JPS6251909B2 - - Google Patents

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JPS6251909B2
JPS6251909B2 JP55129168A JP12916880A JPS6251909B2 JP S6251909 B2 JPS6251909 B2 JP S6251909B2 JP 55129168 A JP55129168 A JP 55129168A JP 12916880 A JP12916880 A JP 12916880A JP S6251909 B2 JPS6251909 B2 JP S6251909B2
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JP
Japan
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honeycomb
aluminum titanate
porosity
sio
fired
Prior art date
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JP55129168A
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Japanese (ja)
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JPS5692164A (en
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Yasuhiko Endo
Takashi Mimori
Motohiro Goto
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6251909B2 publication Critical patent/JPS6251909B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
ート質ハニカムに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a new and useful aluminum titanate honeycomb.

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
因となつており、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。
Exhaust gas from internal combustion engines such as automobiles contains harmful components such as carbon monoxide and hydrocarbons, and together with exhaust gas from general industrial equipment, they cause air pollution. It is necessary to render harmful components harmless, and a catalyst device is considered to be the most effective method.

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、ペレツト(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
するようセラミツクスの薄壁で区画形成されたハ
ニカム状の一体型(モノリシツク)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ツクス成形体は、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。
As a catalyst for purifying exhaust gas from automobiles, etc.,
Currently, catalysts are generally divided into two types: pellet-like catalysts and honeycomb-like monolithic catalysts that are partitioned with thin ceramic walls so that a large number of gas flow passages penetrate in one or two directions. has been adopted as a practical product, and the latter honeycomb-shaped ceramic molded body has advantages such as low exhaust gas pressure drop, high wear resistance under vibration, and light weight and small size. Its use has increased in recent years due to its advantages and increased durability of catalysts.

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ツクスで形成されたもので
なければならず、このことはセラミツクスハニカ
ムがこの種用途に全面的に使用され得ない大きな
制限の一つになつている。
However, due to their structure, these honeycombs do not have sufficient resistance to thermal shock compared to granular materials, so they must first be made of low-expansion, heat-resistant ceramics with low thermal expansion and contraction. Of course, this is one of the major limitations that prevents ceramic honeycombs from being fully used in this type of application.

これまでにセラミツ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
カ(ムライト)、アルミナ、ジルコニア−アルミ
ナ、ジルコニア−マグネシア、ムライト、ジルコ
ニア−シリカ(ジルコン)、ジルコン−ムライ
ト、チタニア、マグネシア−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
セラミツ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・シリカカ(2MgO・
2Al2O3・5SiO2:コージエライト)、リチア・ア
ルミナ・シリカ(Li2O・Al2O3・nSiO2;n:2
−8、β−スポジウメンなど)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。
So far, materials that are widely known for ceramic honeycomb include alumina-silica (mullite), alumina, zirconia-alumina, zirconia-magnesia, mullite, zirconia-silica (zircon), zircon-mullite, titania, and magnesia. - alumina spinel,
Zirconia and other special materials such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) made of non-oxide ceramics and carbon (C) have also been proposed, but magnesia, alumina, silica (2MgO,
2Al 2 O 3・5SiO 2 : cordierite), lithium alumina silica (Li 2 O・Al 2 O 3・nSiO 2 ; n: 2
-8, β-spodiumene, etc.) have rarely been used practically, except in rare cases.

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つ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。
The reason for this is that many materials have too large a coefficient of thermal expansion or are oxidized and consumed at high temperatures.
Improvements to these materials have recently become more important as more severe usage conditions are required, and from this perspective there is little hope for these materials in the future.

これに対し、現在最も広く採用されているもの
は、前述したコージエライト質のものであり、こ
れはセラミツクスとしての低膨脹性の特質(熱膨
脹率1000℃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。
On the other hand, the material most widely used at present is the aforementioned cordierite material, which has the characteristics of low expansion as a ceramic (coefficient of thermal expansion of 0.12 to 0.3% at 1000°C) and relatively good high temperature stability. (difficult to decompose).

また、前述したβ−スポジウメン組成のもの
は、コージエライトより低い膨脹率(1000℃で−
0.1〜−0.2%)をもつものであるが、使用可能温
度が1200℃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。
In addition, the β-spodiumene composition described above has a lower expansion rate than cordierite (− at 1000℃).
0.1 to -0.2%), but the usable temperature is low at 1200℃ or less, and now that higher heat resistance is required, it is almost no longer used, and it is unlikely that it will be used in the future. .

このようにコージエライト質のハニカムは、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。
Although cordierite honeycombs are currently useful, they also have some problems.

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(バツクフアイヤーなど)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。
First of all, there is a demand for higher heat resistance, which is required for engine improvement or for durability that can withstand instantaneous high temperatures (e.g., a blow-off) or longer-term use. One is the requirement for greater thermal shock resistance.

一方、触媒担体となるセラミツクスハニカムと
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。
On the other hand, the following physical properties (material properties) as a molded body are required for a ceramic honeycomb serving as a catalyst carrier.

即ち、触媒担持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。
That is, high material strength is required because a high porosity is required to support the catalyst, and the trend is for honeycomb walls to be thinner in order to use expensive catalysts more effectively.

