KR101073600B1

KR101073600B1 - 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법

Info

Publication number: KR101073600B1
Application number: KR1020057012920A
Authority: KR
Inventors: 준 후지타; 다카히사 가네코; 유키히사 와다
Original assignee: 엔지케이 인슐레이터 엘티디
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2011-10-14
Also published as: US7413625B2; JP4382367B2; EP1591430B1; KR20050094842A; EP1591430A1; EP1591430A4; US20060254713A1; PL377836A1; PL208589B1; WO2004063122A1; JP2004262670A

Abstract

다공질 허니컴 세그멘트(2)의 각각을 각각의 피접착면(2a) 사이에 접착제층을 개재시켜 적층하는 동시에, 소정 개수를 적층한 후, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 통해 전체를 동시에 본 가압(F1, F2)한다. 이 때의 본 가압력은 개개의 허니컴 세그멘트(2)에 대하여도 그 전체에 동시에 작용하게 되며, 어느 쪽의 허니컴 세그멘트(2)에 대하여도 박리하는 힘으로 작용하는 일이 없다.

Description

세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법{METHOD OF JOINING CERAMIC HONEYCOMB STRUCTURE BODY}

본 발명은 예컨대, 내연기관, 보일러, 화학 반응 기기 및 연료 전지용 개질기 등의 촉매 작용을 이용하는 촉매용 담체 또는 배출 가스 중의 미립자 포집 필터 등에 이용되는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법에 관한 것이다.

이런 유형의 세라믹 허니컴 구조체(100)는 도 1에 도시하는 것과 같이, 격벽에 의해 구획되어 축 방향으로 관통하는 다수의 유통 구멍(4)을 갖는 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 접착제층(3)을 통해 복수 개 결속함으로써 구성된다.

문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-7455호 공보

즉, 세라믹 허니컴 구조체(100)는 사각기둥 형상의 16개의 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 가로세로 4열로 조합하고 접착제층(3)을 통해 서로 접합함으로써 구성된다.

이 때의 접합은, 다공질 허니컴 세그멘트(2, 2)의 피접착면(2a, 2a) 사이에 접착제층(3)을 개재시킨 후, 상기 허니컴 세그멘트(2, 2)에 압박력을 가하면서 진동을 부여함으로써 실행된다.

즉, 접합 공정은 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 피접착면(2a)에 기초층을 형성한 제1 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 지지 지그(50)의 노치부(51)의 최하부에 적재하는 것을 포함한다. 이어서, 1개의 피접착면(2a)에 기초층을 형성하고 또 기초층 위에 접착제를 도포한 제2 다공질 허니컴 세그멘트(2)를, 피접착면(2a)끼리가 접착제를 사이에 두고 대향하는 상태로 제1 허니컴 세그멘트(2)에 밀접하게 배치한다(도 2의 (a) 참조). 이 상태에서, 2개의 허니컴 세그멘트(2, 2)의 단부면을 압박 플레이트(도시하지 않음)로 압박하여 미리 위치 결정한다. 또한, 후의 허니컴 세그멘트(2)에 압박 지그(52)를 접촉시켜 수직 방향으로 압박하는 동시에, 피접착면(2a, 2a)을 서로 어긋나는 방향으로 진동을 부여한다. 이에 따라 제1 및 제2 허니컴 세그멘트(2, 2)를 접합할 수 있다.

이어서, 1개의 피접착면(2a)에 기초층을 형성하고 또한 기초층 위에 접착제를 도포한 제3 다공질 허니컴 세그멘트(2)를, 피접착면(2a)끼리가 접착제를 사이에 두고 대향하는 상태로 제1 허니컴 세그멘트(2)의 다른 피접착면(2a)에 밀접하게 배치한다(도 2의 (b) 참조). 이 상태에서 제2 허니컴 세그멘트(2)와 같은 식으로 하여, 제3 허니컴 세그멘트(2)를 제1 허니컴 세그멘트(2)에 접합할 수 있다.

또한, 2개의 피접착면(2a, 2a)에 기초층을 형성하고 또 기초층 위에 접착제를 도포한 제4 다공질 허니컴 세그멘트(2)를, 제2 및 제3 허니컴 세그멘트(2, 2) 사이에 밀접하게 배치한다(도 2의 (c) 참조). 이 상태에서 제2 및 제3 허니컴 세그멘트(2, 2)와 같은 식으로, 제4 허니컴 세그멘트(2)를 제2 및 제3 허니컴 세그멘트(2, 2) 사이에 접합할 수 있다.

