KR101426523B1 - 우수한 접착 강도의 하니컴 세라믹 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 세라믹 세그먼트들을 상호 접합시켜 소정 형태의 하니컴 세라믹 필터를 제조하는 방법으로서, 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에는, 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층(세라믹 부직포 층)을 형성하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 하니컴 세라믹 필터는 세라믹 부직포 층을 개재함으로써 접합 성분의 낭비를 막을 수 있어 경제적이고, 접합 성분들이 세그먼트의 다공성 구조로 과량 흡입(suction)되는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있으며, 내열 충격성이 매우 우수하다.

Description

우수한 접착 강도의 하니컴 세라믹 필터 {Honeycomb Ceramic Filter of Excellent Adhesive Strength}

도 1은 일반적인 다공성 세라믹 필터용 세라믹 세그먼트의 모식도이다;

도 2는 일반적인 다공성 세라믹 필터의 필터링 과정의 모식도이다;

도 3은 종래의 방법에 의해 접착되는 과정의 세라믹 세그먼트의 접합층에 대한 확대 단면도이다;

도 4a, 4b, 4c 및 4d는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 다공성 세라믹 필터의 제조 과정에 대한 모식도들이다;

도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 접합된 다공성 세라믹 필터에서 소결 전의 부분 확대도이다.

본 발명은 우수한 접착 강도의 하니컴 세라믹 필터로서, 더욱 상세하게는, 다수의 세라믹 세그먼트들을 상호 접합시켜 제조되고, 상기 세라믹 세그먼트들 사 이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층(세라믹 부직포 층)이 포함되어 있는 형태로 구성된 다공성 세라믹 필터에 관한 것이다.

최근 대기오염으로 인해 이상 기후 현상이 발생하는 등 심각한 환경문제가 대두됨에 따라, 가솔린 차량에 비해 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해 가스의 배출량이 적은 경유 자동차에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 그러나, 경유 자동차는 질소 산화물(NOx) 등과 같은 입자상 물질(Particle Material)이 다량 배출되는 문제를 갖고 있다. 이에 따라, 경유 자동차의 디젤기관으로부터 배출되는 유해가스 및 입자상 물질을 제거하기 위한 매연여과장치(Diesel Particulate Filter, 이하, DPF라 함)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

DPF는, 경유차 배출가스 중의 일산화탄소, 탄화수소, 입자상 물질 등을 포집하고, 소정의 간격으로 연료인 경유 등을 분사하며 차량의 운행 중에 발생하는 배기열을 이용하여, 세라믹 필터에 코팅되어 있는 촉매와의 반응에 의해, 포집된 물질을 무해한 이산화탄소, 물 등으로 산화시킴으로써 필터를 재생시키는 장치이다.

이러한 매연여과장치에는 하니컴 구조로 이루어진 하니컴 세라믹 필터(honeycomb ceramic filter)가 주로 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 하니컴 세라믹 필터용 세그먼트(10)의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 하니컴 세라믹 필터의 필터링 과정의 모식도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 세라믹 세그먼트(10)는 일반적으로 단면이 사각형인 육각 기둥의 형태를 가지고 있고, 그것의 양 단면(20, 30)에서 서로 연통되는 다수의 셀들(12, 13)이 형성될 수 있도록 격벽들(11)이 교차하는 격자 모양의 구조로 이루어져 있다. 이들 셀들(12, 13)은 교번 배열 방식으로 플러깅 됨으로써, 플러그에 의해 밀폐된 폐쇄 셀(closed cell: 12)과 플러그가 형성되어 있지 않은 오픈 셀(open cell: 13)로 이루어져 있어서, 전체적으로 체크 무늬 또는 바둑판 무늬를 나타낸다.

