KR20230091174A - 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20230091174A
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Abstract

탄화규소질 다공질체의 격벽에 의해 칸막이된, 축 방향으로 관통하는 복수의 유로을 가지는 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체로서, 상기 격벽의 기공율이 35∼50%, 메디안 세공 직경이 8∼18㎛이고, 상기 축 방향에 직교하는 상기 격벽의 단면에 있어서, 상기 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 상기 격벽의 표면에 평행한 직선 C, 및 상기 직선 C로부터 상기 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 그은, 직선 C에 평행한 직선을 긋고, 각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이(기공 폭) 및 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때, 모든 기공의 기공 폭의 평균값인 평균 기공 폭 W가 10∼25㎛, 및 측정된 기공의 총수를 측정된 각 직선의 전장로 밑돈 값인 단위길이당의 기공수 N이 20∼40개/㎜인 것을 특징으로 하는 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체.

Description

탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체 및 그 제조 방법
본 발명은, 세라믹 허니컴 필터에 사용되는 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체, 및 상기 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
디젤 엔진의 배기가스 중에 포함되는 NOx나 PM이 대기 중에 방출되면 인체나 환경에 악영향을 줄 우려가 있으므로, 배기 장치로서 디젤 엔진의 배기관의 도중에, NOx 촉매를 담지한 허니컴 구조체와, PM을 포집하기 위한 세라믹 허니컴 필터를 장착하는 것이 종래부터 행해지고 있다. 배기가스 중의 PM을 포집하고 배기가스를 정화하기 위한 세라믹 허니컴 필터의 일례를 도 1a 및 도 1b에 나타낸다. 세라믹 허니컴 필터(100)는, 복수의 유출측 봉지(outlet-side-sealed) 유로(13), 및 유입측 봉지(inlet-side-sealed) 유로(14)을 형성하는 다공질의 격벽(12)과 외주벽(11)으로 이루어지는 세라믹 허니컴 구조체(110)와, 유로(13, 14)의 배기가스 유입측 단면(end surface)(15a) 및 유출측 단면(15b)을 체크무늬로 교호적으로 봉지하는 유입측 봉지부(16a) 및 유출측 봉지부(16b)로 이루어진다. 배기가스는, 도 1b에 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 배기가스 유입측 단면(15a)에 개구하고 있는 유출측 봉지 유로(13)로부터 유입하고, 격벽(12)의 표면 및 내부에 형성된 세공으로 이루어지는 연통공을 통과하고, 유입측 봉지 유로(14)로부터 배출된다. 배기가스가 격벽(12)에 형성된 연통공을 통과할 때, 배기가스 중의 PM이 포집되어 배기가스의 정화가 행해진다. 포집된 PM은, 그 체적이 소정의 양으로 되면 연소하여 재생된다. 이와 같은 세라믹 허니컴 구조체는, PM 중에 포함되는, 특히 나노 사이즈의 입자의 포집 성능을 보다 향상시키는 것이 중요하게 되어 오고 있다. 또한, 배기가스 중의 유독한 가스 성분을 정화하기 위해, 다공질의 격벽에 촉매를 담지하는 것이 행해지고 있다. 세라믹 허니컴 구조체의 구성 재료로서, 내열충격성이 우수한 탄화규소(SiC) 입자와 같은 내화성 입자를 사용하는 것이 알려져 있다.
예를 들면, 일본공개특허 제2009-196104호(특허문헌 1)은, 나노 사이즈의 미세입자도 포집할 수 있는 허니컴 구조체로서, 세라믹 분말과, 상기 세라믹 분말을 구성하는 세라믹 분말 입자끼리를 결합하는 결합재를 가지고, 상기 세라믹 분말이, 10% 입자 직경 D10과 90% 입자 직경 D90의 간격이 10㎛ 이상이고, 20% 입자 직경(D20)과 80% 입자 직경(D80)이 logD20/logD80<0.85를 만족시키고, 입자 직경 분포를 측정했을 때 2개 이상의 피크를 가지는 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹으로 이루어지는 허니컴 구조체를 개시하고 있고, 세라믹 분말로서, 탄화규소 및 질화규소 중 적어도 일종과, 콜로이달 실리카 등의 결합재를 사용한다고 기재하고 있다.
일본공개특허 제2018-149510호(특허문헌 2)는, 포집 성능이 우수하고, 또한 압력 손실의 불균일의 발생을 억제할 수 있는 플러깅된(plugged) 허니컴 구조체로 서, 유입 단면으로부터 유출 단면까지 연장되는 유체의 유로로 되는 복수의 셀을 둘러싸도록 배치된 다공질의 격벽을 가지는 기둥형의 허니컴 구조부와, 각 셀의 유입 단면측 또는 유출 단면측의 개구부에 설치된 플러그부를 구비하고, 수은 압입법에 의해 측정된 격벽의 누적 세공 용적에 있어서, 누적 세공 용적이 10%가 되는 세공 직경을 D10, 누적 세공 용적이 30%가 되는 세공 직경을 D30, 누적 세공 용적이 50%가 되는 세공 직경을 D50, 누적 세공 용적이 70%가 되는 세공 직경을 D70, 및 누적 세공 용적이 90%가 되는 세공 직경을 D90로 했을 때, 세공 직경 D10이 6㎛ 이상이고, 세공 직경 D90이 58㎛ 이하이며, 또한 식(1): 0.35≤(D70-D30)/D50≤1.5의 관계를 만족시키는 플러깅된 허니컴 구조체를 개시하고 있다.
