JPS58151381A - 多孔セラミツク構造体 - Google Patents
多孔セラミツク構造体Info
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- JPS58151381A JPS58151381A JP57033575A JP3357582A JPS58151381A JP S58151381 A JPS58151381 A JP S58151381A JP 57033575 A JP57033575 A JP 57033575A JP 3357582 A JP3357582 A JP 3357582A JP S58151381 A JPS58151381 A JP S58151381A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ティキエレート（カーボン系微粒子）の補集用担体．高
温濾材，触媒担体，熱交換器などに用いられる多孔セラ
ミック構造体に関するものである。
温濾材，触媒担体，熱交換器などに用いられる多孔セラ
ミック構造体に関するものである。
従来この檻のものとしては、三次元網状構造のセラミッ
ク骨格により形成された内部連通空間をもつ多孔セラミ
ック構造体が知られている。
ク骨格により形成された内部連通空間をもつ多孔セラミ
ック構造体が知られている。
かかる従来の構造体はその構造から強度的に弱（、この
ためその外周をセラミック製補強壁で補（１） 強する必要があり、この点の発明，考案も種々提案さて
いるようである。
ためその外周をセラミック製補強壁で補（１） 強する必要があり、この点の発明，考案も種々提案さて
いるようである。
本発明は上記のごとき構造の多孔セラミック体の外周を
、新規構造のセラミック補強壁で補強することにより、
多孔セラミック構造体の強度を阿上し、かつ熱衝撃強度
も向上しようとするものである。
、新規構造のセラミック補強壁で補強することにより、
多孔セラミック構造体の強度を阿上し、かつ熱衝撃強度
も向上しようとするものである。
以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。第１
図（Ａ）、 （Ｂ）においーで、１は円柱形状の多孔
セラミック体であり、排気ガスのパティキュレート捕集
用として使用する場合にはこの多孔セラミック体１が捕
集部となる。この多孔セラミック体１は複雑に入り組ん
だ三次元網状構造のセラミック骨格１ａをもつとともに
、それらの間に形成された内部連通空間１ｂをもってい
る。
図（Ａ）、 （Ｂ）においーで、１は円柱形状の多孔
セラミック体であり、排気ガスのパティキュレート捕集
用として使用する場合にはこの多孔セラミック体１が捕
集部となる。この多孔セラミック体１は複雑に入り組ん
だ三次元網状構造のセラミック骨格１ａをもつとともに
、それらの間に形成された内部連通空間１ｂをもってい
る。
２は補強壁である。この補強壁２は上記多孔セラミック
体１の外周囲全域に亘って設けてあり、その多孔セラミ
ック体の外周囲のセラミンク骨格１ａを利用した構造で
ある。即ち、このセラミック骨格１ａの内部連通空間１
ｂの一部が、内部に（２） 微小空隙３をもったセラミック体４で充填された構造と
なっている。この空隙３は１０〜２０００μ程度の大き
さをもっている。なお、第２図は第１図（Ｂ）のＸ−Ｘ
断面を示している。
体１の外周囲全域に亘って設けてあり、その多孔セラミ
ック体の外周囲のセラミンク骨格１ａを利用した構造で
ある。即ち、このセラミック骨格１ａの内部連通空間１
ｂの一部が、内部に（２） 微小空隙３をもったセラミック体４で充填された構造と
なっている。この空隙３は１０〜２０００μ程度の大き
さをもっている。なお、第２図は第１図（Ｂ）のＸ−Ｘ
断面を示している。
次に上記の多孔セラミック構造体の一般的な製造方法を
具体的な例を挙げて示す。上記多孔セラミック体１の原
料として、コーディエライト原料粉末１００部（重量部
；以下同じ）、水１００〜１５０部、有機結合剤（例え
ば、メチルセルロール、ポリビニルアルコール）３〜７
部を混練してコーディエライト泥漿を調整する。この泥