이와 같은 구조의 다공성 세라믹 필터용 세라믹 세그먼트(10)에서, 배출가스의 입자상 물질들(40)은 다공성 세라믹 필터(10)의 전면(20)에 개구되어 있는 오픈 셀(13)로 유입되어 인접한 다공성 격벽(11)을 통과한 후, 후면(30)이 개방되어 있는 오픈 셀(13)로 배출된다. 이때, 배출가스의 입자상 물질들은 격벽(11)에 형성되는 미세 기공(도시하지 않음) 또는 후면의 폐쇄 셀(12)에 위치한 플러그(15)의 내측 단부(15a)에 포집된다. 즉, 배출가스에 포함되어 있는 입자상 물질들은, 전면(20)에서는 개방된 셀(13)이지만 후면(30)에서는 폐쇄된 셀(12)을 통과하면서 다공성 격벽(11)에 걸리어 필터링이 행해진다.

이렇게 포집된 미립자가 다공성 세라믹 필터 내에 과량 축적되는 경우, 필터의 압력 손실이 커지고, 엔진(engine)의 출력 저하를 초래하게 되므로, 포집된 미립자를 정기적으로 전기 히터나 버너 등의 외부 착화 수단을 이용하여 연소시킴으로써 다공성 세라믹 필터의 재생이 행해진다. 따라서, 일반적으로 다공성 세라믹 필터는 어느 한 쪽이 재생중인 경우, 다른 한 쪽을 사용할 수 있도록 2 개/1 조 형식으로 탑재된 교대 재생 방식을 채택하고 있다.

도 3에는 종래의 방법에 의해 접합된 다공성 세라믹 세그먼트들의 접착 부위 에 대한 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 일반적으로 하니컴 세라믹 필터는, 다수의 다공성 세라믹 세그먼트들(60, 70)의 표면에 슬러리 형태의 접합층(52)을 도포하여 적층하고 건조 및 소결함으로써 제조된다. 경우에 따라서는, 접합층(52)과 세라믹 세그먼트(60, 70)의 표면 사이에 버퍼층의 역할을 하는 또 다른 접합층(51)을 부가할 수도 있다. 이렇게 접합된 세라믹 세그먼트들은, 그것이 장착될 매연여과장치의 구조에 맞추어 소정의 형태로 그것의 외형을 재단한 후 외벽에 접합층(52)을 도포한 뒤, 건조 및 소결시켜 제조한다.

그러나, 기공율이 매우 큰 다공성 세라믹 세그먼트(60, 70)의 표면에 슬러리 형태의 접합층(52)을 도포함에 있어서, 접합층(52)을 구성하는 성분들인 무기 바인더, 유기바인더 등이 세그먼트의 내부로 과도하게 스며들어(sol migration), 접합제 내부에 거대 기공(55)이 발생하는 문제점이 확인되었다.

이러한 거대 기공(55)은, 앞서 설명한 바와 같은 세라믹 필터의 재생 과정에서 국소적인 고온를 유발하고 재생 온도의 불균일화에 의해 재생 효율을 저하시키며, 열응력에 의한 크랙 발생 등을 유발한다. 결과적으로, 세그먼트 상호간의 결합력이 약화되어 이후의 열처리 공정이나 촉매 함침 공정 등의 화학공정에서 접합된 세그먼트가 재차 분리되는 심각한 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기 접합층이 슬러리 형태로 도포되어 형성됨으로써, 접합시 슬러리가 유동되어 접합 성분이 낭비되고, 균일한 접합층이 형성되지 않을 수 있으며, 건조 및 소결 공정에서 기공이 포집(trap)되어 열충격에 의해 크랙이 쉽게 발생하는 등의 많은 문제가 발생한다.

이와 관련하여, 극히 미세한 탄화규소 분말을 사용한다든가, 길이가 매우 짧은 세라믹 섬유를 사용하는 등의 접합제의 조성을 최적화 하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 한국 특허출원공개 제2006-55432호에는 접합재의 주성분으로서 세라믹을 함유하는 동시에 미립자 충전제를 함유함으로써, 충전제가 접합재 속에서 이동하기 쉽게 되어, 접합재를 도포할 때나 압착할 때에 접합재가 양호하게 퍼질 수 있도록 함으로써, 도포성 및 퍼짐성을 향상시키는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술들은 모두 슬러리 상태의 접착층을 도포하는 기술에 기반하고 있으며, 접합층 구성 성분들이 세그먼트 내부로 과도하게 흡입되는 현상을 완전하게 방지할 수는 없으므로, 상기 언급한 문제점들이 근본적으로 해결되지는 못하고 있다.