일본공개특허 제2018-149510호는, 실시예로서, 탄화규소 분말과 금속 규소 분말로 제조된 허니컴 구조체를 기재하고 있다.
일본공개특허 제2019-150737호(특허문헌 3)은, 격벽에 촉매를 담지한 후에 있어서도 압력 손실의 상승을 억제할 수 있는 허니컴 구조체로서, 제1 단면으로부터 제2 단면까지 연장되는 유체의 유로로 되는 복수의 셀을 둘러싸도록 배치된 다공질의 격벽을 가지는 기둥형의 허니컴 구조부를 구비하고, 상기 격벽의 기공율이 45∼65%이고, 상기 격벽의 평균 세공 직경이 15∼25㎛이며, 수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 누적 세공 용적에 있어서, 격벽의 총 세공 용적에 대하여, 세공 직경이 10㎛ 이하인 세공 용적률이 10% 이하이고, 세공 직경이 40㎛ 이상인 세공 용적률이 10% 이하인 허니컴 구조체를 개시하고 있다.
일본공개특허 제2019-150737호는, 상기 허니컴 구조체의 격벽이 탄화규소, 코디어라이트(cordierite), 규소-탄화규소 복합재, 코디어라이트-탄화규소 복합재, 질화규소, 뮬라이트, 알루미나, 티탄산알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료로 이루어진다고 기재하고 있다.
일본공개특허 제2018-122261호(특허문헌 4)는, 포집 성능을 향상시킬 수 있는 허니컴 구조체로서, 제1 단면으로부터 제2 단면까지 연장되는 유체의 유로로 되는 복수의 셀을 둘러싸도록 배치된 다공질의 격벽을 가지는 기둥형의 허니컴 구조부와, 각 셀의 제1 단면측 또는 제2 단면측의 개구부에 설치된 플러그부를 구비하고, 상기 격벽이 탄화규소를 포함하는 재료로 구성되고, 수은 압입법에 의해 측정된 격벽의 기공율이 42∼52%이고, 격벽의 두께가 0.15∼0.36㎜이며, 수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 누적 세공 용적에 있어서, 격벽의 전체 세공 용적에 대한 세공 직경이 10㎛ 이하인 세공 용적의 비율이 41% 이하이고, 전체 세공 용적에 대한 세공 직경이 18∼36㎛인 세공 용적의 비율이 10% 이하이며, 가로축을 세공 직경으로 하고, 세로축을 log 미분 세공 용적으로 한 격벽의 세공 직경 분포에 있어서, log 미분 세공 용적이 최대값으로 되는 세공 직경이 10∼16㎛의 범위에 있어, log 미분 세공 용적의 최대값을 포함하는 피크의 반치폭이 5㎛ 이하인 플러깅된 허니컴 구조체를 개시하고 있다.
일본공개특허 제2018-122261호는, 실시예로서, 탄화규소 분말과 금속 규소 분말로 제조된 허니컴 구조체를 기재하고 있다.
그러나, 특허문헌 1∼4에 기재된 세라믹 허니컴 구조체에 있어서는, 배기가스 중의 입자수량에 크게 영향을 주는 나노 사이즈의 PM을 효율적으로 포집할 수 없는 경우가 있고, 또한 PM 포집 후의 압력 손실이 충분하지 않은 경우가 있어, 한층 더 개선이 기대되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 내열충격성을 유지하면서, PM 입자수량에 크게 영향을 주는 나노 사이즈의 PM을 효율적으로 포집하는 PM 포집율을 가지고, 또한 PM 포집 후의 압력 손실이 양호한 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체, 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 감안하여, 본 발명자는, 세라믹 허니컴 구조체의 격벽 단면(cross section)에서의 기공의 형태에 착안하여 예의 검토한 결과, 허니컴 구조체의 격벽이 특정한 기공 구조를 가지는 것에 의해, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체는, 탄화규소질 다공질체의 격벽에 의해 칸막이된, 축 방향으로 관통하는 복수의 유로를 가지고, 상기 격벽의 기공율이 35∼50%, 메디안 세공 직경이 8∼18㎛이며, 상기 축 방향에 직교하는 상기 격벽의 단면에 있어서, 상기 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 상기 격벽의 표면에 평행한 직선 C, 및 상기 직선 C로부터 상기 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 그은, 직선 C에 평행한 직선을 긋고, 각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이(기공 폭) 및 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때, 측정된 모든 기공의 기공 폭의 평균값인 평균 기공 폭 W가 10∼25㎛, 및 측정된 기공의 총수를 측정된 각 직선의 전장으로 나눈 값인 단위길이당의 기공수 N이 20∼40개/㎜인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체에 있어서, 수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 세공 직경과 누적 세공 용적의 관계에 있어서, 상기 격벽의 세공 직경이 20㎛ 이상인 세공 용적이 전체 세공 용적의 10∼20%인 것이 바람직하다.
