JPH0791124B2 - 熱膨脹性セラミック繊維複合材 - Google Patents
熱膨脹性セラミック繊維複合材Info
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- JPH0791124B2 JPH0791124B2 JP4027949A JP2794992A JPH0791124B2 JP H0791124 B2 JPH0791124 B2 JP H0791124B2 JP 4027949 A JP4027949 A JP 4027949A JP 2794992 A JP2794992 A JP 2794992A JP H0791124 B2 JPH0791124 B2 JP H0791124B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バーミキュライト鉱物
を主構成材料とする自動車用セラミックフィルタあるい
はセラミック触媒の保持材等に使用される熱膨脹性セラ
ミック繊維複合材に関するものである。
を主構成材料とする自動車用セラミックフィルタあるい
はセラミック触媒の保持材等に使用される熱膨脹性セラ
ミック繊維複合材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、自動車の排気管では、排ガス
中の窒素酸化物の還元等の浄化のためにセラミックフィ
ルタあるいはセラミック触媒が使用される。このセラミ
ック触媒等を排気管に保持させるために、従来では、セ
ラミック繊維を繊維基材とし、熱膨脹層としてバーミキ
ュライト鉱物と少量の有機結合材を抄造したマット状の
熱膨脹性セラミック繊維複合材からなる保持材が用いら
れていた。
中の窒素酸化物の還元等の浄化のためにセラミックフィ
ルタあるいはセラミック触媒が使用される。このセラミ
ック触媒等を排気管に保持させるために、従来では、セ
ラミック繊維を繊維基材とし、熱膨脹層としてバーミキ
ュライト鉱物と少量の有機結合材を抄造したマット状の
熱膨脹性セラミック繊維複合材からなる保持材が用いら
れていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記セラミ
ックフィルタやセラミック触媒内で排気ガスを再燃焼さ
せる際、反応熱によりセラミックフィルタやセラミック
触媒は800〜1000℃の高温になる。バーミキュラ
イト鉱物を主構成材料とする上記した従来の保持材にお
いては、加熱されると膨脹するバーミキュライト鉱物が
800〜1000℃の高温に晒されると、収縮する特性
を示し、高温領域でのセラミック触媒等に対する保持性
能が劣化する傾向にあり、その状態で振動や摩擦を受け
ると、層状の形態から粉状に粉砕され易く、その結果、
上記セラミックフィルタあるいはセラミック触媒にがた
つきを招いたり、保持材に吹き抜けが生じるおそれがあ
った。
ックフィルタやセラミック触媒内で排気ガスを再燃焼さ
せる際、反応熱によりセラミックフィルタやセラミック
触媒は800〜1000℃の高温になる。バーミキュラ
イト鉱物を主構成材料とする上記した従来の保持材にお
いては、加熱されると膨脹するバーミキュライト鉱物が
800〜1000℃の高温に晒されると、収縮する特性
を示し、高温領域でのセラミック触媒等に対する保持性
能が劣化する傾向にあり、その状態で振動や摩擦を受け
ると、層状の形態から粉状に粉砕され易く、その結果、
上記セラミックフィルタあるいはセラミック触媒にがた
つきを招いたり、保持材に吹き抜けが生じるおそれがあ
った。
【0004】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、バーミキュライト鉱物の配合層が
800℃以上の高温に晒されることを防止して、高温領
域での使用に際しても、セラミックフィルタあるいはセ
ラミック触媒に対して安定した保持力を確保することが
できる熱膨脹性セラミック繊維複合材を提供することを
目的としている。
めになされたもので、バーミキュライト鉱物の配合層が
800℃以上の高温に晒されることを防止して、高温領
域での使用に際しても、セラミックフィルタあるいはセ
ラミック触媒に対して安定した保持力を確保することが
できる熱膨脹性セラミック繊維複合材を提供することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る熱膨脹性セラミック繊維複合材は、熱
膨脹材としてバーミキュライト鉱物を主体とする熱膨脹
