JPS6033783B2 - アルミニウムチタネ−ト質のハニカム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規かつ有用なアルミニウムチタネート質の
ハニカム特に還元性雰囲気で使用するに通したハニカム
に関するものである。

自動車などの内燃機関の排ガス中には一酸化炭素、炭化
水素などの有害成分が含まれており、一般の工業装置か
らの廃ガスとともに大気汚染の原因となっており、公害
防止の観点からこれらの有害成分の無害化が必要であり
、その一つとして触媒装置が最も有効なものと考えられ
ている。

この自動車などの排ガス浄化用触媒としては現在一般に
大きく分けて、ベレット（粒）状触媒と、一方向又は二
方向に多数のガス流通路が貫通するようセラミックスの
薄壁で区画形成されたハニカム状の一体型（モノリシッ
ク）触媒のいずれかが実用的なものとして採用されてお
り、なかでも後者のハニカム状セラミックス成形体は、
排ガスの圧損が小さいこと、振動下での耐摩耗性が高い
こと、軽量かつ小型使用が可能なことなどの利点を有し
ており、触媒の耐久性が向上して、近年その使用が増大
している。しかし、これらのハニカムは、その構造上粒
状物に比較して熱衝撃に対する抵抗性が十分でないため
、まず材質的には熱膨脹収縮の小さい低膨脹で耐熱性の
あるセラミックスで形成されたものでなければならず、
このことはセラミックスハニカムがこの種用途に全面的
に使用され得ない大きな制限の一つになっている。

これまでにセラミックスハニカムの材質として広く知ら
れているものとしては、アルミナ・シリ力（ムライト）
，アルミナ，ジルコニアーアルミナ，ジルコニアーマグ
ネシア，ムライト，ジルコニアーシリ力（ジルコン），
ジルコンームライト，チタニア，マグネシアーアルミナ
スピネル，ジルコニアなど或は特殊なものとして非酸化
物のセラミックスからなる窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４），カ
ーボン（Ｃ）なども提案されたこともあるが、後述する
マグネシア・アルミナ。

シリカ（２Ｍｇｏ・２Ｍ２０３・＄ｉ０２：コージエラ
イト），リチア・アルミナ．シリ力（Ｌｊ２０・ＡＩ２
０３・ｎＳｉ０２；ｎ：２一８，８−スボジウメンなど
）質のものを除いてほとんど実用的に使用されたことは
ない。その理由は多くのものが熱膨脹率が大きすぎるこ
とや高温で酸化消耗するなどのためであり、これらに対
する改良は、最近より厳しい使用条件が・要求されるに
ともなってさらに重要視されており、これらの観点から
すればこれらの材質による今後の期待はほとんどない。

これに対し、現在最も広く採用されているものは、前述
したコージェラィト質のものであり、これはセラミック
スとしての低膨脹性の特質（熱膨脹率１０００ｏｏで０
．１２〜０．３％）及び比較的良い高温安定性（分解し
にくい）を備えているものである。

また、前述した８ースポジウメン組成のものは、コージ
ェラィトより低い膨脹率（１０００００で−０．１〜一
０．２％）をもつものであるが、使用可能温度が１２０
０ｑＣ以下と低く、より高い耐熱性を要求されている現
在においてはほとんど採用されなくなつているし、今後
も可能性は低い。

このようにコージェラィト質のハニカムは、現在有用さ
れているものであるが、いくつかの問題点も有している
。

まずその一つは、より高い耐熱性の要求であり、これは
エンジンの改良或は瞬間的な高温の発生（バックファイ
ヤーなど）やより長期的な使用にも耐える耐久性のため
であり、他の一つは、より大きな耐熱衝撃性に対する要
求である。

一方、触媒担体となるセラミックスハニカムとして必要
な成形体としての物性（材料特性）としては次のことが
要求される。

即ち、触媒担特のため高い気孔率が要求されること及び
高価な触媒をより有効に使うためハニカム壁厚がより薄
いものが必要となる趨勢にあることから材料強度が大き
いことがそれである。