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。
This problem has not been solved in a desirable manner so far, since it is difficult to satisfy both properties since the strength generally decreases when a high porosity is attempted.

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
改良しうるセラミツクスハニカムを開発すべく
種々検討、研究し、ほゞ満足しうる開発に成功し
たのである。
From these viewpoints, the present inventors have conducted various studies and researches in order to develop a ceramic honeycomb that can solve or improve all or most of the conventional problems at the same time, and have succeeded in almost satisfactory development. It is.

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ツクスハニカムとし
て好適な、高耐熱性、高気孔率、高圧縮強度、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ツクスハニカムを提
供することに成功したものである。
That is, to put it simply, the present invention successfully combines the properties of high heat resistance, high porosity, high compressive strength, and low coefficient of thermal expansion, all of which are difficult to achieve simultaneously, making it suitable as a ceramic honeycomb used particularly for purifying automobile exhaust gas. We have succeeded in providing a new and useful ceramic honeycomb.

具体的に本発明をのべると、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、SiO2が3〜15%、La2O3
CeO2及びY2O3から選ばれる1種以上が0.5%から
2%に満たない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を要旨とする
ものである。
Specifically, the present invention provides a fired honeycomb having a large number of flow passages partitioned by thin walls, in which the material forming the fired honeycomb has a main component in terms of chemical composition. The aluminum titanate composition consists of 80% or more by weight, and 3 to 15% by weight of SiO 2 , La 2 O 3 ,
The gist of the present invention is an aluminum titanate honeycomb characterized in that one or more selected from CeO 2 and Y 2 O 3 is present in an amount of 0.5% to less than 2%.

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(以下アルチタと略
称する)質ハニカムとは及びその用途について説
明する。
The present invention will be described in detail below, but first, what is the aluminum titanate (hereinafter abbreviated as ALTITA) honeycomb used in the present invention and its uses will be explained.

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)の典型的範囲については後
述する。
First, in this specification, a honeycomb has a fired honeycomb structure having a large number of gas flow passages divided by thin walls, and the cross-sectional shape of the gas flow passages perpendicular to the gas flow direction is 6. It is not limited to a rectangular shape, and various shapes such as an octagonal, quadrangular, triangular, and circular shape are possible, and typical ranges of the opening (size of the flow path, thickness of the thin wall, etc.) will be described later.

また、本発明アルチタ質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、輻射
壁、ヒーター、サーマルリアクター、過器、断
熱構造体、高温流体用オリフイスなどがそれであ
る。
In addition, the Altita honeycomb of the present invention was developed as an optimal catalyst carrier for purifying exhaust gas from automobiles due to the above-mentioned circumstances, but it can also be used as a catalyst carrier for purifying exhaust gas from industrial equipment. It can also be used for purposes other than carriers.
Examples include heat exchange carriers, burner tiles, radiant walls, heaters, thermal reactors, supercapacitors, thermal insulation structures, orifices for hot fluids, and the like.

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
(Al2O3・TiO2)からなるものであつて、特定の成
分として、SiO2とLa2O3、CeO2及びY2O3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。
In the honeycomb of the present invention, as described above and below, the main composition of the fired material is chemically composed of altita (Al 2 O 3 ·TiO 2 ), and specific components include SiO 2 and La 2 It contains a specific amount of any one of O 3 , CeO 2 and Y 2 O 3 and has predetermined material properties.

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つ
た。例えば、アルチタにおいて通常熱膨脹率は焼
結が進むにつれて小さくなるが、気孔率の大きい
充分に焼結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。
The material properties brought about by the selection and blending of specific compositional components in the present invention are usually incompatible in manufacturing, and Alchita, which was selected as the material of the present invention, was no exception. For example, in Alchita, the coefficient of thermal expansion normally decreases as sintering progresses, but a material with a large porosity that has not been sufficiently sintered has a high coefficient of thermal expansion and a low strength.

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SiO2並びに
La2O3、Y2O3、CeO2、Fe2O3などの成分の配合と
さらに望ましくはAl2O3とTiO2の配合比を規定
し、解決したのである。
The present invention mainly solves these problems by selecting Altita and adding a specific amount of SiO 2 and
The problem was solved by specifying the blending of components such as La 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , Fe 2 O 3 and, more preferably, the blending ratio of Al 2 O 3 and TiO 2 .

アルチタ材料は焼結しないと強度が出ず、通常
焼結にはSiO2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
ことであつたし、SiO2を加えてもそのようなも
のが実用的に得られるか、まして、SiO2の他
に、La2O3、Y2O3、CeO2、Fe2O3などを配合する
ことなど考えられもしなかつた。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つたことにもよるの
であるが、本発明では、SiO2、La2O3、Y2O3
CeO2、Fe2O3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。
It is known that the Alchita material does not gain strength unless it is sintered, and that the SiO2 component is one of the effective ingredients for normal sintering, but until now I had never thought about forming honeycombs using Alchita. I'm not sure whether such a product can be obtained practically by adding SiO 2 , and what's more, in addition to SiO 2 , there are also La 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , Fe 2 O 3 I could never even think of adding something like that. This is due to the fact that Altita has not received much attention as a practical material due to its poor stability at high temperatures .
By specifying the amounts of CeO 2 and Fe 2 O 3 , they were able to successfully provide a molded honeycomb with the desired characteristics described above.