따라서, 이러한 접합층 구성 성분들의 흡입 현상 및 접합층이 슬러리 상태로 도포됨으로써 발생할 수 있는 문제들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 다공성 세라믹 필터의 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층 (세라믹 부직포 층)이 포함되는 경우, 접합 성분의 낭비를 막을 수 있고, 균일한 접합층이 형성되며, 접합 성분들이 세그먼트의 다공성 구조로 과량 흡입(suction)되는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있으며, 더욱이, 내열 충격성이 매우 우수함을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터는, 다수의 세라믹 세그먼트들을 상호 접합시켜 제조되고, 상기 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층(세라믹 부직포 층)이 포함되어 있는 형태로 구성되어 있다.

본 발명의 세라믹 필터는, 세라믹 세그먼트들이 상기 세라믹 부직포 층을 경유하여 접합되는 바, 접합 성분들이 상기 세라믹 파이버들에 의해 형성된 기공에 함침됨으로써, 세그먼트의 다공성 구조로 지나치게 흡입됨으로써 유발되는 문제점들을 근본적으로 해소할 수 있으므로, 결과적으로 접합한 세그먼트들 간에 매우 우수한 결합력을 제공할 수 있다.

또한, 종래 슬러리 형태로 도포된 접착층에 의해 발생할 수 있었던 두께의 불균일 및 접합 성분의 낭비를 방지할 수 있고, 세라믹 부직포 내에 세라믹 파이버들이 유기적인 결합을 이루고 있는 바 내열 충격성이 매우 우수한 장점을 가진다.

이러한 효과를 발휘하는 세라믹 부직포 층의 두께는 1 mm 내지 10 mm인 것이 바람직하다. 세라믹 부직포 층의 두께가 너무 얇을 경우에는 앞서 설명한 바와 같 은 효과를 기대하기 어렵고, 반대로 너무 두꺼운 경우에는 오히려 결합력을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 세라믹 부직포 층은 분진을 포집하고 촉매 담체로서의 기능을 수행하지는 않기 때문에, 세라믹 부직포 층의 두께가 지나치게 두꺼운 경우에는, 하니컴 세라믹 필터의 단위체적 당 비표면적이 줄어들게 되어, 상대적으로 필터의 성능이 저하되게 되므로 바람직하지 않다.

세라믹 부직포 층을 형성하는 상기 다수의 세라믹 파이버들은 그것의 종류와 길이가 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 세라믹 파이버의 소재는 알루미나, 알루미나 실리케이트 등 알루미나 또는 실리카를 적어도 하나 이상 포함하는 것일 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 세라믹 파이버는 내열성이 우수하고, 고온에서 변형이 일어나지 않는 탄화규소(SiC) 및/또는 알루미나로 이루어지고, 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 직경과 50 ∼ 500 ㎛ 길이를 가질 수 있다. 세라믹 파이버의 직경이 1 ㎛ 미만이거나 길이가 50 ㎛ 미만인 경우에는 제조된 페이퍼의 강도가 매우 약해질 염려가 있으며, 직경이 10 ㎛를 초과하거나 길이가 500 ㎛를 초과하는 때에는 파이버의 균일한 분산이 곤란할 수 있다.

상기 세라믹 세그먼트는 바람직하게는 탄화규소로 이루어진 다공성 소결체일 수 있다. 상기 다공성 소결체는 공지의 방법으로 제조될 수 있는 바, 구체적인 예에서, 하니컴 세라믹 필터용 탄화규소 세그먼트는 SiC 분말 및 파이버, 바인더로서 유기물, 산화물, 수분 등을 포함하는 페이스트를 압출하는 과정(1), 상기 압출물을 소정의 크기로 커팅하는 과정(2), 상기 커팅된 성형물을 마이크로파로 1차 건조하 는 과정(3), 열풍을 사용하여 2차 건조하는 과정(4), 및 소결하는 과정(5)을 통해 제조될 수 있다.