この問題は、一般に高い気孔率を与えようとすれば強度
が低下する関係にあることから両者の性質をともに満足
することは難かしく、これまで望ましい形で解決されて
いない。本発明者らは、これらの観点から、従来の問題
点についてその全て或は大部分を同時に解決又は改良し
うるセラミックスハニカムを開発すべく種々検討、研究
し、ほ）、満足しうる開発に成功したのである。

即ち、本発明は、端的にいうと、特に自動車排ガス浄化
用に使用するセラミックヌせ・ニカムとして好適な、高
耐熱性、高気孔率、高圧縦強度、低熱膨脹率という全て
は両立し難い特性をうまく兼備した新規かつ有用なセラ
ミックスハニカムを提供することに成功したものである
。

具体的に本発明を述べると、本発明は、薄壁で区画され
た多数の流通路を有する焼成されたハニカムにおいて、
焼成されたハニカムを形成している材料は、化学成分的
に、主成分としてアルミニウムチタネート組成が重量％
で８０％以上からなり、かつ重量％で、Ｓｉ０２が３〜
１５％、い２０３，Ｃｅ０２及びＹ２０３から選ばれる
１種以上が２％から５％までの量存在していることを特
徴とするアルミニウムチタネート質のハニカムを要旨と
するものである。

本発明を以下詳しく説明するが、まず本発明でいうアル
ミニウムチタネート質（以下アルチタと略称する）のハ
ニカムとは及びその用途について説明する。

まず、本明細書において、ハニカムとは、薄壁で区画さ
れた多数のガス流通路を有する焼成された蜂の巣状構造
をもつものであり、ガス流通方向に垂直なガス流通路の
断面形状は６角形に限らず、８角形、４角形、三角形、
円形など種々の形状のものが可能であり、開口部（流通
路）の大きさ、薄壁の厚みなどの典形的範囲については
後述する。

また、本発明アルチタハニカムは前述したような経緯か
らして自動車などの排ガス浄化用触媒担体として最適な
ものとして開発されたものであるが、勿論工業装置から
の排ガス浄化用にも或は触媒担体以外の用途にも使用し
うるものである。

例えば、熱交換用担体、バーナータイル、頚射壁、ヒー
ター、サーマルリアクター、櫨過器、断熱構造体、高温
流体用オリフィスなどがそれである。本発明ハニカムは
、前述及び後述する如く、焼成された材料の主組成が化
学成分的にアルチタ（針２０３・Ｔｉ０２）からなるも
のであって、特定の成分として、Ｓｉ０２とり２０３，
Ｃｅ０２及びＹ２０３のいずれかを特定量含み所定の材
料特性を備えているものである。前本発明における特定
の組成成分の選択、配合によりもたらされる材料特性は
、通常製造上両立し難いものであり、本発明の材質とし
て選択したアルチタにおいてもそれのみでは例外ではな
かった。

例えば、アルチタにおいて通常熱膨脹率は暁結が進むに
つれて小さくなるが、気孔率の大きい充分に焼絹が進ん
でいない材質では熱膨脹率が大きくかつ強度も小さいも
のとなる。本発明は、このような問題を主としてアルチ
タの選択とその組成物中に特定量のＳｉ０２並びに凶２
０３，Ｙ２０３，Ｃｅ０２などの成分の配合とさらに望
ましくはＮ２０３とＴｉ０２の配合比を規定し、解決し
たのである。

アルチタ材料は蛾結しないと強度が出ず、通常競結には
Ｓｉ０２成分は効果のあるものの一つであることは知ら
れているが、アルチタによるハニカムの成形については
全くこれまで思いもよらないことであったし、Ｓｉ０２
を加えてもそのようものが実用的に得られるかまして、
Ｓｉ０２の他に、山２０３，Ｙ２０３，Ｃｅ０２などを
配合することなど考えられもしなかった。