漿に、単位長さ当たりのセル数８〜１３ｆｌＪ／ ｉ
ｎ ｃ ｈノ円柱状の形状をもつ三次元綱状構造の有機
物（例えば、ポリウレタンフォーム）を浸漬し、浸漬後
有機物内に残留しているコープイエライイト泥漿の余剰
分を遠心分離、圧縮エアなどで除去し、１００〜１２０
℃で２〜３時間乾燥する。上記有機物の骨格表面が完全
に原料微粉末で覆われるまで上記の浸漬−乾燥工程を繰
返す。
具体的な例を挙げて示す。上記多孔セラミック体１の原
料として、コーディエライト原料粉末１００部（重量部
；以下同じ）、水１００〜１５０部、有機結合剤（例え
ば、メチルセルロール、ポリビニルアルコール）３〜７
部を混練してコーディエライト泥漿を調整する。この泥
漿に、単位長さ当たりのセル数８〜１３ｆｌＪ／ ｉ
ｎ ｃ ｈノ円柱状の形状をもつ三次元綱状構造の有機
物（例えば、ポリウレタンフォーム）を浸漬し、浸漬後
有機物内に残留しているコープイエライイト泥漿の余剰
分を遠心分離、圧縮エアなどで除去し、１００〜１２０
℃で２〜３時間乾燥する。上記有機物の骨格表面が完全
に原料微粉末で覆われるまで上記の浸漬−乾燥工程を繰
返す。
ソノ後、１３００〜１４７ｏ℃で５〜１０時間（３）
焼成して第１図（Ａ）、 （Ｂ）に示す多孔セラミッ
ク体ｌを得る。
ク体ｌを得る。
一方、補強壁の原料としてコープイライト原料粉末１０
０部、水４０〜６０部、上記と同様の有機結合剤３〜７
部、先のコーディエライト原料より低温度で燃焼飛散す
る可燃性微粒子（例えばカーボン粒子）１０〜２０部を
混練し、粘度の高い泥漿を調整する。
０部、水４０〜６０部、上記と同様の有機結合剤３〜７
部、先のコーディエライト原料より低温度で燃焼飛散す
る可燃性微粒子（例えばカーボン粒子）１０〜２０部を
混練し、粘度の高い泥漿を調整する。
この泥漿を上記多孔セラミック体ｌの外周囲の骨格１ａ
の表面に例えばヘラなどを用いて塗り込み、その骨格１
ａの間の内部連通空間１ｂを埋め込む。
の表面に例えばヘラなどを用いて塗り込み、その骨格１
ａの間の内部連通空間１ｂを埋め込む。
コノ後に１３００〜１４７０℃で５〜ｌｏ時間焼成する
。
。
これにより、上記泥漿中のカーボン粒子は焼失し、その
焼失跡が微小空隙３となったセラミック体４が多孔セラ
ミック体１の外周囲に設けられ、補強壁２となる。
焼失跡が微小空隙３となったセラミック体４が多孔セラ
ミック体１の外周囲に設けられ、補強壁２となる。
上記構成によれば、多孔セラミック体ｌは本構造体がデ
ィーゼルエンジンから排出されるパティ（４） キュレートの捕集材として用いられる場合には、そのパ
ティキュレートを捕集する。一方、補強壁２は本構造体
の機械的強度を向上させるとともに多孔セラミック体ｌ
の内部に流入したガスの側面部からの漏れを防止する役
割を果たしている。
ィーゼルエンジンから排出されるパティ（４） キュレートの捕集材として用いられる場合には、そのパ
ティキュレートを捕集する。一方、補強壁２は本構造体
の機械的強度を向上させるとともに多孔セラミック体ｌ
の内部に流入したガスの側面部からの漏れを防止する役
割を果たしている。
ところで、補強壁２の内部構造が三次元網状を呈するセ
ラミック骨格１ａの内部連通空間１ｂをセラミック質４
に置き換え、このセラミック質４の内部に微小空隙３を
設けた構造になっている。
ラミック骨格１ａの内部連通空間１ｂをセラミック質４
に置き換え、このセラミック質４の内部に微小空隙３を
設けた構造になっている。
かかる構造により、有機物骨格の表面にセラミック原料
を付着させ、焼成した、有機物−骨格と類似の構造を有
する補強壁をもつもの（以下比較例という）に比較して
、外周部から均一な荷重を加えてその抵抗力を測定する
アイソスタテック強度において、比較例の強度１０＝１
５ｋｇ／−に対して本発明では強度２０〜３０ｋｇ／−
と優れている。
を付着させ、焼成した、有機物−骨格と類似の構造を有
する補強壁をもつもの（以下比較例という）に比較して
、外周部から均一な荷重を加えてその抵抗力を測定する
アイソスタテック強度において、比較例の強度１０＝１
５ｋｇ／−に対して本発明では強度２０〜３０ｋｇ／−
と優れている。
