PL219688B1 - Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego oraz sposób wytwarzania takiej struktury komórkowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego, która jest przeznaczona do stosowania przykładowo jako nośnik katalizatora do silnika spalinowego, kotła, reaktora chemicznego, reaktora do reformowania w ogniwie paliwowym itd., albo jako filtr zatrzymujący materiał cząstkowy zawarty w spalinach, jak również sposób wytwarzania takiej struktury. Przedmiotowy wynalazek dotyczy zwłaszcza struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, której położenie nie jest łatwo zmieniane przez drgania podczas wykorzystywania tej struktury trzymanej w puszce itp., jak również sposobu wytwarzania takiej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego.

Struktury komórkowe podobne do plastra pszczelego są stosowane przykładowo jako nośnik katalizatora do silnika spalinowego, kotła, reaktora chemicznego, rektora do reformowania w ogniwie paliwowym itd. oraz jako filtr do zatrzymywania cząstek zawartych w spalinach, zwłaszcza cząstek emitowanych przez silnik wysokoprężny.

Taka struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego powinna mieć większą porowatość, cieńsze przegrody i większe wymiary, by zmniejszać spadek ciśnienia i zwiększać zdolność oczyszczania, a to powoduje zmniejszenie wytrzymałości i pogorszenie dokładności wymiarowej takiej struktury. Dlatego potrzebne jest w zależności od przypadku jakieś wzmocnienie.

Aby rozwiązać ten problem, w JP-B-2604876 zaproponowano sposób polepszenia dokładności wymiarowej, polegający na tym, że przygotowuje się wypaloną kształtkę ceramiczną podobną do plastra pszczelego, obwodową część brzegową tej kształtki usuwa się i tworzy się na zewnętrznej powierzchni obwodowej tej wypalonej kształtki obwodową część brzegową. Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego z zewnętrzną warstwą powłokową, wykonana w taki sam sposób, jak opisano powyżej, opisana jest w JP-B-2613729, gdzie podano również, że zewnętrzna warstwa powłokowa jest wykonana z kordierytu i koloidalnej krzemionki itp.

Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego jest często trzymana w puszce przez człon trzymający i jest dołączona do układu wydechowego silnika spalinowego itp. Kiedy struktura taka jest zamontowana w samochodzie itp., istnieje niebezpieczeństwo, że położenie tej struktury może zmieniać się pod wpływem silnych drgań lub ciśnienia spalin. Kiedy położenie zmienia się, występuje również ryzyko, że struktura komórkowa nie działa wystarczająco.

Aby rozwiązać ten problem, ceramiczna struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego, opisana w JP-A-7-4534 charakteryzuje się tym, że utworzona jest schodkowa część przez wykonanie występów lub ząbkowania na części ścianki zewnętrznej, a powierzchnia tej części ząbkowanej lub posiadającej występy jest bardziej chropowata niż inne powierzchnie zewnętrzne. Konstrukcja puszki na ceramiczną strukturę komórkową podobną do plastra pszczelego została ujawniona w JP-A-2000-70545, gdzie struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego, posiadająca części wklęsłe i wypukłe na zewnętrznej powierzchni obwodowej, jest trzymana w rurowej obudowie. Ujawniono również, że chropowatość tej wklęsło-wypukłej powierzchni wynosi korzystnie 0,1-0,5 μm.

Kiedy jednak chropowatość powierzchni jest zbyt duża, wytrzymałość odpowiedniej części czasami maleje. W opisanej powyżej technice potrzebny jest specjalny proces lub specjalne urządzenie do wytwarzania części wklęsło-wypukłej, w związku z czym proces wytwarzania jest skomplikowany.

Celem wynalazku jest opracowanie struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, której położenie nie zmieni się łatwo w puszce na skutek drgań lub ciśnienia spalin, której wytrzymałość nie zmniejsza się znacznie i którą można łatwo wytwarzać, jak również sposobu wytwarzania takiej struktury.

Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego według wynalazku zawiera część struktury komórkowej utworzoną z przegród usytuowanych tak, aby utworzyć wiele komórek przebiegających w kierunku osiowym oraz zewnętrzną ściankę obwodową usytuowaną na zewnętrznym obwodzie tej części struktury komórkowej i utworzoną przez materiał powlekający nałożony na część struktury komórkowej, przy czym chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej zewnętrznej ścianki obwodowej wynosi 1-80 μm, zaś materiał powlekający zawiera co najmniej jeden surowiec wybrany z grupy złożonej z koloidalnej krzemionki, koloidalnego tlenku glinu, włókien ceramicznych i cząstek ceramicznych i zawiera włókna ceramiczne o przeciętnej długości 10-100 μm.

Według wynalazku chropowatość powierzchni jest w zakresie 1-50 μm, a chropowatość powierzchni jest korzystnie chropowatością zewnętrznej powierzchni obwodowej w kierunku osiowym. Przynajmniej część wewnętrznej powierzchni obwodowej zewnętrznej ścianki obwodowej jest korzystnie ściśle przymocowana do powierzchni przegrody. Ta część struktury komórkowej jest korzystnie

