JPS602272B2 - コ−ジエライト体の製造方法 - Google Patents

コ−ジエライト体の製造方法

Info

Publication number
JPS602272B2
JPS602272B2 JP55149535A JP14953580A JPS602272B2 JP S602272 B2 JPS602272 B2 JP S602272B2 JP 55149535 A JP55149535 A JP 55149535A JP 14953580 A JP14953580 A JP 14953580A JP S602272 B2 JPS602272 B2 JP S602272B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cordierite
raw material
coefficient
thermal expansion
powder
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.)
Expired
Application number
JP55149535A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5777070A (en
Inventor
和宏 井ノ口
満 浅野
邦夫 岡本
友彦 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP55149535A priority Critical patent/JPS602272B2/ja
Publication of JPS5777070A publication Critical patent/JPS5777070A/ja
Priority to US06/511,723 priority patent/US4476236A/en
Publication of JPS602272B2 publication Critical patent/JPS602272B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコージェライト体の製造方法に関するもので、
すべての方向に同様の低熱風彰腹係数を有するコージェ
ラィト体を製造すること、機械的強度のすぐれたコージ
ェラィト体の製造すること、および耐熱衝撃性にすぐれ
た自動車排気ガス浄化用触媒担体として用いるに適した
コージヱラィト体を得ることを目的とするものである。
コージエライト(2Mg0・2AI203・$j02)
は低熱駒彰眼性にすぐれていることより、急激な冷熱サ
イクルが繰返されるために耐熱衝撃性が要求される部品
、例えば排気ガス浄化用触媒担体の構成材料として用い
られている。コージェラィトの熱膨脹係数は一般に26
.0×10‐7/℃(25〜1000qo)とされてい
た。
しかし最近、各産業界で更に耐熱衝撃性にすぐれたセラ
ミックが要求され、種々の研究がなされた結果、材料中
に含まれるナトリウム、カリウム、カルシウム等のアル
カリ金属、アルカリ士類金属、および熱風彰脹性の低下
に障害となると考えられる他の不純物を極力除去するこ
とで、17.0×10‐7/℃(25〜100000)
の低熱膨脹性のコージェラィト体が得られるようになっ
た。更にコージェラィト結晶子がもつ異方性を配向させ
ることで、少くとも一方向での熱膨脹係数が11.0×
10‐7/℃(25〜1000q0)ないしそれ以下と
いうコージェラィト体が得られることが報告されている
例えば米国特許第3885977号には、板状の、ある
いは処理中に層分離して板状粒子となった粘土を含むコ
ージェラィト調整バッチ原料を、原料中の板状粘土が平
面的に配向するような手断例えば押出成形にて成形し、
乾燥焼成することにより、一方向に11.0×10‐7
/℃の低膨脹性を示すコージェラィト体が得られること
が記載されている。確かに、板状の粒子形態のカオリン
鉱物やタルクを主成分とするバッチ原料を押出成形の如
きアニソスタティックな成形手段にて成形することによ
り板状粒子に平面的な配向が与えられ得られたコージェ
ラィト体は押出方向に沿う方向に低膨脹性を示す。
しかしながら押出方向に直角な方向およびコージェラィ
ト体の厚さ方向の熱膨脹係数は押出方向のそれに比して
依然として大きく、その差は押出方向の熱膨脹係数が小
さくなる程大きくなる。このように各方向間で熱膨脹係
数に大きな差異があると、急激な冷熱サイクルが与えら
れた場合に熱歪みが生じ破損されやすい。このようなコ
ージェラィト体によりハニカム構造の排気ガス浄化用触
媒担体を構成せしめた場合、たとえ壁厚を薄くしても冷
熱サイクルの繰返しにもとずく熱歪みが構造体を破損す
る原因となる。発明者らはかかる実情に鑑み、コージェ
ラィト体のすべての方向で同等の熱膨脹係数を、しかも
低い熱膨脹係数を得るために多くの研究、実験を重ねた