상기 탄화규소 세그먼트의 형상은 다양할 수 있으며, 하나의 바람직한 예에서 단면상으로 사각형인 직육면체 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명은 또한, 상기와 같은 다공성 세라믹 필터를 제조하는데 사용될 수 있는 그린 시트를 제공한다.

본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터 제조용 그린 시트는, 소정 두께의 세라믹 페이퍼에, 세라믹 분말, 무기바인더 및 유기바인더를 포함하는 것으로 구성된 접합 성분들을 함침시킨 구성으로 이루어져 있다.

상기 세라믹 페이퍼는 공지의 제지법을 사용하여 제조될 수 있으며, 예를 들어, 직포공정(weaving)을 거치지 않고 열과 압력을 가하여 제조될 수 있다. 또한, 본 출원인의 한국 특허출원 제2006-78683호에 개시되어 있는 바와 같이, 원료인 1 ∼ 3 mm 길이의 세라믹 파이버를 물에 분산시키고 이를 볼밀 공정을 거침으로써, 50 ∼ 500 ㎛ 길이를 가지며 길이 분포가 균일한 세라믹 파이버를 얻은 후, 이를 이용하여 제조된 재연성이 우수하고, 기공의 균일도가 뛰어난 세라믹 페이퍼를 제조할 수 있다. 상기 한국 특허출원 제2006-78683호의 내용은 참조로서 본 발명에 합체된다.

상기 무기바인더는 상기 세라믹 페이퍼에 부착하게 되어 소정의 열처리 후에 바인더로서의 역할을 수행한다. 상기 무기바인더의 종류는, 예를 들어, 실리카 졸, 알루미나 졸, 세리사이트 또는 일라이트 또는 이들의 혼합물 등의 콜로이달 졸 등이 사용될 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 유기바인더는 파이버 상호간 파이버와 무기 비인더간의 결합력을 향상시키는 물질로서, 예를 들어, 메틸셀룰로우즈, 에틸셀룰로우즈, 폴리비닐알코올, 히드록시프로폭실메틸셀룰로우즈, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체, 고분자 고검화 폴리비닐알콜 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 그린 시트의 두께는, 세라믹 부직포 층의 두께와 관련하여 앞서 설명한 바와 같은 이유로 인해, 1 mm 내지 10 mm인 것이 바람직하다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 그린 시트는 접합 성분을 함침시킨 상태로 부분 경화시킨 반경화 상태일 수 있다. 따라서, 시트를 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에 접합하는 공정이 용이해지므로, 연속적 공정에 의한 자동화가 가능할 수 있다.

본 발명은 또한 다공성 세라믹 필터의 제조방법을 제공하는 바, 이러한 제조방법은 세라믹 세그먼트들의 사이에 상기 그린 시트를 개재하여 순차적으로 적층하고 건조한 후, 소정의 형태로 외형을 재단하며, 상기 재단된 외면에 그린 시트를 부착한 후, 건조 및 경화시키는 과정을 포함한다. 따라서, 상기 그린 시트에 의해 세그먼트의 접합 및/또는 필터의 외벽 도장이 행해지는 바, 접합 공정이 용이하고, 자동화에 의한 접합이 가능하다.

상기 세라믹 필터의 제조방법을 더욱 상술하면, 우선, 세라믹 세그먼트들 각각에 그린 시트를 밀착되도록 붙이고, 이들 세그먼트를 순차적으로 적층한다. 이때, 적층되어 서로 결합되는 세라믹 세그먼트의 수는 촉매 성분이 담지되는 하니컴 세라믹 필터의 소망하는 규격에 따라서 적절히 결정된다.