層と、セラミック繊維を主体として上記熱膨脹層におけ
る少なくともセラミックフィルタあるいはセラミック触
媒接触面側に積重される断熱層とを備え、かつ、上記断
熱層の厚さを全体の厚さに対して20%〜70%に設定
したものである。
め、本発明に係る熱膨脹性セラミック繊維複合材は、熱
膨脹材としてバーミキュライト鉱物を主体とする熱膨脹
層と、セラミック繊維を主体として上記熱膨脹層におけ
る少なくともセラミックフィルタあるいはセラミック触
媒接触面側に積重される断熱層とを備え、かつ、上記断
熱層の厚さを全体の厚さに対して20%〜70%に設定
したものである。
【0006】上記の熱膨脹性セラミック繊維複合材にお
いて、上記熱膨脹層の厚さを全体の厚さに対して30〜
80%に設定するのが好ましい。
いて、上記熱膨脹層の厚さを全体の厚さに対して30〜
80%に設定するのが好ましい。
【0007】
【作用】本発明によれば、熱膨脹層における少なくとも
セラミックフィルタあるいはセラミック触媒に接する側
に設けられるセラミック繊維を主体とした断熱層の複合
材全体の厚さに対する割合を、800〜1400℃の範
囲の使用温度を想定して800℃で20%、1000℃
で30%、1200℃で50%、1400℃で70%と
いった具合に、使用温度に対応させて設定することによ
って、セラミックフィルタやセラミック触媒が反応熱で
800〜1400℃の高温になっても、上記バーミキュ
ライト鉱物を主体とする熱膨脹層が晒される温度を80
0℃未満に抑えることができる。したがって、上記熱膨
脹層の主構成材料であるバーミキュライト鉱物が800
℃以上の高温に晒されて収縮する特性に伴う上記セラミ
ックフィルタあるいはセラミック触媒に対する保持力の
低下を防止して、高温領域での使用に際しても、セラミ
ック触媒等をがたつかせたり、吹き抜けなどを生じるこ
となく、安定よく保持させることができる。
セラミックフィルタあるいはセラミック触媒に接する側
に設けられるセラミック繊維を主体とした断熱層の複合
材全体の厚さに対する割合を、800〜1400℃の範
囲の使用温度を想定して800℃で20%、1000℃
で30%、1200℃で50%、1400℃で70%と
いった具合に、使用温度に対応させて設定することによ
って、セラミックフィルタやセラミック触媒が反応熱で
800〜1400℃の高温になっても、上記バーミキュ
ライト鉱物を主体とする熱膨脹層が晒される温度を80
0℃未満に抑えることができる。したがって、上記熱膨
脹層の主構成材料であるバーミキュライト鉱物が800
℃以上の高温に晒されて収縮する特性に伴う上記セラミ
ックフィルタあるいはセラミック触媒に対する保持力の
低下を防止して、高温領域での使用に際しても、セラミ
ック触媒等をがたつかせたり、吹き抜けなどを生じるこ
となく、安定よく保持させることができる。
【0008】特に、上記熱膨脹層の厚さを全体の厚さに
対して30〜80%に設定すれば、一定の保持力を確実
に得ることができる。
対して30〜80%に設定すれば、一定の保持力を確実
に得ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図1は本発明の一実施例による熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいは
セラミック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断
面図である。
明する。図1は本発明の一実施例による熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいは
セラミック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断
面図である。
【0010】図1において、1は熱膨脹層、2はセラミ
ック繊維を主体とする断熱層であり、両者1,2によ
り、2層構造の熱膨脹性セラミック繊維複合材3を構成
している。上記断熱層2は熱膨脹層1における少なくと
もセラミックフィルタあるいはセラミック触媒4との接
触面側に積重されている。
ック繊維を主体とする断熱層であり、両者1,2によ
り、2層構造の熱膨脹性セラミック繊維複合材3を構成
している。上記断熱層2は熱膨脹層1における少なくと
もセラミックフィルタあるいはセラミック触媒4との接
触面側に積重されている。
【0011】上記熱膨脹層1および断熱層2の構成を、
図2を参照しつつ説明する。まず、セラミック繊維を8
3wt%、セピオライト鉱物を5wt%、有機結合材を
