WO2022014617A1 - 排気管 - Google Patents

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崇弘 冨田
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  • the perspective view of the exhaust pipe is shown.
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  • the sectional view of the exhaust pipe is shown.
  • the results of the experimental example are shown.
  • the results of the experimental example are shown.
  • the amount of chromium oxide in the inorganic porous material may be 0.2% by mass or more, 0.3% by mass or more, 0.5% by mass or more, and 0.7% by mass or more. There may be.
  • the amount of chromium oxide in the inorganic porous material may be 0.8% by mass or less, 0.6% by mass or less, or 0.4% by mass or less.
  • the composition and raw material of the inorganic porous layer are adjusted according to the type of the metal tube.
  • the exhaust pipe disclosed in the present specification is not particularly limited, but stainless steel such as SUS430, SUS429, and SUS444 or cast iron can be used as the metal pipe.
  • the composition and raw material of the inorganic porous layer may be adjusted according to the coefficient of thermal expansion of the metal tube used. Specifically, when the coefficient of thermal expansion of the inorganic porous layer is ⁇ 1 and the coefficient of thermal expansion of the metal tube is ⁇ 2, the following equation 1 may be adjusted to be satisfied.
  • the inorganic porous layer may contain flat plate-shaped plate-shaped ceramic particles.
  • the plate-shaped ceramic particles may have an aspect ratio of 10 or more and 60 or less when the cross section is observed by SEM.
  • the aspect ratio of the cross section of the plate-shaped ceramic particles contained in the inorganic porous layer can be confirmed by observing the cross section of the inorganic porous layer by SEM.
  • the plate-shaped ceramic particles appear in a rod shape in the SEM.
  • the plate-shaped ceramic particles can suppress a decrease in the strength (mechanical strength) of the inorganic porous layer itself.
  • the plate-shaped ceramic particles having a cross-sectional aspect ratio of 10 or more and 60 or less can have an aspect ratio in the manufacturing process of the inorganic porous layer by using, for example, plate-shaped ceramic particles having a cross-sectional aspect ratio of 60 or more and 100 or less as a raw material. Becomes smaller and remains in the inorganic porous as a result.
  • the plate-shaped ceramic particles By using the plate-shaped ceramic particles, a part of the ceramic fiber can be replaced with the plate-shaped ceramic particles.
  • the length of the plate-like ceramic particles (longitudinal size) is shorter than the length of the ceramic fibers.
  • the thickness of the inorganic porous layer may be 1 mm or more, although it depends on the required performance. When the thickness of the inorganic porous layer is 1 mm or more, the heat insulating property can be sufficiently exhibited. In the case of the inorganic porous layer in which the ceramic fiber is not used, it is difficult to maintain the thickness at 1 mm or more because it shrinks in the manufacturing process (for example, the firing step). Since the inorganic porous layer disclosed in the present specification contains ceramic fibers, shrinkage in the manufacturing process is suppressed, and a thickness of 1 mm or more can be maintained.