本発明ハニカムをもたらすSiO2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。
Up to now, the amount of SiO 2 resulting in the honeycomb of the present invention has been 3 to 15%, particularly 4 to 10% by weight (hereinafter the same unless otherwise specified) as a chemical component in the fired honeycomb. It is.

これは、SiO2の配合量が少ないと強度が小さ
く、多いと熱膨脹率が大きくなり、アルチタ質ハ
ニカムとしての特性を具現し得なくなつてしまう
などのためである。
This is because if the content of SiO 2 is small, the strength will be low, and if the content is large, the coefficient of thermal expansion will become large, making it impossible to realize the characteristics of an Altitan honeycomb.

本発明のアルチタ質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SiO2とと
もにLa2O3、Y2O3、CeO2、Fe2O3の配合並びに
Al2O3、TiO2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。
Although the physical properties of the altitic honeycomb of the present invention will be described in detail later, we will first discuss the manufacturing method for producing such a honeycomb, which combines SiO 2 with La 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , and Fe 2 O 3 . and
The description will focus on a desirable manufacturing method that takes particular consideration to the Al 2 O 3 and TiO 2 ratios.

本発明ハニカムを得るための望ましい方法は、
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
むセラミツ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SiO2成分とLa2O3、CeO2及びY2O3の少く
とも1種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1000℃で0.15%以下、圧縮
強度が開口率を0に換算して350Kg/cm2以上及び
気孔率が35%以上であるセラミツクスハニカムを
得ることを可能とするものであり、まずセラミツ
クスの可塑性組成物が調製される。
A preferred method for obtaining the honeycomb of the present invention is as follows:
By pushing a ceramic plastic composition containing ARCITA as a main component or at least a raw material that can form an ARCITA composition as a main raw material through a die (mold) that can be extruded into a honeycomb shape, a thin wall is formed in the extrusion direction. By molding it into an integrated honeycomb structure with a large number of gas flow passages partitioned by , drying and firing this molded body, the material of the molded body mainly contains Alchita composition,
It contains a specific SiO 2 component and at least one or more components of La 2 O 3 , CeO 2 and Y 2 O 3 , and the material properties of the honeycomb fired from this include the coefficient of thermal expansion as a property in the extrusion direction. This method makes it possible to obtain a ceramic honeycomb with a compressive strength of 350 Kg/cm 2 or more when the aperture ratio is converted to 0, and a porosity of 35% or more at 1000°C. A composition is prepared.

ここで、セラミツ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原料を
加えた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つているものである。この
流動性即ち、可塑性を付与するには、粘度調節物
質としての有機重合体、例えばメチルセルロース
や澱粉などであつてもよいし、また粘土に水を加
えたものであつてもよい。
Here, the ceramic plastic composition is a refractory raw material mixture whose main raw material is pre-synthesized Alchita or a raw material that can produce Alchita by firing after forming a honeycomb, and to which is added a raw material that produces a component to be blended as a specific component. It is a composition that has fluidity so that it can be pushed through an extrusion molding die. To impart this fluidity or plasticity, an organic polymer such as methyl cellulose or starch may be used as a viscosity regulating substance, or a mixture of clay and water may be used.

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。
In any case, as will be described later, it is desirable to incorporate clay in order to impart plasticity and to provide high strength to the honeycomb of the present invention.

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焼結体とするには
気孔率付与材を添加することが好ましい。
In addition, in order to reduce the coefficient of thermal expansion of the fired honeycomb, sintering with a certain degree of firing shrinkage is unavoidable for the plastic composition, and the porosity is 35 to 45.
%, it is preferable to add a porosity imparting material in order to obtain a sintered body with low expansion and high strength.

尚、気孔率付与材としては、前述の粘度調節物
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。
As the porosity imparting material, the aforementioned methyl cellulose added as a viscosity regulating substance is also effective, but other materials such as cellulose may also be mixed in.

尚、これらの焼結材及び気孔率付与体は、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焼結材として作用する
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。
Incidentally, these sintered materials and porosity imparting bodies may be added in advance when synthesizing ALTITA, which will be described later. It is also advantageous to add it during synthesis.

ここで本発明をもたらす各成分について説明す
る。
Each component that brings about the present invention will now be explained.

まず、セラミツ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
タを生成するアルミナ(Al2O3)原料であり、チ
タニア(TiO2)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、セラミツ
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。
First, the refractory raw materials that are the main raw materials of the ceramic plastic composition will be explained. These are the alumina (Al 2 O 3 ) raw materials that produce Altita and the titania (TiO 2 ) raw materials. A desirable method in the present invention is to prepare all or most of Altita as a pre-synthesized raw material when blending it into the ceramic plastic composition.

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。
Here, we will discuss the synthesis of Altita. It is synthesized by molding a mixture of an alumina raw material, a titania raw material, a sintering material, a thermal decomposition inhibitor, a binder, etc. into an appropriate shape, and then firing it.

