KR950002855A - 세라믹 하니캄 구조체 및 그를 포함하는 촉매 - Google Patents

세라믹 하니캄 구조체 및 그를 포함하는 촉매 Download PDF

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Abstract

세라믹 하니캄 촉매는 얇은 벽의 하니캄 구조체(10)와 이 하니캄 구조체(10)에 위해 운반되는 촉매물을 구비한다. 하니캄 구조체(10)은 외주벽(11)에 의해 한정되는 다수의 종방향으로 신장하는 유동통로(13)와 감소된 두께(t)를 갖는 격벽(12)을 갖는다. 하니캄 구조체(10)는 격벽 두께(t)와 개구된 전면면적(OFA)또는 용적 밀도(G) 사이의 특별한 관계를 만족시킨다. 얇은 벽의 격벽에도 불구하고, 하니캄 구조체(10)는 실제적으로 만족스러운 압축 응력 특성을 갖는다. 하니캄 구조체(10)를 포함하는 촉매는 감소된 압력 손실과 열용량을 갖는다.

Description

세라믹 하니캄 구조체 및 그를 포함하는 촉매
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 3 도는 세라믹 하니캄 구조체의 격벽 두께와 개구율 사이의 관계를 나타내는 그래프, 제6A 및 6B도는 하니캄 구조체가 압출된 직후의 하니캄 구조체의 반송 상태와, 그 반송시 격벽의 국부 변형의 발생을 나타내는 설명도.

Claims (24)