  • the heat path can be divided, and heat transfer to the metal tube can be suitably suppressed.
  • the content of the plate-shaped ceramic particles in the raw material may be 5% by mass or more, 10% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, and 33% by mass. It may be% or more.
  • the content of the plate-shaped ceramic particles in the raw material may be 35% by mass or less, 33% by mass or less, 30% by mass or less, or 20% by mass or less. It may be 10% by mass or less.
  • the pore-forming material may have various shapes depending on the purpose, and may be, for example, spherical, plate-shaped, fibrous, or the like. By selecting the addition amount, size, shape, etc. of the pore-forming material, the porosity and pore size of the inorganic porous layer can be adjusted.
  • the solvent may be any solvent as long as the viscosity of the raw material can be adjusted without affecting other raw materials, and for example, water, ethanol, isopropyl alcohol (IPA) or the like can be used.

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Abstract

排気管は、金属管と、金属管の内面の排気ガスが通過する部位に設けられている無機多孔質層を備えている。この排気管では、無機多孔質層は、気孔率が４５体積％以上であり、セラミック繊維を含むとともに、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分によって構成されている。また、無機多孔質層内に、酸化クロムが含まれている。

Description

排気管
　本出願は、２０２０年７月１３日に出願された日本国特許出願第２０２０－１２０２６５号に基づく優先権を主張する。その出願の全ての内容は、この明細書中に参照により援用されている。本明細書は、排気管に関する技術を開示する。
　特開２０１８－０３１３４６号公報（以下、特許文献１と称する）に、金属製の内管と金属製の外管の間に無機多孔質層（断熱材）が配置された内燃機関の排気管が開示されている。特許文献１は、内管と外管の間に無機多孔質層を設けることにより、内管と外管の間を断熱し、排気管の下流に設けられている触媒に流入する排気ガスの温度低下を抑制している。触媒に流入する排気ガスの温度低下を抑制することにより、触媒の暖機が早期に完了する。
　特許文献１のように、二重管の間に無機質多孔質層を配置する場合、管体（金属管）と無機質多孔質層の密着性は特に要求されない。しかしながら、金属管と排気ガスが直接接触することを防止して排気ガスの温度低下をさらに抑制するため、二重管の内管の内側、あるいは、単管の内側に無機質多孔質層を設ける場合、金属管と無機質多孔質層の密着性が重要となる。本明細書は、金属管と無機質多孔質層の密着性が改善された排気管を提供することを目的とする。
　本明細書で開示する排気管は、金属管と、金属管の内面の排気ガスが通過する部位に設けられている無機多孔質層を備えていてよい。この排気管では、無機多孔質層は、セラミック繊維を含むとともに、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分によって構成されていてよい。また、無機多孔質層内に、酸化クロムが含まれていてよい。
排気管の斜視図を示す。 排気管の部分拡大図を示す。 排気管の断面図を示す。 実験例の結果を示す。 実験例の結果を示す。
　本明細書で開示する排気管は、金属管と、金属管の内面の排気ガスが通過する部位に設けられている無機多孔質層を備えている。また、無機多孔質層は、セラミック繊維を含んでいてよい。セラミック繊維は、金属管と無機多孔質層の熱膨張率差の影響を吸収することができる。具体的には、無機多孔質層が金属管の変形（熱膨張，熱収縮）に追従して変形することができるので、金属管から無機多孔質層が剥離することを防止することができる。すなわち、金属管と無機多孔質層の密着性が向上する。また、上記排気管は、無機多孔質層によって、排気ガスが金属管に接することを抑制し、金属管が劣化することを抑制することもできる。また、無機多孔質層は、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分によって構成されているので、無機多孔質層自体の融点が高く、排気ガスの熱によって形状が変化することも抑制できる。
　金属管として、ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４２９，ＳＵＳ４４４等のステンレス鋼、あるいは、鋳鉄を用いてよい。これらの金属は、構成元素としてクロムを含んでいる。そのため、金属管の材料として上記金属を用いると、排気管の製造過程（主に焼成工程）において、金属管内のクロムが無機多孔質層内に拡散する。本明細書で開示する排気管は、無機多孔質層内に酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）が含まれていてよい。無機多孔質層内に酸化クロムが含まれていると、無機多孔質層を構成する原料同士、無機多孔質層と金属管の結合が強化され、無機多孔質層と金属管の密着性が向上する。なお、無機多孔質層内に含まれるクロム量は、無機多孔質層の焼成温度および焼成時間を変更することにより調整することができる。あるいは、金属管内面の表面粗さを変更し、金属管の表面面積を調整することにより、無機多孔質層内に含まれるクロム量を調整することもできる。また、金属管の組成（クロム含有量）を変更することによっても、無機多孔質層内に含まれるクロム量を調整することができる。