アルミナ原料としては、アルミナ(Al2O3)粉
末、ボーキサイト粉末などでも使用できるが、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。
Although alumina (Al 2 O 3 ) powder, bauxite powder, and the like can be used as the alumina raw material, it is most desirable to use aluminum hydroxide as the starting raw material, which produces alumina as an oxide upon firing. This is because the use of aluminum hydroxide is advantageous in terms of raw material cost, raw material purity, ease of synthesis, etc., and it is easy to obtain honeycombs with high physical properties.

チタニア原料としては、TiO2化合物として通
常アナターゼ型の合成TiO2が使用されるがルチ
ル砂の粉末でも良い。
As a titania raw material, anatase type synthetic TiO 2 is usually used as a TiO 2 compound, but rutile sand powder may also be used.

また、Al2O3とTiO2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Al2O3:TiO2=1.05:
0.95よりAl2O3量が増大すると熱膨張率が大きく
なり、一方、Al2O3:TiO2=0.80:1.20よりTiO2
量が増大すると強度が小さくなり、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
好しいからである。
Further, the blending ratio of Al 2 O 3 and TiO 2 is desirably in the range of 1.05:0.95 to 0.80:1.20 in terms of molar ratio with respect to the theoretical composition. This is Al 2 O 3 :TiO 2 =1.05:
As the amount of Al 2 O 3 increases from 0.95, the coefficient of thermal expansion increases; on the other hand, from Al 2 O 3 :TiO 2 =0.80: 1.20
This is because as the amount increases, the strength decreases, and the above range is also preferable for high temperature stability in relation to other components.

これらの原料からの或いは合成したアルチタ材
料の焼結にはSiO2並びにLa2O3、Y2O3、CeO2
Fe2O3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の配慮がなされるこ
とにより本発明がもたらされることが見い出され
た。
The sintering of Altita materials made from these raw materials or synthesized requires SiO 2 as well as La 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 ,
Addition of Fe 2 O 3 etc. is preferably necessary in advance,
It has been found that the present invention can be achieved by giving sufficient consideration to the amount of the compound as described below.

即ち、前述した如く、まず焼成されたハニカム
におけるSiO2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SiO2成分のうちの一部、具体的に
は10〜60%を、予めセラミツ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い出
された。
That is, as mentioned above, the content of the SiO2 component in the fired honeycomb needs to be 3 to 15%, preferably 4 to 10%.
In particular, it has been found that it is advisable to add a portion of these SiO2 components, specifically 10 to 60%, in advance during the production of aluminum titanate synthetic raw materials used as refractory raw materials for ceramic plastic compositions. .

即ち、SiO2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ツクス
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
利に可能となつたものである。さらにいえば、こ
のようなSiO2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い出された。
That is, the SiO 2 component is 10 to 60
%, and the remaining 90 to 40% is blended as clay, etc., separately from the synthesized Alchita when preparing a ceramic plastic composition for extrusion.By doing this, it becomes an outstanding material for honeycomb. This makes it possible to advantageously provide a honeycomb that has all the characteristics. Furthermore, it has been found that this distribution of SiO 2 has the most excellent effect on the strength of the sintered body.

ここで、本発明ハニカムをもたらすSiO2以外
の成分として必須であるLa2O3、CeO2、Y2O3
ついて説明すると、これらの成分は本発明におい
ては焼結材としては勿論のこと、SiO2と相乗的
に作用して、ア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。
Here, to explain La 2 O 3 , CeO 2 , and Y 2 O 3 which are essential components other than SiO 2 for producing the honeycomb of the present invention, these components are of course used as sintering materials in the present invention. It acts synergistically with SiO 2 to suppress the decomposition of Alchita at high temperatures, that is, it effectively acts as a high-temperature stabilizer and as a component that provides high-temperature strength.

これらの成分は、望ましくはSiO2と異つてそ
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、場合によつ
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。
These components, unlike SiO 2 , are preferably added in a specific amount in advance when synthesizing the Altita raw material, but in some cases, they may be added to the plastic composition before honeycomb forming. It is also possible to mix it in.

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。
These ingredients are usually combined in the following form:
Although it is added as an oxide, it may of course be added as a compound that becomes an oxide upon firing.

これらの成分についてさらに説明すると、なか
でもLa2O3は最適なものであることが見い出され
た。
When these components were further explained, La 2 O 3 was found to be the most suitable among them.

即ち、La2O3は、焼結体の強度に対してSiO2
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SiO2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、アルチタ質ハニカムは、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つた。即ち、900
℃〜1400℃の範囲においてAl2O3・TiO2はAl2O3
とTiO2に分解し、低膨張性、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つた。
That is, La 2 O 3 has an excellent effect on the strength of the sintered body by acting together with SiO 2 , but it also acts synergistically with SiO 2 and has an excellent effect on stability at high temperatures. It was found that it brings about Conventionally, altitic honeycombs had a fatal drawback in terms of stability at high temperatures, and for this reason, they could not be considered for industrial use. i.e. 900
Al 2 O 3・TiO 2 is Al 2 O 3 in the range from ℃ to 1400 ℃
It has the disadvantage that it decomposes into TiO 2 and loses properties such as low expansion and strength. This tendency was particularly noticeable in a reducing atmosphere.

