[發明專利]陶瓷蜂窩結構體的制造方法

無效

• 申請號: 200880010274.1
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101678560A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 岡崎俊二
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: B28B3/20
• 分類號: B28B3/20;B01D39/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱 丹

技術領域

本發明涉及一種廢氣凈化用的陶瓷蜂窩過濾器等使用的陶瓷蜂窩結構體的制造方法。

背景技術

目前，考慮到保護地域環境或地球環境方面，在柴油機等排氣系部件中，使用了用于收集廢氣中大量包含的微粒狀物質的蜂窩陶瓷過濾器。如圖1所示，蜂窩陶瓷過濾器10包括由形成許多流路2a、2b的多孔質隔壁3和外周壁1構成的蜂窩陶瓷結構體11、將流路2a、2b的兩端面7、8交替填塞成方格紋樣的填塞部4、5。廢氣由流入側7未封閉的流路2a流入，通過隔壁3，從流出側8未封閉的流路2b排出。在廢氣通過隔壁3的時候，廢氣中的微粒狀物質就被收集到隔壁表面及隔壁3內部的小孔中。

隔壁3上具有微小的小孔的蜂窩陶瓷結構體11通過下列工序制成：(1)將陶瓷原料(例如堇青石粉末)、成形助劑、造孔材料等原料和水進行混合及混煉制成坯土的工序；(2)從蜂巢形狀金屬口將坯土擠出，制成外周壁1和隔壁3一體形成的具有蜂巢結構的陶瓷蜂窩成形體的工序；(3)對成形體進行干燥及燒成的工序。為提高廢氣中的微粒狀物質的收集效率和減少壓力損失，使用造孔材料控制隔壁的小孔徑和氣孔率是很有效的。尤其是在擠壓成形作為氣孔率為50％以上的高氣孔率和外徑超過200mm的大型陶瓷蜂窩結構體的陶瓷蜂窩成形體的情況下，造孔材料采用充分發泡的發泡樹脂。

將陶瓷坯土擠壓成形而制作成陶瓷蜂窩成形體時，成形體的成形性受陶瓷坯土的流變學特性影響。陶瓷坯土在擠出加工時，必須要確保其流動性，并且要確保成形后的成形體的保形性。

據日本特開平6-279090號記載，對于作為陶瓷蜂窩結構體的擠出用原料使用的坯土，在成形時的溫度條件下，測量給予了一定應力值時的變形隨時間的變化：(1)用與施加應力同時產生的變形除其應力值所得到的值：彈性0(G₀：Pa)；(2)用持續施加應力時，變形隨時間的變化(剪切速度)達到大致恒定時的值除其應力值所得到的值：粘性0(η₀：Pa·sec)；(3)用自剪切速度為大致恒定時在時間軸0秒位置外插入其直線時的變形中減去通過上述(1)求出來的變形的值，除其應力值所得到的值：彈性1(G₁：Pa)；以及(4)自施加4秒應力后產生的變形中減去通過上述(1)求出來的變形所得的值的4秒的平均剪切速度除其應力值所得到的值：粘性1(η₁：Pa·Sec)。上面(1)(2)(3)(4)各值之間的關系為：η₀/G₀＜＝105(sec)、η₀/G₀＜＝70(sec)。該文獻明確指出滿足該關系的陶瓷坯土，可以保證良好的流動性和成形后的保形性。

日本特開2000-302525公開有具有如下流變學特性的陶瓷坯土及使用該坯土進行擠壓成形的方法：作為蜂窩結構體擠壓成形用原料所使用的坯土，在粘彈性特性試驗中的儲能模量為1.5×10⁶～5.0×10⁶(Pa)、及復粘度為4.0×10⁴～9.0×10⁴(Pa.S)，并且在細管流變儀試驗中的屈服值為5.0×10⁴～1.5×10⁵(Pa)、及塑性粘度為10.0～1000.0(Pa·S)。并記載有：由于該陶瓷坯土的擠壓成形性良好，成形體上不易產生表面切痕及毛刺，所以尤其適合作為壁厚100μm以下的薄壁型蜂窩結構體的擠壓成形用原料。