12wt%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の抄
造液Aを断熱層用として用意する。また、セラミック繊
維を30wt%、セピオライト鉱物を4wt%、バーミ
キュライト鉱物54wt%の配合比率で混合した濃度
1.5wt%の抄造液Bを熱膨脹層用として用意する。
図2を参照しつつ説明する。まず、セラミック繊維を8
3wt%、セピオライト鉱物を5wt%、有機結合材を
12wt%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の抄
造液Aを断熱層用として用意する。また、セラミック繊
維を30wt%、セピオライト鉱物を4wt%、バーミ
キュライト鉱物54wt%の配合比率で混合した濃度
1.5wt%の抄造液Bを熱膨脹層用として用意する。
【0012】ここで、上記断熱層2、熱膨脹層1を構成
する材料の好ましい配合比率は、図2に示す通りであ
る。断熱層2においては、耐熱性や断熱性を有するセラ
ミック繊維を主体とするため、セラミック繊維が60w
t%未満では耐熱性、断熱性が不十分であり、95wt
%を越えると、有機結合材の配合量が少量となり、シー
ト状にすることが不可能となる。セピオライト鉱物は添
加されなくとも断熱層の主たる効果は失われないが、い
わゆる無機結合材であり、少量の添加で耐熱補強効果を
向上させることができる。しかし、配合量が10wt%
を越えると、セラミック繊維の配合比率が減少し、材質
的にマットの断熱性が劣るとともに、セピオライト鉱物
は高温時に他の繊維材料と絡み合い一種の結合材として
作用するために、マットの密度を上げ空隙率を減少させ
る。従って、熱伝導を妨げるマットの中の空隙が減少し
て、断熱性を損なう。
する材料の好ましい配合比率は、図2に示す通りであ
る。断熱層2においては、耐熱性や断熱性を有するセラ
ミック繊維を主体とするため、セラミック繊維が60w
t%未満では耐熱性、断熱性が不十分であり、95wt
%を越えると、有機結合材の配合量が少量となり、シー
ト状にすることが不可能となる。セピオライト鉱物は添
加されなくとも断熱層の主たる効果は失われないが、い
わゆる無機結合材であり、少量の添加で耐熱補強効果を
向上させることができる。しかし、配合量が10wt%
を越えると、セラミック繊維の配合比率が減少し、材質
的にマットの断熱性が劣るとともに、セピオライト鉱物
は高温時に他の繊維材料と絡み合い一種の結合材として
作用するために、マットの密度を上げ空隙率を減少させ
る。従って、熱伝導を妨げるマットの中の空隙が減少し
て、断熱性を損なう。
【0013】また、断熱層2においては、膨脹特性は主
たる目的ではないため、バーミキュライト鉱物は使用し
ない時もあるが、マット全体として低温時から大きな膨
脹量を要求される場合には、バーミキュライト鉱物を3
0wt%まで添加し、初期膨脹特性を向上させることが
できる。しかし、バーミキュライト鉱物の配合量が30
wt%を越えた場合は、断熱層の熱劣化比率が大きくな
り、セラミック触媒等の保持力が低下する。有機結合材
は抄造後のマットの取扱いのために、最低1〜2wt%
は必要であるが、20wt%を越えると、マットの耐熱
性が低下する。
たる目的ではないため、バーミキュライト鉱物は使用し
ない時もあるが、マット全体として低温時から大きな膨
脹量を要求される場合には、バーミキュライト鉱物を3
0wt%まで添加し、初期膨脹特性を向上させることが
できる。しかし、バーミキュライト鉱物の配合量が30
wt%を越えた場合は、断熱層の熱劣化比率が大きくな
り、セラミック触媒等の保持力が低下する。有機結合材
は抄造後のマットの取扱いのために、最低1〜2wt%
は必要であるが、20wt%を越えると、マットの耐熱
性が低下する。
【0014】さらに、断熱層2の厚さは、図3に示すよ
うに、触媒使用温度に従い、熱膨脹層1の温度を800
℃未満におさえるために20〜70%の範囲で対応す
る。すなわち、断熱層2の熱膨脹性セラミック繊維複合
材3全体の厚さに対する割合を、800〜1400℃の
範囲の使用温度を想定して800℃で20%、1000
℃で30%、1200℃で50%、1400℃で70%
といった具合に、使用温度に対応させて設定している。
また、熱膨脹層1の厚さはセラミック触媒に対して要求
される保持力により熱膨脹性セラミック繊維複合材3全
体の厚さに対して30〜80%の範囲で設定している。
うに、触媒使用温度に従い、熱膨脹層1の温度を800