　上記したように、無機多孔質層内のクロム（酸化クロム）は、無機多孔質層と金属管の密着性向上に寄与する。無機多孔質層内に有用にクロムを拡散させるため、金属管に含まれるクロム成分（Ｃｒ２Ｏ３換算）は１０質量％以上３０質量％以下であってよい。また、無機多孔質内の酸化クロム量は、０．１質量％以上１質量％以下であってよい。無機多孔質内の酸化クロム量が０．１質量％以上であれば、少なくとも無機多孔質層と金属管の界面部分において、無機多孔質層を構成する原料同士、無機多孔質層と金属管の結合を強化することができる。また、無機多孔質内の酸化クロム量が１質量％以下であれば、無機多孔質層のヤング率が高くなりすぎる（靭性が低くなりすぎる）ことが抑制され、熱衝撃による無機多孔質層の破損を抑制することができる。無機多孔質内の酸化クロム量は、０．２質量％以上であってよく、０．３質量％以上であってよく、０．５質量％以上であってよく、０．７質量％以上であってもよい。また、無機多孔質内の酸化クロム量は、０．８質量％以下であってよく、０．６質量％以下であってよく、０．４質量％以下であってもよい。
　無機多孔質層内の酸化クロムは、無機多孔質層を構成するセラミック粒子表面を被覆していてよい。また、無機多孔質層の厚み方向において、酸化クロムが、無機多孔質層の全体（金属管との界面から無機多孔質層の表面まで）に含まれていてもよいし、金属管との界面近傍に偏在していてもよい。酸化クロムが金属管との界面近傍に偏在している場合、酸化クロムは、無機多孔質層と金属管との界面から無機多孔質層の厚みの２５％の範囲に含まれていてよい。金属管との界面近傍で無機多孔質層の強度を確実に向上させることができ、また、無機多孔質層と金属管との接合強度（密着性）を確実に向上させることができる。
　無機多孔質層の組成及び原料は、金属管の種類に応じて調整する。本明細書で開示する排気管では、特に限定されないが、金属管として、ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４２９，ＳＵＳ４４４等のステンレス鋼、あるいは、鋳鉄を用いることができる。無機多孔質層の組成及び原料は、用いる金属管の熱膨張係数に応じて調整してよい。具体的には、無機多孔質層の熱膨張係数をα１とし、金属管の熱膨張係数をα２としたときに、下記式１を満足するように調整してよい。例えば、金属管がＳＵＳ４３０の場合、熱膨張係数α１が６×１０－６／Ｋ＜α１＜１４×１０－６／Ｋとなるように、より好ましくは、熱膨張係数α１が６×１０－６／Ｋ＜α１＜１１×１０－６／Ｋとなるように、無機多孔質層の組成及び原料を調整してよい。なお、金属管が銅の場合、熱膨張係数α１が８．５×１０－６／Ｋ＜α１＜２０×１０－６／Ｋとなるように、より好ましくは、熱膨張係数α１が８．５×１０－６／Ｋ＜α１＜１８×１０－６／Ｋとなるように、無機多孔質層の組成及び原料を調整してよい。なお、「α１/α２」の値は、０．５５以上であってよく、０．６以上であってよく、０．６５以上であってよく、０．７５以上であってよく、０．８以上であってもよい。また、「α１/α２」の値は、１．１５以下であってよく、１．１以下であってよく、１．０５以下であってよく１．０以下であってもよい。
式１：０．５＜α１/α２＜１．２
　金属管は、単管であってもよいし、多重管（例えば二重管）であってもよい。金属管は、直線状であってもよく、全体（または一部）が曲線状であってもよく、中間部分がテーパー状であってもよく、また、分岐管であってもよい。無機多孔質層は、単管の場合は金属管の内面、多重管の場合は最も内側に配置されている金属管の内面に設けられていてよい。また、無機多孔質層は、金属管内面の全面を被覆していてもよいし、金属管内面の一部を被覆していてもよい。例えば、無機多孔質層は、金属管の端部（一端または両端）を除く部分を被覆していてよい。
　無機多孔質層は、扁平板状の板状セラミック粒子を含んでいてよい。板状セラミック粒子は、断面をＳＥＭで観察したときのアスペクト比が１０以上６０以下であってよい。無機多孔質層に含まれる板状セラミック粒子の断面のアスペクト比は、無機多孔質層の断面をＳＥＭ観察することにより確認することができる。板状セラミック粒子は、ＳＥＭにおいて棒状に現れる。板状セラミック粒子は、無機多孔質層自体の強度（機械的強度）が低下することを抑制することができる。なお、断面のアスペクト比１０以上６０以下の板状セラミック粒子は、例えば、原料として断面のアスペクト比が６０以上１００以下の板状セラミック粒子を用いることにより、無機多孔質層の製造過程においてアスペクト比が小さくなり、結果として無機多孔質内に残存する。板状セラミック粒子を用いることにより、セラミック繊維の一部を板状セラミック粒子に置換することができる。典型的に、板状セラミック粒子の長さ（長手方向サイズ）は、セラミック繊維の長さより短い。そのため、板状セラミック粒子を用いることにより、無機多孔質層内の伝熱経路が分断され、無機多孔質層内の熱伝達が起こりにくくなる。その結果、無機多孔質層の断熱性能がさらに向上する。
　無機多孔質層に、０．１μｍ以上１０μｍ以下の粒状粒子が含まれていてよい。無機多孔質層を成形（焼成）する際、セラミック繊維同士が粒状粒子を介して結合され、高強度の無機多孔質層が得られる。また、無機多孔質層の厚みは、１ｍｍ以上であってよい。これにより、排気管の断熱性を十分に発揮することができる。なお、上記排気管は、無機多孔質層がセラミック繊維を含んでいるので、１ｍｍ以上の無機多孔質層を実現することができる。すなわち、無機多孔質層を成形する過程（例えば、焼成工程）において収縮が起こり難いセラミック繊維を含むので、無機多孔質層を１ｍｍ以上に成形することができる。例えば、無機多孔質層がセラミック繊維を含んでいない場合、成形する過程で無機多孔質層が収縮し、クラック等が発生する、そのため、無機多孔質層がセラミック繊維を含んでいない場合、無機多孔質層を１ｍｍ以上という厚膜に形成することが困難である。
　上記したように、無機多孔質層は、１５質量％以上５５質量％以下のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）成分と、４５質量％以上８５質量％以下のチタニア（ＴｉＯ２）成分によって構成されている。なお、無機多孔質層に含まれるアルミナ成分は、２５質量％以上であってよく、３０質量％以上であってよく、４０質量％以上であってもよい。
　金属管と無機多孔質層は、熱伝導率の差が大きいことが好ましい。具体的には、金属管の熱伝導率は、無機多孔質層の熱伝導率の１００倍以上であってよい。なお、金属管の熱伝導率は、無機多孔質層の熱伝導率の１５０倍以上であってよく、無機多孔質層の熱伝導率の２００倍以上であってよく、無機多孔質層の熱伝導率の２５０倍以上であってよく、無機多孔質層の熱伝導率の３００倍以上であってもよい。