PL 219 688 B1 uformowana monolitycznie, a zewnętrzna ścianka obwodowa jest korzystnie usytuowana w przynajmniej części zewnętrznego obwodu tej części struktury komórkowej. Ta część struktury komórkowej jest korzystnie uformowana z wielu oddzielnie formowanych segmentów, a zewnętrzna ścianka obwodowa jest korzystnie usytuowana w przynajmniej części zewnętrznego obwodu tej części struktury komórkowej. Niektóre komórki są korzystnie zatkane w powierzchni końcowej struktury. Główna faza krystaliczna tej części struktury komórkowej jest korzystnie co najmniej jednym materiałem wybranym z grupy złożonej z kordierytu, mulitu, tlenku glinu, tytanianu glinu, krzemianu gIinowo-Iitowego, węglika krzemu, azotku krzemu i kompozytu z węglika krzemu i metalicznego krzemu. Przedmiotowy wynalazek obejmuje również sposób wytwarzania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, zawierającej część struktury komórkowej utworzoną z przegród usytuowanych tak, aby utworzyć wiele komórek przebiegających w kierunku wzdłużnym oraz zewnętrzną ściankę obwodową usytuowaną na zewnętrznym obwodzie tej części struktury komórkowej. Sposób ten polega według wynalazku na tym, że przygotowuje się ciasto z materiału formierskiego zawierającego surowiec do tworzenia głównej fazy krystalicznej przegrody i spoiwo; z ciasta przygotowanego z materiału formierskiego formuje się kształtkę podobną do plastra pszczelego; wypala się tę kształtkę w celu otrzymania wypalonej kształtki podobnej do plastra pszczelego; usuwa się co najmniej część zewnętrznego obwodu wypalonej kształtki, by utworzyć część struktury komórkowej; oraz nakłada się materiał powlekający na przynajmniej część zewnętrznego obwodu części struktury komórkowej, by utworzyć przynajmniej część zewnętrznej ścianki obwodowej, przy czym materiał powlekający zawiera co najmniej jeden surowiec wybrany z grupy złożonej z koloidalnej krzemionki, koloidalnego tlenku glinu, włókien ceramicznych i cząstek ceramicznych oraz zawiera włókna ceramiczne o przeciętnej długości 10-100 μm, zaś chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej zewnętrznej ścianki obwodowej utworzonej w etapie powlekania ustawia się w zakresie 1-80 μm.

W etapie powlekania chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej w kierunku osiowym ustawia się korzystnie w zakresie 1-80 μm, a etap powlekania korzystnie obejmuje po nałożeniu materiału powlekającego suszenie tego materiału powlekającego w temperaturze co najmniej 150°C. Sposób ten korzystnie charakteryzuje się również tym, że spaja się ze sobą wiele uformowanych lub wypalonych kształtek. Materiał powlekający podczas powlekania zawiera korzystnie cząstki o przeciętnej średnicy 0,5-100 μm.

Wynalazek jest dokładniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1(a) przedstawia jeden przykład wykonania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku schematycznie w widoku perspektywicznym, fig. 1(b) - część b z fig. 1(a) w widoku częściowo powiększonym, fig. 2 - część II z fig. 1(a) schematycznie w powiększonym widoku, fig. 3 strukturę komórkową podobną do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku, trzymaną w puszce i zamontowaną w układzie wydechowym, schematycznie w przekroju, fig. 4(a) - część powierzchni końcowej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku schematycznie w powiększonym częściowo widoku z góry, fig. 4(b) - inny przykład wykonania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku schematycznie w częściowo powiększonym widoku z góry w obszarze powierzchni końcowej, fig. 5(a) - inny przykład wykonania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku schematycznie w widoku perspektywicznym, fig. 5(b) - przykład wykonania segmentu, będącego częścią składową struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, schematycznie w widoku perspektywicznym, a fig. 6 przedstawia inny przykład wykonania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku schematycznie w widoku perspektywicznym.

Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego oraz sposób jej wytwarzania według przedmiotowego wynalazku są opisane poniżej szczegółowo w odniesieniu do konkretnych przykładów wykonania. Jednakże przedmiotowy wynalazek nie jest ograniczony do poniższych przykładów wykonania.

Jak pokazano na fig. 1(a) i 1(b), struktura komórkowa 1 podobna do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku zawiera część 20 struktury komórkowej złożoną z przegród 2 umieszczonych tak, aby tworzyły wiele komórek 3 przebiegających w kierunku osiowym oraz zewnętrzną peryferyjną ściankę 7 usytuowaną w zewnętrznym obwodzie części 20 struktury komórkowej. Ważne właściwości przedmiotowego wynalazku polegają na tym, że chropowatość Ra zewnętrznej obwodowej powierzchni 71 zewnętrznej obwodowej ścianki 7 jest w zakresie 1-80 μm. Kiedy struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego o chropowatości zewnętrznej ścianki obwodowej w tym zakresie

PL 219 688 B1 jest utrzymywana w puszce, jak pokazano na fig. 3, odchylenie położenia powodowane przez drgania itp. Jest uniemożliwione i w konsekwencji można zapobiec pęknięciu struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego. Kiedy chropowatość zewnętrznej ścianki obwodowej jest w tym zakresie, można również utrzymywać wystarczającą wytrzymałość zewnętrznej ścianki obwodowej.

Kiedy chropowatość zewnętrznej ścianki obwodowej jest bardzo duża, np. 100 μm lub więcej, potrzebny jest specjalny sposób lub specjalne urządzenie do zapewnienia bardzo dużej chropowatości, a to komplikuje proces wytwarzania, chociaż można uniknąć odchylenia położenia. Jako sposób zwiększenia chropowatości w prostym procesie można stosować również cząstki o dużej średnicy w materiale do formowania zewnętrznej ścianki obwodowej. Jednakże stwierdzono, że wytrzymałość spojenia pomiędzy zewnętrzną ścianką obwodową a częścią struktury komórkowej maleje, a zewnętrzna ścianka obwodowa łatwo odwarstwia się, kiedy cząstki o takiej średnicy, która powoduje chropowatość 100 μm lub większą, są wykorzystywane do formowania zewnętrznej ścianki obwodowej. Kiedy górna granica chropowatości zewnętrznej ścianki obwodowej jest ustawiona na odpowiednią wartość, np. 80 μm, korzystniej 30 μm, uzyskuje się wystarczające zapobieganie odchyleniu położenia. Ponadto stwierdzono, że wytrzymałość spojenia wystarczająca do zapobiegania odwarstwianiu się zewnętrznej ścianki obwodowej, można otrzymać przez tworzenie zewnętrznej ścianki obwodowej przy użyciu cząstek posiadających taką przeciętną średnicę, która zapewnia chropowatość w podanym zakresie. Stwierdzono zatem, że struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego, która ma wystarczającą wytrzymałość i uniemożliwia odchylenie położenia, może być otrzymana bez stosowania specjalnego procesu albo urządzenia do ustawienia chropowatości w podanym zakresie.