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、SiO2とLa2O3
との組合せによつて、アルチタ質ハニカムの低膨
張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。
In the present invention, in order to compensate for these drawbacks, as a result of various studies, SiO 2 and La 2 O 3
In combination with this, we succeeded in improving the high-temperature stability of Altita honeycomb without impairing its low expansion properties.

La2O3の代りにY2O3又はCeO2によつても同様
の効果を確認しているが、これらを同時に加えて
も何らさしつかえはない。
Similar effects have been confirmed by using Y 2 O 3 or CeO 2 instead of La 2 O 3 , but there is no problem in adding these at the same time.

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0.5%から2%に
満たない量が適当である。
The appropriate amount of these components to be added is 0.5% to less than 2% in the fired honeycomb.

これは、0.5%以下では効果として十分でな
く、一方2%以上は特別に必要とせず後述する
Fe2O3成分をさらに加える場合には特に必要とせ
ず、場合によつては熱膨脹などを大きくし融点を
下げるなどの弊害が生じることがあるからであ
る。
This means that 0.5% or less is not sufficient for the effect, while 2% or more is not particularly necessary and will be discussed later.
This is not particularly necessary when the Fe 2 O 3 component is further added, because in some cases it may cause problems such as increasing thermal expansion and lowering the melting point.

ここで、Fe2O3成分の添加について説明する
と、Fe2O3の添加は焼結剤としての効果の他に、
使用条件が酸化性雰囲気の場合にはSiO2、La2O3
等と相乗的に作用して極めて優れた高温安定剤と
しての効果を示すが、還元性の雰囲気に対しては
逆に分解を促進する作用を示す。従つて、使用目
的によつては効果的な成分であり、使用する場合
の存在量は0.5%以上が好ましくLa2O3、CeO2
Y2O3との合量でも1.0〜5%が好ましい範囲であ
る。
Here, to explain the addition of Fe 2 O 3 component, in addition to the effect as a sintering agent, the addition of Fe 2 O 3 has
SiO 2 , La 2 O 3 if the usage condition is an oxidizing atmosphere
It acts synergistically with other substances and exhibits an extremely excellent effect as a high-temperature stabilizer, but in a reducing atmosphere it has the effect of promoting decomposition. Therefore, it is an effective component depending on the purpose of use, and when used, the amount present is preferably 0.5% or more.La 2 O 3 , CeO 2 ,
The preferred range for the total amount with Y 2 O 3 is 1.0 to 5%.

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即ちアルチタクリンカー
を得るための焼成温度は、あまり高くすると、ク
リンカー自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
いことが分つた。具体的には1450〜1600℃、好ま
しくは1500〜1550℃がよい。
Here, if the calcination temperature for synthesizing ALTITA from raw materials to which these necessary components are added, that is, obtaining ARTITA clinker, is too high, it will not have much effect on the coefficient of thermal expansion of the clinker itself, but for some reason It was found that the thermal expansion coefficient of the calcined product honeycomb tends to increase, and that if it is too low, it is not preferable because altitas are not sufficiently generated. Specifically, the temperature is 1450 to 1600°C, preferably 1500 to 1550°C.

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微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
ツシユ以下として使用するのがよい。この理由
は、この程度の微粉としておくことが、特に壁厚
の薄い(例えば0.15〜0.2mm)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。
It is preferable to use the thus obtained Altita clinker as a refractory raw material by pulverizing it into as fine a powder as possible, and in the present invention, it is preferable to use 80% or more of it as a powder of 300 mesh or less. The reason for this is that keeping the powder to such a fine level is particularly advantageous in stable extrusion molding of honeycombs with a thin wall thickness (for example, 0.15 to 0.2 mm).

調合されたセラミ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%として調製しておくのが有利である。
The prepared ceramic plastic composition is then fed to a known extrusion molding device and formed into a honeycomb shape.The blending ratio of the refractory raw material in the plastic composition is 80 to 95%.
On the other hand, it is advantageous to prepare the clay in an amount of 20 to 5%, particularly 85 to 95% of the former and 15 to 5% of the latter.

押出し装置を通して成形されたハニカムをつい
で焼成するのであるが、この焼成温度は1350〜
1500℃好ましくは1380〜1450℃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。
The honeycomb formed through an extrusion device is then fired, and the firing temperature is 1350~1350℃.
The temperature is 1500°C, preferably 1380 to 1450°C. This is because if the temperature is too high, the porosity required of the catalyst-supporting honeycomb will be small, and if the temperature is too low, the coefficient of thermal expansion will not be small.

このように本発明により、従来には全く得られ
ていなかつ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。
As described above, according to the present invention, a fired honeycomb having physical properties suitable for a honeycomb, which have not been obtained at all in the past, has been obtained.The physical properties will be explained below.