또한 이어서, 1개의 피접착면(2a)에 기초층을 형성하고 또 기초층 위에 접착 제를 도포한 제5 다공질 허니컴 세그멘트(2)를, 피접착면(2a)끼리가 접착제를 사이에 두고 대향하는 상태로 제2 허니컴 세그멘트(2)의 다른 피접착면(2a)에 밀접하게 배치한다(도 2의 (d) 참조). 이 상태에서 전술한 공정과 같은 식으로 하여, 제5 허니컴 세그멘트(2)를 제2 허니컴 세그멘트(2)에 접합할 수 있다.

이후 동일한 방식으로, 각 허니컴 세그멘트(2)마다 압박 및 진동을 부여하여 순차적으로 접합하고, 마지막으로 2개의 피접착면(2a, 2a)에 기초층을 형성하고 또 기초층 위에 접착제를 도포한 제16 다공질 허니컴 세그멘트(2)에 압박과 진동을 부여하여 이 세그멘트를 접합함으로써, 세라믹 허니컴 구조체(100)의 접합 공정을 완성시킬 수 있다(도 2의 (e) 참조).

그러나, 종래의 접합 방법은 각 다공질 허니컴 세그멘트(2)마다 압박과 진동을 부여하여 순차 접합해 나가는 방식이므로, 적층 순위가 빠른 하부의 세그멘트〔전술한 제1 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 주변부에 위치하는 세그멘트〕에는 최후의 허니컴 세그멘트〔전술한 예에서는, 제16 다공질 허니컴 세그멘트(2)〕의 접합 종료까지 진동과 가압력이 전달되고, 이 전달된 가압력은 서로 접합되어 있는 허니컴 세그멘트(2, 2)에 대하여 박리하는 힘으로 작용하기 때문에, 하부의 허니컴 세그멘트를 접합하고 있는 접착제층(3)이 박리, 나아가서는 부분적으로 접착 강도의 저하를 초래한다고 하는 과제를 갖고 있다.

그래서, 본 발명은, 각 다공질 허니컴 세그멘트의 적층 순위에 관계없이 각 허니컴 세그멘트를 접합하고 있는 접착제층을 적층 시에 그대로의 상태로 유지할 수 있고, 이로써 전체 허니컴 세그멘트를 원하는 접착 강도로 균일하게 접합할 수 있는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 특징은, 격벽에 의해 구획되어 축 방향으로 관통하는 다수의 유통 구멍을 갖는 다공질 허니컴 세그멘트를, 접착제층을 통해 복수 개 결속함으로써 구성되는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법에 있어서,

상기 다공질 허니컴 세그멘트의 각각을 각각의 피접착면 사이에 상기 접착제층을 개재시켜 적층하는 동시에, 소정 개수를 적층한 후, 최외층에 위치하는 상기 다공질 허니컴 세그멘트를 통해 전체를 동시에 본 가압함으로써 접합되는 데에 있다.

본 발명의 제1 특징에 따르면, 다공질 허니컴 세그멘트를 소정 개수 적층한 후, 최외층에 위치하는 상기 다공질 허니컴 세그멘트를 통해 전체를 동시에 본 가압하도록 했기 때문에, 이 때의 본 가압력은 모든 허니컴 세그멘트에 대하여 동시에 작용하게 되어, 어느 쪽의 허니컴 세그멘트에 대하여도 박리하는 힘으로 작용하는 일이 없다.

또한, 본 발명의 제2 특징은, 본 발명의 제1 특징을 갖는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법에 있어서,

상기 다공질 허니컴 세그멘트의 각각을 적층시에 상기 본 가압보다도 약한 압력으로 예비 가압하는 데에 있다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 예비 가압시에 접합이 끝난 다른 허니컴 세그멘트의 이동을 동반하는 일없이, 적층시에 쓸려 들어간 기포를 밀어낼 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 특징은, 본 발명의 제2 특징을 갖는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법에 있어서,

상기 예비 가압을 0.5 kgf/cm² 이하의 압력으로 실시하는 데에 있다.

이 때문에 본 발명의 제3 특징에 따르면, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트의 박리를 막을 수 있는 동시에, 탈기포 작용도 발휘할 수 있다.

도 1은 종래의 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법의 설명도이다.