Z drugiej strony, kiedy chropowatość zewnętrznej ścianki obwodowej jest zbyt mała, nie można uzyskać tarcia wystarczającego do uniemożliwienia odchylenia położenia. Dlatego chropowatość musi być co najmniej 1 μm. Według przedmiotowego wynalazku korzystne jest, gdy chropowatość zewnętrznej ścianki obwodowej jest w określonym powyżej zakresie zasadniczo na całej zewnętrznej powierzchni obwodowej zewnętrznej ścianki obwodowej. Jednakże chropowatość nie musi być w tym określonym zakresie na całej zewnętrznej powierzchni obwodowej. Możliwe jest osiągnięcie skutków przedmiotowego wynalazku nawet wtedy, gdy chropowatość jest w określonym zakresie tylko na części zewnętrznej powierzchni obwodowej.

Kiedy komórkowa struktura 1 podobna do plastra pszczelego jest trzymana w puszce 10 przez trzymający człon 16 i zamontowana w układzie wydechowym 18 samochodu itp., jak pokazano na fig. 3, odchylenia położenia w kierunku obwodowym i osiowym mogą występować na skutek drgań lub c iśnienia spalin. Łącząca część 14 do łączenia puszki 10 z wydechową rurą 18 zwykle ma kształt stożkowy. Dlatego, kiedy komórkowa struktura 1 podobna do plastra pszczelego odchyla się w kierunku osiowym, wówczas struktura ta styka się z częścią łączącą 14 i łatwo zostaje uszkodzona. Pękaniu struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego można skutecznie zapobiegać przez ustawienie chropowatości kierunku osiowego w opisanym powyżej zakresie. Chropowatość powierzchni kierunku obwodowego jest zasadniczo równa chropowatości kierunku osiowego. Kiedy chropowatość jest ustawiona w opisanym powyżej zakresie, można skuteczniej przeciwdziałać odchyleniu położenia w kierunku obwodowym. Kiedy zewnętrzna ścianka obwodowa jest cienka, wówczas w kierunku obwodowym można wykonać wklęsło-wypukły wzór przez wpływ przegrody zewnętrznej części obwodowej, jak pokazano na fig. 4(b) i czasami przeciwdziała to skutecznie odchyleniu położenia.

Chropowatość oznacza średnią arytmetyczną chropowatości mierzonej w określonym kierunku według ISO 4287/1, i jest obliczana jako wartość średnia bezwzględnych odchyleń części powierzchni wklęsło-wypukłej od linii średniej. Chropowatość w kierunku osiowym oznacza chropowatość obliczoną, jak opisano powyżej, na podstawie zestawu danych zmierzonych równolegle do osi, a chropowatość kierunku obwodowego oznacza chropowatość obliczoną, jak opisano powyżej, na podstawie zestawu danych zmierzonych prostopadle do osi.

Według przedmiotowego wynalazku, jak pokazano na fig. 4(a), wewnętrzna obwodowa powierzchnia 73 zewnętrznej obwodowej ścianki 7 jest ściśle przymocowana do powierzchni 21 przegrody. Przy takiej konstrukcji, nawet jeśli przegroda jest cienka lub struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego ma duże wymiary, wytrzymałość zewnętrznej ścianki obwodowej można zwiększyć i można nadać wystarczającą wytrzymałość strukturze komórkowej podobnej do plastra pszczelego. Według przedmiotowego wynalazku przynajmniej część wewnętrznej obwodowej powierzchni 73 jest ściśle przymocowana do powierzchni 21 przegrody i korzystne jest, by cała wewnętrzna powierzchnia obwodowa 73 była ściśle przymocowana do przegrody 2.

PL 219 688 B1

W korzystnym przykładzie wykonania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku część 20 struktury komórkowej jest monolitycznie uformowana, jak pokazano na fig. 4(a), a zewnętrzna ścianka obwodowa 7 jest usytuowana w przynajmniej części lub korzystnie w całości zewnętrznego obwodu tej części 20 struktury komórkowej. Przy takiej konstrukcji surowiec lub średnica cząstek zewnętrznej ścianki obwodowej może być inna niż w tej części struktury komórkowej, a zakres wyboru obu materiałów jest rozszerzony. Materiał zewnętrznej ścianki obwodowej można wybrać z takiego punktu widzenia, że chropowatość jest ustawiana w korzystnym zakresie, a chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej w kierunku osiowym jest stosunkowo łatwo ustawiana w zakresie według przedmiotowego wynalazku. Ponadto łatwo jest ściśle mocować wewnętrzną powierzchnię obwodową 73 zewnętrznej ścianki obwodowej 7 do przegrody 2 i strukturze komórkowej podobnej do plastra pszczelego nadawana jest wystarczająca wytrzymałość.

W innym korzystnym przykładzie, jak pokazano na fig. 5(a) i 5(b), część 20 struktury komórkowej jest utworzona z wielu oddzielnie uformowanych segmentów 12, a zewnętrzna ścianka obwodowa 7 jest umieszczona w przynajmniej części lub korzystnie w całości obwodu zewnętrznego części 20 struktury komórkowej. Przy takiej konstrukcji można uzyskać wystarczającą wytrzymałość struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, a ponadto można również polepszyć odporność na wstrząs termiczny. W takim przypadku wielkość segmentu 12 nie jest ograniczona. Kiedy jednak każdy segment jest nadmiernie duży, polepszenie odporności na wstrząs termiczny jest ograniczone. Kiedy segment ten jest nadmiernie mały, proces wytwarzania każdego segmentu lub proces spajania każdego segmentu będzie niekorzystnie skomplikowany. Korzystna wielkość segmentu różni się w zależności od odporności materiału na wstrząs termiczny. Przykładowo w przypadku kordierytu lub tytanianu glinu o małym współczynniku rozszerzalności cieplnej i dużej odporności na wstrząs ter22 miczny pole przekroju poprzecznego może wynosić 900-62.500 mm , korzystnie 2500-40.000 mm .