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체에 있어서, 수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 세공 직경과 누적 세공 용적의 관계에 있어서, 상기 격벽의 세공 직경 9㎛ 이하의 세공 용적이 전체 세공 용적의 15∼25%인 것이 바람직하다.
상기 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 제조하는 본 발명의 방법은, 골재(aggregate)와 결합재를 포함하는 세라믹 입자와, 유기 바인더를 배합하고, 혼합, 혼련하여 얻어진 배토를 허니컴 형상으로 압출 성형하고, 얻어진 성형체를 건조 후, 소성하여 제조하는 방법으로서,
상기 골재가 탄화규소 입자이며,
상기 세라믹 입자는,
메디안 입자 직경 D50이 35∼45㎛,
입자 직경과 누적 입자 체적의 관계를 나타내는 곡선에 있어서,
전체 입자 체적의 10%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D10이 5∼20㎛,
전체 입자 체적의 90%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D90이 50∼65㎛,
입도 분포 편차 SD[다만, SD=log(D80)-log(D20)이고, D20은 전체 입자 체적의 20%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경, D80은 전체 입자 체적의 80%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경이며 D20<D80임]가 0.20∼0.40인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법에 있어서, 상기 결합재는 알루미나 입자, 수산화알루미늄 입자, 산화마그네슘 입자, 수산화마그네슘 입자로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 내열충격성을 유지하면서, 배기가스 중의 입자수량에 크게 영향을 주는 나노 사이즈의 PM을 효율적으로 포집할 수 있고, 또한 PM 포집 후의 압력 손실이 양호한 세라믹 허니컴 구조체를 제공할 수 있다.
[도 1a] 세라믹 허니컴 필터의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
[도 1b] 세라믹 허니컴 필터의 일례를 모식적으로 나타내는 축 방향으로 평행한 부분 단면도이다.
[도 2] 세라믹 허니컴 세그먼트를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
[도 3] 접합 일체화하여 형성된 세라믹 허니컴 필터의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
[도 4] 실시예 2의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 격벽 단면(SEM) 사진을 2치화 처리한 사진이다.
[도 5] 격벽 단면에 있어서, 평균 기공 폭, 및 단위길이당의 기공수를 측정하는 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 6] 본 발명의 실시예에서 사용한 세라믹 입자의 입도 분포를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 발명의 범위를 벗어나지 않는 한에 있어서, 변경, 수정, 개량을 부가할 수 있는 것이다.
[1] 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체는, 탄화규소질 다공질체의 격벽에 의해 칸막이된, 축 방향으로 관통하는 다수의 유로를 가지고, 상기 격벽의 기공율이 35∼50%, 메디안 세공 직경이 8∼18㎛이며, 상기 축 방향에 직교하는 상기 격벽의 단면에 있어서, 상기 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 상기 격벽의 표면에 평행한 직선 C, 및 상기 직선 C로부터 상기 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 그은, 직선 C에 평행한 직선을 긋고, 각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이(기공 폭) 및 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때, 측정된 모든 기공의 기공 폭의 평균값인 평균 기공 폭 W가 10∼25㎛, 및 측정된 기공의 총수를 측정된 각 직선의 전장으로 나눈 값인 단위길이당의 기공수 N이 20∼40개/㎜이다.
세라믹 허니컴 구조체가 이와 같은 구성을 가지는 것에 의해, 내열충격성을 유지하면서, 나노 사이즈의 PM을 효율적으로 포집할 수 있고, 또한 PM 포집 후의 압력 손실이 양호한 세라믹 허니컴 구조체를 제공할 수 있다.
격벽의 단면에 있어서 측정된 기공 폭의 평균값인 평균 기공 폭 W는 10∼25㎛이다. 평균 기공 폭 W가 10㎛ 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 25㎛를 넘는 경우 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. 평균 기공 폭 W의 하한은 바람직하게는 12㎛이고, 상한은 바람직하게는 23㎛, 보다 바람직하게는 19이다.
또한, 격벽의 단면에 있어서 측정된 단위길이당의 기공수 N은 20∼40개/㎜이다. 단위길이당의 기공수 N이 20개/㎜ 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 40개/㎜를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. 단위길이당의 기공수 N의 하한은 바람직하게는 22개/㎜이고, 상한은 바람직하게는 37개/㎜이다.
