JPS58104312A - 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、内燃機関の運転時に、ガソリン
等の燃料の燃焼残渣であるタールやオオがその表面に付
着して比較的橿期のうちに目詰まシを起こして吸音性能
の低下をきたし、騒音が激化したり、内燃機関の燃費に
も悪影響を及ばずことが多かった。また、内燃機関用排
気消音装置の吸音材としてガラスウールやセラミツタ多
孔体を使用した場合、排気ガス圧力が高くしかも振動が
大急いところから、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った。さらに、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、シかも排気ガス中に腐食性のイ
オウ酸化物や窒素酸化物が含まれている関係上、特殊な
耐熱合金を用いない限り、高温酸化による腐食劣化が着
しくな）、上記燃料燃焼残渣とと４＆Ｃその腐食生成物
による目詰まシを起したシ、また金属多孔体の骨格が腐
食消滅してしまってやは）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、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って亀、
上記のような大き゛な欠点があったため。

ソノ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
を得るために、金属多孔体のうちのあるｄのものが機械
的強桝に特に優れていること、および、ある種の金属し
よび金属酸化物が燃料の燃焼残渣を酸化分解しｋ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、櫨々調査の結果、この発明をするに至った。

すなわちこの発明は、Ｎ１基合金、Ｏｒ基合金、７６基
合金およびＭ基合金のうちのいずれかの金属多孔体を耐
熱多孔性結合剤で被覆する工程と、これを金属塩溶液に
浸漬して表層物を形成する工程と、この表層物を熱処理
して金Ｍもしくは金属酸化物にする工程とを有するもの
である。

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Ｎｉ、　Ｎｉ−０ｒ、　ｒｅ−Ｏｒ、　Ｆｅ−Ｎ　ｉ
−Ｏｒ、　Ｆ　ｅ−Ｏｒ　−Ａ１．　Ｎ　ｉ−７ｅ−Ｏ
ｒ−ＡＬなどの合金材質が適当である。また耐熱多孔性
結合剤としてほうろう、ガラス質うリット、ア〃カリ徳
属ケイ酸塩、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、
金属リン酸塩、セメント類、シリコン樹脂（フェス）。

ケイ酸ナトリウム、アＡ／１ニウムホスフェート。

メチルフエニＭシリコン、リン酸フリッＦ、カルシウム
ホスフェート、アルミ、ニウム粉入）水ガラスなどかあ
）、これらを上記合金に被覆させる方法として、塗布、
スプレーあるいは浸漬などの各種の方法を採用すること
かで龜る。さらに金属塩溶液としては塩化白金酸が適当
であり、その他の金属塩溶液も使用可能である。

この発明では、上記合金を耐熱多孔性結合剤で被覆した
後、金属塩の表層物を形成させ、この表層物を熱処理し
て表層物を金属または金属酸化物にする工程が含ま□れ
るが、この場合の熱処理温度としては５００〜８００℃
に設定されていることが望ましい、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、８００
℃以上であれば金属多孔体基材がもろくなって特に機械
的強度を達成することができない。

つぎに、この発明によれば、金属多孔体に直接金属塩に
よる表編物を形成させるのではなく、耐熱多孔性結合剤
での被覆後に表層物を形成させるので、金属多孔体に対
する表層物の付着特性が良好なものとなシ、多量の表層
物を形成させることができる。そして、この表層物を熱
処理して生成される金属塩しくは會―零を幸ヰ金属酸化
物が。

１′Ａρタールなどの燃料燃焼残渣を酸化分解する低温
酸化触媒として作用するところから、この低温酸化触媒
を有効に反応に寄与させることができる。そのため、結
合剤と低温酸化触媒とを混練後に金ｗ４多孔体に塗層し
たものに比べて４．同等の作用を行なわせる几めにはそ
の層厚を薄くすることが口■能となる。すなわち、低温
酸化触媒の露出面積が大きくなるので触媒効果が大きく
なる。

また、この９ｅ明において生成される低温酸化触媒には
、ＭｎＯ２、Ｎｉｐ、　ＯｏＯ，０ｏ３０４　ａ　０ｒ
ｌＯ１、Ｆｅ１Ｏ１ｍＡ　ｇｏｏ、　Ｚ　ｎ　Ｏ，Ｐ　
ｂ　Ｏ，Ｍｎ　？　＠２０４　、　Ｎｉ０ｒ１０４．　
卑Ｏｒ謬、０４０ｕＯｆ＠Ｑ４　、ＰｔＰｄ、　Ｒｈ、
　Ｒｕ、　Ａｇなどがあり、これらはいずれもそれ自体
多孔質である。したがって、吸音材を構成すべて着しく
吸音特性が同上する。さらに、得られる吸音材の多孔度
が、結合剤量や表層物の量を増減調節することによって
容易に関節されるので、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龜る。

つぎにこの発明の代表的な実施例を説明する。

〔実施例〕

’ｌ５−Ｎｉ−Ａ１合金製金属多孔体にリン酸フリット
をスプレー塗布した後％５８０℃で１時間焼成して多孔
買被一層を形成した。これを塩化白金酸の５％エタノー
ル溶液に浸漬後、５５０℃で２０分間焼成するという工
程を４回繰返し、金属多孔体表面にＰｔを付ｆ１させた
。

この実施例によって製造した吸音材と金−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
５Ａ１４０５）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ｔｃ　４０である１曲線人が発明品
の吸音材１曲線Ｂが従来品である金属多孔体のみの吸音
材の特性を示す６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、金属多孔体に耐熱多孔性結合材および多孔性
の低温酸化触媒粒子が保持されることによってその多孔
度が向上し九からである。このことから、１掲つぎに、
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Ｊｉｔ１．８００ｏｏ）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ＪＩＳＤ１６１６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。

曲＠ａ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シ、曲線りおよび
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用いた−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−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
り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１表面全体に黒色のター殖状および１″ｆ
状の燃焼残渣ならびに黄縁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★つてしま
う温度よ〕−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。他の金属酸化
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
燃焼残渣の酸化分解の有無を調べたが、いずれの金属酸
化物についても酸化分解が起こり、同一目的を達成し得
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、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。

【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　萬野信−（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎｉ基合金、Ｏｒ基合金、ＩＰｅ基合金およびＭ
   ｉ合金のうちのいずれかの金属多孔体を耐熱多孔性結合
   剤で被覆する工程と、これを金属塩溶液に浸漬して表層
   物を形成する工程と、この表層物を熱処理して金属もし
   くは金属慣化物にする工程とを有する吸音材の製造方法
   。