W przypadku tlenku glinu lub węglika krzemu, które mają duży współczynnik rozszerzalności cieplnej ₂ a małą odporność na wstrząs termiczny, pole przekroju może wynosić 900-10.000 mm², korzystnie ₂

900-5.000 mm². Korzystnie segmenty o takiej wielkości stanowią co najmniej 70% objętości struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego przed usunięciem zewnętrznego obwodu. Nie ma żadnego szczególnego ograniczenia kształtu każdego segmentu. Przykładowo na fig. 5(b) pokazano prostokątny kształt przekroju, to znaczy graniastosłup o podstawie kwadratowej może być podstawowym kształtem segmentu 12, a kształt segmentu na zewnętrznej stronie obwodowej można odpowiednio dobrać w zależności od kształtu zintegrowanej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego. Gdy segmenty o podstawowym kształcie są spojone i zintegrowane, zewnętrzny obwód można oszlifować, by uzyskać wymagany kształt struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego.

Kiedy struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku jest używana jako filtr, jak pokazano na fig. 6, niektóre komórki są korzystnie zatkane przy końcowej powierzchni 42 lub 44 struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego. W szczególności komórki są korzystnie zatykane tak, że sąsiednie komórki są na przemian zatkane przy przeciwległych swych końcach, a powierzchnia końcowa jest korzystnie zatkana w układzie szachownicowym. Na skutek takiego zatkania płyn dopływający przykładowo do jednej końcowej powierzchni 42 struktury przechodzi przez przegrody 2 i wychodzi z drugiej końcowej powierzchni 44. W takim przypadku przegrody 2 działają jako filtr i pewna przewidziana substancja jest zatrzymywana podczas przechodzenia płynu przez przegrody.

Według przedmiotowego wynalazku główna faza krystaliczna części struktury komórkowej, to znaczy przegrody, jest korzystnie co najmniej jednym materiałem wybranym z grupy złożonej z kordierytu, mulitu, tlenku glinu, tytanianu glinu, krzemianu litowo-glinowego, węglika krzemu, azotku krzemu oraz kompozytu złożonego z węglika krzemu i metalicznego krzemu, biorąc pod uwagę ich wytrzymałość, odporność na wysoką temperaturę itp. Kiedy struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku jest używana w filtrze do silników wysokoprężnych, wówczas kompozyt na bazie węglika krzemu lub metalicznego krzemu z węglikiem krzemu jest szczególnie korzystny jako główna faza krystaliczna przegrody ze względu na swą dużą odporność na wysoką temperaturę, a kordieryt jest szczególnie korzystny na główną fazę krystaliczną ze względu na mały współczynnik rozszerzalności cieplnej i dużą odporność na wstrząs termiczny. Określenie główna faza krystaliczna oznacza fazę krystaliczną stanowiącą co najmniej 50% masy, korzystnie co najmniej 70% masy, jeszcze korzystniej co najmniej 80% masy fazy krystalicznej w przegrodzie. Według przedmiotowego wynalazku w przypadku struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, wykonanej z metalicznego krzemu (Si) lub węglika krzemu (SiC), jeżeli zawartość Si, określona przez

PL 219 688 B1

Si/(Si+SiC) jest zbyt mała w przypadku struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego wykonanej z metalicznego krzemu (Si) i węglika krzemu (SiC), wytrzymałość struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego będzie mała na skutek ograniczonego wpływu dodanego Si. Kiedy zawartość Si jest zbyt duża, wówczas cechy SiC, takie jak odporność na wysoką temperaturę i duża przewodność cieplna, będą miały niewielki wpływ. Dlatego zawartość Si jest korzystnie w zakresie 5-50% mas., korzystniej 10-40% mas.

W przypadku, gdy komórka jest zatkana przy powierzchni końcowej, część zatykająca korzystnie zawiera jako główną fazę krystaliczną co najmniej jeden materiał wybrany z opisanych powyżej przykładów nadających się na główną fazę krystaliczną przegrody, a ponadto korzystnie zawiera fazę krystaliczną, jako główną fazę krystaliczną, podobną do głównej fazy krystalicznej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego.

Według przedmiotowego wynalazku zewnętrzna ścianka obwodowa jest korzystnie wykonana z materiału zawierającego co najmniej jeden surowiec wybrany z grupy złożonej z koloidalnej krzemionki, koloidalnego tlenku glinu, włókien ceramicznych i cząstek ceramicznych. Materiał ten korzystnie zawiera cząstki o przeciętnej średnicy 0,5-100 μm, zwłaszcza 0,5-80 μm. Kiedy zewnętrzna ścianka obwodowa jest utworzona z materiału zawierającego cząstki w takim zakresie, chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej w kierunku osiowym może być łatwiej ustawiona w zakresie 1-80 μm, korzystnie 1-50 μm. Cząstkami o takiej przeciętnej średnicy są korzystnie cząstki ceramiczne. Korzystne jest, gdy te cząstki ceramiczne tworzą lub zawierają co najmniej jedną fazę krystaliczną wybraną spośród opisanych powyżej przykładów nadających się na główną fazę krystaliczną części struktury komórkowej, a ponadto korzystne jest, gdy cząstki ceramiczne zawierają tego samego typu fazę krystaliczną co część struktury komórkowej. Konkretnie przykłady te obejmują kordieryt, mulit, tlenek glinowy, tytanian glinu, krzemian litowo-glinowy, węglik krzemu, azotek krzemu, itp.

Materiał ten korzystnie zawiera włókna o przeciętnej długości 10-100 μm, korzystnie 20-60 μm. Włókna te przeciwdziałają skurczowi podczas schnięcia materiału powłoki. Kiedy przeciętna długość włókien jest zbyt duża, nie można skutecznie zapobiec pęknięciu ze względu na ograniczony skutek przeciwdziałania skurczowi podczas schnięcia. Kiedy natomiast średnia długość włókien jest zbyt duża, trudno jest rozproszyć takie włókna i włókna takie łatwo tworzą kłębek. Jeśli powstanie taki kłębek, chropowatość powierzchni może przewyższyć 80 μm. Włókna takie są korzystnie włóknami ceramicznymi. Przykłady włókien ceramicznych obejmują włókna z takich materiałów jak krzemionka, tlenek glinowy i krzemian glinowy.

Materiał ponadto korzystnie zawiera koloidalną krzemionkę i/lub koloidalny tlenek glinowy oprócz cząstek ceramicznych, a ponadto korzystnie zawiera włókna ceramiczne, a jeszcze korzystn iej zawiera nieorganiczne spoiwo.