여기에서, 평균 기공 폭 W와 단위길이당의 기공수 N은, 세라믹 허니컴 구조체의 축 방향에 직교하는 단면에서의 격벽의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)로 촬상하고, 얻어진 SEM 사진으로부터 화상 해석 소프트(Media Cybernetics사 제조 Image-Pro Plus ver.7.0)를 이용하여 다음과 같이 하여 구한다. 먼저 얻어진 SEM 사진에 흑백 2치화 처리를 실시한다. 도 4에 흑백 2치화 처리를 실시한 화상의 일례를 나타낸다. 다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 촬상된 격벽(12)의 단면에 있어서, 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 격벽의 표면에 평행한 직선 C와, 이 직선 C로부터 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 직선 C에 평행한 직선을 긋는다. 각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이인 기공 폭과, 각 직선이 가로지르는 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때, 측정된 모든 기공 폭의 합계 길이를, 측정된 기공의 총수로 나눈 값을 평균 기공 폭 W로 하고, 측정된 기공의 총수를, 측정된 각 직선의 전장으로 나눈 값을 단위길이당의 기공수 N으로 하였다.
기공율은 35∼50%이다. 기공율이 35% 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 50%를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. 기공율의 하한은 바람직하게는 38%, 보다 바람직하게는 40%이다. 한편, 기공율의 상한은 바람직하게는 49%, 보다 바람직하게는 48%, 가장 바람직하게는 46%이다. 그리고, 격벽의 기공율은 후술하는 수은 압입법으로 측정한다.
메디안 세공 직경은 8∼18㎛이다. 메디안 세공 직경이 8㎛ 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 18㎛를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. 메디안 세공 직경은, 바람직하게는 10∼15㎛이다. 그리고, 메디안 세공 직경은, 후술하는 수은 압입법에 의해 측정된 격벽의 세공 분포 곡선에 있어서, 누적 세공 용적이 전체 세공 용적의 50%가 되는 세공 직경이다.
세공 직경이 20㎛ 이상인 세공 용적은 전체 세공 용적의 10∼20%인 것이 바람직하다. 20㎛ 이상의 세공 용적이 전체 세공 용적의 10% 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 20%를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하되는 경우가 있다. 바람직하게는 12∼18%이다.
세공 직경이 9㎛ 이하인 세공 용적은 전체 세공 용적의 3∼25%인 것이 바람직하다. 세공 직경이 9㎛ 이하인 세공 용적이 전체 세공 용적의 3% 미만인 경우, PM 포집 후의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 25%를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하되는 경우가 있다. 하한은 바람직하게는 4%, 상한은 바람직하게는 23%이다.
수은 압입법에 의한 누적 세공 용적의 측정은, 예를 들면 Micromeritics사 제조의 오토포어 III 9410을 사용하여 행한다. 수은 압입법에 의한 누적 세공 용적의 측정은, 세라믹 허니컴 구조체로부터 잘라낸 시험편(10㎜×10㎜×10㎜)을 측정 셀 내에 수납하고, 셀 내를 감압한 후, 수은을 도입하여 가압했을 때, 시험편 내에 존재하는 세공 중에 압입된 수은의 체적을 구함으로써 행한다. 이 때 가압력이 커지면 커질수록, 보다 미세한 세공까지 수은이 침입하므로, 가압력과 세공 중에 압입된 수은의 체적의 관계로부터, 세공 직경과 누적 세공 용적(최대의 세공 직경으로부터 특정한 세공 직경까지의 세공 용적을 누적한 값)의 관계를 구할 수 있다. 수은의 침입은 세공 직경이 큰 것으로부터 작은 것으로 순차 행해지고, 상기 압력을 세공 직경으로 환산하고, 세공 직경이 큰측으로부터 작은 측을 향하여 적산한 누적 세공 용적(수은의 체적에 상당)을 세공 직경에 대하여 플롯한다. 본원에 있어서, 수은을 도입하는 압력은 0.5psi(0.35×10-3kg/㎟, 세공 직경 약 362㎛에 상당히)으로 하고, 수은의 가압력이 1800psi(1.26kg/㎟, 세공 직경 약 0.1㎛에 상당)에서의 누적 세공 용적을 전체 세공 용적으로 한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 허니컴 세그먼트(211)로 하고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 허니컴 세그먼트(211)를 접합재층(29)에 의해 접합 일체화하여, 접합된 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체(210)로 해도 된다. 복수의 허니컴 세그먼트(211)를 접합재층(29)에 의해 접합 일체화한 후는, 그 유로에 직교하는 단면의 외주 형상이 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 그 외 원하는 형상으로 되도록 가공하고, 가공 후의 외주면에 코팅재를 피복하여, 외주벽(21)을 형성한다.
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체(110, 210)는, 그 유로의 배기가스 유입측(25a) 또는 배기가스 유출측(25b)를 공지의 방법으로 교호적으로 체크 무늬로 되도록 플러깅하여 세라믹 허니컴 필터(100, 200)로 할 수 있다. 여기에서, 접합 일체화하여 형성된 세라믹 허니컴 필터(200)의 경우, 접합되기 전의 허니컴 세그먼트(211)에 봉지부(26a, 26b)가 형성되어 있어도 되고, 접합 일체화한 후에 봉지부(26a, 26b)가 형성되어 있어도 된다. 또한, 이들 봉지부는 유로의 배기가스 유입측 또는 배기가스 유출측의 단면부에 형성되어 있어도 되고, 유입측 단면(25a) 또는 유출측 단면(26b)으로부터 유로 내부에 들어간 위치에 형성되어 있어도 된다.