　金属管の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍＫ以上４００Ｗ／ｍＫ以下であってよい。なお、金属管の熱伝導率は、２５Ｗ／ｍＫ以上であってよく、５０Ｗ／ｍＫ以上であってよく、１００Ｗ／ｍＫ以上であってよく、１５０Ｗ／ｍＫ以上であってよく、２００Ｗ／ｍＫ以上であってよく、２５０Ｗ／ｍＫ以上であってよく、３００Ｗ／ｍＫ以上であってよく、３８０Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。また、金属管の熱伝導率は、３５０Ｗ／ｍＫ以下であってよく、３００Ｗ／ｍＫ以下であってよく、２５０Ｗ／ｍＫ以下であってよく、２００Ｗ／ｍＫ以下であってよく、１５０Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。
　無機多孔質層の熱伝導率は、０．０５Ｗ／ｍＫ以上３Ｗ／ｍＫ以下であってよい。なお、無機多孔質層の熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍＫ以上であってよく、０．２Ｗ／ｍＫ以上であってよく、０．３Ｗ／ｍＫ以上であってよく、０．５Ｗ／ｍＫ以上であってよく、０．７Ｗ／ｍＫ以上であってよく、１Ｗ／ｍＫ以上であってよく、１．５Ｗ／ｍＫ以上であってよく、２Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。また、無機多孔質層の熱伝導率は、２．５Ｗ／ｍＫ以下であってよく、２．０Ｗ／ｍＫ以下であってよく、１．５Ｗ／ｍＫ以下であってよく、１Ｗ／ｍＫ以下であってよく、０．５Ｗ／ｍＫ以下であってよく、０．３Ｗ／ｍＫ以下であってよく、０．２５Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。
　また、無機多孔質層は、厚み方向において、均一の材料で構成されていてよい。すなわち、無機多孔質層は単層であってよい。また、無機多孔質層は、厚み方向において、組成の異なる複数の層で構成されていてもよい。すなわち、無機多孔質層は、複数の層が積層した多層構造であってよい。あるいは、無機多孔質層は、厚み方向において、組成が除々に変化する傾斜構造であってもよい。無機多孔質層が単層の場合、排気管の製造（金属管の内面に無機多孔質層を成形する工程）を容易に行うことができる。無機多孔質層が多層又は傾斜構造の場合、厚み方向において、無機多孔質層の特性を変化させることができる。例えば、無機多孔質層と金属層の界面近傍では気孔率を低く（骨格の割合を高く）し、界面以外の部分では気孔率を界面近傍より高く（骨格の割合を低く）してよい。無機多孔質層の骨格部分と金属管の接触面積を高く確保しながら、無機多孔質層全体の気孔率を高く確保することができる。その結果、無機多孔質層と金属管の密着性を向上させながら、無機多孔質層の断熱性を向上させることができる。なお、無機多孔質層の構造（単層、多層、傾斜構造）については、排気管の使用目的に応じて適宜選択することができる。
　無機多孔質層の気孔率は、４５体積％以上９０体積％以下であってよい。気孔率が４５体積％以上であれば、断熱性を十分に発揮し得る。また、気孔率が９０体積％以下であれば、十分な強度を確保することができる。なお、無機多孔質層の気孔率は、５５体積％以上であってよく、６０体積％以上であってよく、６５体積％以上であってもよい。さらに、無機多孔質層の気孔率は、８５体積％以下であってよく、８０体積％以下であってよく、７０体積％以下であってよく、６５体積％以下であってよく、６０体積％以下であってもよい。また、無機多孔質層が多層構造又は傾斜構造の場合、無機多孔質層の気孔率は、全体として４５体積％以上９０体積％以下であればよく、厚み方向で気孔率が異なっていてもよい。この場合、部分的に、気孔率が４５体積％未満の部分、あるいは、気孔率が９０体積％超の部分が存在していてよい。
　無機多孔質層の厚みは、要求性能に依るが、１ｍｍ以上であってよい。無機多孔質層の厚みが１ｍｍ以上であれば、断熱性を十分に発揮し得る。なお、セラミック繊維が用いられていない無機多孔質層の場合、製造過程（例えば焼成工程）において収縮するため、厚みを１ｍｍ以上に維持することが困難である。本明細書で開示する無機多孔質層は、セラミック繊維を含んでいるので、製造過程における収縮が抑制され、１ｍｍ以上の厚みを維持することができる。なお、無機多孔質層の厚みが厚すぎると、コスト（製造コスト、材料コスト）に見合う断熱性の向上が得られにくくなる。そのため、特に限定されないが、無機多孔質層の厚みは、３０ｍｍ以下であってよく、２０ｍｍ以下であってよく、１５ｍｍ以下であってよく、１０ｍｍ以下であってよく、５ｍｍ以下であってよい。
　無機多孔質層は、セラミック粒子（粒状粒子）、板状セラミック粒子、セラミック繊維のうちの１以上の材料により構成されている。なお、セラミック粒子、板状セラミック粒子及びセラミック繊維は、構成成分として、アルミナ、及び／又は、チタニアを含んでいてよい。換言すると、アルミナ、及び／又は、チタニアによって、セラミック粒子、板状セラミック粒子、セラミック繊維が形成されていてよい。すなわち、無機多孔質層は、構成材料（構成物質）全体で、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分を含んでいればよい。但し、無機多孔質層は、構成成分は任意（アルミナ成分、チタニア成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい）であるが、少なくともセラミック繊維を含んでいる。
　セラミック粒子は、板状セラミック粒子，セラミック繊維等の骨材（補強材）を接合する接合材として用いられてよい。セラミック粒子は、０．１μｍ以上１０μｍ以下の粒状粒子であってよい。なお、セラミック粒子は、製造過程（例えば焼成工程）において、焼結等により粒径が大きくなってもよい。すなわち、無機多孔質層を製造する原料として、セラミック粒子は、０．１μｍ以上１０μｍ以下（焼成前の平均粒径）の粒状粒子であってよい。なお、セラミック粒子は、０．５μｍ以上であってよく、５μｍ以下であってもよい。セラミック粒子の材料として、例えば金属酸化物を利用してよい。金属酸化物の一例として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、チタニア（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ）、ムライト（Ａｌ６Ｏ１３Ｓｉ２）、コージェライト（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）、ストロンチウムチタネート（ＳｒＴｉＯ３）等が挙げられる。これらの金属酸化物は、高い耐蝕性を有し、排気管の保護層として好適に適用することができる。