Nie ma żadnego szczególnego ograniczenia grubości przegrody w strukturze komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku, a grubość może być w zakresie np. 30-2000 μm, korzystnie 40-1000 μm, jeszcze korzystniej 50-500 μm. Przegroda jest korzystnie porowata, a korzystna porowatość wynosi przykładowo 30-90% obj. Nie ma żadnego szczególnego ograniczenia, jeśli chodzi o gęstość komórek (liczba komórek na jednostkę pola powierzchni przekroju). Przykładowo gęstość komórek może być w zakresie 6-2000 komórek na cal kwadratowy (0,9-311 komórek/cm²), korzystnie 50-1000 komórek na cal kwadratowy (7,8-155 komórek/cm²), szczególnie ₂ korzystnie 100-400 komórek na cal kwadratowy (15,5-62,0 komórek/cm²). Nie ma żadnego szczególnego ograniczenia, jeśli chodzi o kształt przekroju komórki, a korzystnie kształt ten może być trójkątny, czworokątny, sześciokątny lub pofalowany z punktu widzenia wytwarzania segmentu struktury komórkowej. Nie ma żadnego szczególnego ograniczenia kształtu przekroju struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego i kształt ten może być kołowy, jak pokazano przykładowo na fig. 1, owalny, podobny do bieżni, eliptyczny, wielokątny (np. trójkątny, zasadniczo trójkątny, czworokątny lub zasadniczo czworokątny) albo nieregularny.

W strukturze komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku może być załadowany katalizator, taki jak metal o działaniu katalitycznym. Po załadowaniu katalizatora struktura taka może być wykorzystywana jako nośnik katalizatora do oczyszczania spalin z silnika cieplnego, takiego jak silnik spalinowy, albo z urządzenia wykorzystującego spalanie, takiego jak kocioł, albo też przy reformowaniu paliwa ciekłego lub gazowego. Kiedy struktura taka jest wykorzystywana jako filtr, taki jak filtr do silników wysokoprężnych, katalizator może być ładowany na tę strukturę w celu wspomagania usuwania substancji gromadzonej w filtrze przez wypalanie itp. Przykłady metali o działaniu katalitycznym obejmują Pt, Pd, Rh i podobne.

PL 219 688 B1

Jak pokazano na fig. 3, struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku jest korzystnie trzymana w puszce 10 przez trzymający człon 16 i jest w niej wykorzystywana. W takim przypadku jako człon trzymający stosowane jest przykładowo włókno ceramiczne itp., a ponadto korzystna jest mata z włókien ceramicznych. Konkretne przykłady maty z włókien ceramicznych obejmują matę nie przeciwogniową, zawierającą tlenek glinu lub mulit, jako główny składnik, matę przeciwogniową, zawierającą wermikulit itp. Puszka 10 jest korzystnie wykonana z metalu, przy czym korzystnie stosowana jest przykładowo stal nierdzewna itp.

Poniżej opisany jest przykład korzystnego sposobu wytwarzania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku. Najpierw z materiału formierskiego robi się ciasto w etapie przygotowania ciasta. Etap przygotowania ciasta można przeprowadzać przez dodawanie spoiwa, takiego jak metyloceluloza i hydroksypropoksylometyloceluloza do materiału w celu tworzenia opisanej powyżej głównej fazy krystalicznej przegrody, takiej jak materiał tworzący kordieryt lub sproszkowany węglik krzemu i sproszkowany metaliczny krzem do tworzenia fazy kompozytu złożonego z węglika krzemu i metalicznego krzemu, a ponadto dodaje się materiału powierzchniowo czynnego i wody. Następnie materiały te zagniata się, by otrzymać ciasto. Materiał tworzący kordieryt jest tu materiałem, z którego powstaje kordieryt przy wypalaniu, a przykładami takiego materiału są mieszaniny wybrane spośród talku, kaolinu, kaolinu kalcynowanego, tlenku glinu, wodorotlenku glinu i krzemionki, zmieszane w określonym stosunku tak, że skład chemiczny mieszaniny jest następujący: 42-56% mas. SiO₂, 30-45% mas. AI₂O₃ i 12-16% mas. MgO.

Następnie z ciasta tego w etapie formowania formuje się przez wytłoczenie kształtkę podobną do plastra pszczelego, w której przegrody tworzą wiele komórek przebiegających w kierunku osiowym. Nie ma żadnego określonego ograniczenia kształtu takiej kształtki i może ona mieć przykładowo kształt graniastosłupa o podstawie kwadratowej lub kształt kolumnowy. Do wytłaczania można użyć wytłaczarki tłokowej, pracującej nieprzerwanie wytłaczarki dwuślimakowej itp. Kiedy stosuje się pracującą nieprzerwanie wytłaczarkę dwuślimakową, wówczas można bez przerw realizować etap przygotowania ciasta i etap formowania kształtki.

Następnie otrzymaną kształtkę suszy się, np. za pomocą mikrofal, grzania dielektrycznego i/lub gorącym powietrzem, a potem wypala się ją w etapie wypalania, by otrzymać wypaloną kształtkę podobną do plastra pszczelego. Temperatura wypalania i atmosfera w etapie wypalania mogą być zmieniane w zależności od użytego materiału, a fachowiec może wybrać temperaturę wypalania i atmosferę wypalania optymalnie dla użytego materiału. Przykładowo, kiedy stosuje się materiał tworzący kordieryt, uzyskaną kształtkę ogrzewa się w celu odtłuszczenia w powietrzu, a następnie wypala się ją w powietrzu przy maksymalnej temperaturze 1400-1450°C. Kiedy jako materiał stosowany jest sproszkowany węglik krzemu i sproszkowany metaliczny krzem, kształtkę można ogrzewać w celu odtłuszczenia w powietrzu lub w atmosferze azotu, a następnie wypala się ją w atmosferze argonu w temperaturze w przybliżeniu 1550°C. Do wypalania służy zwykle piec zwrotny lub piec o pracy ciągłej, taki jak piec tunelowy, przy czym odtłuszczanie i wypalanie można przeprowadzać w piecu równocześnie.