℃未満におさえるために20〜70%の範囲で対応す
る。すなわち、断熱層2の熱膨脹性セラミック繊維複合
材3全体の厚さに対する割合を、800〜1400℃の
範囲の使用温度を想定して800℃で20%、1000
℃で30%、1200℃で50%、1400℃で70%
といった具合に、使用温度に対応させて設定している。
また、熱膨脹層1の厚さはセラミック触媒に対して要求
される保持力により熱膨脹性セラミック繊維複合材3全
体の厚さに対して30〜80%の範囲で設定している。
【0015】熱膨脹層1においては、加熱膨脹特性を示
すバーミキュライト鉱物の配合比率を高めるために繊維
基材は10〜60wt%を用いるのが良い。10wt%
未満では基材としての耐熱性が低下しすぎ、60wt%
を越えると、膨脹特性を低下させる。セピオライト鉱物
は少量の添加で耐熱補強効果を向上させることができる
が、配合量が10wt%を越えると、セラミック繊維の
配合比率が減少し、材質的にマットの断熱性が劣るとと
もに、セピオライト鉱物は高温時に他の繊維材料と絡み
合い一種の結合材として作用するために、マットの密度
を上げ空隙率を減少させる。従って、熱伝導を妨げるマ
ットの中の空隙が減少して、断熱性を損なう。
すバーミキュライト鉱物の配合比率を高めるために繊維
基材は10〜60wt%を用いるのが良い。10wt%
未満では基材としての耐熱性が低下しすぎ、60wt%
を越えると、膨脹特性を低下させる。セピオライト鉱物
は少量の添加で耐熱補強効果を向上させることができる
が、配合量が10wt%を越えると、セラミック繊維の
配合比率が減少し、材質的にマットの断熱性が劣るとと
もに、セピオライト鉱物は高温時に他の繊維材料と絡み
合い一種の結合材として作用するために、マットの密度
を上げ空隙率を減少させる。従って、熱伝導を妨げるマ
ットの中の空隙が減少して、断熱性を損なう。
【0016】バーミキュライト鉱物の配合量は30wt
%未満では膨脹特性が不足し、90wt%を越えると、
繊維基材や結合材などの配合量が減少し、マットの抄造
に支障をきたすと共に、高温時にはすべての有機結合材
が焼失するため、初期の形状を留めないほど著しい強度
低下を招く。有機結合材は抄造後のマットの取扱い性を
向上させるために、最低1〜2wt%は必要であるが、
20wt%を越えると、マットの耐熱性が低下する。
%未満では膨脹特性が不足し、90wt%を越えると、
繊維基材や結合材などの配合量が減少し、マットの抄造
に支障をきたすと共に、高温時にはすべての有機結合材
が焼失するため、初期の形状を留めないほど著しい強度
低下を招く。有機結合材は抄造後のマットの取扱い性を
向上させるために、最低1〜2wt%は必要であるが、
20wt%を越えると、マットの耐熱性が低下する。
【0017】一方、セラミック繊維を19wt%、バー
ミキュライト鉱物を71wt%、有機結合材を10wt
%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の抄造液Cを
熱膨脹層用として用意し、さらに、セラミック繊維70
wt%、バーミキュライト鉱物20wt%、有機結合材
を10wt%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の
抄造液Dを断熱層用として用意する。
ミキュライト鉱物を71wt%、有機結合材を10wt
%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の抄造液Cを
熱膨脹層用として用意し、さらに、セラミック繊維70
wt%、バーミキュライト鉱物20wt%、有機結合材
を10wt%の配合比率で混合した濃度1.5wt%の
抄造液Dを断熱層用として用意する。
【0018】上記セラミック繊維として、アルミノ珪酸
塩、たとえばSC126OD2(商品名,新日鉄化学
製)、バーミキュライト鉱物として、リン酸水素アンモ
ニウムナトリウムで処理した処理未膨脹バーミキュライ
ト0号、セピオライト鉱物として、ミルコンMS−2−
2(商品名,昭和鉱業製)、有機結合材として、スミカ
フレックス900(商品名、住友化学製)をそれぞれ使
用した。
塩、たとえばSC126OD2(商品名,新日鉄化学
製)、バーミキュライト鉱物として、リン酸水素アンモ
ニウムナトリウムで処理した処理未膨脹バーミキュライ
ト0号、セピオライト鉱物として、ミルコンMS−2−
2(商品名,昭和鉱業製)、有機結合材として、スミカ
フレックス900(商品名、住友化学製)をそれぞれ使
用した。