　板状セラミック粒子は、無機多孔質層内において、骨材、補強材として機能し得る。すなわち、板状セラミック粒子は、セラミック繊維と同様に、無機多孔質層の強度を向上させ、さらに、製造工程において無機多孔質層が収縮することを抑制する。なお、板状セラミック粒子を用いることにより、無機多孔質層内の伝熱経路を分断することができる。そのため、骨材としてセラミック繊維のみを用いる形態と比較して、断熱性を向上させることができる。
　扁平板状の板状セラミック粒子は、表面形状（厚み方向から観察した形状）は特に限定されず、例えば、矩形等の多角形、略円形、曲線及び／又は直線で囲まれた不定形であってよく、断面を観察したときの長手方向サイズが５μｍ以上１００μｍ以下であってよい。長手方向サイズが５μｍ以上であれば、セラミック粒子の過剰な焼結を抑制することができる。長手方向サイズが１００μｍ以下であれば、上述したように無機多孔質層内の伝熱経路を分断する効果が得られ、高温環境で用いる排気管に好適に適用し得る。また、板状セラミック粒子は、アスペクト比が１０以上６０以下であってよい。アスペクト比が１０以上であればセラミック粒子の焼結を良好に抑制することができ、製造後（焼成後）に無機多孔質層が硬くなりすぎる（ヤング率が高くなりすぎる）ことを抑制することができる。その結果、内燃機関の始動直後の熱衝撃によって無機多孔質層が破損することを抑制することができる。また、アスペクト比が１００以下であれば板状セラミック粒子自体の強度低下が抑制され、排気管の振動、あるいは、排気ガスのガス流によって無機多孔質層が破損することを抑制することができる。なお、板状セラミック粒子の材料として、上記したセラミック粒子の材料として用いられる金属酸化物に加え、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）、マイカ、カオリン等の鉱物・粘土、ガラス等を用いることもできる。
　セラミック繊維は、無機多孔質層内において、骨材、補強材として機能し得る。すなわち、セラミック繊維は、無機多孔質層の強度を向上させ、さらに、製造工程において無機多孔質層が収縮することを抑制する。無機多孔質層を形成する際の原料中のセラミック繊維の長さは、５０μｍ以上２００μｍ以下であってよい。また、セラミック繊維の直径（平均径）は、１～２０μｍであってよい。セラミック繊維も、無機多孔質層の断面をＳＥＭ観察することにより確認することができる。セラミック繊維は、ＳＥＭ画像において略円形である。すなわち、ＳＥＭ画像には、セラミック繊維の径方向断面が現れる。また、セラミック繊維の材料が無機多孔質層を構成する他の材料と異なる場合、ＥＤＳ分析を行うことによってセラミック繊維を判別（確認）することもできる。無機多孔質層を形成する際の原料に占めるセラミック繊維の体積率（無機多孔質層を構成する材料に占めるセラミック繊維の体積率）は、無機多孔質層の原料が５体積％以上２５体積％以下であってよい。５体積％以上のセラミック繊維を含むことにより、無機多孔質層の製造過程（焼成工程）において無機多孔質層内のセラミック粒子の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中のセラミック繊維の体積率を２５体積％以下（すなわち、無機多孔質層内のセラミック繊維の体積率が２５体積％以下）とすることにより、無機多孔質層内の伝熱経路を分断することができ、金属管への伝熱を好適に抑制し得る。なお、セラミック繊維の材料が無機多孔質層を構成する他の材料と異なる場合、ＥＤＳ分析の結果を画像処理することにより、無機多孔質層内のセラミック繊維の割合（体積率）を測定することができる。
　なお、セラミック繊維の材料として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、チタニア（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ）、ムライト（Ａｌ６Ｏ１３Ｓｉ２）、コージェライト（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）、ストロンチウムチタネート（ＳｒＴｉＯ３）等、上記したセラミック粒子と同様の材料を用いることができる。また、無機多孔質層内に、上記材料で形成された一種または複数種のセラミック繊維が含まれていてよい。
　また、無機多孔質層を形成する際の原料に占める骨材、補強材（セラミック繊維，板状セラミック粒子等。以下、単に骨材と称する）の含有率は、１５質量％以上５５質量％以下であってよい。原料中の骨材の含有率が１５質量％以上であれば、焼成工程における無機多孔質層の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中の骨材の含有率が５５質量％以下であれば、セラミック粒子によって骨材同士が良好に接合される。原料中の骨材の含有率は、２０質量％以上であってよく、３０質量％以上であってよく、５０質量％以上であってよく、５３質量％以上であってもよい。また、原料中の骨材の含有率は、５３質量％以下であってよく、５０質量％以下であってよく、３０質量％以下であってよく、２０質量％以下であってもよい。
　上記したように、セラミック繊維及び板状セラミック粒子は、ともに無機多孔質層内において骨材、補強材として機能し得る。しかしながら、排気管の作製後（焼成後）に無機多孔質層が収縮することを確実に抑制するため、骨材としてセラミック繊維と板状セラミック粒子の双方を用いる場合であっても、無機多孔質層を形成する際の原料に占めるセラミック繊維の含有量は、少なくとも５質量％以上であってよい。なお、原料中のセラミック繊維の含有量は、１０質量％以上であってよく、２０質量％以上であってよく、３０質量％以上であってよく、４０質量％以上であってよい。また、原料中のセラミック繊維の含有量は、５０質量％以下であってよく、４０質量％以下であってよく、３０質量％以下であってよく、２０質量％以下であってよく、１０質量％以下であってもよい。
　骨材としてセラミック繊維と板状セラミック粒子の双方を用いる場合、骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、７０質量％以下であってよい。すなわち、質量比で、骨材の少なくとも３０質量％以上がセラミック繊維であってよい。骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、６７質量％以下であってよく、６４質量％以下であってよく、６３質量％以下であってよく、６０質量％以下であってよく、５０質量％以下であってもよい。なお、板状セラミック粒子は必ずしも骨材として必須ではない。また、骨材全体に占める板状セラミック粒子の割合は、４０質量％以上であってよく、５０質量％以上であってよく、６０質量％以上であってよく、６２質量％以上であってよく、６３質量％以上であってよく、６５質量％以上であってもよい。