[2] 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법
본 발명의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법에 대하여, 그 일 실시형태를 설명한다.
골재와 결합재를 포함하는 세라믹 입자와, 유기 바인더를 배합하고, 혼합, 혼련하여 얻어진 배토를 허니컴 형상으로 압출 성형하고, 얻어진 성형체를 건조 후, 소성하여 제조한다. 여기에서, 상기 골재가 탄화규소 입자이고, 상기 세라믹 입자는, 메디안 입자 직경 D50이 35∼45㎛, 입자 직경과 누적 입자 체적의 관계를 나타내는 곡선에 있어서, 전체 입자 체적의 10%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D10이 5∼20㎛, 전체 입자 체적의 90%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D90이 50∼65㎛, 입도 분포 편차 SD[다만,SD=log(D80)-log(D20)이고, D20은 전체 입자 체적의 20%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경, D80은 전체 입자 체적의 80%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경이며 D20<D80임]가 0.20∼0.40이다.
이와 같은 방법에 의해, 격벽의 기공율이 35∼50%, 및 메디안 세공 직경이 8∼18㎛이고, 축 방향에 직교하는 격벽 단면에 있어서, 평균 기공 폭 W가 10∼25㎛, 및 단위길이당의 기공수 N이 20∼40개/㎜인 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 얻을 수 있다.
여기에서, 세라믹 입자의 입자 직경은, 예를 들면 니키소(주) 제조 마이크로트랙 입도 분포 측정 장치(MT3000)를 이용하여 측정할 수 있다. 측정된 입자 직경과 누적 입자 체적(특정한 입자 직경 이하의 입자 체적을 누적한 값)의 관계의 일례를 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타낸 곡선에 있어서, 전체 입자 체적의 10%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경을 D10(㎛), 전체 입자 체적의 50%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경을 메디안 입자 직경 D50(㎛), 및 전체 입자 체적의 90%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경을 D90(㎛)로 한다. 또한, 입도 분포 편차 SD는, SD=log(D80)-log(D20)로 표시되고, D20은 전체 입자 체적의 20%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경(㎛)을 나타내고, D80은 마찬가지로 전체 입자 체적의 80%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경(㎛)을 나타낸다. 그리고, D20<D80이다.
상기 세라믹 입자는, 메디안 입자 직경 D50이 35∼45㎛이다. 메디안 입자 직경 D50이 35㎛ 미만인 경우, 격벽에 형성되는 세공 직경이 작아지고, PM이 포집되었을 때의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 45㎛를 넘는 경우, 격벽에 형성되는 세공 직경이 커지고, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. 메디안 입자 직경 D50의 하한은 바람직하게는 37㎛, 상한은 바람직하게는 43㎛이다.
세라믹 입자의 D10은 5∼20㎛이다. D10이 5㎛ 미만인 경우, 격벽에 형성되는 세공 중, 압력 손실 특성을 악화시키는 미소 세공의 비율이 많아지므로 바람직하지 않다. 한편, 20㎛를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM이 효율적으로 포집되기 어려워지는 경우가 있다. D10의 하한은 바람직하게는 7㎛, 상한은 바람직하게는 18㎛이다.
세라믹 입자의 D90은 50∼65㎛이다. D90이 50㎛ 미만인 경우, PM이 포집되었을 때의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 65㎛를 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율이 저하된다. D90의 하한은 바람직하게는 52㎛, 상한은 63㎛이다.
세라믹 입자의 입도 분포 편차 SD[다만,SD=log(D80)-log(D20)이고, D20은 전체 입자 체적의 20%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경, D80은 전체 입자 체적의 80%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경이며 D20<D80임]은 0.20∼0.40이다. SD가 0.20 미만인 경우, 격벽에 형성되는 세공 중 미소 세공의 비율이 많아지고, PM이 포집되었을 때의 낮은 압력 손실을 유지하기 어려워진다. 한편, 0.40을 넘는 경우, 나노 사이즈의 PM 포집율을 저하시키는 조대 세공의 비율이 많아지므로 바람직하지 않다. SD의 하한은 바람직하게는 0.22, 상한은 바람직하게는 0.38이다.
상기 결합재는, 알루미나 입자, 수산화알루미늄 입자, 산화마그네슘 입자, 및 수산화마그네슘 입자로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다.
유기 바인더는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 에틸메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 및/또는 메틸셀룰로오스를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 바인더는 성형 원료(탄화규소 입자와 결합재의 합계) 100 질량%에 대하여 5∼15 질량% 함유하는 것이 바람직하다.
골재와 결합재를 포함하는 세라믹 입자와, 유기 바인더를 배합하고, 혼합한 원료에 물을 첨가하여 혼련하여 가소성의 배토를 형성한다. 물의 함유량은, 성형 가능한 배토의 경도로 되도록 조정되지만, 성형 원료에 대하여 20∼50 질량%인 것이 바람직하다.