Następnie w etapie usuwania usuwa się przynajmniej część zewnętrznego obwodu wypalonej kształtki, by utworzyć część struktury komórkowej. Ponieważ komórki w sąsiedztwie zewnętrznego obwodu są często odkształcone w poprzednich etapach, takie odkształcone komórki korzystnie usuwa się. Korzystnie przykładowo usuwa się dwie lub więcej komórek, korzystniej dwie do czterech komórek z zewnętrznego obwodu. Usuwanie komórek oznacza tu, że komórki nie są całkowicie otoczone przegrodami z czterech stron, jak pokazano na fig. 4(a) na skutek usunięcia pewnej części przegród tworzących komórki. Usuwanie można przeprowadzić przykładowo przez szlifowanie wypalonej kształtki od strony zewnętrznego obwodu.

Następnie przeprowadza się powlekanie przynajmniej części zewnętrznego obwodu części struktury komórkowej materiałem powlekającym, by utworzyć zewnętrzną ściankę obwodową. Ten materiał powlekający korzystnie zawiera co najmniej jeden z następujących materiałów: krzemionkę koloidalną, koloidalny tlenek glinu, włókna ceramiczne, cząstki ceramiczne. Materiał powlekający korzystnie zawiera cząstki o przeciętnej średnicy 0,5-100 gm, zwłaszcza 0,5-80 gm. Przez stosowanie cząstek w tym zakresie chropowatość w kierunku osiowym zewnętrznej powierzchni obwodowej utworzonej zewnętrznej ścianki obwodowej można łatwo uzyskać w zakresie 1-80 gm, korzystnie 1-50 gm. Cząstkami o takiej przeciętnej średnicy są korzystnie cząstki ceramiczne. Ponadto materiał powlekający korzystnie zawiera włókna o średniej długości 10-100 gm, zwłaszcza 20-60 gm. Przez stosowanie włókien w takim zakresie można uniemożliwić pękanie utworzonej zewnętrznej ścianki obwodowej,

PL 219 688 B1 a chropowatość w zewnętrznej powierzchni obwodowej można ustawić na wartość co najwyżej 80 gm. Takimi włóknami są korzystnie włókna ceramiczne.

Korzystnie cząstki ceramiczne stanowią lub zawierają co najmniej jedną fazę krystaliczną wybraną z opisanych powyżej przykładów nadających się na główną fazę krystaliczną tej części struktury komórkowej, a ponadto korzystne jest, gdy cząstki ceramiczne zawierają tego samego rodzaju fazę krystaliczną jak faza krystaliczna części struktury komórkowej. Konkretnie przykłady obejmują kordieryt, mulit, tlenek glinu, tytanian glinu, krzemian litowo-glinowy, węglik krzemu, azotek krzemu itp.

Materiał powlekający korzystnie zawiera koloidalną krzemionkę i/lub koloidalny tlenek glinowy oprócz cząstek ceramicznych, a ponadto korzystnie zawiera włókna ceramiczne, jeszcze korzystniej zawiera spoiwo nieorganiczne, a jeszcze korzystniej zawiera spoiwo organiczne. Materiał powlekający jest korzystnie nakładany w postaci zawiesiny, która jest otrzymywana przez dodanie ciekłych składników, takich jak woda, do materiału powlekającego. Ponadto korzystne jest ogrzewanie materiału powlekającego, by suszyć go po nałożeniu, aby utworzyć zewnętrzną ściankę obwodową przez odparowanie ciekłych składników we wczesnym etapie. Wytrzymałość zewnętrznej ścianki obwodowej można zwiększyć zwłaszcza wtedy, gdy materiał powlekający jest suszony w temperaturze co najmniej 150°C.

Jak pokazano na fig. 2, zewnętrzna ścianka obwodowa jest tworzona tak, że chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej 71 zewnętrznej ścianki obwodowej 7 wynosi 1-80 gm. Według korzystnego sposobu ustawiania wartości chropowatości zewnętrznej powierzchni obwodowej 71 w podanym powyżej zakresie, tę zewnętrzną ściankę obwodową tworzy się z materiału powlekającego zawierającego cząstki, korzystnie cząstki ceramiczne o przeciętnej średnicy cząstek 0,5-100 gm, zwłaszcza 0,5-80 gm. Cząstki te są korzystnie zawarte w materiale powlekającym w ilości 10-70% mas., zwłaszcza 20-60% mas. w odniesieniu do zawartości ciał stałych w materiale powlekającym.

Według przedmiotowego wynalazku korzystne jest spajanie wielu utworzonych lub wypalonych kształtek, korzystnie wypalonych kształtek. Przy stosowaniu spajania strukturę komórkową podobną do plastra pszczelego tworzy się przez spajanie wielu segmentów, które są segmentowaną strukturą komórkową podobną do plastra pszczelego, przez co zwiększa się odporność na wstrząs cieplny. Nie ma żadnego określonego ograniczenia, jeśli chodzi o spoiwo stosowane w tym etapie spajania, np. można zastosować materiał podobny do materiału powlekającego. Spajanie korzystnie przeprowadza się przed etapem usuwania. Oznacza to, że po spajaniu wiele uformowanych lub wypalonych kształtek o określonych wymiarach zewnętrzny obwód korzystnie usuwa się, aby utworzyć część struktury komórkowej o żądanym kształcie.

Ponadto, kiedy struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego jest używana jako filtr, zwłaszcza filtr do silników wysokoprężnych itp., korzystne jest zatykanie otworów niektórych komórek przy powierzchniach końcowych materiałem zatykającym, przy czym komórki są korzystnie zatykane tak, że sąsiednie komórki są na przemian zatykane przy przeciwległych powierzchniach końcowych. Zatykanie można przeprowadzać przez maskowanie komórek, które nie powinny być zatkane, nakładanie materiału zatykającego w stanie zawiesiny na każdą otwartą powierzchnię końcową segmentu komórkowego i suszenie oraz wypalanie uzyskanego segmentu komórkowego. Zatykanie korzystnie przeprowadza się po etapie formowania, a przed etapem wypalania tak, że wypalanie można przeprowadzać tylko raz. Zatykanie można również przeprowadzać po wypaleniu, albo w dowolnym czasie po formowaniu. Nie ma żadnego określonego ograniczenia, jeśli chodzi o materiał zatykający i można stosować materiał podobny do surowca wykorzystywanego do formowania.