このことは、アルチタが今まで高温での安定性に乏しく
実用的な材料として注目されていなかったことにもよる
のであるが、本発明では、Ｓｉ０２，Ｌａ２０３，Ｙ２
０３，Ｃｅ０２量の特定などにより前述した望ましい特
性の成形されたハニカムの提供に成功したのである。本
発明ハニカムともたらすＳｉ０２量はこれまでにおいて
は焼成されたハニカム中の化学成分として重量％（以下
、本明細書では特別の記載ない限り同じ）で３〜１５％
、特には４〜１０％である。

これは、Ｓｉ０２の配合量が少ないと強度が４・さく、
多いと熱膨脹率が大きくなり、アルチタハニカムとして
の特性を具現し易なくなってしまうなどのためである。
本発明のアルチタハニカムの物性については詳しく後述
するとして、ここでまずそのようなハニカムをもたらす
製造法についてこのＳｉ０２とともに凶２０３，Ｙ２０
３，Ｃｅ０２の配合並びに山２０３，Ｔｉ０２比につい
て特に配慮した望ましい製造法を中心として説明する。

本発明の望ましい方法は、主成分としてのアルチタ或は
少くとも焼成によりアルチタ組成を形成しうる原料を主
原料として含むセラミックス可塑性組成物を、ハニカム
形状に押出し成形できるダイス（型）内を押し進めるこ
とにより、押出し方向に薄壁で区画された多数のガス流
通路を形成した一体型のハニカム構造体に成形し、この
成形体を乾燥、焼成することにより、成形体の材料がア
ルチタ組成を主成分とし、特定のＳｉ０２成分とは２０
３，Ｃｅ０２及びＹ２０３の少くとも１以上の成分を含
むもので、これにより焼成されたハニカムの材料特性が
、押出し方向の特性として、熱膨脹率が１０００００で
０．１５％以下、圧縮強度が閉口率を０に換算して３５
０ｋ９／地及び気孔率が３５％以上であるセラミックス
ハニカムを得ることを可能とするものであり、まずセラ
ミックスの可塑性組成物が調整される。ここで、セラミ
ックス可塑性組成物とは、予め合成されたアルチタ或は
ハニカム成形後焼成によりアルチタを生成しうる原料を
主原料としこれに特定成分として配合される成分をもた
らす耐火原料混合物を中心としてつくられるもので、押
出し成形ダイス内を押し進めるように流動性のある組成
物となっているものである。

この流動性即ち、可塑性を付与するには、粘度調整物質
としての有磯重合体、例えばメチルセルロースや澱粉な
どであってもよいし、また粘土に水を加えたものであっ
てもよい。いずれにしても後述するように粘土の配合は
可塑性の付与とともに本発明ハニカムへの高強度をもた
らすためにも望ましいことである。また、可塑性組成物
には、焼成されたハニカムの熱膨脹率を小さくするため
には、ある程度焼成収縮を伴う焼結が不可避であり、気
孔率が３５〜４５％程度で、低膨脹かつ高強度の暁給体
とするには気孔率付与材を添加することが好ましい。

尚、気孔率付与材としては、前述の粘土調節物質として
加えられるメチルセルロースも有効であるが、他にセル
ロースなどを混入する。

尚、これらの嘘結材及び気孔率付与材は、後述するアル
チタを予め合成する際に加えておいてもよく、特に熱分
解防止剤や競綾材として作用する特定の成分などについ
ては、アルチタ合成時に加えておいた方が有利でもある
。

ここで本発明をもたらす各成分について説明する。

まず、セラミックス可塑性組成物の主原料をしめる耐火
原料について説明すると、これはアルチ夕を生成するア
ルミナ（ＡＩ２０３）原料であり、チタニア（Ｔｉ０２
）原料である。