　なお、無機多孔質層を形成する際の原料に占める板状セラミック粒子の含有量は、５質量％以上３５質量％以下であってよい。無機多孔質層の原料が５質量％以上の板状セラミック粒子を含むことにより、無機多孔質層の製造過程（焼成工程）において無機多孔質層内のセラミック粒子の収縮を十分に抑制することができる。また、原料中の板状セラミック粒子の含有量を３５質量％以下（すなわち、無機多孔質層内の板状セラミック粒子の割合を３５質量％以下）とすることにより、無機多孔質層内の伝熱経路を分断することができ、金属管への伝熱を好適に抑制し得る。原料中の板状セラミック粒子の含有量は、５質量％以上であってよく、１０質量％以上であってよく、２０質量％以上であってよく、３０質量％以上であってよく、３３質量％以上であってよい。また、原料中の板状セラミック粒子の含有量は、３５質量％以下であってよく、３３質量％以下であってよく、３０質量％以下であってよく、２０質量％以下であってよく、１０質量％以下であってもよい。
　なお、無機多孔質層に含まれるＳｉＯ２は、２５質量％以下であってよい。無機多孔質層内に非晶質層が形成されることが抑制され、無機多孔質層の耐熱性（耐久性）が向上する。
　無機多孔質層を形成する際、セラミック粒子、板状セラミック粒子、セラミック繊維の他に、バインダ、造孔材、溶媒を混合した原料を用いてよい。バインダとして、無機バインダを使用してよい。無機バインダの一例として、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等が挙げられる。これらの無機バインダは、焼成後の無機多孔質層の強度を向上させることができる。造孔材として、高分子系造孔材、カーボン系粉等を使用してよい。具体的には、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン粒子、ポリスチレン粒子、カーボンブラック粉末、黒鉛粉末等が挙げられる。造孔材は、目的に応じて種々の形状であってよく、例えば、球状、板状、繊維状等であってよい。造孔材の添加量、サイズ、形状等を選択することにより、無機多孔質層の気孔率、気孔サイズを調整することができる。溶媒は、他の原料に影響を及ぼすことなく原料の粘度を調整可能なものであればよく、例えば、水、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等を使用することができる。
　なお、上記した無機バインダも無機多孔質層の構成材料である。そのため、無機多孔質層を形成する際にアルミナゾル、チタニアゾル等を用いる場合、無機多孔質層は、無機バインダを含む構成材料全体で、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分を含んでいればよい。
　本明細書で開示する排気管では、金属管の内面に上記原料を塗布し、乾燥、焼成を経て金属管の内面に無機多孔質層を形成してよい。原料の塗布方法として、ディップコート、スピンコート、エアロゾルデポジション（ＡＤ）法、刷毛塗り、コテ塗り、モールドキャスト成形等を用いることができる。なお、目的とする無機多孔質層の厚みが厚い場合、あるいは、無機多孔質層が多層構造の場合、原料の塗布、原料の乾燥を複数回繰り返し、目的とする厚み、あるいは、多層構造に調整してもよい。上記塗布方法は、後述する被覆層を形成する塗布方法として適用することもできる。
　また、本明細書で開示する排気管では、無機多孔質層の表面（金属管側とは反対側の面）に、被覆層が設けられていてもよい。すなわち、無機多孔質層が、金属管と被覆層によって挟まれていてよい。なお、被覆層は、無機多孔質層の表面の全面に設けられていてもよいし、無機多孔質層の表面の一部に設けられていてもよい。被覆層を設けることにより、無機多孔質層を保護（補強）することができる。
　被覆層の材料は、多孔質または緻密質なセラミックであってよい。被覆層で用いられる多孔質セラミックの一例として、ジルコニア（ＺｒＯ２），部分安定化ジルコニア，安定化ジルコニア等が挙げられる。また、イットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３：ＹＳＺ）、ＹＳＺにＧｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３等を添加した金属酸化物、ＺｒＯ２－ＨｆＯ２－Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２－Ｙ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２－ＨｆＯ２－Ｙ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２－Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２－Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、Ｓｍ２Ｚｒ２Ｏ７、ＬａＭｎＡｌ１１Ｏ１９、ＹＴａ３Ｏ９、Ｙ０．７Ｌａ０．３Ｔａ３Ｏ９、Ｙ１．０８Ｔａ２．７６Ｚｒ０．２４Ｏ９、Ｙ２Ｔｉ２Ｏ７、ＬａＴａ３Ｏ９、Ｙｂ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｔｉ３Ｏ５等が挙げられる。被覆層で用いられる緻密質なセラミックの一例として、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどが挙げられる。また、上述した無機多孔質層の構成材料からセラミック繊維，板状セラミック粒子を除去することにより、低気孔率（緻密質）となるため、被覆層として用いてもよい。被覆層として多孔質または緻密質セラミックを用いることにより、無機多孔質層が補強され、無機多孔質層が金属管の表面から剥がれることを抑制することができる。なお、被覆層として緻密質なセラミックを用いると、例えば高温ガスが無機多孔質層を透過することを抑制したり、無機多孔質層内で排気ガスが滞留することを抑制することができる。その結果、排気ガスの熱が金属管に伝熱することを抑制する効果が期待できる。
　図１から図３を参照し、排気管１０について説明する。排気管１０は、ＳＵＳ４３０製の金属管２の内面に無機多孔質層４を備えている。無機多孔質層４は、金属管２の内面に接合している（図１及び図２を参照）。排気管１０は、金属管２の外面をマスキングした状態で、金属管２を原料スラリーに浸漬し、乾燥、焼成を行って製造した。原料スラリーは、アルミナ繊維（平均繊維長１４０μｍ）と、板状アルミナ粒子（平均粒子径６μｍ）と、チタニア粒子（平均粒子径０．２５μｍ）と、アルミナゾル（アルミナ量１．１質量％）と、アクリル樹脂（平均粒子径８μｍ）と、エタノールを混合し、作成した。なお、原料スラリーは、粘度が２０００ｍＰａ・ｓとなるように調整した。