도 2의 (a) 내지 (e)는 종래의 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법의 보다 상세한 설명도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태로서의 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법의 설명도로서, 도 3의 (a)는 적층 도중 공정을, 도 3의 (b)는 적층 최종 공정을 각각 도시한다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태의 접합 방법의 적층 최종 공정에 있어서의 본 가압을 설명하는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태로서의 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법의 설명도로, 도 5의 (a)는 적층 도중 공정을, 도 5의 (b)는 적층 최종 공정을 각각 도시한다.

도 6의 (a)는 샘플 허니컴 세그멘트의 사시도이며, 도 6의 (b)는 샘플 허니 컴 세그멘트를 접합하여 형성한 세라믹 허니컴 구조체의 사시도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최적의 형태를 설명한다. 한편, 도 1 및 도 2에 도시하는 구성 요소와 동일한 요소에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략하게 하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태로서의 세라믹 허니컴 구조체(1)의 접합 방법을 도시한다. 이 세라믹 허니컴 구조체(1)는 격벽에 의해 구획되어 축 방향으로 관통하는 다수의 유통 구멍을 갖는 다공질 허니컴 세그멘트(2)를, 접착제층(3)을 통해 복수 개 결속함으로써 구성된다. 이 때의 다공질 허니컴 세그멘트(2)는 도 1에 도시한 것과 같은 것이다. 도 3에서는 유통 구멍(4)을 생략하고 있다.

또한, 이 때의 접합 방법에서는, 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 각각을 각각의 피접착면(2a, 2a) 사이에 접착제층(3)을 개재시켜 적층하는 동시에, 소정의 개수를 적층한 후, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2, 2, …)를 통해 전체를 동시에 본 가압함으로써 접합된다. 이 때의 본 가압은 도 3의 (b)에서, 수직 하방 화살표 F1과, 수평 방향 화살표 F2로 표시되어 있다.

구체적으로는, 다공질 허니컴 세그멘트(2)는 원료로서는, 예컨대 탄화규소, 질화규소, 코데라이트, 알루미나, 멀라이트, 지르코니아, 인산지르코늄, 알루미늄티타네이트, 티타니아 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 세라믹스, Fe-Cr-Al계 금속, 니켈계 금속 또는 금속 Si와 SiC 등을 이용하고, 이것에 메틸셀룰로오스 및 히드록시프로폭실메틸셀룰로오스 등의 바인더, 계면활성 제 및 물 등을 첨가하여, 가소성의 배토를 제작한다.

이 배토를, 예컨대 압출 성형하여, 격벽에 의해 구획된 축 방향으로 관통하는 다수의 유통 구멍(4)을 갖는 사각기둥 형상의 허니컴 성형체를 성형한다(도 6 참조). 이것을, 예컨대 마이크로파 및 열풍 등으로 건조한 후, 소성함으로써, 도 6에 도시한 바와 같은 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 허니컴 세그멘트(2)를 제조한 후, 이들 허니컴 세그멘트(2, 2, …)를 접합하여 일체화한다. 본 발명은 이러한 접합 방법에 특징을 갖고 있다.

이 접합 방법은 우선 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 종방향 수용판(10)과 횡방향 수용판(11)에 의해 L자형 단면의 수용 영역(A)을 형성하고, 이 수용 영역(A) 내에서 허니컴 세그멘트(2)의 각각을 각각의 피접착면(2a, 2a) 사이에 접착제층(3)을 개재시켜 적층하고 있다. 이러한 적층은 2면이 종방향 수용판(10) 및 횡방향 수용판(11)을 따르게 함으로써 이루어진다.

접착제층(3)의 접착제는 허니컴 세그멘트(2)와 같은 조성의 세라믹스를 포함하는 슬러리가 바람직하며, 예컨대 허니컴 세그멘트(2)의 구성 성분과 공통의 세라믹스 가루에, 세라믹 파이버 등의 무기 섬유, 유기·무기의 바인더 및 물 등의 분산매를 첨가한 것 등이 바람직하며, 또한 Si 졸 등의 졸형 물질을 포함하는 것도 바람직하다. 이 접착제를 허니컴 세그멘트(2)의 피접착면(2a)에 제공함으로써 접착제층(3)을 형성할 수 있다. 이 접착제층(3)의 형성은 적층하기 전의 허니컴 세그멘트(2)에 대하여 실시하더라도 좋고, 혹은 이미 적층되어 있는 허니컴 세그멘트 (2)의 노출되어 있는 피접착면(2a)에 대하여 실시하더라도 좋다. 또한 적층은 허니컴 세그멘트(2)를 1개씩 중첩함으로써 이루어진다.