本発明において望ましい方法は、このアルチタについて
は、セラミックス可塑性組成物に配合するときに、その
全部又は多くを予め合成された原料として用意しておく
ことである。ここで、このアルチタの合成についてふれ
ると、これはアルミナ原料、チタニア原料及び焼結材、
熱分解防止剤、結合剤などの混合物を適当な形に成形後
焼成することで合成される。

アルミナ原料としては、アルミナ（ＡＩ２０３）粉末、
ボーキサイト粉末などでも利用できるが、特には焼成に
より酸化物であるアルミナを生成する水酸化アルミニウ
ムを出発原料として用いるものが最も望ましい。

これは水酸化アルミニウムの使用が原料コストや原料の
純度、合成の容易さ、などの点で有利であり、高い物性
のハニカムを得やすいからである。チタニア原料として
は、Ｔｉ０２化合物として通常アナターゼ型の合成Ｔｉ
０２が使用されるがルチル砂の粉末でも良い。

また、Ｎ２０３とＴｉ０２の配合比率は、理論組成に対
してモル比で１．０５：０．９５〜０．８０：１．２０
の範囲にするのが望ましい。

これは山２０３：Ｔｉ０２＝１．０５：０．９５よりＡ
Ｉ２０３量が増大すると熱膨脹率が大きくなり、一方、
山２０３：Ｔｊ０２＝０．８０：１．２０よりＴｊ０２
量が増大すると強度が小さくなる。さらに高温安定性に
ついても上記範囲が他の成分との関係でも好ましいから
である。これらの原料からの或いは合成したアルチタ材
料の暁結にはＳｉ０２並びにＬａ２０３，Ｙ２０３，Ｃ
ｅ０２などの添加が望ましくは予め必要であり、その配
合量は後述の如く充分な配慮がなされることにより本発
明がもたらされることが見し、出された。

即ち、前述した如く、まず焼成されたハニカムにおける
Ｓｉ０２成分の配合量は３〜１５％が必要で好ましくは
４〜１０％が望ましいのであるが、特にこれらのＳｉ０
２成分のうちの一部、具体的には１０〜６０％を、予め
セラミックス可塑性組成物の耐火原料として使うアルミ
ニウムチタネート合成原料の製造時に添加しておくとよ
いことも見し、出された。即ち、Ｓｉ０２成分は、アル
チタ合成時に１０〜６０％を、残りの９０〜４０％を押
出し用のセラミックス可塑性組成物の調合時に、合成さ
れたアルチタとは別に粘土などとして配合することであ
り、このようにすることにより、ハニカムとしての卓越
した材料特性をすべて兼備したハニカムの提供が有利に
可能となったものである。

さらにいえば「 このようなＳｊ０２の配分は、焼結体
の強度に最もすぐれた効果をもたらすことが見し、出さ
れた。ここで、本発明ハニカムをもたらすＳｊ０２以外
の成分として必須であるＬａ２０３，Ｃｅ０２，Ｙ２０
３について説明すると、これらの成分は本発明において
は焼給剤としては勿論のこと、Ｓｉ０２と相乗的に作用
して、ァルチタの高温における分解を抑制する即ち高温
安定剤さらには高温強度をもたらす成分として有効に作
用するものである。これらの成分は、望ましくはＳｉ０
２と異ってその全部を通常アルチタ原料を合成するとき
に予め特定量加えておくのが有利であるが、場合によっ
ては、ハニカム成形前の可塑性組成物のなかに配合して
おくことも可能である。

これらの成分は、通常配合される形態として、酸化物と
して加えられるが、勿論、焼成により酸化物となる化合
物として加えられてもよい。

これらの成分についてさらに説明すると、なかでも仏２
０３は最適なものであることが見し、出された。即ち、
仏２０３は、焼結体の強度に対してＳｉ０２と共に作用
してすぐれた効果をもたらすが、高温での安定性に対し
てもＳｉ０２と相乗的に作用して卓越した効果をもたら
すことが見い出された。