　金属管２を上記原料スラリーに浸漬して金属管２の内面に原料を塗布した後、金属管２を乾燥機に投入し、２００℃（大気雰囲気）で１時間乾燥させた。これにより、金属管２の内面におよそ３００μｍの無機多孔質層が形成された。その後、金属管２を上記原料スラリーに浸漬して乾燥する工程を３回繰り返し、金属管２の内面に１．２ｍｍの無機多孔質層を形成した。その後、金属管２を電気炉内に配置し、大気雰囲気で８００℃で焼成し、排気管１０を作成した。無機多孔質層４は、金属管２の内面全体に形成された（図３を参照）。得られた排気管１０は、無機多孔質層４の気孔率が６１体積％であり、熱膨張係数が７×１０－６Ｋ-１であった。なお、図示は省略するが、排気管１０では、チタニア粒子が、骨材同士の間に介在し、骨材同士を接合していることが確認された。また、チタニア粒子は、金属管２の内面と骨材（アルミナ繊維及び板状アルミナ粒子）の間に介在し、金属管２の内面と骨材を接合していることも確認された。
（実験例）
　上記したように、無機多孔質層は、アルミナ繊維、板状アルミナ粒子、チタニア粒子、アルミナゾル、アクリル樹脂及びエタノールを混合した原料スラリーを作成し、金属（金属板及び金属管）を原料スラリーに浸漬させた後、乾燥及び焼成を行い作成した。本実験例では、アルミナ成分及びチタニア成分の量が無機多孔質層の特性に与える影響を確認するため、アルミナ繊維、板状アルミナ粒子及びチタニア粒子の割合を変化させ、また、アルミナ繊維をムライト繊維に代えるとともに板状アルミナ粒子を板状マイカに代え、焼成後の無機多孔質層の状態を確認した。
　具体的には、セラミック繊維（アルミナ繊維，ムライト繊維）、板状セラミック粒子（板状アルミナ粒子，板状マイカ）、チタニア粒子及びジルコニア粒子の配合量を図４及び図５に示すように変化させ、セラミック繊維、板状セラミック粒子、チタニア粒子及びジルコニア粒子の合計が１００質量％になるように配合し、さらに、外掛けでアルミナゾル１０質量％（アルミナゾルに含まれるアルミナ量１．１質量％）、アクリル樹脂４０質量％を加え、エタノールでスラリー粘度を調整して原料スラリーを作成した。なお、試料１１は板状セラミック粒子を用いておらず、試料１～１３，１６，１８及び１９はジルコニア粒子を用いていない。その後、ＳＵＳ４３０板に原料スラリーを塗布し、大気雰囲気２００℃で１時間乾燥させた後、図５に示すような焼成温度及び焼成時間で焼成した。なお、金属板上に約１．２ｍｍの無機多孔質層が形成されるように、各試料における原料スラリーの塗布回数（金属板の浸漬回数）を調整した。
　なお、本実験例では、アルミナ成分（セラミック繊維、板状セラミック粒子）及びチタニア成分の量が無機多孔質層の外観に及ぼす影響（クラック、剥離等の有無）、および無機多孔質層内の酸化クロム量の相違による無機多孔質層と金属の密着性を評価することを目的とし、無機多孔質層の断熱性の評価は行っていない。
　焼成後の試料について、外観の評価を行った。外観評価は、金属板上に無機多孔質層を形成した試料にて行った。外観評価は、目視にて、クラック及び剥離の発生の有無を観察した。図５に、クラック及び剥離等が発生しなかった試料に「〇」を付し、クラックと剥離の一方が発生した試料に「△」を付し、クラックと剥離の両方が発生した試料に「×」を付している。
　試料１～１９について、無機多孔質層におけるアルミナ成分とチタニア成分の割合（質量％）の測定と、無機多孔質層の気孔率（体積％）の測定を行った。成分割合及び気孔率を測定する試料は、上記した原料スラリーを用いて無機多孔質層のバルク体に成形した後、バルク体を８００℃で焼成して作製した。アルミナ及びチタニア成分は、ＩＣＰ発光分析装置（（株）日立ハイテクサイエンス製、ＰＳ３５２０ＵＶ－ＤＤ）を用いてアルミニウム及びチタン量を測定した。図４及び図５に、アルミニウム及びチタン量の酸化物換算（Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２）した結果を示す。
　気孔率は、水銀ポロシメーターを用いてＪＩＳ　Ｒ１６５５（ファインセラミックスの水銀圧入法による成形体気孔径分布試験方法）に準拠して測定した全細孔容積（単位：ｃｍ3／ｇ）と、ガス置換式密度測定計（マイクロメリティックス社製、アキュピック１３３０）により測定した見掛け密度（単位：ｇ／ｃｍ3）を用いて、下記式（２）より算出した。図４に、気孔率の結果を示す。
式２：気孔率［％］＝全細孔容積／｛（１／見掛け密度）＋全細孔容積｝ ×１００
　試料１～１９について、無機多孔質層におけるクロム分布の確認、クロム量の定量分析を行った。クロム分布の確認及びクロム量の定量分析は、金属板上に無機多孔質層を形成した試料の断面のＳＥＭ画像においてＥＤＳ分析を行って実施した。図５に、クロム量を酸化物換算（Ｃｒ２Ｏ３換算）した結果を示す。
　試料１～１９について、無機多孔質層と金属（金属板）の熱膨張係数を測定した。無機多孔質層の熱膨張係数測定用試料は、上記した原料スラリーを４ｍｍ×３ｍｍ×２０ｍｍのバルク体に成形した後、バルク体を８００℃で焼成して作製した。金属の熱膨張係数測定用試料は、４ｍｍ×３ｍｍ×２０ｍｍのものを用いた。測定用試料は、熱膨張計を用いてＪＩＳ　Ｒ１６１８（ファインセラミックスの熱機械分析による熱膨張の測定方法）に準拠して測定した。図４に、熱膨張係数の結果を示す。
　試料１～１０，１９の無機多孔質層、及び、試料１～１９の金属板について、熱伝導率の測定を行った。熱伝導率も、無機多孔質層と金属板を別個のバルク体を用いて測定した。熱伝導率は、熱拡散率、比熱容量及び嵩密度を乗算し、算出した。熱拡散率は、レーザーフラッシュ法熱定数測定装置を用い、比熱容量はＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて、ＪＩＳ　Ｒ１６１１（ファインセラミックスのレーザーフラッシュ法による熱拡散率・比熱容量・熱伝導率試験方法）に準拠して室温で測定した。金属板の嵩密度は、φ１０ｍｍ×厚み１ｍｍのバルク体の重量を測定し、その重量を体積で割った値を嵩密度（単位：ｇ／ｃｍ3）とした。また、無機多孔質層の嵩密度（単位：ｇ／ｃｍ3）は下記式（３）から算出した。なお、熱拡散率は上記した原料スラリーをφ１０ｍｍ×厚み１ｍｍのバルク体に成形し、また、比熱容量は上記した原料スラリーをφ５ｍｍ×厚み１ｍｍのバルク体に成形した後、それぞれのバルク体を８００℃で焼成して熱拡散率および比熱容量測定用試料を作製し、測定した。測定結果を図４に示す。
式３：無機多孔質層の嵩密度＝見掛け密度×（１－気孔率［％］／１００）
　試料１～１９について、加熱振動試験を行った。加熱振動試験は、金属管の内面に無機多孔質層を形成した試料にて行った。具体的には、内径Φ５５ｍｍ、外径Φ６２ｍｍ（厚み３．５ｍｍ）、長さ８０ｍｍのパイプ（ＳＵＳ４３０製、銅製）の外面をマスキングした状態で原料スラリーに浸漬し、無機多孔質層をパイプの内壁に塗布した。その後、２００℃で乾燥、８００℃で焼成して各試料を作製した。加熱振動試験は、試料を加熱振動試験装置に取り付け、加熱振動試験装置からプロパンの燃焼ガスをパイプ内に５分間流通させた後、常温エアガスを５分間流通させた。燃焼ガスは、パイプの流入側端面におけるガス温度が最大で９００℃で、ガス流量が２．０Ｎｍ３／分となるように調整した。次に、上記燃焼ガスをパイプ内に連続して供給した状態で、長手方向（長さ方向）の振動をパイプに加えた。振動条件は１００Ｈｚ、３０Ｇとし、振動を５０時間加えた。これらの条件で試験を行い、試験前後の重量変化率、および試験後の無機多孔質層の外観、無機多孔質層の断面の状態を評価した。図５に、無機多孔質層の外観に関し、重量変化率１％以下，外観の変化なし（クラック及び剥離なし）の試料に「◎」、重量変化率１％以下，３ｃｍ未満のクラックが３本以下，剥離なしの試料に「〇」、重量変化率１％以下，３ｃｍ以上のクラック有り、あるいは、３ｃｍ未満のクラック４本以上、剥離なしの試料に「△」、重量変化率１％超、あるいは、クラック及び剥離ありの試料に「×」を付して示す。また、無機多孔質層の断面状態に関し、クラックの発生が確認されなかった試料に「〇」、５００μｍ未満のクラックが２本以下の試料に「△」、５００μｍ以上のクラック有り、あるいは、５００μｍ未満のクラックが３本以上の試料に「×」を付して示す。
