
１起のような大きな欠点があったため−その教書が望ま
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
を得るために、金属多孔体が機械的強度に符に優れてい
ること、および金属を主体とする並−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、あるいは付層したタールやすすを既温で表面
燃焼させる作用を有することに着目し、種淘調査の結果
、この発明をするに至った。

すなわちこの発明は、金属多孔体を酸素雰囲気中で熱処
理するかもしくは酸化剤で酸化処理して１゜ その−１ｉ面に酸化度ｍｔ−形成す、る工程と、この酸
化度Ｂ１４表面に金−水酸化物を沈殿付着させる工程と
、付層した金−酸化物の沈殿を熱処理して金Ｊ！ｌｌ酸
化物を生成させる工程とを有す・１ヤことを特徴とする
。

−。

この発明において使用することができる金属多孔体とし
ては、発泡金属、焼結金属、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ｌｉｉ、Ｏｕ、ＩＦｓ−ＭＬ、１Ｏ−Ｏｒ。

？＠−（ｌｒ、１Ｆ＠−Ｍｉ−Ｏｒ、？５−Ｏｒ−ムｊ
　、　ｍｌ　ｉ−’１１　ｍ−Ｏｒ　−Ａ　ｊ　。

などの合金材質が適当である。

この発明では、１掲したもののうちから１ばれる一ｍ類
の金属多孔体を酸素雰囲中で望ましくは３００〜８００
＠Ｏの温度範囲で熱処理するかもしくは酸化剤により１
１！化処理する。熱処理の場合、処理温度が６００′″
０以下であれば十分な熱処理を施すことができず、また
ｓｏｏ＠ｏ以上であれば金属多孔体基材がもろくなって
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
して亜セレン酸ナトリウム水溶液あるいはＨ，ｏ、を用
いることができる。

またこの発明では、金属多孔体を熱処理もしくは酸化処
理して形成した酸化度Ｍ＊面に一金属水酸化物の沈殿を
付！させた俵−これを熱処理して金ｗ４＃化物とする呈
程が含まれるが、この熱処理によって形成される金属酸
化物として、Ｍｎ０１　。

Ｏｕｏ、１ｉ１０．ＯｏＯ，０ｏ１０４．Ｏｒｌｏｇ、
？５ｌＯ１，ムｇｌｏ、ＺｎＯ。

ＰｂＯその他の金１ｓｆＩＩ化物や、Ｍｌ１ＩＦＪＯ４
、ＭｉＯｒ１０４゜ＭａＯｒ、０４，０ｕＯｒｔ０４そ
の他の複合金属酸化物がある。したがって金属水酸化物
としては熱処理によってこれらの金橋酸化物を生じる物
質であれば何でもよい。

つぎに、この発明において金４多孔体の表面に形成され
る酸化度ｌｌ４Ｂよびこの鹸化皮膜上に形−成される金
属鹸化物層はいずれもそれ自体が多孔物質であるため、
金属多孔体のみによる場合に比べて吸音特性が著しく向
上し、しかも、金属多孔体の熱処理時間や温度あるいは
酸化処理時間−さらには金−水酸化物沈殿の熱処理時間
や温度などを、ｉｔ節することによって、多孔度の増減
−節が可能となり、使用目的に応じた吸音特性を有する
吸音材を容易に得ることができる。加えて、金属水酸化
蜀況殿を熱処理して金属酸化物を生成させる際には、あ
らかじめ金−多孔体の表面に形成されている酸化皮膜の
成Ｓを伴なうため、当初の酸化度Ｐｓを形成させる工程
の経済性が向上する。

また、金属多孔体基材の酸化皮膜およびこの酸化皮膜表
面の征−酸化物は、いずれも燃料燃焼残渣ｔ−低渇燃焼
させて酸化分解する吐温醸化触媒として作用するため、
内燃機間における排気消音装置にこの発明によってＩＩ
ｌ造された吸音装ａｔ−使用することによ如、長期に亘
って高い吸音特性を維持することができるようになる。

つぎに、この発明の代表的な実施例を説明する。

〔実施例〕

１・−Ｍｌ　合金−金属多孔体を酸素流通雰囲気中にお
いて５５０＠０で１時間熱処理し、その表面に１・Ｏ２
ｙ・雪ＯｓおよびＭｉＯからなるち密な鹸化度ｇＩ４を
形成させた。つぎに・これｔ−１０％ｍｍマンガン水溶
液中に浸漬後、ｘｏｎを加えてＭｎ水酸化物を沈殿させ
た後、この水溶液中から取出し、これを５００−で熱処
理した。動水酸化物の沈殿付着と５００′″０での熱処
理は３１ｇＩ禰返し５上記酸化皮膜表面にＭｎ酸化物を
形成させた。