従来、アルチタハニカムは、高温での安定性に対して致
命的な欠点を有し、それがために工業的に使用されるこ
とが考えられなかった。即ち、９００ｏｏ〜１４００ｏ
ｏの範囲においてＡＩ２０３・Ｔｉ０２はＡＩ２０３と
Ｔｉ０２に分解し、低膨脹性、強度などの特性が失なわ
れるという欠点を有していた。特に還元性の雰囲気にお
いてはその傾向が顕著であった。本発明においては、こ
れらの欠点を補う目的で、さまざまな検討を加えた結果
、Ｓｉ０２と仏２０３との組合わせによって、アルチタ
ハニカムの低膨脹性を損なわずに高温安定性を改良する
ことに成功したものである。Ｌａ２０３の代りにＹ２０
８又はＣｅ０２によっても同様の効果を確認しているが
、これらを同時に加えても何らごしつかえはない。

これらの成分の添加量については、焼成されたハニカム
における存在量として２％から５％までの量が適当であ
る。

これは、２％以下では後述するＦｅ２０３成分をさらに
加えることなく、酸化性及び還元性のいずれの雰囲気で
も使用するにはやや問題があり、本発明の効果を十分発
澄みにくいことがあるからであり、特に還元性雰囲気下
で使用するアルチタハニカムをもたらすにはＦｅ２０３
成分の添加はアルチタ組成の分解を促進することが分っ
たので避けるか可及的少量にせねばなすこのような場合
の本発明の効果を十分発揮するには２％より多い量が必
要とされるからである。

一方、５％より多くなると、ハニカムとしての熱膨脹率
が大きくなると共に、耐火性を損ない、結晶を粗大にし
、強度の低下を招くなどの幣害が生じることになるので
好ましくない。

本発明ハニカムは、このように特には還元性雰囲気で使
用するにも適したものとして見し、出されたものである
が、勿論酸化性の雰囲気での使用に適用することも可能
であり、この場合には前述したＦｅ２Ｑ成分の少量の添
加が可能で、逆にＦｅ２０３は暁結剤としての効果のほ
かにＳｉ０２，Ｌａ２０３等と相乗的に作用して優れた
高温安定性の効果をもたらすことが見し、出されている
。

尚、この場合におけるＦｅ２０３の使用量は通常０．５
％以上が好ましいが、一方多くなりすぎると、耐火度が
低下し還元性雰囲気に対して著しく分解し易くなるなど
の問題が生ずるので、い２０３，Ｃｅ０２，Ｙ２０３成
分との含量で５％までにとどめる必要があるので、従っ
て最大３％までとすることが必要となる。

ここで、前述したこれらの必要成分を加えた原料からの
アルチタの合成則ちアルチタクリンカ−を得るための焼
成温度は、あまり高くすると、クリンカ一目体の熱膨脹
率にはあまり影響を与えないが、どういうわけか焼成さ
れた製品ハニカムの熱膨脹率を大きくする傾向を示し、
低すぎてもアルチタが充分に生成しないなどの点で好ま
しくないことが分った。

具体的には１４５０〜１６００３○、好ましくは１５０
０〜１５５０００がよい。このようにして得たアルチタ
クリンカーは、耐火原料としてなるべく徴粉に粉砕して
使用することが好ましく、本発明ではその８０％以上を
３００メッシュ以下として使用するのがよい。

この理由は、この程度の徴粉としておくことが、特に壁
厚の薄い（例えば０．１５〜０．２ｍ／ｍ）のハニカム
の安定な押出成形において有利であるからである。調合
されたセラミックス可塑性組成物を、ついで公知の押出
し成形装置に供給し、ハニカム形状に成形するのである
が、可塑性組成物における耐火原料の配合割合としては
、合成アルチタ８０〜９５％に対し、粘土２０〜５％、
特には前者８５〜９５％、後者１５〜５％として調整し
ておくのが有利である。押出し装置を通して成形された
ハニカムを次いで焼成するのであるが、この焼成温度は
１３５０〜１５００ｑｏ好ましくは１３８０〜１４５０
ｑｏとすることである。