結果、カオリン鉱物およびタルクを主成分として含む原
料に予め合成されたコージェラィト粉末を混合したバッ
チ原料を用い、この原料を成形し焼成して得られるコー
ジェラィト体は、たとえ押出成形などのァニソスタティ
ックな成形法を用いた場合においても、すべての方向に
同等の熱膨脹係数を与え得ることを確認した。
本発明に使用するコージェラィト調整用のバッチ原料は
カオリン鉱物およびタルクを主成分として含むもので、
その他に水酸化アルミニウム、ァルミナ、無水錘酸等を
配合することができる。
タルクとしては生タルクとともに仮焼タルクを併用する
ことができる。熱的に安定な仮蟻タルクを含有せしめる
ことにより焼成時のコージェラィト体の熱変形を少くす
ることができる。本発明においてバッチ原料中に配合せ
しめる合成コージェライト粉末は、上述の原料と同様の
成分よりなるもので、これ等の原料を鷹練し一般にコー
ジェラィト体を焼成する場合と同様の条件例えば最高温
度1400oo、5時間程度の焼成を行ない、得られた
合成コージェラィト体を板状の形態を残さないように不
定形状に微粉砕したものである。また合成コージェラィ
トを含むバッチ原料の化学組成は、実質的にコージェラ
ィトの理論組成(Mg0:13.78重量%、AI20
3:34.8錠重量%、Si02:51.36重量%)
となるように調整すべきである。合成コージェラィト粉
末のバッチ原料への配合は、極めて徴量の配合でも得ら
れたコージェラィト体の各方向での熱膨脹係数の均等化
に貢献する。
発明者らの実験によればバッチ原料中の合成コージェラ
ィト量を1.0〜75.0重量%とし、該原料を細いス
リットより押出成形して後焼成して得たコージヱラィト
体は、押出方向は勿論、これに直角な方向および板厚方
向のいずれの方向においても16.0×10‐7/℃(
25〜1000午C)以下の低い熱膨脹係数を示し、更
に合成コージェラィト粉末の含有量を選ぶことにより、
各方向ともに14.0×10‐7/℃以下で、かつ均等
な熱膨脹係数を示した。このように本発明により得られ
たコージェライト体は、各方向において低い、かつ均等
な熱膨脹係数を示すとともに、機械的強度においても極
めてすぐれていることが確認された。実験例 1 第1表に示す化学組成(重量%、以下同じ)を有する原
料を第2表に示す各種の調合割合で混合し、これにバイ
ンダーおよび水を加えて混練した後、縦5仇岬、横3肌
の長方形のスリットを有するシート押出しダイスを用い
て第1図に示すようなシ−トを矢印A方向へ押出成形し
た。
そして押出成形されたシートを1400oo、5時間保
持で焼成してコージェラィト体を得た。なお原料の仮擬
タルクとしては、積層状の生タルクを粉砕し(001)
面に沿って男開して板状の粒子とし、しかる後に仮暁し
たものを用いた。また合成コージェラィト粉末としては
、第2表の調合原料Aをあらかじめ最高温度14000
0、5時間保持して焼成しコージェラィト化した後、ラ
ィカィ機で粉砕し更にボールミルにて6時間微粉砕して
得た不定形状で平均粒子径13.36仏のものを用いた
。第2表の調合原料はいずれも化学組成がコージェラィ
トの理論組成に調整されている。第1表中、1glos
sは灼熱減量を示す。次に上記のようにして得られたコ
ージェラィト体の熱膨脹係数を、押出方向く第1図×方
向)、押出方向に直角な方向(第1図Y方向)および厚
さ方向(第1図Z方向)について測定した。
×方向およびY方向の測定試料としては、それぞれX方
向およびY方向に長さ50.0脚の試料を用いた。Z方
向測定試料としては押出成形直後のシートの複数を積層
し圧俵して全体の厚さを50.仇岬とし、1400qo
、5時間の焼成を行なったものを用いた。各試料につい
ての熱膨脹係数(×10‐7/℃の測定結果(25〜1
00ぴ0)を第3表に示す。第3表における実験(A、
B、C、・・・・・・・・・)はそれぞれ第2表の調合
原料(A、B、C、・…・・・・・)を用いたものを表
す。第3表より知られるようにバッチ原料に合成コ−ジ
ヱラィト粉末を添加することにより熱膨脹係数の異万性
が失なわれ、各方向での熱膨脹係数が均等化する。その
理由としては、押出成形したシート材を焼成する際のコ
ージェラィト結晶相の生成反応において合成コージェラ
ィト粉末が反応の核となり、押出成形時にいったんは平
面的に配向されたカオリナイトおよびタルクの板状粒子
の配向性がくずされることによるものと考えられる。ま
た、合成コージェラィト粉末の添加量が増してバッチ原
料中の合成コージェラィト含有量が100%(合成コー
ジェラィト粉末のみのバッチ原料)に近ずくと熱膨脹係
数が増加するのは、合成コージェラィト粉末間同志の焼
結反応となり、この焼結反応は非常に高温でなされるの
で反応性が低下することによるものと考えられる。
バッチ原料中の合成コージェラィト粉末含有量としては
第3表より知られる如く、1.0%(実験D)〜75.