また−酸素流！ｌｌ！！！囲気中での熱処理のかわりに
、同種金−多孔体をＨ，ｏ、中に一定時間浸漬してその
表面に同種の酸化皮膜を形成させた場合についても、そ
の後、同一処理して酸化皮膜表面にｍｕｍ化物を形成さ
せた。

この実施例によってｍ造した吸音材と金禰多孔体のみの
吸音材との吸音特性を比較した。第１図は管内法（Ｊ工
８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０曲線ムが発明品の吸
音材、曲線１が従来品である金属多孔体のみの吸音材の
特性を示す。

本図から、この発明による吸音材は、従来品に比べてか
な）高い吸音特性を示すことがわかる。これは、差編多
孔体表層に、それ自体多孔物質である１・Ｏ１′Ｉｌ・
、ｏ、ｇよびＭｉＯからなる酸化皮膜とＭｎ酸化物から
なる金ｓ１ｍ化物が保持されることによってその多孔度
が増加したからである。すなわち、酸化皮膜や金ｄｉ１
！化物自体が多孔質であるため、それ自身が吸音体の一
部を構成してその多孔度を高めるからである。このこと
から、１掲した他の鴫 迫４４孔体を用いた場合でも、また他の金属水酸化物が
生成されるような金−水酸化物を用いた場合でも、同一
の吸音特性が得られることは自明である。

つぎに、上記２檀の吸音材を筒状に成形して・市販の国
産乗用車（排気ｍ１．８００１）Ｏ）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工８Ｉ
）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０および０′
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、曲纏りおよびＤ′は、従来の金
属多孔体のみの吸音材を用いた場合のそれヤれ初期なら
びに実走行後の特性である。１１１２図かられかるよう
に、この発明の吸音材を用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−後もほとんど初
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１万ム後にはすべての測定周
波数帯において消音性能が着しく低下してし・まった、
また、消音性能測定後□ に、両者の吸音材を取り出して目視＃！Ｗ４を行なった
ところ、この発明の吸音材は、初期と同一にほとんど清
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１１状の燃焼残渣ならびに＊、ｍ色
の腐食生成物が多量に付層して激しい目詰まＦＪ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１濃酸化触媒粒子は、
排気ガスの温度によって活性化され、上記燃焼残渣を、
実際にそれが燃え夫ってしまう温度よりも低い排気ガス
ｍ度において、自動的に鹸化分解（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接続したもの
と考えられる。他の金属鹸化物を生成させた場合につい
て排気ガス温度における上記燃焼残渣の鹸化分解の有無
を調べたが−いずれの辿−酸化物についても酸化分解が
起こり一同−目的′に達成し得ることが判明した。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、ｌ
＆曾性、耐食性および１ａ械的強ぽなどに優れたｌ＆音
材を容易かつ安価に＋ｍａすることができる上、吸音特
性を所望に応じて一部することも容易であるので、自動
車の排気消音装置や工場設備におけるダクトなどに使用
される吸音材として、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ことができる。特にこの発明では
、金−多孔体の表層にあらかじめ鹸化皮膜を形成してお
き・この酸化皮膜上に付７１ｍさせた金属水酸化物を熱
処理して金属酸化物とするので、得られる吸音材の低温
酸化触媒層が金属多孔体の骨格と一体化したものとなっ
て特に大きな機械的強度を有するに至るため、過酷な使
用条件下でも使用に耐え得ると同時に、金属多孔体表面
の酸化皮膜と、この酸化皮膜表面の金Ｉ／Ｉ４嫂化物層
との複合効果によってオすやタールなどの燃焼残渣を効
果的に低温燃Ｓさせることのできる吸音剤を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明方法によって得られた吸
音材および従来品の吸音特性図である。 代理人Ｊ１１野信−（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１）金属多孔体を酸素１１．囲１中で熱処理するかも
   しくは感化剤で鹸化処理してその表面に鹸化皮膜を形成
   する工程と、この鹸化皮膜表面に金−水酸化ｔｌＢを沈
   殿付着させる工程と、付着した金属・水酸化物の沈＊を
   熱処理して金属酸化物を生成させる工程とを有する吸音
   材のｇｉ方法。