これは、温度が高すぎると触媒担持用のハニカムに要求
される気孔率が小さくなり、低すぎても熱膨脹率が小さ
くならないからである。このように本発明により、従来
には全く得られていなかったハニカムに適した物性を兼
備した焼成されたハニカムが得られたもので以下その物
性について説明する。

まず、本発明によりもたらされるハニカムはアルチタが
８０％以上からなる組成を有しているため従来の典型例
であるコージェラィトハニカムより高い融点の材質から
本質的になるものであり、通常の使用でも１４００ｏ○
以上の高温での連続使用、瞬時であれば１６５０ｑｏ程
度であっても充分耐用できるもので、コージェラィトハ
ニカムの安全使用温度１３００ｑｏまでと比較して充分
優れた耐熱性を備えている。

つぎに熱膨脹率は、ガス流通路に沿った方向のＪ性質と
して、１０００００で０．１５％以下という極めて低い
ものとして得ることができコージェラィトハニカムでの
最も低い熱膨脹率０．１２％のものと比較しても充分遜
色のないものであるし、目的によっては０．１％以下或
は０．０９％以下のものを得ることも出来る。

この性質は、自動車用の浄化用ハニカムとして、苛酷な
熱衝撃のくり返いこも充分長期に耐用できることを示し
ている。

また、焼成されたハニカムの材料特性として、本発明ア
ルチタハニカムは、その気孔率が３５％以上という触媒
担特に必要な充分なる多孔性を有していながら圧縮強度
（ガス流方向で開□率０に換算して）も３５０ｋ９／節
以上というコージェラィトハニカムと比べて耐熱性があ
って、耐熱衝撃性の点でもより優れているなどの通常両
立し難い特性を兼ね備えているものである。

尚、ここで気孔率については、余り大きくなりすぎては
必要強度が低下することは否めないため、強度が低くて
も使用可能に自動車に保持できる保持方法の改良がなさ
れないかぎり、或は強度のあまり必要としない用途以外
には使用し難いものとなるため４５％以下にとどめてお
くのがよい。

このような性質を兼備する薄壁で区画された多数のガス
流通路を有するセラミックスハニカム自体の構造体とし
ては次の範囲のものとして容易に得ることが可能である
。即ち、薄壁の壁厚は０．０８〜０．５側、流通路の孔
数は１のあたり４０〜２００であり、かつガス流通方向
に垂直な断面閉口率は５０〜８５％のものである。

これらは、現在使用されているハニカムの性質と何ら遜
色のないばかりか、通常の材質が８００〜１０００ｏｏ
でのハニカムの使用温度での強度が材質的に低下するに
もかかわらず、本発明アルチタでは強度が常温より大き
くなるという特質もあって、コージェライトハニカムな
どより使用時の耐久性には通したものとした得られ易い
性質ともなっている。このように本発明は、高耐熱性、
高気孔率、高圧縮強度及び低膨脹性という触媒担体用セ
ラミックスハニカムに必要であるが、これまで全て両立
して付与し難かった特性を兼備せしめたハニカムを提供
するものであり、その実用的価値は多大なものである。

以下、さらに実施例にて本発明を説明する。

実施例 １水酸化アルミニウム、合成アナターゼ、粘土
、酸化ランタン「水を混合、混線して６仇仰ぐの棒状組
角とし、乾燥後１５５０００で５時間焼成し、Ｓｉ０２
６％，凶２０３３％残部ほぼＡＩ２０３とＴｉ０２の比
がモル比でｏ．９：１．１からなる合成アルミニウムチ
タネートクリンカーを得た。この合成クリンカーを３０
０メッシュ以下に粉砕し、合成アルミニウムチタネート
原料とした。（以下合成アルチタ原料１という。）つい
で、この合成アルチタ原料１９２％、粘土８％の耐火原
料１０戊都‘こ対し、外掛でセルロース粉末１の部、メ
チルセルロース５部に水を加えて混線し、セラミックス
可塑性組成物を調整し、この組成物を公知のハニカム成
形用押出しダイス内を通過せしめ、薄壁で区画されたガ
ス流通断面形状が正方形である多数の流通路を有するハ
ニカム形状に成形した。