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エライトハニカムより
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1400℃以上の高温での連続使用、瞬
時であれば1650℃程度であつても充分耐用できる
もので、コージエライトハニカムの安全使用温度
1300℃までと比較して充分優れた耐熱性を備えて
いる。
First, since the honeycomb produced by the present invention has a composition consisting of 80% or more of altita, it is essentially made of a material with a higher melting point than cordierite honeycomb, which is a typical example of conventional honeycomb, and therefore cannot be used normally. However, it can withstand continuous use at high temperatures of 1400°C or higher, even instantaneous temperatures of around 1650°C, and the safe operating temperature of cordierite honeycomb is
It has excellent heat resistance up to 1300℃.

つぎに熱膨脹率は、ガス流通路に沿つた方向の
性質として、1000℃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エライトハニ
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、目的によつて
は0.1%以下或は0.09%以下のものを得ることも
出来る。
Next, the coefficient of thermal expansion can be obtained as a property along the gas flow path, which is extremely low at 0.15% or less at 1000°C, compared to the lowest coefficient of thermal expansion of cordierite honeycomb, which is 0.12%. However, depending on the purpose, it is possible to obtain a content of less than 0.1% or even less than 0.09%.

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しにも充分長期に耐用
できることを示している。
This property indicates that it can withstand repeated severe thermal shocks for a sufficiently long period of time as a purifying honeycomb for automobiles.

また、焼成されたハニカムの材料特性として、
本発明アルチタ質ハニカムは、その気孔率が35%
以上という触媒担持に必要な充分なる多孔性を有
していながら圧縮強度(ガス流方向で開口率0に
換算して)も350Kg/cm2以上というコージエライ
トハニカムと比べて耐熱性があつて、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。
In addition, the material properties of the fired honeycomb include:
The porosity of the present invention's altita honeycomb is 35%.
Although it has sufficient porosity necessary for catalyst support, it has a compressive strength (converted to 0 open area in the gas flow direction) of 350 kg/cm 2 or more, which makes it more heat resistant than cordierite honeycomb. It has characteristics that are usually difficult to achieve, such as superior thermal shock resistance.

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。
Regarding the porosity, it is undeniable that if the porosity becomes too large, the required strength will decrease, so unless there is an improvement in the holding method that allows the porosity to be held in a car so that it can be used even if the strength is low, or the strength It is best to keep it below 45%, as it will be difficult to use it for purposes other than those that do not require much of it.

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ツクスハニカム自
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。
The structure of the ceramic honeycomb itself, which has a large number of gas flow passages partitioned by thin walls and has such properties, can be easily obtained in the following range.

即ち、薄壁の壁厚は0.08〜0.5mm、流通路の孔
数は1cm2あたり40〜200であり、かつガス流通方
向に垂直な断面開口率は50〜85%のものである。
That is, the thickness of the thin wall is 0.08 to 0.5 mm, the number of holes in the flow passage is 40 to 200 per cm 2 , and the cross-sectional aperture ratio perpendicular to the gas flow direction is 50 to 85%.

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〜
1000℃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、本発明ハニカムでは
強度が常温より大きくなるという特質もあつて、
コージエライトハニカムなどより使用時の耐久性
には適したものとして得られ易い性質ともなつて
いる。
These are not only comparable in properties to the honeycombs currently in use, but also have the properties of ordinary materials ranging from 800 to
Although the strength of the honeycomb at the operating temperature of 1000°C decreases due to the material, the honeycomb of the present invention has the characteristic that the strength is greater than that at room temperature.
It also has properties that make it more durable during use than cordierite honeycomb.

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ツ
クスハニカムに必要であるが、これまで全て両立
して付与し難かつ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。
As described above, the present invention has achieved high heat resistance, high porosity, high compressive strength, and low expansibility, all of which are required for ceramic honeycombs for catalyst carriers, all of which have been difficult to achieve simultaneously. It provides a honeycomb, and its practical value is enormous.

以下、さらに実施例にて本発明を説明する。 The present invention will be further explained below with reference to Examples.

実施例 1 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、メトローズ(信越化学
工業社製のメチルセルロースの商品名)、水を混
合、混練して60mmφの棒状体とし、乾燥後1550℃
で5時間焼成し、SiO23%、Fe2O32%、La2O31%
残部ほぼAl2O3・TiO2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300メツシユ以下に粉砕し、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
料という。) ついで、この合成アルチタ原料92%、粘土8
%の耐火原料100部に対し、外掛でセルロース粉
末10部、メチルセルロース5部に水を加えて混練
し、セラミツクス可塑性組成物を調製し、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路断面形状
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1400℃で焼
成し、次に示す性質のハニカムを得た。
Example 1 Aluminum hydroxide, synthetic anatase, clay,
Red red iron, lanthanum oxide, Metrose (trade name of methylcellulose manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and water were mixed and kneaded to form a rod-shaped body of 60 mmφ, and dried at 1550℃.
Calcined for 5 hours, SiO 2 3%, Fe 2 O 3 2%, La 2 O 3 1%
A synthetic aluminum titanate clinker consisting mostly of Al 2 O 3 .TiO 2 was obtained. This synthetic clinker was pulverized to less than 300 mesh and used as a raw material for synthetic aluminum titanate. (Hereinafter referred to as synthetic Alchita raw material.) Next, 92% of this synthetic Alchita raw material, clay 8
% refractory raw material, 10 parts of cellulose powder and 5 parts of methylcellulose were added and kneaded with water to prepare a ceramic plastic composition, and this composition was passed through a known extrusion die for forming honeycomb. The gas flow passages were formed into a honeycomb shape having a large number of gas flow passages each having a square cross-sectional shape divided by thin walls. This molded product was fired at a maximum temperature of 1400°C to obtain a honeycomb with the following properties.