　試料１～１９について、無機多孔質層の密着性試験を行った。密着性試験は、加熱振動試験と同様の試料を作製し、各試料をコンクリートブロックに対して１ｍの高さから自由落下させ、無機多孔質層の剥離の有無（金属管内面の露出の有無）を確認して評価した。具体的には、密着性試験は、コンクリートブロックに対して金属管の軸方向（長手方向）を平行にした姿勢で１ｍの高さから自由落下させた後、コンクリートブロックに対して金属管の軸方向を垂直にした姿勢で１ｍの高さから自由落下させる試験を１セットとし、無機多孔質層が剥離したセット数を測定した。なお、試験は、最大５セット行った。結果を図５に示す。密着性試験の結果、Ｃｒ分布範囲が広くなるに従って密着性（密着強度）が高くなることが確認された（試料５～８を参照）。また、Ｃｒ量が多くなるに従って密着性（密着強度）が高くなることが確認された（試料４，５及び９を参照）。
　図５に示すように、試料１～１６，１９は、焼成後の無機多孔質層にクラック及び剥離が確認されなかった。一方、試料１７は、剥離は確認されなかったもののクラックの発生が確認された。また、試料１８は、クラックと剥離の両方が確認された。この結果は、無機多孔質層内のアルミナ成分（アルミナ繊維及び板状アルミナ粒子）が少ない（１５質量％未満）、又は、チタニア成分が少ない（４５質量％未満）場合、焼成の際に金属－無機多孔質層間に力が作用し、無機多孔質層の特性が低下することを示している。具体的には、試料１７は、アルミナ成分の割合が１５質量％未満であるため、セラミック（粒子、繊維）間の結合力が低下し、無機多孔質層にクラックが発生したと推察される。また、試料１８は、チタニア成分の割合が４５質量％未満であるため、セラミック間の結合力が低下し、無機多孔質層にクラックが発生したと推察される。さらに試料１８は、熱膨張係数が高いチタニア成分（チタニア粒子）の含有率が低く、金属板に対する熱膨張係数比（α１／α２）が小さいので（０．５未満）、金属板と無機多孔質層間の熱膨張差に基づいて無機多孔質層が金属板から剥離したと推察される。以上より、セラミック繊維の種類（アルミナ繊維，ムライト繊維）及び板状セラミック粒子の種類（板状アルミナ粒子，板状マイカ）に係わらず、１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分を含む無機多孔質層は、焼成後にクラック及び剥離等の劣化が生じにくくなることが確認された。
　図５に示すように、試料１～１６，１９は、加熱振動試験後も無機多孔質層の表面及び断面に大幅な劣化は確認されなかった（評価「◎」，「〇」，「△」）。一方、試料１７及び１８は、加熱振動試験後も大幅な劣化が確認された（評価「×」）。この結果は、単に無機多孔質層内にクロム（酸化クロム）が含まれているだけでは無機多孔質層の耐久性は向上せず、無機多孔質層が１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分を含むことが必要であることを示している。
　試料４は、合格レベルであるが、加熱振動試験後に無機多孔質層に劣化がみられた。試料４は、例えば試料５と比較して無機多孔質層内のクロム量が少ない（０．１質量％未満）。そのため、クロムによる無機多孔質層の補強効果が低かったと推察される。
　試料８は、合格レベルであるが、加熱振動試験後に無機多孔質層に劣化がみられた。試料８はＣｒ分布範囲が小さく、無機多孔質層の表面側（金属板側と反対側）においてクロムによる無機多孔質層の補強効果が得られなかったと推察される。
　試料１０は、合格レベルであるが、加熱振動試験後に無機多孔質層に劣化がみられた。試料１０は、例えば試料５と比較して無機多孔質層内のクロム量が多い（１質量％超）。試料１０は、無機多孔質層のヤング率が高くなり（靭性が低くなり）、熱衝撃によって無機多孔質層が損傷したと推察される。
　試料１１は、合格レベルであるが、加熱振動試験後に無機多孔質層に劣化がみられた。試料１０は、板状アルミナ粒子を含んでいない。そのため、例えば試料５と比較して無機多孔質層の補強効果が十分に得られなかったと推察される。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
２：金属管
４：無機多孔質層
１０：排気管
 

Claims (12)

  1. 　金属管と、金属管の内面の排気ガスが通過する部位に設けられている無機多孔質層と、を備えている排気管であって、
    　無機多孔質層は、
    　セラミック繊維を含み、
    　１５質量％以上のアルミナ成分と４５質量％以上のチタニア成分によって構成されており、
    　無機多孔質層内に、酸化クロムが含まれている排気管。
  2. 　無機多孔質層の厚み方向において、前記酸化クロムが、無機多孔質層と金属管との界面から少なくとも無機多孔質層の厚みの２５％の範囲に含まれている請求項１に記載の排気管。
  3. 　無機多孔質層内の酸化クロム量が０．１質量％以上１質量％以下である請求項１または２に記載の排気管。
  4. 　前記酸化クロムは、無機多孔質層を構成するセラミック粒子表面を被覆している請求項１から３のいずれか一項に記載の排気管。
  5. 　金属管の熱伝導率が、無機多孔質層の熱伝導率の１００倍以上である請求項１から４のいずれか一項に記載の複合部材。
  6. 　無機多孔質層の熱伝導率が、０．０５Ｗ／ｍＫ以上３Ｗ／ｍＫ以下である請求項５に記載の複合部材。
  7. 　金属管の熱伝導率が、１０Ｗ／ｍＫ以上４００Ｗ／ｍＫ以下である請求項５または６に記載の複合部材。
  8. 　無機多孔質層の熱膨張係数をα１とし、金属管の熱膨張係数をα２としたときに、下記式（１）を満足する請求項１から７のいずれか一項に記載の複合部材。
    ０．５＜α１/α２＜１．２　　　（１）
  9. 　無機多孔質層に、板状セラミック粒子が含まれている請求項１から８のいずれか一項に記載の複合部材。
  10. 　無機多孔質層に、０．１μｍ以上１０μｍ以下の粒状粒子が含まれている請求項１から９のいずれか一項に記載の複合部材。
  11. 　無機多孔質層の厚みが１ｍｍ以上である請求項１から１０のいずれか一項に記載の複合部材。
  12. 　無機多孔質層の表面に、被覆層が設けられている請求項１から１１のいずれか一項に記載の排気管。
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