이어서, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 허니컴 세그멘트(2)를 소정 개수(본 실시형태에서는, 16개) 적층한 후, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2, 2, …)를 통해 전체를 동시에 화살표 F1 및 F2 방향으로 본 가압한다. 이 때의 본 가압은 적층체의 2면이 종방향 수용판(10) 및 횡방향 수용판(11)으로 둘러싸여 있기 때문에, 다른 2면의 전체를 동시에 화살표 F1 및 F2 방향으로 본 가압한다. 이 때의 가압 동력으로는 에어 실린더 혹은 유압 실린더 등이 이용된다.

이 때의 본 가압은 바람직하게는 도 4에 도시한 바와 같이, 최외층의 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 측면의 대략 중앙에 접촉하는 압박 리브(12a)를, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 수만큼 압박면(12b)에 갖추고 있는 압박 기구(12)를 이용하여 행할 수 있다. 압박 리브(12a)는 허니컴 세그멘트(2)의 측면의 2개의 짧은 변의 대략 중앙을 서로 연결하는 선상에 접촉하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 최외층의 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 측면과 압박면(12b) 사이에, 압박 리브(12a)의 높이만큼의 간극이 형성되기 때문에, 밀려나온 접착제가 압박면(12b)에 부착되는 것을 피할 수 있다.

이와 같이 세라믹 허니컴 구조체(1)는 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 소정 개수 적층한 후, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 통해 전체를 동시에 본 가압하도록 했기 때문에, 이 때의 본 가압력(F1 및 F2)은 모든 허니컴 세그멘트(2)에 대하여 동시에 작용하게 되어, 어느 쪽의 허니컴 세그멘트(2)에 대하여 도 박리하는 힘으로 작용하는 일이 없다.

이로써 접착제층(3)의 이상한 박리를 막을 수 있다. 따라서, 각 허니컴 세그멘트(2)를 접합하고 있는 접착제층(3)을 적층시 그대로의 상태로 유지할 수 있기 때문에, 각 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 그 적층 순위에 상관없이 원하는 접착 강도로 균일하게 접합할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태로서의 세라믹 허니컴 구조체(1)의 다른 접합 방법을 도시한다. 이 접합 방법에서는, 다공질 허니컴 세그멘트(2)의 각각을 적층시에 본 가압보다도 약한 압력으로 예비 가압하는 점이 다를 뿐이며, 다른 구성은 전술한 일 실시형태와 동일하게 되어 있다. 예비 가압은 도 3의 (a)에서, 수직 하방 화살표 f1과, 수평 방향 화살표 f2로 표시되어 있다. 여기서 「적층시」란, 「제n 허니컴 세그멘트(2)가 제n의 소정 위치에 배치되고 나서, 제(n+1) 허니컴 세그멘트(2)가 제(n+1)의 소정 위치에 배치될 때까지」라고 하는 의미이다(여기서, n은 자연수).

즉, 각 다공질 허니컴 세그멘트(2)를 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 각각의 피접착면(2a, 2a) 사이에 접착제층(3)을 개재시켜 적층하는 동시에, 그 적층시에 각 다공질 허니컴 세그멘트(2)마다 화살표 f1 및 f2 방향으로 예비 가압을 한다. 이와 같이 하여 허니컴 세그멘트(2)를 소정 개수(본 실시형태에서는 16개) 적층한 후, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 최외층에 위치하는 다공질 허니컴 세그멘트(2, 2, …)를 통해 전체를 동시에 화살표 F1 및 F2 방향으로 본격 가압한다.

이와 같이 본 실시형태에 따는 접합 방법에 따르면, 본 가압보다도 약한 압 력으로 예비 가압이 이루어지기 때문에, 예비 가압시에 접합이 끝난 다른 허니컴 세그멘트(2)의 이동을 동반하는 일없이, 적층시에 쓸려 들어간 기포를 밀어낼 수 있다. 따라서, 적층시에, 허니컴 세그멘트(2)의 이동에 따른 접착제층(3)의 박리도 없고, 또 탈기포 작용을 얻을 수 있기 때문에, 세라믹 허니컴 구조체(1)의 접착 강도를 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한 바람직하게는, 예비 가압은 0.5 kgf/cm² 이하의 압력으로 실시된다.