【0019】上記抄造液A,Bを用いて、実施例1とし
ての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説
明する。まず、図4に示すように抄造網11とその上方
に位置して抜き差し可能な邪魔板12を有する下端開口
の抄造桶13を用意し、この抄造桶13内に上記抄造液
Aの25lを注入したのち、邪魔板12を介して抄造液
Aの水面が乱されないように抄造液Bの50lを注入す
る。この後、上記邪魔板12を静かに引き抜いてから搾
水して上記抄造液Aに対応した断熱層2と上記抄造液B
に対応する熱膨脹層1を抄き合わせた抄造物を得る。つ
いで、この抄造物を乾燥・プレスして厚さ5mm、坪量
5000g/m2 の熱膨脹性セラミック繊維複合材3を
製作する。
ての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説
明する。まず、図4に示すように抄造網11とその上方
に位置して抜き差し可能な邪魔板12を有する下端開口
の抄造桶13を用意し、この抄造桶13内に上記抄造液
Aの25lを注入したのち、邪魔板12を介して抄造液
Aの水面が乱されないように抄造液Bの50lを注入す
る。この後、上記邪魔板12を静かに引き抜いてから搾
水して上記抄造液Aに対応した断熱層2と上記抄造液B
に対応する熱膨脹層1を抄き合わせた抄造物を得る。つ
いで、この抄造物を乾燥・プレスして厚さ5mm、坪量
5000g/m2 の熱膨脹性セラミック繊維複合材3を
製作する。
【0020】上記抄造液C,Dを用いて、実施例2とし
ての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説
明する。まず、抄造液Dの25lを上記抄造桶13に注
入した後、邪魔板12を介して抄造液Cの水面が乱れな
いように抄造液Dの50lを注入した後、上記邪魔板1
2を引き抜いてから搾水し、抄造液Dに対応する断熱層
2と、抄造液Cに対応する熱膨脹層1を抄き合わせた抄
造物を得る。ついで、この抄造物を乾燥・プレスして厚
さ5mm、坪量5000g/m2 の熱膨脹性セラミック
繊維複合材3を製作する。
ての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する方法を説
明する。まず、抄造液Dの25lを上記抄造桶13に注
入した後、邪魔板12を介して抄造液Cの水面が乱れな
いように抄造液Dの50lを注入した後、上記邪魔板1
2を引き抜いてから搾水し、抄造液Dに対応する断熱層
2と、抄造液Cに対応する熱膨脹層1を抄き合わせた抄
造物を得る。ついで、この抄造物を乾燥・プレスして厚
さ5mm、坪量5000g/m2 の熱膨脹性セラミック
繊維複合材3を製作する。
【0021】さらに、上記抄造液Bを用いて、比較例と
しての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する。つま
り、上記抄造液Bの75lを上記抄造桶13に注入した
後、搾水して熱膨脹性材を得る。これを乾燥・プレスし
て厚さ5mm、坪量5000g/m2 の熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を製作する。
しての熱膨脹性セラミック繊維複合材を製作する。つま
り、上記抄造液Bの75lを上記抄造桶13に注入した
後、搾水して熱膨脹性材を得る。これを乾燥・プレスし
て厚さ5mm、坪量5000g/m2 の熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材を製作する。
【0022】上記実施例1,2の各熱膨脹性セラミック
繊維複合材をそれぞれ断熱層2側を内側にしてセラミッ
ク触媒4に巻き付けてから、図5に示すように、これら
にSUS304製のケーシング14を被せて触媒組立品
を作製した。同様に、比較例の熱膨脹性セラミック繊維
複合材をセラミック触媒に巻き付けてから、ケーシング
14を被せて触媒組立品を作成した。
繊維複合材をそれぞれ断熱層2側を内側にしてセラミッ
ク触媒4に巻き付けてから、図5に示すように、これら
にSUS304製のケーシング14を被せて触媒組立品
を作製した。同様に、比較例の熱膨脹性セラミック繊維
複合材をセラミック触媒に巻き付けてから、ケーシング
14を被せて触媒組立品を作成した。
【0023】ついで、上記実施例1,2の各触媒組立品
ならびに比較例の触媒組立品について、図6に示すよう
に熱電対15とガスバーナ16,17を備えた加熱試験