Γハニカム材質の組成 Al2O3・TiO2 89.0% La2O3 1.0% SiO2 6.5% その他 0.5% Fe2O3 2.0% Γ材料特性 気孔率 38% 熱膨脹率 0.08%(押出し方向、1000℃) 圧縮強度 445Kg/cm2(押出し方向、開口率73%
では120Kg/cm2) 耐熱性(注1) 1600℃以上 耐熱衝撃性(注2) 900℃以上 Γハニカム自体の構造 壁 厚 0.15mm 流通路の孔数 95/cm2 断面開口率 73% (注1) 2cm角のサイ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) 100℃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
されている典型的なコージエ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。
Composition of Γ honeycomb material Al 2 O 3・TiO 2 89.0% La 2 O 3 1.0% SiO 2 6.5% Others 0.5% Fe 2 O 3 2.0% Γ material characteristics Porosity 38% Coefficient of thermal expansion 0.08% (extrusion direction, 1000℃ ) Compressive strength 445Kg/cm 2 (Extrusion direction, opening ratio 73%
120Kg/cm 2 ) Heat resistance (Note 1) Thermal shock resistance over 1600℃ (Note 2) Over 900℃ Structural wall of the Γ honeycomb itself Thickness 0.15mm Number of holes in flow passages 95/cm 2 Cross-sectional aperture ratio 73% (Note 1) Place a 2cm square honeycomb dice sample into a furnace at a specific temperature for 3 minutes and measure the temperature with no particular change.(Note 2) Raise the furnace temperature in 100℃ increments and maintain it at a specific temperature. A temperature difference durability test was conducted in which one cycle of air cooling in a furnace was repeated three times, and the temperature at which no abnormality occurred was measured. It will be understood from the following representative properties of typical cordierite honeycombs that are currently commercially available and commonly used.

気孔率 32% 熱膨脹率 0.18%(1000℃) 圧縮強度 450Kg/cm2(開口率73%換算で121Kg/
cm2) 耐熱性(注1) 1400以下 耐熱衝撃性(注2) 600℃以下 実施例 2 実施例1における合成アルチタ原料をつくる
際、粘土をやや多く配合、SiO2が6.5%となる合
成アルチタ原料Iaをつくり、この合成アルチタ原
料Ia100部に対し粘土を加えずメチルセルロース
5部、セルロース粉末10部に水を加えてなるセラ
ミツクス可塑性組成物を調製し、実施例1と同様
方法により焼成されたハニカムを得た。
Porosity 32% Thermal expansion coefficient 0.18% (1000℃) Compressive strength 450Kg/cm 2 (121Kg/cm2 at 73% aperture ratio)
cm 2 ) Heat resistance (Note 1) 1400 or less Thermal shock resistance (Note 2) 600°C or less Example 2 When producing the synthetic Altita raw material in Example 1, a slightly larger amount of clay was blended to create a synthetic Altita with a SiO 2 content of 6.5%. Raw material Ia was prepared, and a ceramic plastic composition was prepared by adding water to 5 parts of methyl cellulose without adding clay and 10 parts of cellulose powder to 100 parts of this synthetic Altita raw material Ia, and a honeycomb was fired in the same manner as in Example 1. I got it.

このハニカムの実施例1のものと対比して、多
くの性質はあまり変らなかつたが、圧縮強度がや
や低く約350Kg/cm2程度となり、本発明の目的に
使用条件によつては制限を受けざるを得ないもの
であつたが、目的によつては充分使用可能なもの
であつた。
Compared to the honeycomb of Example 1, many properties did not change much, but the compressive strength was slightly lower, about 350 kg/cm 2 , and it may be subject to limitations depending on the usage conditions for the purpose of the present invention. Although it was unavoidable, it was fully usable depending on the purpose.

実施例 3 実施例1でLa2O3の代りにY2O3を1.5%加えて
同一条件で焼成ハニカムを作つた。
Example 3 A fired honeycomb was produced under the same conditions as in Example 1 except that 1.5% Y 2 O 3 was added instead of La 2 O 3 .

このハニカムの性質は、気孔率37%、熱膨脹率
0.05%(1000℃)、圧縮強度460Kg/cm2(開孔率73
%で125Kg/cm2)であつた。
The properties of this honeycomb include a porosity of 37% and a coefficient of thermal expansion.
0.05% (1000℃), compressive strength 460Kg/cm 2 (porosity 73
% was 125Kg/cm 2 ).

実施例 4 実施例1でLa2O3の代りにCeO2を1.0%加えて
同一条件で焼成ハニカムを作つた。
Example 4 A fired honeycomb was produced under the same conditions as in Example 1 except that 1.0% CeO 2 was added instead of La 2 O 3 .