형성된 배토를 공지의 허니컴 구조체 성형용 금형으로부터, 공지의 압출 성형법에 의해 압출 성형하여, 허니컴 구조의 성형체를 형성한다. 이 성형체를 건조후, 필요에 따라 단면, 외주면 등의 가공을 실시하고, 1200∼1350℃의 온도 범위에서, 산화 분위기에서 소성하는 것에 의해 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 제조한다.
건조의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열풍 건조, 마이크로파 가열 건조, 고주파 가열 건조 등의 방법을 들 수 있다.
1200∼1350℃의 온도 범위에서 소성을 행함으로써, 결합재 입자(알루미나 입자, 수산화알루미늄 입자, 산화마그네슘 입자, 및 수산화마그네슘 입자로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종)이 소결에 의해 탄화규소 입자끼리를 결합하는 결합층으로 된다. 이와 같이 비교적 낮은 소성 온도에서 소성이 가능하므로, 결합층을 형성하기 위한 소성 비용을 종래보다 저비용으로 억제할 수 있다. 1200℃ 미만인 경우, 탄화규소 입자와 결합상의 결합이 불충분하게 되고, 충분한 강도를 얻을 수 없다. 한편, 1350℃를 넘는 경우, 내열충격성이 저하된다. 또한, 산화 분위기에서 소성을 행하므로, 소성 공정에서의 비용 증가를 억제할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1∼5>
표 1에 나타낸 입자 직경을 가지는 탄화규소 입자, 탄화규소 이외의 입자를 표 1에 나타내는 첨가량으로 유기 바인더로서 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스와 함께 배합하고 혼합하였다. 혼합한 원료에 물을 첨가하여 혼련하여 가소성의 배토를 형성하고, 허니컴 구조체 성형용 금형으로부터, 스크류 성형기에 의해 압출 성형하여, 1변이 34㎜의 외형 사각형상으로 길이 304㎜의 허니컴 구조 성형체를 형성하였다. 이 성형체를 열풍 건조기에 의해 120℃에서 2시간 건조 후, 1300℃의 최고 온도에서 산화 분위기에서 소성하여, 격벽 두께 8mil(0.20㎜) 및 셀 밀도 300 cpsi(46.5셀/㎠)을 가지는 실시예 1∼5의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 얻었다.
<비교예 1 및 7>
탄화규소 입자 및 결합재의 입자의 종류 및 첨가량을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경하고, 또한 성형체를 열풍 건조한 후에 550℃에서 3시간의 탈지 공정을 추가하고, 1450℃의 최고 온도에서 아르곤 분위기에서 2시간 소성한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1 및 7의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 얻었다.
<비교예 2∼6>
탄화규소 입자 및 결합재의 입자의 종류 및 첨가량을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경하여, 실시예 1과 동일하게 허니컴 구조 성형체를 성형하고, 비교예 2 및 4∼6은 1300℃의 최고 온도에서, 비교예 3은 1400℃의 최고 온도에서 산화 분위기에서 소성한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 2∼6의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 얻었다.
얻어진 실시예 1∼5 및 비교예 1∼7의 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 1개를 이용하여, 평균 기공 폭, 단위길이당의 기공수, 기공율, 메디안 세공 직경, 및 열팽창계수의 측정을 하였다.
(a) 평균 기공 폭, 및 단위길이당의 기공수
평균 기공 폭, 및 단위길이당의 기공수는, 다음과 같이 측정한다.
세라믹 허니컴 구조체의 축 방향에 직교하는 단면에서의 격벽의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)에 의해 배율 200배로 촬상한다. 촬상된 SEM 사진을 화상 해석 소프트(Media Cybernetics사 제조 Image-Pro Plus ver.7.0)에 의해 측정한다. 구체적으로는, 촬상된 SEM 사진을 화상 해석 소프트에 의해 도 4에 나타낸 흑백 2치화 처리를 행한다. 그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 촬상된 격벽(12)의 단면에 있어서, 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 격벽의 표면에 평행한 직선 C와, 이 직선 C로부터 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 직선 C에 평행한 직선을 긋는다. 각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이인 기공 폭과, 각 직선이 가로지르는 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때, 측정된 기공 폭의 합계 길이를, 측정된 기공의 총수로 나눈 값을 평균 기공 폭 W로 하고, 측정된 기공의 총수를, 측정된 각 직선의 전장으로 나눈 값을 단위길이당의 기공수 N으로 하였다.