이 구성에서는, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리를 막을 수 있는 동시에, 탈기포 작용도 발휘할 수 있으며, 이로써 세라믹 허니컴 구조체(1)의 접착 강도를 한층 더 확실하게 향상시킬 수 있다. 덧붙여서 말하면, 예비 가압력이 0.5 kgf/cm²를 넘을 때는, 예비 가압시에 접합이 끝난 다른 허니컴 세그멘트(2)를 이동시키게 되고, 이러한 이동에 기인하여 접착제층(3)의 박리가 생긴다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

실시예 1

도 6은 샘플 허니컴 세그멘트(2)(도 6의 (a)) 및 16개의 샘플 허니컴 세그멘트(2)를 접착제층(3)을 통해 접합함으로써 구성되는 세라믹 허니컴 구조체(1)(도 6의 (b))를 도시하고 있다.

샘플 허니컴 세그멘트(2)는 a=35 mm, b=35 mm, c=152 mm 크기의 사각기둥으로 형성되어 있다.

접착제층(3)을 형성하는 접착제로는 조성이 SiC가 39 질량%, 알루미노실리케 이트가 30 질량%, 콜로이달실리카가 20 질량%, 무기계 가소제가 1 질량%, 물이 10 질량%이며, 점도 350 p인 것을 이용했다.

접합 방법은 도 3에 도시하는 접합 방법을 채용한 것을 실시예 1로 하고, 허니컴 세그멘트(2)를 1개씩 적층하는 동시에, 적층시에 가압 및 진동을 부여하는 접합 방법을 채용한 것을 비교예 1로 했다.

접합 조건 : 실시예 1에서는, 가압 면압 1.5 kgf/cm²로 본 가압을 했다.

비교예 1에서는, 적층시의 가압을 가압 면압 1.5 kgf/cm²로 행하는 동시에, 진동 주파수 200 Hz로 진동을 부여했다.

고찰 : 실시예 1 및 비교예 1을 채용하여, 각각 세라믹 허니컴 구조체(1)를 10개씩 제작했다. 그리고 각 세라믹 허니컴 구조체(1)마다, 허니컴 세그멘트(2, 2) 사이의 경계 부위(S1∼S24)의 접착제층(3)의 진동의 전파에 의한 접착제층 계면의 박리 유무를 육안으로 관찰하여, 박리가 생기는 경계 부위의 개수를 표 1에 정리했다.

접합방법	샘플
접합방법	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
실시예 1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
비교예 1	8	10	12	3	4	7	5	9	11	12

표 1로부터 분명한 바와 같이, 비교예 1에서는 박리가 생기는 경계 부위는 세라믹 허니컴 구조체 1개당 3∼12개 관찰되었지만, 실시예 1에서는 박리가 생기는 경계 부위가 관찰되지 않았다. 이러한 사실로부터, 실시예 1이 비교예 1에 비해서 세라믹 허니컴 구조체(1)의 접합 강도를 향상시킬 수 있음을 이해할 수 있다.

실시예 1, 2, 3

실시예 1은 도 3에 도시하는 접합 방법을 채용한 것이고, 실시예 2는 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 0.25 kgf/cm²을 채용한 것이고, 실시예 3은 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 0.5 kgf/cm²을 채용한 것이고, 비교예 2는 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 1 kgf/cm²을 채용한 것이고, 비교예 3은 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 1.5 kgf/cm²을 채용한 것이고, 비교예 4는 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 2 kgf/cm²을 채용한 것이고, 비교예 5는 도 5에 도시하는 접합 방법으로 예비 가압력 2.5 kgf/cm²을 채용한 것이다.

이 때 실시예 1, 2, 3 및 비교예 2, 3, 4, 5의 본 가압은 압력 1.0 kgf/cm²으로 행했다. 다른 요건은 전부 전술한 실시예 1과 동일하게 했다.

고찰 : 실시예 1, 2, 3 및 비교예 2, 3, 4, 5를 채용하여, 각각 세라믹 허니컴 구조체(1)를 제작했다. 그리고 각 접합 방법마다, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리 현상의 유무를 육안으로 관찰하는 동시에, 제작한 세라믹 허니컴 구조체(1)의 접착제층(3) 중의 기포의 비율 및 허니컴 세그멘트(2, 2) 사이의 접합 강도를 측정했다.