このハニカムの性質は、気孔率41%、熱膨脹率
0.13%(1000℃)、圧縮強度370Kg/cm2(開孔率73
%で90Kg/cm2)であつた。
The properties of this honeycomb include a porosity of 41% and a coefficient of thermal expansion.
0.13% (1000℃), compressive strength 370Kg/cm 2 (porosity 73
90Kg/cm 2 ).

実施例 5 実施例1でベンガラを使用せず、SiO25%、
La2O31.5%、残部がほぼアルミニウムチタネート
からなる合成アルチタ原料′をつくりついで、
この合成アルチタ原料′90%、粘土10%の耐火
原料100部に対し、実施例1と同様方法により、
焼成されたハニカムを得た。
Example 5 In Example 1, red iron was not used, but SiO 2 5%,
After creating a synthetic AltiTa raw material' consisting of 1.5% La 2 O 3 and the remainder being almost aluminum titanate,
Using the same method as in Example 1, 100 parts of the refractory raw material consisting of 90% synthetic Altita raw material and 10% clay was added.
A fired honeycomb was obtained.

このハニカムは実施例1のものと対比して気孔
率が43%と大きくなつた反面圧縮強度が390Kg/
cm2とやや低下した他は、多くの性質はあまり変ら
なかつた。
This honeycomb has a higher porosity of 43% than that of Example 1, but a compressive strength of 390 kg/
Other than a slight decrease in cm2 , many properties did not change much.

一方高温安定性に対しては実施例1と対比し
て、還元性雰囲気では実施例1よりも優れた性質
を示したが、酸化雰囲気ではやや劣る性能を示し
た。しかし、これらはいづれも実用上は何ら支障
のないものであつた。
On the other hand, in contrast to Example 1 regarding high-temperature stability, it showed better properties than Example 1 in a reducing atmosphere, but slightly inferior performance in an oxidizing atmosphere. However, none of these problems caused any practical problems.

Claims (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、SiO2が3〜15%、
La2O3、CeO2及びY2O3から選ばれる1種以上が
0.5%から2%に満たない量存在していることを
特徴とする高気孔率かつ高圧縮強度のアルミニウ
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、SiO2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ハニカム。 3 アルミニウムチタネートの化学成分として、
Al2O3とTiO2の比がモル比で1.05:0.95〜0.8:
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ハニカム。 4 化学成分的にさらにFe2O3を重量%で0.5%
以上含みかつFe2O3と、La2O3、CeO2及びY2O3
ら選ばれる1種以上との合量が重量%で1〜5%
存在している特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
か一に記載のアルミニウムチタネート質ハニカ
ム。 5 流通路を区画する薄壁の壁厚が0.08〜0.5
mm、流通路の孔数が1cm2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
ネート質ハニカム。 6 焼成されたハニカムの材料特性が、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350Kg/cm2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
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ハニカム。
[Scope of Claims] 1. In a fired honeycomb having a large number of flow passages partitioned by thin walls, the material forming the fired honeycomb is chemically composed of aluminum titanate as a main component. % or more, and 3 to 15% SiO 2 by weight,
One or more selected from La 2 O 3 , CeO 2 and Y 2 O 3
An aluminum titanate honeycomb with high porosity and high compressive strength, characterized by being present in an amount of 0.5% to less than 2%. 2 Chemical composition: 85% aluminum titanate
The aluminum titanate honeycomb according to claim 1, wherein the SiO 2 content is 4 to 10%. 3. As a chemical component of aluminum titanate,
The molar ratio of Al 2 O 3 and TiO 2 is 1.05:0.95~0.8:
Claim 1 or 2 that is within the scope of 1.2
Aluminum titanate honeycomb as described in . 4 In terms of chemical composition, Fe 2 O 3 is further added to 0.5% by weight.
Contains the above and the total amount of Fe 2 O 3 and one or more selected from La 2 O 3 , CeO 2 and Y 2 O 3 is 1 to 5% by weight
An aluminum titanate honeycomb according to any one of the existing claims. 5 The wall thickness of the thin wall that partitions the flow path is 0.08 to 0.5
mm, the number of holes in the flow path is 40 to 200 per cm2 ,
The aluminum titanate honeycomb according to claim 1, wherein the aluminum titanate honeycomb has a cross-sectional aperture ratio perpendicular to the flow direction of 50 to 85%. 6 The material properties of the fired honeycomb in the direction along the flow path are such that the coefficient of thermal expansion is 1000℃.
0.15% or less, compressive strength is 350Kg/cm2 or more when the aperture ratio is converted to 0, and the porosity is 35%.
The aluminum titanate honeycomb according to claim 1 or 5, which is the above. 7. The aluminum titanate honeycomb according to claim 6, which has a coefficient of thermal expansion of 0.1% or less at 1000°C. 8 Claim No. 6 in which the porosity is 45% or less
Aluminum titanate honeycomb as described in .
JP12916880A 1980-09-19 1980-09-19 Aluninium titanate honeycomb Granted JPS5692164A (en)

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