装置で加熱試験を行なった。すなわち、各触媒組立品に
おけるセラミック触媒4の外周側の温度が1000°C
程度になるようにガスバーナ16,17で加熱し、この
加熱状態を3Hrに保持させた。
ならびに比較例の触媒組立品について、図6に示すよう
に熱電対15とガスバーナ16,17を備えた加熱試験
装置で加熱試験を行なった。すなわち、各触媒組立品に
おけるセラミック触媒4の外周側の温度が1000°C
程度になるようにガスバーナ16,17で加熱し、この
加熱状態を3Hrに保持させた。
【0024】上記3Hrの加熱後、冷却させてから図7
に示す保持力測定装置によりセラミック触媒4に対する
保持力を測定した。つまり、上記各触媒組立品を抜きパ
イプ18に支持させた状態でロードセル19を介してセ
ラミック触媒4に対して圧縮速度50mm/分の圧縮力
を付与して保持力を測定した。
に示す保持力測定装置によりセラミック触媒4に対する
保持力を測定した。つまり、上記各触媒組立品を抜きパ
イプ18に支持させた状態でロードセル19を介してセ
ラミック触媒4に対して圧縮速度50mm/分の圧縮力
を付与して保持力を測定した。
【0025】その後、上記各触媒組立品を図8に示す振
動試験装置の振動容器20に保持させてから、振幅20
mm、振動数290往復/分の振動を与え、これを3H
r続行させた後、再び、上記と同様にして保持力を測定
した。加熱後の保持力を100とした時の振動試験後の
保持力を図9に示す。
動試験装置の振動容器20に保持させてから、振幅20
mm、振動数290往復/分の振動を与え、これを3H
r続行させた後、再び、上記と同様にして保持力を測定
した。加熱後の保持力を100とした時の振動試験後の
保持力を図9に示す。
【0026】図9の保持力指数からも明らかなように、
比較例のものは、熱膨脹層におけるバーミキュライト鉱
物が収縮する比率が高く、振動試験によって層状の形態
が崩れて粉状に粉砕されて保持力の低下度合が著しい。
これに対して、実施例1および2のものは、セラミック
繊維を主体とする断熱層2を有しているので、熱膨脹層
1におけるバーミキュライト鉱物の収縮による膨脹力の
減少が抑制され、このため、振動試験後も層状の形態が
有効に維持されていることが分かる。
比較例のものは、熱膨脹層におけるバーミキュライト鉱
物が収縮する比率が高く、振動試験によって層状の形態
が崩れて粉状に粉砕されて保持力の低下度合が著しい。
これに対して、実施例1および2のものは、セラミック
繊維を主体とする断熱層2を有しているので、熱膨脹層
1におけるバーミキュライト鉱物の収縮による膨脹力の
減少が抑制され、このため、振動試験後も層状の形態が
有効に維持されていることが分かる。
【0027】なお、上記熱膨脹性セラミック繊維複合材
3は熱膨脹層1と断熱層2とを抄造液の抄き合わせによ
って一体化させたものであるので、組立上の手間が増え
ることもなく、製造の簡易化も進め易い。しかし、熱膨
脹層1と断熱層2とを別々に抄造し乾燥させた後、プレ
スして両者の圧着を行なっても複合体を構成することが
できる。
3は熱膨脹層1と断熱層2とを抄造液の抄き合わせによ
って一体化させたものであるので、組立上の手間が増え
ることもなく、製造の簡易化も進め易い。しかし、熱膨
脹層1と断熱層2とを別々に抄造し乾燥させた後、プレ
スして両者の圧着を行なっても複合体を構成することが
できる。
【0028】また、上記断熱層2は、熱膨脹層1におけ
るセラミックフィルタあるいはセラミック触媒4との接
触面側のみならず、図10に示すように、反対面側にも
設けてもよい。
るセラミックフィルタあるいはセラミック触媒4との接
触面側のみならず、図10に示すように、反対面側にも
設けてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、バーミキ
ュライト鉱物を主構成材料とする熱膨脹層と、セラミッ
ク繊維を主体として上記熱膨脹層の少なくともセラミッ
クフィルタあるいはセラミック触媒との接触側面に積重
される断熱層とを備え、かつ、上記断熱層の厚さを全体
の厚さに対して20%〜70%に設定した2層構造の複
合材とすることにより、セラミックフィルタやセラミッ
ク触媒が反応熱で800〜1400℃の高温になって
も、上記バーミキュライト鉱物を主体とする熱膨脹層が
晒される温度を800℃未満に抑えることができる。し
たがって、熱膨脹層の主構成材料であるバーミキュライ
ト鉱物の収縮特性に起因する熱膨脹層の膨脹力の減少を
防止することができ、800°C以上の高温領域での使