この成形物を最高温度１４００００で焼成し、次に示す
性質のハニカムを得た。０ ハニカム材質の組成 Ｎ２０３・Ｔｉ０２８７．０％ い２０３２．８％Ｓ
ｉ０２ 「１−９．５％ その他０．７％
ｏ材料特性気孔率 ３８％ 熱膨脹率 ０．０８％ （押し方向，１０００ｑｏ）
圧縮強度 ４４５ｋｇ／ｃ瀞（押出し方向，開口率７３
％では１２０ｋ９／の）０ 耐熱性（注１）１６００
００以上耐衝撃性（注２）９００００以上 高温安定性：ＣＯｌ％−Ｎ２９９％の雰囲気下で１００
０千○，１加持間加熱を５回繰り返したが分解は全く見
られず、 熱膨脹率、強度等への影響も何 ら確認されなかった。

０ハニカム自体の構造 壁厚 ０．１５肌 流通路の孔数 ９５／ｃ椛 断面関口率 ７３％ （注１）２孤立方のサィコロ状ハニカム試料を特定温度
の炉中に３分間投入して特に変化の認められない温度を
測定 （注２）１００００刻みで炉温を上げて特定温度に保持
し、この温度の炉中；空冷を１サイクルとする操作を３
回繰り返した温度差耐久試験を行ない、異常を発生しな
い温度を測定 尚、このような性質を備えたハニカムは、自動車用触媒
担体としての実用性を充分具備しているものといえるこ
とは、現在市販され通常広く使用されている典形的なコ
ージェライトハニカムの代表的性質を次に示すことで理
解されよう。

気孔率 ３２％、熱膨脹率０．１８％（１０００００）
圧縮強度 ４５０ｋ９／ｃ流（閉口率７３％換算で１２
１ｋ９／仇） 耐熱性（注１） １４００ｑｏ以下耐
熱衝撃性（注２） ６００ｏｏ以下実施例
２実施例１における合成アルチタ原料１をつくる際、
粘土をやや多く配合し、Ｓｉ０２が６．５％となる合成
アルチタ原料ｌａをつくり、この合成アルチタ原料ｌａ
ｌｏの織こ対し粘士を加えずメチルセルロース５部、
セルロース粉末１碇職こ水を加えてなるセラミックス可
塑性組成物を調整し、実施例１と同様方法により焼成さ
れたハニカムを得た。

このハニカムの実施例１のものと対比して、気孔率が４
５％と大きな値を示した反面、圧縮強度が約３５０ｋ９
／塊とやや低くなったほかは、多くの性質はあまり変ら
ず、十分使用可能なものであった。実施例 ３ 実施例１でい２０３の代り‘こＹ２０３を２．５％加え
て同一条件で焼成ハニカムを作った。

このハニカムの性質は、気孔率４０％、熱膨脹率０．０
７％（１０００ｏｏ）、圧縮強度４２０ｋ９／ｃ椎（開
孔率７３％で１１５ｋ９／塊）であった。

実施例 ４ 実施例１で仏２０３の代りにＣｅ０２を３．５％加えて
同一条件で焼成ハニカムを作った。

このハニカムの性質は、気孔率４１％、熱膨脹率０．１
３％（１０００００）、圧縮強度３７０ｋ９／ｃ虎（開
孔率７３％で９０ｋ９／鮒）であった。

実施例 ５ 調合成分として、水酸化アルミニウム、合成アナターゼ
、粘土、ベンガラ、酸化ランタン、メト。

ーズ及び水を使用し、以下は実施例１と同様に十分混線
、粗角成形、乾燥及び焼成し、Ｓｉ０２６％、仏２０３
２．５％、Ｆｅ２０３１．０％残部ほぼＡＩ２０３・Ｔ
ｉ０２でＡＩ２０３：Ｔｉ０２のモル比が０．９：１．
１からなる合成アルミニウムクリンカーを特た。この合
成クリンカーをアルチタ原料として実施例１のアルチタ
原料１に代えて使用し、以下実施例に従った方法、条件
で焼成ハニカムを得た。このハニカムの性質は次の通り
であった。