Niniejszy wynalazek jest opisany bardziej szczegółowo poniżej w przykładach. Jednakże wynalazek nie jest ograniczony do tych przykładów.

Wytwarzanie części 1 struktury komórkowej

Do materiałów tworzących kordieryt, to znaczy do mieszaniny talku, kaolinu, tlenku glinu i krzemionki w podanym powyżej określonym stosunku dodaje się grafitu i spienionej żywicy w charakterze materiału porotwórczego, a ponadto dodaje się spoiwa, by otrzymać materiał do formowania. Materiał ten zagniata się w celu uzyskania ciasta. Ciasto to wytłacza się, by wytworzyć kształtkę o kształcie kolumnowym o średnicy 160 mm i długości 152 mm, zawierającą zewnętrzną ściankę obwodową ₂ i przegrody o grubości 300 gm oraz posiadającą gęstość komórek 30 komórek/cm². Następnie po zatkaniu komórek przy powierzchniach końcowych tak, że sąsiednie komórki są na przemian zatkane przy przeciwległych powierzchniach końcowych, otrzymaną kształtkę wypala się w temperaturze 1420°C, by otrzymać wypaloną kształtkę 1. Część 1 struktury komórkowej z kordierytu wytwarza się przez szlifowanie całego zewnętrznego obwodu wypalonej kształtki 1 tak, aby linia łącząca zewnętrzny obwód przegrody była kołowa i miała średnicę 152 mm.

PL 219 688 B1

Wytwarzanie części 2 struktury komórkowej

Jako surowiec miesza się 75 części mas. węglika krzemu w stanie sproszkowanym i 25 części mas. sproszkowanego krzemu, a do mieszaniny tej dodaje się metylocelulozy, hydroksypropoksymetyloceluozy, środka powierzchniowo czynnego i wody. Otrzymany materiał do formowania zagniata się, by utworzyć ciasto. Z ciasta tego wytłacza się kształtkę o kwadratowej powierzchni końcowej 35 x mm, stanowiącą graniastosłup o podstawie kwadratowej o długości 152 mm, przy czym zewnętrz₂ na ścianka obwodowa i przegrody mają grubość 300 μm, a gęstość komórek wynosi 30 komórek/cm . Następnie po zatkaniu komórek przy końcowych powierzchniach tak, że sąsiednie komórki są na przemian zatkane przy przeciwległych powierzchniach końcowych, uzyskaną kształtkę wypala się w temperaturze 1450°C, aby otrzymać wypaloną kształtkę 2. Część 2 struktury komórkowej, wykonana z Si-SiC, wytwarza się przez szlifowanie całego zewnętrznego obwodu spojonej kształtki tak, że linia łącząca zewnętrzny obwód przegród jest kołowy o średnicy 152 mm po spojeniu szesnastu wypalonych kształtek 2 ze sobą.

P r z y k ł a d 1

Do części 1 struktury komórkowej przygotowuje się jako materiał powlekający zawiesinę zawierającą 45% mas. cząstek kordierytowych o przeciętnej średnicy 20 μm, 20% mas. krzemionki koloidalnej, 35% mas. włókien ceramicznych o przeciętnej długości 20 μm oraz niewielką ilość spoiwa nieorganicznego i organicznego. Cały zewnętrzny obwód części 1 struktury komórkowej powleka się tym materiałem powlekającym i suszy się w temperaturze 200°C, aby otrzymać kolumnową komórk ową strukturę A podobną do plastra pszczelego o średnicy 154 mm.

P r z y k ł a d 2

Do części 2 struktury komórkowej jako materiał powlekający przygotowuje się zawiesinę zawierającą cząstki węglika krzemu o przeciętnej średnicy 1,5 μm, krzemionkę koloidalną, włókna ceramiczne o przeciętnej długości 60 μm oraz spoiwo nieorganiczne i organiczne tak samo jak w przykładzie 1. Cały zewnętrzny obwód części 2 struktury komórkowej powleka się tym materiałem powlekającym i suszy się w temperaturze 200°C, aby otrzymać kolumnową komórkową strukturę B podobną do plastra pszczelego o średnicy 154 mm.

P r z y k ł a d y 3-5

Strukturę komórkową podobną do plastra pszczelego otrzymuje się w taki sam sposób jak w przykładzie 1 lub 2 z tym wyjątkiem, że cząstki ceramiczne mają przeciętną średnicę i zawierają materiał, jak podano w tablicy 1, a w celu otrzymania materiału powlekającego używa się włókien ceramicznych o przeciętnej długości i materiale tych włókien, jak podano w tablicy 1.

P o r ó w n a w c z e p r z y k ł a d y 1-4

Strukturę komórkową podobną do plastra pszczelego otrzymuje się w taki sam sposób jak w przykładzie 1 albo 2 z tym wyjątkiem, że cząstki ceramiczne mają przeciętną średnicę i są typu według tablicy 1, a w celu otrzymania materiału powlekającego stosuje się włókna ceramiczne o przeciętnej długości i typu według tablicy 1.

Obserwuje się pęknięcia zewnętrznej ścianki obwodowej każdej otrzymanej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego. Chropowatość powierzchni mierzy się na długości 0,8 mm w kierunku osiowym według ISO 4287/1 w pięciu miejscach, by obliczyć średnią chropowatość. Wokół zewnętrznego obwodu każdej struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego umieszcza się niezabezpieczoną przed paleniem matę o grubości 5,5 mm. Strukturę taką trzyma się w puszce o wewnętrznej średnicy 162 mm przez wtłoczenie tej struktury w puszkę wraz z matą i montuje się w układzie wydechowym silnika. Silnik ten uruchamia się w celu przeprowadzenia badania na drgania, przy czym obserwuje się stan struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego po tym badaniu na drgania.