0%(実験R)が適当で、この範囲では各方向での熱膨
脹係数は16.0×10×10‐7/℃以下となる。
特に2.0%(実験F)〜35.0%(実験M)では各
方向での熱膨脹係数は極めて近似し、かつ15.0×1
0‐7/℃以下である。実験例 2 上記第2表中の本発明による調合原料E、J、Rよび比
較例たる調合原料A、B、Uを用いスリット幅0.3仇
吻、300セル/i〆のハニカム成形用ダイスにて押出
成形をし、成形体を乾燥した後、最高温度1400qo
、5時間保持で焼成して第2図に示すようなコージェラ
イトのハニカム構造体(直径116.5肋、高さ76.
2肌)を得た。
そして、これ等6種類のハニカム構造体について次の方
法で耐熱衝撃試験を行なった。所定の温度に設定した電
気炉に室温(約25q0)にある上記ハニカム構造体を
すばやく入れ5び分間保持する。
次に上記ハニカム構造体をすばやく敬出し室温まで放冷
する。
このサイクルを5回まで繰返し、ハニカム構造体の割れ
たときの炉内設定温度およびサイクル回数をもってハニ
カム構造体の耐熱衝撃性を評価した。
その結果を第4表に示す。この結果より知られるように
実験A、Bのコージェラィト体(バッチ原料中の合成コ
ージェラィト粉末量が過少であるため各方向間の熱膨脹
係数の差が大きい)および実験Uのコージェラィト体(
バッチ原料として合成コージェラィト粉末のみを用いて
いるため各方向間の熱腿鞍帳係数はほぼ同一であるが熱
膨咳眼係数自体が大きい)に比べ実験E、J、Rのコー
ジェラィト体は耐熱衝撃性がすぐれている。次に第2表
の原料E、J、Rより得たハニカム構造体と原料A、B
、Uより得たハニカム構造体をそれぞれ3個準備し、こ
れ等を800qoに設定した電気炉に5び分間入れて炉
内より取出し室温まで放冷する冷熱サイクルを繰返し行
ない、割れが生じるまでのサイクル回数を比較した。
結果を第5表に示す。この場合も、E、J、Rのコージ
ェライト体はA、B、Uのコージェラィト体よりもすぐ
れた耐熱衝撃性を示した。実験例 3 実験例2における原料E、J、Rおよび原料A、B、U
より得られたハニカム機造体について各方向(第2図の
X,,Y,,Z方向)の圧縮破壊強度を測定した。
X,方向はハニカム構造体の軸万向、Y,方向はセルの
壁厚に直角方向、Z,方向は四角形のセルの対角線方向
である。結果を第6表に示す。
第6表より原料中に合成コージェラィト粉末が添加され
たコージヱラィト体(E、J、R)は、原料中に合成コ
ージヱライト粉末が添加されていない合成コージェラィ
ト体(A、B)および合成コージェライト粉末のみより
なる合成コージェラィト体(U)よりも機械的強度がす
ぐれている。上記の如く、本発明は従釆用いられている
カオリン族鉱物およびタルクを主成分とするバッチ原料
にあらかじめ合成されたコージェラィト粉末を添加し、
このバッチ原料を成形して焼成することによりコージェ
ラィト体を製造することを特徴とするもので、本発明に
より得られるコージェラィト体は、たとえアニソスタテ
ィックな成形手段により成形された場合でも熱膨脹係数
に異万性がなく、各方向にほぼ均一な、かつ低い熱膨脹
係数が示される。
従って本発明によるコージェラィト体は急激な冷熱サイ
クルが与えられた場合でも極めてすぐれた耐熱衝撃性が
発揮される。また、機械的強度にもすぐれている。従っ
て自動車の排気系に設置される排気ガス浄化用触媒担体
などの如く、急激な冷熱サイクルが繰返され、また振動
を受けるコージェラィト体の製造に適用して極めて有効
である。第1表 第2表 第3表 第4表 第5表 第6表
【図面の簡単な説明】
第1図は押出成形により得られたコージェラィト体のモ
デル図、第2図はハニカム構造コージヱラィト体の斜視
図である。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 カオリン族鉱物およびタルクを主成分とし、かつあ
    らかじめ合成された不定形状のコージエライト粉末を含
    むバツチ原料を化学組成が実質的にコージエライトの理
    論組成となるように配合し、成形、焼成することを特徴
    とする等方的な熱膨脹係数を有するコージエライト体の
    製造方法。 2 上記コージエライト粉末として、カオリン族鉱物お
    よびタルクを主成分とするバツチ原料を化学組成が実質
    的にコージエライト体の理論組成となるように配合し、
    これを焼成して得られたコージエライト体を不定形状に
    粉砕して得た粉末を用いる特許請求の範囲第1項記載の
    コージエライト体の製造方法。 3 上記バツチ原料中のコージエライト粉末の配合量を
    1.0〜75.0重量%とした特許請求の範囲第1項記
    載のコージエライト体の製造方法。 4 上記成形の手段として押出成形を行なう特許請求の
    範囲第1項記載のコージエライト体の製造方法。
JP55149535A 1980-10-24 1980-10-24 コ−ジエライト体の製造方法 Expired JPS602272B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55149535A JPS602272B2 (ja) 1980-10-24 1980-10-24 コ−ジエライト体の製造方法
US06/511,723 US4476236A (en) 1980-10-24 1983-07-08 Method for producing a cordierite body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55149535A JPS602272B2 (ja) 1980-10-24 1980-10-24 コ−ジエライト体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5777070A JPS5777070A (en) 1982-05-14
JPS602272B2 true JPS602272B2 (ja) 1985-01-21

Family