ハニカム材質の特性 山２０３・Ｔｉ０２ ８６．６％ Ｓｉ０２ ９．５％Ｆｅ２０３‐
１．０％凶２０３
２．３％ その他 ０．６％ 材料特性 気孔率 ３８％ 熱膨脹率 ０．０２％（押出し方向，１０００ｑｏ）
圧縮強度 ４６０ｋ９／塊（押出し方向、開孔率７３
％では１２５ｋｇ／地）耐熱性 １６００００以上
耐熱衝撃性 ９００ｑｏ以上 高温安定性 ＣＯＩ％，Ｎ２９９％の雰囲気下で１００
０００，１倣時間加熱を５回くりかえした結果、３％の
分解が 見られたが、外観並びに熱膨脹 率、強度への影響は何ら見られ なかった。

一方、空気中で１０００℃、１００佃時間では何ら変化
が見 られなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄壁で区画された多数の流通路を有する焼成された
   ハニカムにおいて、焼成されたハニカムを形成している
   材料は、化学成分的に、主成分としてアルミニウムチタ
   ネート組成が重量％で８０％以上からなり、かつ重量％
   で、ＳｉＯ＿２が３〜１５％、Ｌａ＿２Ｏ＿３，ＣｅＯ
   ＿２及びＹ＿２Ｏ＿３から選ばれる１種以上が２％から
   ５％までの量存在していることを特徴とするアルミニウ
   ムチタネート質ハニカム。 ２ 化学成分的にアルミニウムチタネートが８５％以上
   、ＳｉＯ＿２が４〜１０％である特許請求の範囲第１項
   記載のアルミニウムチタネート質のハニカム。 ３ アルミニウムチタネートの化学成分として、Ａｌ＿
   ２Ｏ＿３とＴｉＯ＿２の比がモル比で１．０５：０．９
   ５〜０．８：１．２の範囲である特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載のアルミニウムチタネート質のハニカム
   。 ４ 化学成分的にさらにＦｅ＿２Ｏ＿３を重量％で３％
   に満たない量含みかつＦｅ＿２Ｏ＿３と、Ｌａ＿２Ｏ＿
   ３，ＣｅＯ＿２及びＹ＿２Ｏ＿３から選ばれる１以上と
   の含量が重量％で２．５〜５％存在している特許請求の
   範囲第１項乃至第３項いずれか記載のアルミニウムチタ
   ネート質のハニカム。 ５ 流通路を区画する薄壁が０．０８〜０．５ｍｍ、流
   通路の孔数が１ｃｍ＾２あたり４０〜２００であり、か
   つ流通方向に垂直な断面開口率が５０〜８５％である特
   許請求の範囲第１項記載のアルミニウムチタネート質の
   ハニカム。 ６ 焼成されたハニウムの材料特性が、流通路に沿つた
   方向の性質として、熱膨脹率が１０００℃で０．１５％
   以下、開口率を０に換算したときの圧縮強度が３５０ｋ
   ｇ／ｃｍ＾２以上であり、さらに気孔率が３５％以上で
   ある特許請求の範囲第１項又は第５項記載のアルミニウ
   ムチタネート質のハニカム。 ７ 熱膨脹率が１０００℃で０．１％以下である特許請
   求の範囲第６項記載のアルミニウムチタネート質のハニ
   カム。 ８ 気孔率が４５％以下である特許請求の範囲第６項記
   載のアルミニウムチタネート質のハニカム。