これは、比較例の補強壁のそれぞれのセラミック骨格の
内部に必ず芯材となった有機物骨格跡の空洞が残り、あ
たかも中空パイプのようであり、補強壁の内、セラミッ
ク質が占める割合が５体積％（５） 前後と非常にわずかであるのに対して、本発明の構造体
の補強壁２は三次元網状のセラミック骨格ｌａの間に形
成される空間ｉｂ内に空隙（ボア）３をもつセラミック
体４が充填された構造であって、補強壁２の内に占める
セラミック質は略９０体積％と多く、このため本発明に
おける補強壁２の強度が向上し、ひいては構造体全体の
強度が向上する。
内部に必ず芯材となった有機物骨格跡の空洞が残り、あ
たかも中空パイプのようであり、補強壁の内、セラミッ
ク質が占める割合が５体積％（５） 前後と非常にわずかであるのに対して、本発明の構造体
の補強壁２は三次元網状のセラミック骨格ｌａの間に形
成される空間ｉｂ内に空隙（ボア）３をもつセラミック
体４が充填された構造であって、補強壁２の内に占める
セラミック質は略９０体積％と多く、このため本発明に
おける補強壁２の強度が向上し、ひいては構造体全体の
強度が向上する。
また一方、耐熱衝撃性においても、この特性が主に空隙
率と強度により決定され、空隙率が蟲いと同時に強度の
優れたものが耐熱衝撃性に優れることが知られている。
率と強度により決定され、空隙率が蟲いと同時に強度の
優れたものが耐熱衝撃性に優れることが知られている。
比較例では空隙率の点では非常に優れているが、補強壁
のそれぞれの骨格の強度が弱いため、熱衝撃試験時に、
６００〜６５０℃でその補強壁に大きなりラックが発生
するのに対して、本発明の構造体では、見かけの空隙率
の点では低下の傾向にあるが、強度の向上により耐熱衝
撃温度７００〜７５０℃と比較例を上まわっている。ま
た本実施例に示したようなコーディエライト製構造体に
おいては、公知の事実となってい（６） る原料のＭｇＯ（マグネシア）供給成分の粒径が生成し
たコーディエライトセラミック質自体の多孔質化に大き
く影響を与えることを利用すると、セラミック質自体の
多孔質化が可能となり、耐熱衝に対する抗力がより高ま
る。更に、補強壁２の原料のセラミック泥漿に添加した
可燃性微粒子の量が任意に選択できるため、構造体の用
途に合わせた強度と耐熱衝撃性の両立が可能となる長所
もある。
のそれぞれの骨格の強度が弱いため、熱衝撃試験時に、
６００〜６５０℃でその補強壁に大きなりラックが発生
するのに対して、本発明の構造体では、見かけの空隙率
の点では低下の傾向にあるが、強度の向上により耐熱衝
撃温度７００〜７５０℃と比較例を上まわっている。ま
た本実施例に示したようなコーディエライト製構造体に
おいては、公知の事実となってい（６） る原料のＭｇＯ（マグネシア）供給成分の粒径が生成し
たコーディエライトセラミック質自体の多孔質化に大き
く影響を与えることを利用すると、セラミック質自体の
多孔質化が可能となり、耐熱衝に対する抗力がより高ま
る。更に、補強壁２の原料のセラミック泥漿に添加した
可燃性微粒子の量が任意に選択できるため、構造体の用
途に合わせた強度と耐熱衝撃性の両立が可能となる長所
もある。
第３図（Ａ）、 （Ｂ）は変形例を示す。これはセラ
ミック焼成温度より低温で燃焼飛散する可燃物微粉末を
添加した泥漿を用いて、ドクターブレード法、押し出し
法、ローラ法、乾式プレス法の内から適宜に選択した製
法によりグリーンシートを作製し、これを第２図（Ａ）
の多孔セラミック体ｌに巻き付は溶剤により接着した後
、焼成を行なうことにより、第２図（Ｂ）に示すように
セラミンク骨格１ａの外周部に、４の可燃性微粒子の飛
散跡の空隙３を有するセラミック体４で補強壁２を構成
してもよい。
ミック焼成温度より低温で燃焼飛散する可燃物微粉末を
添加した泥漿を用いて、ドクターブレード法、押し出し
法、ローラ法、乾式プレス法の内から適宜に選択した製
法によりグリーンシートを作製し、これを第２図（Ａ）
の多孔セラミック体ｌに巻き付は溶剤により接着した後
、焼成を行なうことにより、第２図（Ｂ）に示すように
セラミンク骨格１ａの外周部に、４の可燃性微粒子の飛
散跡の空隙３を有するセラミック体４で補強壁２を構成