상기 그린 시트에는 수분, 용매 등이 포함되어 있는 바, 이러한 성분들이 계속 잔존하는 경우, 이후 행해질 소결 과정에서 소결 성분들의 결합을 방해하여, 세그먼트간의 결합력 및 하니컴 세라믹 구조체의 전체적인 강도를 약화시키므로, 이들 성분을 제거하기 위하여 건조공정을 수행한다. 이 때, 세그먼트 접합체에 적당한 압력을 가하면서 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다.

상기 건조 공정은 그린 시트의 수분 및 용매를 완전히 제거하기 위해 수행되므로, 그린 시트에 포함되는 액상 성분들의 종류와 함량에 따라 적절히 선택될 수 있다. 건조 공정에는, 예를 들어, 마이크로파 건조기(microwave dryer), 열풍 건조기(hot air dryer), 유전체 건조기(dielectric dryer), 감압건조기(reduced pressure dryer), 진공 건조기, 동결 건조기 등의 건조기가 사용될 수 있다.

상기 건조된 다공성 세라믹 필터는 촉매 성분이 담지되는 하니컴 세라믹 필터의 소망하는 규격에 따라 소정의 형태로 외형을 재단하고, 상기 재단된 외면에 그린 시트를 부착한 다음, 상기와 마찬가지로, 그린 시트에 포함되어 있는 수분, 용매 등을 제거하기 위한 건조 공정을 행한다.

그런 다음, 강도가 약한 다공성 필터에 소정의 강도를 부여하기 위해 소결 공정을 행함으로써 경화시킨다. 이와 같이, 세라믹 세그먼트 상호간의 접합을 위한 그린 시트와 외벽 도장을 위해 부착된 그린 시트의 소결을 함께 진행함으로써, 소결 과정의 에너지 소모를 최소화할 수 있다.

상기 소결 공정은 그린 시트의 유기 성분들을 완전히 제거하고 무기 성분들의 상호 결합반응에 의해 세그먼트들을 결합시키는 공정으로서, 그린 시트에 포함된 무기성분들의 결합반응 온도를 고려하여 결정할 수 있다. 다만, 소결온도가 너무 높을 경우에는 세그먼트에 형성되어 있는 미세기공들이 붕괴되어 단위체적당 비표면적이 줄어들 수 있으므로, 이러한 점을 고려하여 적절한 범위에서 수행하여야 한다. 소결 공정시, 대응하는 세그먼트들을 상호 밀착시킨 상태에서 소정의 압력을 가하면서 행하는 것이 바람직하다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 건조 과정은 60℃ 내지 100℃의 온도에서 그린 시트의 수분 및 용매가 완전히 제거되도록 수행하고, 그 후 수행하는 소결 과정은 유기 성분들이 완전히 제거되고 무기 성분들이 결합되도록, 800℃ 내지 1300℃의 온도에서 수행할 수 있다.

한편, 상기 세그먼트의 접합을 위한 그린 시트와 세라믹 필터의 외벽에 부착되는 그린 시트는 동일한 조성일 필요는 없으며, 조성비 또는 성분의 차이가 있을 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 다공성 세라믹 필터를 포함하는 하니컴 세라믹 필터를 제공한다.

상기 하니컴 세라믹 필터의 구조 및 제조방법은 공지되어 있는 바, 이에 관 한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.

이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다

도 4a, 4b, 4c 및 4d에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 다공성 세라믹 필터의 제조 과정이 일련의 공정도로서 모식적으로 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터는 세라믹 세그먼트(100)를 제조하는 단계(STEP 1), 세라믹 세그먼트(100) 상에 그린 시트(200)를 부착하는 단계(STEP 2), 그린 시트(200)가 개재된 세라믹 세그먼트들(101, 102, 103, 104, 105, 106)을 순차적으로 적층하는 단계(STEP 3), 및 상기 적층된 세그먼트들을 건조한 후, 소정의 형태로 외형을 재단하며, 상기 재단된 외면에 그린 시트(200)를 부착한 후, 적당한 압력을 가하며 건조 및 경화시키는 단계(STEP 4)로 제조될 수 있다. 재단의 형태는 필요한 형상에 따라 다양할 수 있으며, 예를 들어, 도 4d의 점선에서와 같이 타원형 단면의 원기둥 형태일 수 있다.