(b) 기공율, 및 메디안 세공 직경의 측정
기공율, 및 메디안 세공 직경은 수은 압입법에 의해 측정하였다. 세라믹 허니컴 구조체로부터 잘라낸 시험편(10㎜×10㎜×10㎜)을, Micromeritics사 제조 오토포어 III의 측정 셀 내에 수납하고, 셀 내를 감압한 후, 수은을 도입하여 가압하고, 가압 시의 압력과 시험편 내에 존재하는 세공 중에서 압입된 수은의 체적의 관계를 구하였다. 상기 압력을 세공 직경으로 환산하고, 세공 직경이 큰측으로부터 작은 측을 향하여 적산한 누적 세공 용적(수은의 체적에 상당)을 세공 직경에 대하여 플롯하고, 세공 직경과 누적 세공 용적의 관계를 나타내는 그래프를 얻었다. 수은을 도입하는 압력은 0.5psi(0.35×10-3kg/㎟)로 하고, 압력으로부터 세공 직경을 산출할 때의 상수는, 접촉각=130° 및 표면 장력=484dyne/cm의 값을 사용하였다. 그리고, 수은의 가압력이 1800psi(1.26kg/㎟, 세공 직경 약 0.1㎛에 상당)에서의 누적 세공 용적을 전체 세공 용적으로 하였다.
얻어진 수은 압입법의 측정 결과로부터, 전체 세공 용적, 및 누적 세공 용적이 전체 세공 용적의 50%가 되는 세공 직경인 메디안 세공 직경을 구하였다. 이들 결과를 표 2에 나타낸다.
(c) 열팽창계수의 측정
열팽창계수는, 4.5㎜×4.5㎜의 단면 형상 및 50㎜의 길이의 시험편을, 길이 방향이 유로 방향에 대략 일치하도록 잘라내고, 열기계 분석 장치(TMA, 리가쿠사 제조 ThermoPlus, 압축 하중 방식/시차 팽창 방식)을 이용하여, 일정 하중 20g을 걸면서, 승온 속도 10℃/min으로 실온부터 800℃까지 가열한 시의 전장 방향의 길이의 증가량을 측정하여, 40∼800℃ 사이의 평균 열팽창계수로서 구하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
다음으로, 실시예 1∼5 및 비교예 1∼7의 각 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 유로 단부에, 교호적으로 플러깅되도록, 탄화규소 입자로 이루어지는 플러깅재(plugging material) 슬러리를 충전한 후, 플러깅재 슬러리를 건조시켜 봉지부를 형성하였다. 봉지부가 형성된 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 허니컴 세그먼트로 하여, 허니컴 세그먼트의 외주면에 탄화규소 입자 및 콜로이달 실리카로 이루어지는 접합재를 도포하여, 6개×6층으로 접합 일체화하고, 축 방향에 직교하는 단면의 외주 형상이 원형으로 되도록 외주부를 제거 가공하였다. 제거 가공된 외주에, 비정질 실리카와 콜로이달 실리카로 이루어지는 외피재를 코팅하여 건조시켜 외주벽을 형성하고, 외경 266.7㎜, 전장 304.8v㎜, 격벽 두께 8vmil(0.20㎜) 및 셀 밀도 300cpsi(46.5셀/㎠)를 가지는 실시예 1∼5 및 비교예 1∼7의 접합된 탄화규소질 세라믹 허니컴 필터를 얻었다. 세라믹 허니컴 필터는 각각 동일한 것을 2개씩 제작하였다.
얻어진 실시예 1∼5 및 비교예 1∼7의 세라믹 허니컴 필터의 1개를 이용하여 하기의 방법으로, PM 포집 초기 압력 손실, 및 포집 개시 후의 입자수 기준에서의 PM 포집율의 측정을 행하였다.
(d) PM 포집 후의 압력 손실
PM 포집 후의 압력 손실은, 압력 손실 테스트 스탠드에 고정한 세라믹 허니컴 필터에, 공기 유량 10Nm3/min으로, 평균 입자 직경 0.11㎛의 연소 검댕(combustion soot)을 1.3g/h의 속도로 투입하고, 필터 체적 1리터당의 검댕 부착량이 2g이 되었을 때의 유입측과 유출측의 차압(압력 손실)로부터 이하의 기준에 의해 평가하였다. 즉, 압력 손실이,
2.8kPa를 넘는 경우를 (×),
2.5kPa 초과 2.8kPa 이하인 경우를 (△),
2.3kPa 초과 2.5kPa 이하인 경우를 (○), 및
2.3kPa 이하인 경우를 (◎)
로 하여 PM 포집 후의 압력 손실을 평가하였다.
(e) 포집 후의 입자수 기준에서의 PM 포집율
포집 후의 입자수 기준에서의 PM 포집율은, 압력 손실 테스트 스탠드에 고정한 세라믹 허니컴 필터에, 공기 유량 10Nm3/min으로, 평균 입자 직경 0.11㎛의 연소 검댕을 1.3g/h의 속도로 투입하면서, 1분마다 허니컴 필터에 유입하는 연소 검댕의 입자수와 허니컴 필터로부터 유출하는 연소 검댕의 입자수를 SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer)(TIS사 제조 모델 3936)을 이용하여 계측하고, 투입 개시40분 후로부터 41분 후까지의 1분간에 허니컴 필터에 유입하는 연소 검댕의 입자수 Nin, 및 허니컴 필터로부터 유출하는 연소 검댕의 입자수 Nout로부터, 식:(Nin-Nout)/Nin에서 의해 PM 포집율을 구하였다.