してもよい。
（７）
なお、本発明の実施例において、可燃性微粒子としてカ
ーボン粒子を用いたが、他の無機物、あるいは有機物（
例えば木片）でもよく、要は燃焼により飛散するもので
あればよい。また、多孔セラミック構造体の材質として
もコーディエライト系に限らず、種々のセラミック材料
を用いることができる。
ーボン粒子を用いたが、他の無機物、あるいは有機物（
例えば木片）でもよく、要は燃焼により飛散するもので
あればよい。また、多孔セラミック構造体の材質として
もコーディエライト系に限らず、種々のセラミック材料
を用いることができる。
以上要するに、本発明においては、多孔セラミンク構造
体の機械的強度と耐熱衝撃強度とを向上できるという効
果がある。
体の機械的強度と耐熱衝撃強度とを向上できるという効
果がある。
第１図（Ａ）、 （Ｂ）は本発明の一実施例を示す斜
視図および断面図、第２図は第１図（Ｂ）のＸ−Ｘ断面
図、第３図（Ａ）、 （Ｂ）は変形例を示す斜視図お
よび断面図である。 ■・・・多孔セラミック体、ｌａ・・・骨格、ｌｂ・・
・空間、２・・・補強壁、３・・・空隙、４・・・セラ
ミック体。 代理人弁理士 岡 部 隆 （８）
視図および断面図、第２図は第１図（Ｂ）のＸ−Ｘ断面
図、第３図（Ａ）、 （Ｂ）は変形例を示す斜視図お
よび断面図である。 ■・・・多孔セラミック体、ｌａ・・・骨格、ｌｂ・・
・空間、２・・・補強壁、３・・・空隙、４・・・セラ
ミック体。 代理人弁理士 岡 部 隆 （８）
Claims (1)
- 三次元網状構造のセラミック骨格により形成された内部
連通空間をもつ多孔セラミック体の外周に補強壁を設け
たセラミック構造体であって、三次元綱状構造のセラミ
ック骨格間の空間に微小空隙をもったセラミック体が充
填された構造により前記補強壁を構成した多孔セラミッ
ク構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57033575A JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57033575A JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151381A true JPS58151381A (ja) | 1983-09-08 |
| JPS6140550B2 JPS6140550B2 (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=12390325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57033575A Granted JPS58151381A (ja) | 1982-03-03 | 1982-03-03 | 多孔セラミツク構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4670304A (en) * | 1984-08-03 | 1987-06-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Process for producing porous ceramic bosy |
-
1982
- 1982-03-03 JP JP57033575A patent/JPS58151381A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4670304A (en) * | 1984-08-03 | 1987-06-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Process for producing porous ceramic bosy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140550B2 (ja) | 1986-09-10 |
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