  1. 0.1mm 이상의 두께를 갖는 주벽과 0.050mm 내지 0.150mm 사이의 범위의 두께를 가지며 주벽 내부에 배치된 격벽을 포함하며, 다수의 유동채널이 상기 주벽과 상기 격벽에 의해 한정되며 또한 근처의 유동통로가 상기 격벽을 통해서 상호 인접하게 배치되며, 상기 유동통로는 상기 하니캄 구조체를 통하여 종방향으로 신장하고 또한 다각형 셀형상의 단면을 가지며, 상기 하니캄 구조체는 소정의 참비중과 다공률을 갖는 세라믹 재료를 포함하며, 또한 상기 하니캄 구조체는 다음 식, (1)및 (2)
    0.65≤OFA≤-0.58×t+0.98.....................................(1)
    k ×{1-(-0.58×t+0.98)}≤G≤k×0.35..........................(2)
    중 하나 이상을 만족시키며, OFA와 G는 가각 하나캄 구조체의 개구율과 용적밀도이고 또한 k는 상기 참 비중에 (1-다공률)을 곱한 것을 나타내는 인자이며, 상기 하니캄 구조체는 또한 50kgf/㎠ 이상의 A축 압축 강도와 5kgf/㎠ 이상의 B축 압축 강도를 갖는 세라믹 하니캄 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서, 제(1)식을 만족하는 경우에, 상기 격벽의 두께(t)는 0.124mm 이하이고 하니캄 구조체의 개구율은 0.70 이상인 세라믹 하니캄 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서, 제(2)식을 만족하는 경우에, 상기 격벽의 두께(t)는 0.124mm 이하이고 하니캄 구조체의 용적밀도 G는 k×0.30 이상인 세라믹 하니캄 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서, 하니캄 구조체이 단면에서 각 단위 격벽은 대향 측면과 격벽의 양 측면에 내접하는 원의 중심을 통과하는 중심선을 가지며, 또한 상기 중심선을 따라 임의의 두점 사이에서 측정된 중심선 길이(LB)가 상기 두점 사이의 직선거리(LA)에 대한 소정의 비를 가지며, 상기 비(LB/LA)는 1과 1.10 사이의 범위내인 세라믹 하니캄 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 각 단위 격벽은 대향 측면과 격벽의 양 측면에 내접하는 원의 중심선을 통과하는 중심선을 가지며, 또한 전체 격벽의 1% 이하에 대응하는 수의 격벽은 상기 중심선을 따라서 두점 사이에서 측정된 중심선 길이(LB)의 상기 두점 사이의 직선거리(LA)에 대한 소정의 비를 가지며, 상기 비(LB/LA)는 1.10과 1.15 사이의 범위내인 세라믹 하니캄 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 유동통로를 형성하는 각 셀은 인접한 단위격벽의 교선에서 3코너 이상에 내접하는 최대 내접원의 중심에 의해 각각 형성되는 격자점을 가지며, 첫째쌍의 반대 격자점은 최대길이(Lmax)의 첫째의 대각선에 의해 연결되고, 둘째쌍의 반대 격자점은 최소길이(Lmin)의 둘째의 대각선에 의해 연결되며, 상기 최대길이는 상기 최소길이에 대하여, 장방향 단면의 유동통로의 경우에 1과 1.73 사이의 범위 내이고 6각형 단면의 유동통로이 경우에 1.15와 1.93 사이의 범위내의 비를 가지는 세라믹 하니캄 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 전체 격벽의 1% 이하에 대응하는 수의 격벽이 상기 하니캄 구조체의 단면에서의 갭을 형성하는 결함을 갖는 세라믹 하니캄 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하니캄 구조체는 하니캄 구조체의 최외주에서부터 20번째의 내부의 셀을 내포하는 외주영역을 가지며, 상기 하니캄 구조체의 단면에서의 갭을 형성하는 결함을 가지며 또한 상기 외주영역에 내포된 격벽은 하니캄 구조체의 단면에서 전체 격벽의 0.5% 이하인 세라믹 하니캄 구조체.
  9. 제 1 항에 있어서, 일체화된 압출 성형법에 의해 형성되는 세라믹 하니캄 구조체.
  10. 제 1 항에 있어서, 내연기관용 배기가스 정화장치에서 촉매 캐리어용인 세라믹 하니캄 구조체.
  11. 제 1 항에 있어서, 유동통로가 장방향 단면이며, 상기 하니캄 구조체는 자동차용 배기가스 정화장치에서 촉매 캐리어용이고 또한 코디에라이트를 포함하는 세라믹 하니캄 구조체.
  12. 제 1 항에 있어서, 물라이트, 알루미나, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드 및 지르코니아로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 요소를 포함하는 세라믹 하니캄 구조체.