ID=15477256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55149535A Expired JPS602272B2 (ja) 1980-10-24 1980-10-24 コ−ジエライト体の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4476236A (ja)
JP (1) JPS602272B2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0227482B1 (en) * 1985-12-27 1991-07-24 Ngk Insulators, Ltd. Cordierite honeycomb structural body and method of producing the same
US4851376A (en) * 1986-03-08 1989-07-25 Ngk Insulators, Ltd. Cordierite ceramic body having low thermal expansion coefficient, process for producing the same, and method of evaluating cordierite composition
US4745092A (en) * 1987-04-27 1988-05-17 The Dow Chemical Company Strengthened cordierite having minor amounts of calcia
US4973566A (en) * 1989-05-16 1990-11-27 Coors Ceramics Company Cordierite material useful in a heat source retainer and process for making the same
US5064790A (en) * 1989-12-19 1991-11-12 Uop High density cordierite ceramics from zeolite
US5021373A (en) * 1990-03-02 1991-06-04 Applied Ceramics, Inc. Porous cordierite compositions with improved thermal expansion characteristics
US5296423A (en) * 1992-01-03 1994-03-22 Corning Incorporated Cordierite substrates
JP2981107B2 (ja) * 1994-03-07 1999-11-22 日本碍子株式会社 コージェライトハニカムセラミックスの製造方法
JP3834842B2 (ja) * 1994-08-25 2006-10-18 株式会社デンソー コーディエライトセラミック体の製造方法
JP2000279823A (ja) 1999-03-31 2000-10-10 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体及びその製造方法
JP4516275B2 (ja) * 2003-01-24 2010-08-04 株式会社デンソー コージェライトセラミック体の製造方法
EP1674527B1 (en) * 2003-10-14 2012-05-23 Mitsubishi Plastics, Inc. Flame-retardant injection-molded object
US8663545B2 (en) * 2004-03-31 2014-03-04 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing honeycomb structure and honeycomb structure
US7618699B2 (en) * 2006-06-30 2009-11-17 Corning Incorporated Low-microcracked, porous ceramic honeycombs and methods of manufacturing same
US7927682B2 (en) * 2006-06-30 2011-04-19 Corning Incorporated Low-microcracked, porous ceramic honeycombs and methods of manufacturing same
US8974724B2 (en) * 2006-11-29 2015-03-10 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method
US20090297764A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Douglas Munroe Beall Stablized Low-Microcracked Ceramic Honeycombs And Methods Thereof
US8389101B2 (en) * 2009-05-29 2013-03-05 Corning Incorporated Lanthanum-containing cordierite body and method of manufacture
US9999879B2 (en) 2013-05-30 2018-06-19 Corning Incorporated Formed ceramic substrate composition for catalyst integration
US20140357474A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Corning Incorporated Formed ceramic substrate composition for catalyst integration
