JP2008120657A - ハニカム成形体の焼成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハニカム成形体の焼成方法は、ハニカム成形体を炉内に収納し、炉内温度T3を焼成温度まで昇温させた後、保持することによって焼成するに当たり、炉内温度T3を焼成温度まで昇温させる途中において、炉内温度T3をカーボン燃焼温度TCに一旦保持し、ハニカム成形体に含有されるカーボンを燃焼させ、該カーボンの燃焼により、ハニカム成形体の外周温度T2が上昇して炉内温度T3よりも高くなり、最大となった後、下降する過程において、外周温度T2が最大となる外周ピークP時における外周温度T2と炉内温度T3との温度差をAとした場合、外周ピークP時以降に上記温度差が0.5Aとなった時から0となる前までの間に、炉内温度T3の昇温を再び開始する。
【選択図】図4
Description
ハニカム構造体は、粘土質のセラミック材料を押出成形してハニカム成形体を作製し、そのハニカム成形体を乾燥させた後、焼成することによって製造される(特許文献1参照)。
上記ハニカム成形体を炉内に収納し、炉内温度を焼成温度まで昇温させた後、上記ハニカム成形体を上記焼成温度で保持することによって焼成するに当たり、
上記炉内温度を上記焼成温度まで昇温させる途中において、上記炉内温度を上記カーボンの燃焼が可能な温度であるカーボン燃焼温度に一旦保持し、上記ハニカム成形体に含有される上記カーボンを燃焼させ、
該カーボンの燃焼により、上記ハニカム成形体の外周部の温度が上昇して上記炉内温度よりも高くなり、最大となった後、下降する過程において、上記外周部の温度が最大となる外周ピーク時における上記外周部の温度と上記炉内温度との温度差をAとした場合、上記外周ピーク時以降に上記温度差が0.5Aとなった時から0となる前までの間に、上記炉内温度の昇温を再び開始することを特徴とするハニカム成形体の焼成方法にある(請求項1)。
この場合には、割れ等の不具合を発生させずに、焼成時間の短縮及び生産性の向上を確実に図ることができる。
この場合には、上記ハニカム成形体の内外温度差によって生じる熱応力を低減し、焼成時における上記ハニカム成形体の割れを抑制することができる。
この場合には、上記ハニカム成形体に含まれるカーボンを充分かつ確実に燃焼させることができる。
本例においては、図1、図2に示すごとく、ハニカム状の隔壁11に囲まれた多数のセル12と外周側面を覆う筒状の外周壁13とを有するハニカム成形体1を焼成した。
ハニカム成形体1は、コーディエライトを主成分とするセラミックより構成されており、円筒形状を呈している。また、セル12は、断面形状が四角形である。
本例では、ハニカム成形体及び焼成炉内に熱電対を取り付け、ハニカム成形体の中心部の温度(中心温度T1)、外周壁の温度(外周温度T2)及び炉内雰囲気の温度(炉内温度T3)を測定しながら焼成を行った。
次いで、炉内温度T3を350℃からハニカム成形体に含有されるカーボンの燃焼が可能なカーボン燃焼温度TCまで昇温させる(第2昇温工程S2)。本例では、カーボン燃焼温度TCを600℃とした。
次いで、炉内温度T3を1400℃で25時間保持し、ハニカム成形体を焼成する(焼成工程S5)。
次いで、炉内温度T3を1400℃から室温まで冷却する(冷却工程S6)。
以上により、ハニカム成形体の焼成を完了した。
なお、実際に設定した焼成パターンを図5に、実際に測定した中心温度T1、外周温度T2及び炉内温度T3の結果を図6に示した。
その他の工程は、上記と同様である。
比較例は、図6から知られるように、カーボン燃焼工程S3において、中心温度T1、外周温度T2及び炉内温度T3が同じになってから炉内温度T3の昇温を開始する従来の焼成方法を用いている。そのため、炉内温度T3をカーボン燃焼温度TCに保持してから再び昇温させる昇温タイミングQまで時間がかかり、カーボン燃焼工程S3に要する時間も長くなっている。そして、トータルの焼成時間は90時間となった。
11 隔壁
12 セル
13 外周壁
P 外周ピーク
Q 昇温タイミング
T1 中心温度
T2 外周温度
T3 炉内温度
TC カーボン燃焼温度
Claims (4)
- コーディエライト原料にカーボンが添加されたセラミック材料を押出成形することによって成形された、隔壁をハニカム状に配して多数のセルを設けてなるハニカム成形体を焼成する方法において、
上記ハニカム成形体を炉内に収納し、炉内雰囲気の温度(以下、炉内温度という)を焼成温度まで昇温させた後、上記ハニカム成形体を上記焼成温度で保持することによって焼成するに当たり、
上記炉内温度を上記焼成温度まで昇温させる途中において、上記炉内温度を上記カーボンの燃焼が可能な温度であるカーボン燃焼温度に一旦保持し、上記ハニカム成形体に含有される上記カーボンを燃焼させ、
該カーボンの燃焼により、上記ハニカム成形体の外周部の温度が上昇して上記炉内温度よりも高くなり、最大となった後、下降する過程において、上記外周部の温度が最大となる外周ピーク時における上記外周部の温度と上記炉内温度との温度差をAとした場合、上記外周ピーク時以降に上記温度差が0.5Aとなった時から0となる前までの間に、上記炉内温度の昇温を再び開始することを特徴とするハニカム成形体の焼成方法。 - 請求項1において、上記外周ピーク時以降に上記温度差が0.5Aとなった時から0.25Aとなる時までの間に、上記炉内温度の昇温を再び開始することを特徴とするハニカム成形体の焼成方法。
- 請求項1又は2において、上記炉内温度の昇温を再び開始した後は、上記ハニカム成形体の中心部と外周部との温度差が100℃以内となるように、上記炉内温度を昇温させることを特徴とするハニカム成形体の焼成方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項において、上記カーボン燃焼温度は、500℃以上であることを特徴とするハニカム成形体の焼成方法。
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