用に際しても、セラミック触媒等に対する保持力を安定
よく確保することができる。
ュライト鉱物を主構成材料とする熱膨脹層と、セラミッ
ク繊維を主体として上記熱膨脹層の少なくともセラミッ
クフィルタあるいはセラミック触媒との接触側面に積重
される断熱層とを備え、かつ、上記断熱層の厚さを全体
の厚さに対して20%〜70%に設定した2層構造の複
合材とすることにより、セラミックフィルタやセラミッ
ク触媒が反応熱で800〜1400℃の高温になって
も、上記バーミキュライト鉱物を主体とする熱膨脹層が
晒される温度を800℃未満に抑えることができる。し
たがって、熱膨脹層の主構成材料であるバーミキュライ
ト鉱物の収縮特性に起因する熱膨脹層の膨脹力の減少を
防止することができ、800°C以上の高温領域での使
用に際しても、セラミック触媒等に対する保持力を安定
よく確保することができる。
【0030】特に、請求項2のように、熱膨脹層の厚さ
を全体の厚さに対して30〜80%に設定することによ
って、高温領域での使用に際してセラミック触媒等に対
する保持力を一層安定よく確実に発揮させることができ
る。
を全体の厚さに対して30〜80%に設定することによ
って、高温領域での使用に際してセラミック触媒等に対
する保持力を一層安定よく確実に発揮させることができ
る。
【図1】本発明の実施例における熱膨脹性セラミック繊
維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいはセラミ
ック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断面図で
ある。
維複合材を自動車用セラミックフィルタあるいはセラミ
ック触媒の保持材に適用したものを示す一部の断面図で
ある。
【図2】熱膨脹性セラミック繊維複合材の抄造液の配合
を示す表図である。
を示す表図である。
【図3】触媒使用温度に対する断熱層の厚さ範囲を示す
表図である。
表図である。
【図4】熱膨脹性セラミック繊維複合材を製造する際に
用いられる抄造桶の構成図である。
用いられる抄造桶の構成図である。
【図5】触媒組立品を示す外観図である。
【図6】触媒組立品に対する加熱試験装置を示す構成図
である。
である。
【図7】触媒組立品に対する保持力測定装置を示す構成
図である。
図である。
【図8】触媒組立品に対する振動試験装置を示す構成図
である。
である。
【図9】振動試験後の保持力指数を示す表図である。
【図10】熱膨脹性セラミック繊維複合材の他の構成を
示す図である。
示す図である。
1 熱膨脹層 2 断熱層 4 セラミックフィルタないしはセラミック触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/28 311 N
Claims (2)
- 【請求項1】 熱膨脹材としてバーミキュライト鉱物を
主体とする熱膨脹層と、セラミック繊維を主体として上
記熱膨脹層における少なくともセラミックフィルタある
いはセラミック触媒接触面側に積重される断熱層とを備
え、かつ、上記断熱層の厚さを全体の厚さに対して20
%〜70%に設定したことを特徴とする熱膨脹性セラミ
ック繊維複合材。 - 【請求項2】 上記熱膨脹層の厚さが全体の厚さに対し
て30%〜80%に設定されている請求項1の熱膨脹性
セラミック繊維複合材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4027949A JPH0791124B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 熱膨脹性セラミック繊維複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4027949A JPH0791124B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 熱膨脹性セラミック繊維複合材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05221741A JPH05221741A (ja) | 1993-08-31 |