JP6279504B2 (ja) * 2015-03-25 2018-02-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
CN113912411A (zh) * 2021-09-22 2022-01-11 云南菲尔特环保科技股份有限公司 一种堇青石耐热冲击薄壁催化剂载体及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3885977A (en) * 1973-11-05 1975-05-27 Corning Glass Works Anisotropic cordierite monolith
JPS52123408A (en) * 1976-04-08 1977-10-17 Ngk Insulators Ltd Cordierite ceramic honeycombs and manufacture

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001028A (en) * 1974-05-28 1977-01-04 Corning Glass Works Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates
JPS5382822A (en) * 1976-12-28 1978-07-21 Ngk Insulators Ltd Cordierite ceramics
US4235855A (en) * 1978-12-06 1980-11-25 Gte Products Corporation Method for producing high strength low expansion cordierite bodies
JPS583802B2 (ja) * 1979-09-12 1983-01-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 ハニカム成型用ダイスの製造方法
JPS5782174A (en) * 1980-11-08 1982-05-22 Nippon Soken Manufacture of cordierite body

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3885977A (en) * 1973-11-05 1975-05-27 Corning Glass Works Anisotropic cordierite monolith
JPS5075611A (ja) * 1973-11-05 1975-06-20
JPS52123408A (en) * 1976-04-08 1977-10-17 Ngk Insulators Ltd Cordierite ceramic honeycombs and manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5777070A (en) 1982-05-14
US4476236A (en) 1984-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS602272B2 (ja) コ−ジエライト体の製造方法
CA1059160A (en) Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates
EP0037868B2 (en) Method of producing low-expansion ceramic materials
US4295892A (en) Cordierite ceramic honeycomb and a method for producing the same
US3954672A (en) Cordierite refractory compositions and method of forming same
US4307198A (en) Low-expansion ceramics and method of producing the same
US4399052A (en) Activated carbonaceous honeycomb body and production method thereof
JPS6356187B2 (ja)
US5053092A (en) Method for producing a sinterable extruded laminated article
JPH0640779A (ja) コージーライトボディおよびそのボディの製造方法
JPH0218309B2 (ja)
US4279849A (en) Method for producing cordierite ceramic honeycomb structural bodies
US20070298958A1 (en) Method For Manufacturing Silicon Carbide Based Honeycomb Structure And Silicon Carbide Based Honeycomb Structure
US6703337B2 (en) Ceramic media
US6770111B2 (en) Pollucite-based ceramic with low CTE
JPH02160661A (ja) カルシウムジアルミネート/ヘキサルミネートセラミック構造
US4385129A (en) Method for producing a cordierite body
JPS5919072B2 (ja) コ−ジエライト体の製造方法
US5962351A (en) Method of producing β-spodumene bodies
JPH0463023B2 (ja)
JPH0127990B2 (ja)
JPH0127991B2 (ja)
JPS62182158A (ja) コ−ジェライトハニカム構造体及びその製造方法
JPH066506B2 (ja) 低膨脹セラミックス製法
JPS61295283A (ja) 低熱膨張性セラミツク多孔体の製造方法