기포 비율의 측정은 접착제와 허니컴 세그멘트를 계면에서 절단하여, 그 절단면을 퍼스널 컴퓨터에 연결한 스캐너로 화상으로서 취득하고, 화상 처리를 하여 전체 면적에 대한 기포의 면적 비율을 산출했다.

또한, 접합 강도의 측정 방법은 JIS R1601에 따라서 소정의 강도 시험용 샘플을 잘라내어, 3점 굽힘 접합 강도의 측정을 했다. 그 결과를, 표 2에 정리했다.

접합방법	예비가압력 (kgf/cm²)	예비 가압시의 박리	기포의 비율	접합강도 (kgf/cm²)
실시예 1	없음	없음	25%	250
실시예 2	0.25	없음	5%	310
실시예 3	0.5	없음	0%	340
비교예 2	1	있음	0%	-
비교예 3	1.5	있음	0%	-
비교예 4	2	있음	0%	-
비교예 5	2.5	있음	0%	-

표 2에서, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리 현상의 유무를 「예비 가압시의 박리」 항목에, 접착제층(3) 중의 기포의 비율을 「기포의 비율」 항목에 및 허니컴 세그멘트(2, 2) 사이의 접합 강도를 「접합 강도」 항목에 나타냈다.

표 2로부터 분명한 바와 같이, 0.5 kgf/cm² 이하의 압력의 예비 가압을 채용한 실시예 2, 3의 접합 방법에 따르면, 예비 가압시 및 본 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리 현상의 발생은 인식되지 않았을 뿐만 아니라, 기포의 비율도 실시예 1 이하로 되어 실시예 1을 상회하는 접합 강도를 얻을 수 있다.

실시예 1의 접합 방법은 예비 가압이 없기 때문에, 그 만큼 기포의 비율이 증가하여, 접합 강도의 저하를 초래하지만, 본 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리 현상의 발생은 인식되지 않았다.

이에 대하여, 1 kgf/cm² 이상의 압력의 예비 가압을 채용한 비교예 2, 3, 4, 5의 접합 방법에 따르면, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트(2)의 박리 현상의 발생이 인식되어, 세라믹 허니컴 구조체(1)를 완성시키는 데에 이르지 못했다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 특징에 따르면, 본 가압력은 개개의 허니컴 세그멘트에 대하여도 그 전체에 동시에 작용하게 되어, 어느 쪽의 허니컴 세그멘트에 대하여도 박리하는 힘으로 작용하는 일이 없기 때문에, 각 허니컴 세그멘트를 접합하고 있는 접착제층을 적층 시에 그대로의 상태로 유지할 수 있고, 이에 따라 각 다공질 허니컴 세그멘트는 그 적층 순위에 상관없이 원하는 접착 강도로 균일하게 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 예비 가압시에 접합이 끝난 다른 허니컴 세그멘트의 이동을 동반하는 일없이, 적층시에 쓸려 들어간 기포를 밀어낼 수 있기 때문에, 본 발명의 제1 특징의 효과에 더하여, 접착 강도를 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 특징에 따르면, 예비 가압을, 0.5 kgf/cm² 이하의 압력으로 행하도록 했기 때문에, 예비 가압시의 허니컴 세그멘트의 박리를 막을 수 있는 동시에, 탈기포 작용도 발휘할 수 있고, 이로써 본 발명의 제2 특징의 효과에 더하여, 접착 강도를 한층 더 확실하게 향상시킬 수 있다.

Claims

격벽에 의해 구획되어 축 방향으로 관통하는 다수의 유통 구멍을 갖는 다공질 허니컴 세그멘트를 접착제층을 통해 복수 개 결속함으로써 구성되는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법으로서,

상기 다공질 허니컴 세그멘트의 각각을, 각각의 피접착면 사이에 상기 접착제층을 개재시켜, 0.25 kgf/cm² 이상 0.5 kgf/cm² 이하의 압력으로 예비 가압하여 적층하고,

소정 개수를 적층한 후, 최외층에 위치하는 상기 다공질 허니컴 세그멘트를 통해 전체를 동시에 상기 예비 가압시의 압력보다 강한 압력으로 본 가압하는 것을 특징으로 하는 세라믹 허니컴 구조체의 접합 방법.
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