JPH0791124B2 true JPH0791124B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=12235150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4027949A Expired - Lifetime JPH0791124B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 熱膨脹性セラミック繊維複合材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0791124B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1486648B1 (en) * | 2003-06-10 | 2006-02-15 | 3M Innovative Properties Company | Mounting mat for a catalytic converter |
US7854904B2 (en) | 2003-06-10 | 2010-12-21 | 3M Innovative Properties Company | Mounting mat for a catalytic converter |
DE102005002929A1 (de) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Faservlies zum Lagern eines Wabenkörpers in einer Abgasleitung |
JP5154023B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2013-02-27 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 触媒担体保持材及び触媒コンバータ |
JP5077659B2 (ja) * | 2007-07-20 | 2012-11-21 | ニチアス株式会社 | 触媒コンバーター及び触媒コンバーター用保持材 |
WO2009032147A2 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-12 | Unifrax I Llc | Substrate mounting system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5910973B2 (ja) * | 1980-03-31 | 1984-03-13 | 日本鋼管株式会社 | 熱風炉の壁構造 |
DE3105595C2 (de) * | 1981-02-16 | 1985-06-20 | Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden | Feuerfestes oder feuerbeständiges Verbundbauteil mit einem Formteil aus beliebigem, feuerfesten oder feuerbeständigen Werkstoff und einer Isolierschicht mit höherer Wärmedämmung bzw. einer Dehnungsausgleichsschicht und Verfahren zur Herstellung dieses Verbundbauteils |
JPS57209618A (en) * | 1981-07-24 | 1982-12-23 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | Foamed ceramic support |
JPS58208179A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-12-03 | イビデン株式会社 | 耐熱膨張性シ−ト状物 |
JPH03105014A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Asahi Glass Co Ltd | 断熱排気マフラ |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4027949A patent/JPH0791124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05221741A (ja) | 1993-08-31 |
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