PM 포집율이,
98% 이상인 경우를 (◎),
96% 이상 98% 미만인 경우를 (○),
95% 이상 96% 미만인 경우를 (△), 및
95% 미만인 경우를 (×)
로 하여 PM 포집 후의 PM 포집율을 평가하였다.
[표 1-1]
Figure pct00001
[표 1-2]
Figure pct00002
[표 1-3]
Figure pct00003
[표 2-1]
Figure pct00004
[표 2-2]
Figure pct00005
표 1 및 2로부터, 기공율, 메디안 세공 직경, 및 격벽의 단면에서의 평균 기공 폭, 및 기공수가 본 발명의 범위 내에 있는 실시예 1∼5의 세라믹 허니컴 필터는, 이들 요건이 본 발명의 범위를 벗어나 있는 비교예 1∼7의 세라믹 허니컴 필터에 대하여, 열팽창계수가 동등하므로 내열충격성이 동등하고, 또한 PM 포집 후의 압력 손실 및 PM 포집율이 양호한 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 탄화규소질 다공질체의 격벽에 의해 칸막이된, 축 방향으로 관통하는 복수의 유로를 가지는 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체로서,
    상기 격벽의 기공율이 35∼50%, 메디안 세공 직경이 8∼18㎛이고,
    상기 축 방향에 직교하는 상기 격벽의 단면(cross section)에 있어서,
    상기 격벽의 두께 T 방향의 중심을 통과하고 상기 격벽의 표면에 평행한 직선 C, 및 상기 직선 C로부터 상기 격벽의 두께 방향으로 ±T/5 및 ±2T/5 떨어진 위치에 그은, 직선 C에 평행한 직선을 긋고,
    각 직선이 가로지르는 기공 부분의 길이(기공 폭) 및 기공의 수를 소정 길이에 대하여 측정했을 때,
    측정된 모든 기공의 기공 폭의 평균값인 평균 기공 폭 W가 10∼25㎛, 및
    측정된 기공의 총수를 측정된 각 직선의 전장으로 나눈 값인 단위길이당의 기공수 N이 20∼40개/㎜인,
    탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 세공 직경과 누적 세공 용적의 관계에 있어서, 상기 격벽의 세공 직경이 20㎛ 이상인 세공 용적이 전체 세공 용적의 10∼20%인, 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수은 압입법에 의해 측정된 상기 격벽의 세공 직경과 누적 세공 용적의 관계에 있어서, 상기 격벽의 세공 직경이 9㎛ 이하인 세공 용적이 전체 세공 용적의 3∼25%인, 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체.
  4. 골재와 결합재를 포함하는 세라믹 입자와, 유기 바인더를 배합하고, 혼합, 혼련하여 얻어진 배토를 허니컴 형상으로 압출 성형하고, 얻어진 성형체를 건조 후, 소성하여 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체를 제조하는 방법으로서,
    상기 골재가 탄화규소 입자이고,
    상기 세라믹 입자는,
    메디안 입자 직경 D50이 35∼45㎛이고,
    입자 직경과 누적 입자 체적의 관계를 나타내는 곡선에 있어서,
    전체 입자 체적의 10%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D10이 5∼20㎛,
    전체 입자 체적의 90%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경 D90이 50∼65㎛,
    입도 분포 편차 SD[다만, SD=log(D80)-log(D20)이고, D20은 전체 입자 체적의 20%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경, D80은 전체 입자 체적의 80%에 상당하는 누적 입자 체적에서의 입자 직경이며 D20<D80임]가 0.20∼0.40인,
    탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결합재가, 알루미나 입자, 수산화알루미늄 입자, 산화마그네슘 입자, 수산화마그네슘 입자로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종인, 탄화규소질 세라믹 허니컴 구조체의 제조 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019610A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL1640351T3 (pl) 2003-05-29 2013-09-30 Ngk Insulators Ltd Sposób wytwarzania struktury typu plaster miodu
JP4805676B2 (ja) 2003-07-25 2011-11-02 日本碍子株式会社 セラミックス多孔質体及びその透過性能評価方法
JP4863904B2 (ja) 2006-03-31 2012-01-25 イビデン株式会社 ハニカム構造体およびその製造方法
JP5149032B2 (ja) 2008-02-19 2013-02-20 東京窯業株式会社 ハニカム構造体
JP6006782B2 (ja) * 2012-03-28 2016-10-12 日本碍子株式会社 多孔質材料及びハニカム構造体
JP6702305B2 (ja) 2015-03-24 2020-06-03 日立金属株式会社 セラミックハニカム構造体
JP6788515B2 (ja) 2017-02-02 2020-11-25 日本碍子株式会社 目封止ハニカム構造体
JP6802096B2 (ja) 2017-03-14 2020-12-16 日本碍子株式会社 目封止ハニカム構造体
JP2019150737A (ja) 2018-02-28 2019-09-12 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019610A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

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Publication number Publication date
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US20240262755A1 (en) 2024-08-08
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