Wyniki przedstawiono w tablicy 1. W przypadku struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, otrzymanej w porównawczym przykładzie 1, gdzie chropowatość w kierunku osiowym wynosi co najwyżej 1 μm, po próbie z silnikiem zaobserwowano odchylenie położenia w kierunku osiowym.

W przypadku struktur komórkowych podobnych do plastra pszczelego otrzymanych w porównawczych przykładach 2 i 4, gdzie chropowatość w kierunku osiowym wynosi co najmniej 100 μm, zewnętrzna część obwodowa odwarstwiła się. W przypadku porównawczego przykładu 3, ponieważ chropowatość w kierunku osiowym była w zakresie według przedmiotowego wynalazku, nie nastąpiło ani odchylenie położenia, ani odwarstwienie zewnętrznej części obwodowej. Na zewnętrznej ściance obwodowej zaobserwowano pęknięcia ze względu na przeciętną długość włókien 5 μm. Z drugiej strony w przypadku struktur komórkowych podobnych do plastra pszczelego otrzymanych w przykła10

PL 219 688 B1 dach 1 - 5, gdzie chropowatość w kierunku osiowym jest w zakresie według przedmiotowego wynalazku, nie wystąpiło odchylenie położenia struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego ani odwarstwienie zewnętrznej części obwodowej, ani też pękanie zewnętrznej części obwodowej.

PL 219 688 B1

Zastosowanie przemysłowe

Jak opisano powyżej, struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku nie powoduje łatwo odchylenia położenia, odwarstwienia ani pękania i może być używana korzystnie w różnych zastosowaniach, takich jak filtr i nośnik katalizatora. Opisana powyżej struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego może być korzystnie wytwarzana w procesie wytwarzania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego według przedmiotowego wynalazku.

Claims (13)

1. Struktura komórkowa podobna do plastra pszczelego, zawierająca część struktury komórkowej utworzoną z przegród usytuowanych tak, aby utworzyć wiele komórek przebiegających w kierunku osiowym oraz zewnętrzną ściankę obwodową usytuowaną na zewnętrznym obwodzie tej części struktury komórkowej i utworzoną przez materiał powlekający nałożony na część struktury komórkowej, znamienna tym, że chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej (71) zewnętrznej ścianki obwodowej (7) wynosi 1-80 μm zaś materiał powlekający zawiera co najmniej jeden surowiec wybrany z grupy złożonej z koloidalnej krzemionki, koloidalnego tlenku glinu, włókien ceramicznych i cząstek ceramicznych i zawiera włókna ceramiczne o przeciętnej długości 10-100 μm.

2. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że chropowatość powierzchni jest w zakresie 1-50 μm.

3. Struktura według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że chropowatość powierzchni jest chropowatością zewnętrznej powierzchni obwodowej (71) w kierunku osiowym.

4. Struktura według jednego z zastrz. 1-3, znamienna tym, że przynajmniej część wewnętrznej powierzchni obwodowej (71) zewnętrznej ścianki obwodowej (7) jest ściśle przymocowana do powierzchni (21) przegrody (2).

5. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że część struktury komórkowej (20) jest uformowana monolitycznie, a zewnętrzna ścianka obwodowa (7) jest usytuowana w przynajmniej części zewnętrznego obwodu tej części struktury komórkowej (20).

6. Struktura według jednego z zastrz. 1-4, znamienna tym, że część struktury komórkowej (20) jest uformowana z wielu oddzielnie formowanych segmentów (12), a zewnętrzna ścianka obwodowa (7) jest usytuowana w przynajmniej części zewnętrznego obwodu tej części struktury komórkowej (20).

7. Struktura według jednego z zastrz. 1-6, znamienna tym, że niektóre komórki (3) są zatkane w powierzchni (42, 44) końcowej struktury (1).

8. Struktura według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że główna faza krystaliczna tej części struktury komórkowej (20) jest co najmniej jednym materiałem wybranym z grupy złożonej z kordierytu, mulitu, tlenku glinu, tytanianu glinu, krzemianu glinowo-litowego, węglika krzemu, azotku krzemu i kompozytu z węglika krzemu i metalicznego krzemu.

9. Sposób wytwarzania struktury komórkowej podobnej do plastra pszczelego, zawierającej część struktury komórkowej utworzoną z przegród usytuowanych tak, aby utworzyć wiele komórek przebiegających w kierunku wzdłużnym oraz zewnętrzną ściankę obwodową usytuowaną na zewnętrznym obwodzie tej części struktury komórkowej, znamienny tym, że przygotowuje się ciasto z materiału formierskiego zawierającego surowiec do tworzenia głównej fazy krystalicznej przegrody i spoiwo; z ciasta przygotowanego z materiału formierskiego formuje się kształtkę podobną do plastra pszczelego; wypala się tę kształtkę w celu otrzymania wypalonej kształtki podobnej do plastra pszczelego; usuwa się co najmniej część zewnętrznego obwodu wypalonej kształtki, by utworzyć część struktury komórkowej (20); oraz nakłada się materiał powlekający na przynajmniej część zewnętrznego obwodu części struktury komórkowej (20), by utworzyć przynajmniej część zewnętrznej ścianki obwodowej, przy czym materiał powlekający zawiera co najmniej jeden surowiec wybrany z grupy złożonej z koloidalnej krzemionki, koloidalnego tlenku glinu, włókien ceramicznych i cząstek ceramicznych oraz zawiera włókna ceramiczne o przeciętnej długości 10-100 μm, zaś chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej (71) zewnętrznej ścianki obwodowej (7) utworzonej w etapie powlekania ustawia się w zakresie 1-80 μm.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w etapie powlekania chropowatość zewnętrznej powierzchni obwodowej (71) w kierunku osiowym ustawia się w zakresie 1-80 μm.

11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że etap powlekania obejmuje po nałożeniu materiału powlekającego suszenie tego materiału powlekającego w temperaturze co najmniej 150°C.

PL 219 688 B1

12. Sposób według jednego z zastrz. 9-11, znamienny tym, że spaja się ze sobą wiele uformowanych lub wypalonych kształtek.

13. Sposób według jednego z zastrz. 9-12, znamienny tym, że materiał powlekający podczas powlekania zawiera cząstki o przeciętnej średnicy 0,5-100 μm.