따라서, 접합 성분의 유출 등에 의한 손실이 없고, 접합 성분을 함침시킨 상태에서 부분 경화시킨 반경화 상태로 된 경우에는 특히 시트를 개재하는 공정(STEP 2)이 매우 용이하므로, 연속적, 자동적 공정에 의해 가능하다.

도 5에는 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터에서 소결 전의 접합 부분의 단면 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 세라믹 세그먼트들(110, 120)의 그린 시트(200)이 개재되 어 있는 구조로 이루어져 있다.

그린 시트(200)는 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층으로서, 소정 두께의 세라믹 페이퍼에, 세라믹 분말, 무기바인더 및 유기바인더를 포함하는 것으로 구성된 접합 성분들을 함침시켜 제조될 수 있다.

따라서, 접합 성분들은 세라믹 파이버들이 형성하는 기공에 골고루 함침되고, 이러한 세라믹 파이버들에 의하여 접합 성분들이 세그먼트의 다공성 구조로 흡입되지 않으므로, 접합 성분의 흡입 현상으로 인한 거대기공 또는 이로 인한 크랙이 발생하지 않으므로, 뛰어난 접착강도를 가지게 된다. 또한, 세라믹 페이퍼 내의 세라믹 파이버들이 유기적인 결합을 이루고 있으므로 열충격에 의한 파괴에 강하다.

이상, 본 발명의 내용을 상술하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터는 다수의 세라믹 세그먼트들을 상호 접합시켜 제조되고, 상기 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에는, 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층(세라믹 부직포 층)이 포함되어 있음으로써, 접합 성분의 낭비를 막을 수 있어 경제적이고, 접합 성분들이 세그먼트의 다공 성 구조로 과량 흡입(suction)되는 문제점을 근본적으로 해소할 수 있음은 물론, 열충격성이 매우 우수하다.

Claims (11)

1. 다수의 세라믹 세그먼트들을 상호 접합시켜 제조된 다공성 세라믹 필터로서, 상기 세라믹 세그먼트들 사이의 접합부 및/또는 소정의 형태로 재단된 필터의 외벽 도장부에는, 다수의 세라믹 파이버들이 부직포의 형태로 밀집되어 있는 층(세라믹 부직포 층)이 포함되어 있고,

   상기 세라믹 부직포 층은 1 mm 내지 10 mm의 두께를 가지며,

   상기 세라믹 파이버는 탄화규소(SiC) 및/또는 알루미나로 이루어지고, 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 직경과 50 ㎛ 내지 500 ㎛의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 필터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹 세그먼트는 탄화규소로 이루어진 다공성 소결체인 것을 특징으로 다공성 세라믹 필터.
5. 소정 두께의 세라믹 페이퍼에, 세라믹 분말, 무기바인더 및 유기바인더를 포함하는 것으로 구성된 접합 성분들을 함침시킨 시트 형상으로 제조되며,

   상기 시트는 1 mm 내지 10 mm의 두께를 갖고, 접합 성분을 함침시킨 상태에서 부분 경화시킨 반경화 상태인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 필터 제조용 그린 시트.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 세라믹 페이퍼 또는 세라믹 분말은 탄화규소(SiC) 및/또는 알루미나로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 필터 제조용 그린 시트.
7. 삭제
8. 삭제
9. 세라믹 세그먼트들의 사이에 제 5 항에 따른 그린 시트를 개재하여 순차적으로 적층하고 건조한 후, 소정의 형태로 외형을 재단하며, 상기 재단된 외면에 그린 시트를 부착한 후, 건조 및 경화시키는 과정을 포함하는 것으로 구성된 다공성 세라믹 필터의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 건조는 60℃ 내지 100℃의 온도에서 그린 시트의 수분이 완전히 제거되도록 수행하고, 상기 경화는 800℃ 내지 1300℃의 온도에서 그린 시트의 유기 성분들이 완전히 제거되고 무기 성분들이 결합되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 방법으로 제조된 하니컴 세리믹 필터.

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