  13. 세라믹 하니캄 구조체로 형성된 촉매 캐리어와 상기 하니캄 구조체에 의해 운반되는 촉매물을 포함하며, 상기 하니캄 구조체는 0.1mm 이상의 두께의 외주벽과 0.050mm 내지 0.150mm 사이의 범위의 두께(t)를 가지며 주벽 내부에 배치된 격벽을 포함하며, 다수의 유동채널이 상기 주벽과 상기 격벽에 의해 한정되며 또한 근처의 유동통로가 상기 격벽을 통해서 상호 인접하게 배치되며, 상기 유동통로는 다각형 셀 형상의 단면을 가지고 상기 하니캄 구조체를 통하여 종방향으로 신장하며, 상기 하니캄 구조체는 소정의 참비중과 다공률을 갖는 세라믹 재료를 포함하며, 또한 상기 하니캄 구조체는 다음 식, (1)및 (2)
    0.65≤OFA≤-0.58×t+0.98.....................................(1)
    k ×{1-(-0.58×t+0.98)}≤G≤k×0.35..........................(2)
    중 하나 이상을 만족하며, OFA와 G는 가각 하나캄 구조체의 개구율과 용적밀도이고 k는 상기 참비중에 (1-다공률)을 곱한 것을 나타내는 인자이며, 상기 하니캄 구조체는 또한 50kgf/㎠ 이상의 A축 압축 강도와 5kgf/㎠ 이상의 B축 압축 강도를 가지면, 상기 촉매는 촉매 1㎥당 450kJ/K 이하의 열용량을 갖는 세라믹 하니캄 촉매.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하니캄 구조체가 제(1)식을 만족하는 경우에, 상기 격벽의 상기 두께가 0.124mm 이하이고 하니캄 구조체의 개구율은 0.70 이하이고, 또한 상기 촉매의 열용량은 촉매의 1㎥당 410kJ/K 이하인 세라믹 하니캄 촉매.
  15. 제13항에 있어서, 상기 하니캄 구조체가 제(2)식을 만족하는 경우에, 상기 격벽의 상기 두께가 0.124mm 이하이고, 하니캄 구조체의 용적밀도는 k×0.30 이상이며, 또한 상기 촉매의 열용량은 촉매의 1㎥당 410kJ/K 이하인 세라믹 하니캄 촉매.
  16. 제13항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 각 단위 격벽은 대향측면과 격벽의 양 측면에 내접하는 원의 중심선을 통과하는 중심선을 가지며, 또한 상기 중심선을 임의의 두점 사이에서 측정된 중심선의 길이(LB)는 상기 두점 사이의 직선거리(LA)에 대한 소정의 비를 가지며, 상기 비(LB/LA)는 1과 1.10 사이의 범위내인 세라믹 하니캄 촉매.
  17. 제13항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 각 단위 격벽은 대향측면과 격벽의 양 측면에 내접하는 원의 중심을 통과하는 선에 의해 형성되는 중심선을 가지며, 또한 전체 격벽의 1% 이하에 대응하는 수의 격벽은 상기 중심선을 따라서 임의의 두점 사이에서 측정된 중심선 길이(LB)의 상기 두점 사이의 직선거리(LA)에 대한 소정의 비(LB/LA)를 가지며, 상기 비(LB/LA)는 1.10과 1.15 사이의 범위내인 세라믹 하니캄촉매.
  18. 제13항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 유동통로를 형성하는 각 셀은 각 단위 격벽의 단부상의 교차선에서 3코너 이상에 내접하는 최대 내접원의 중심에 의해 각각 형성되는 격자점을 가지며, 첫째상의 대향 격자점은 최대길이(Lmax)의 첫째 대각선에 의해 연결되고, 둘째상의 대향 격자점은 최소길이(Lmin)의 둘째 대각선에 의해 연결되며, 상기 최대길이는 상기 최소길이에 대하여 소정의 비(Lmax/Lmin)를 가지며, 이것은 장방향 단면의 유동통로의 경우에 1과 1.73 사이의 범위 내이고 또한 6각형 단면의 유동통로이 경우에 1.15와 1.93 사이의 범위내의 비를 가지는 세라믹 하니캄 촉매.
  19. 제13항에 있어서, 하니캄 구조체의 단면에서 전체 격벽의 1%이하에 대응하는 수의 격벽은 상기 하니캄 구조체의 단면에의 갭을 형성하는 결함을 갖는 세라믹 하니캄 촉매.
  20. 제13항에 있어서, 상기 하니캄 구조체는 하니캄 구조체의 최외주에서 부터 20번째의 내부셀을 내포하는 외주영역을 가지며, 상기 외주 영역에 내포되고 상기 하니캄 구조체의 단면에의 갭을 형성하는 결합을 갖는 격벽은 하니캄 구조체의 단면에서 전체 격벽의 0.5% 이하에 대응하는 수인 세라믹 하니캄 촉매.
  21. 제13항에 있어서, 상기 하니캄 구조체가 일체화된 압출성형법에 의해 성형되는 세라믹 하니캄 촉매.
  22. 제13항에 있어서, 내연기관용 배기가스 정화 장치용인 세라믹 하니캄 촉매.
  23. 제13항에 있어서, 하니캄 구조체에서 유동통로는 장방향 단면이며, 상기 하니캄 구조체는 코디에라이트를 포함하고 또한 상기 촉매는 자동차용 배기가스 정화장치용인 세라믹 하니캄 촉매.
  24. 제13항에 있어서, 상기 하니캄 구조체는 물라이트, 알루미나, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드 및 지르코니아로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 요소를 포함하는 세라믹 하니캄 촉매.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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