JPH08119750A - セラミックハニカム構造体の焼成方法 - Google Patents
セラミックハニカム構造体の焼成方法Info
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- JPH08119750A JPH08119750A JP6284211A JP28421194A JPH08119750A JP H08119750 A JPH08119750 A JP H08119750A JP 6284211 A JP6284211 A JP 6284211A JP 28421194 A JP28421194 A JP 28421194A JP H08119750 A JPH08119750 A JP H08119750A
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Abstract
合の、ハニカム構造体の上下端面の収縮率の差をなく
し、変形を防止して、寸法精度の高いハニカム構造体を
得る。 【構成】 焼成時の収縮率Yが式Y>1.1X(Xはセ
ラミックハニカム構造体の収縮率)を満たす未焼成のセ
ラミック板よりなる焼成台2を1枚または2枚以上使用
し、該焼成台2上に未焼成のセラミックハニカム構造体
1を載置する。焼成台2の収縮率がハニカム構造体1よ
り大きいので、両者の間に摩擦力が作用せず、焼成台2
下端面の収縮が阻害されない。
Description
ジン等、内燃機関の排ガス浄化装置や、ガスタービンの
熱交換器のフィルタとして使用可能なセラミックハニカ
ム構造体の焼成方法に関し、特に、収縮率の比較的大き
なセラミックハニカム構造体を焼成する方法に関する。
(以下、ハニカム構造体と称する)を押出し成形した
後、これをトチと呼ばれるセラミック製の焼成台上に載
置して焼成を行なうことが知られている。さらにハニカ
ム構造体の外縁部の切れを防止するために、トチの上端
縁に面取りを施したり(特公平1−54636号公
報)、トチと接するハニカム構造体端面の変色を防止す
るためにトチにコーティング層を設けたもの(特開平5
−85834号公報)等が提案されている。
構成し、その上にハニカム構造体を配して焼成する場
合、ハニカム構造体の重量によりトチの収縮率は本来の
収縮率より小さな値となる。この時、図7に示すよう
に、トチ2とそれに接するハニカム構造体1の下端面1
1との間には、トチ2の収縮力Bとハニカム構造体1の
収縮力Aの差に応じた摩擦力Cが生じ、ハニカム構造体
1の下端面11の収縮を阻害する。一方、ハニカム構造
体1の上端面12は収縮を阻害するものがないため、収
縮率に相当する収縮をし、その結果、ハニカム構造体1
の端面11、12の収縮率に差が生じることになる。
とんどは、収縮率が1〜4%と小さなものであり、上記
摩擦力Cは無視できる程度に小さい。ところが、特に収
縮率が5%を越えるハニカム構造体では、摩擦力Cが大
きいために上下端面11、12の収縮率の差が大きくな
り、図8に示すような大きな変形が生じて製品の品質を
損なうおそれがあった。
いハニカム構造体を焼成する場合の、ハニカム構造体の
上下端面の収縮率の差を小さくし、変形を抑制して、寸
法安定性の高いハニカム構造体を得ることにある。
に、本発明では(図1)、焼成時の収縮率Yが式Y>
1.1X(Xはセラミックハニカム構造体の収縮率)を
満たす未焼成のセラミック板よりなる焼成台2を1枚あ
るいは複数枚を積層して使用し、該焼成台2上に未焼成
のセラミックハニカム構造体1を載置して焼成するもの
である(請求項1、3)。この時、上記ハニカム構造体
1のセル開口端面11を上記焼成台2上に載置する(請
求項2)。
造体1を上下方向にセルが並列するように炉内に配し
(図5(A))、上記ハニカム構造体1を構成するセラ
ミックの焼結温度以上の比較的低い温度にて第1段階の
焼成を行なった後、上記ハニカム構造体1の上下を反転
し(図5(B))、第1段階の焼成温度より高い温度に
て第2段階の焼成を行なう方法を採用することもできる
(請求項4)。
上述したように、ハニカム構造体1の重量により焼成台
2の収縮率は本来の収縮率より小さくなる。請求項1の
方法では、ハニカム構造体1より収縮率が大きい焼成台
2を用いたので、ハニカム構造体1を載置すると、焼成
台2の収縮率はハニカム構造体1の収縮率とほぼ同程度
まで小さくなる。従って、焼成台2とハニカム構造体1
の端面11との間の摩擦力が大幅に低減し、ハニカム構
造体1の上下端面11、12の収縮率の差がなくなって
変形を抑制する。
焼成台2と接するハニカム構造体1の端面11が十分収
縮できず、他の端面12との間に収縮率の差が生じて変
形が起こる。その後、ハニカム構造体1を上下反転して
他の端面12を焼成台2と接触させ、第2段階の焼成を
行なうと、上記端面12の収縮が抑制される一方、上記
端面11は収縮率に応じて収縮するので、反転前に生じ
た変形が解消される。この時、第1段階の焼成を比較的
低い温度で行なうことで、反転前の変形が大きくなりす
ぎるのが抑制される。このように2段階の焼成を行なう
ことにより、ハニカム構造体1の変形率を調整し、両端
面11、12を均等に収縮させることが可能となる。従
って、焼成台2の収縮率にかかわらず、あるいは焼成台
2を使用しない場合でも、ハニカム構造体1に変形を生
ずることなく焼成することができる。
る。図1において、押出し成形により形成された未焼成
のセラミックハニカム構造体1は、上下方向にセルが並
列するように焼成台2上に配してあり、セルが開口する
一方の端面11が上記焼成台2の上面と接している。上
記ハニカム構造体1は、例えばアルミナ、ムライト、チ
タン酸アルミニウム、炭化珪素、ジルコニア、コージェ
ライト等のセラミックよりなる。
なり、その材質は、ハニカム構造体1と反応しないもの
が望ましく、通常、ハニカム構造体1を構成するセラミ
ックと同材質のものを用いることが好ましい。焼成台2
の形状は、図1のように平板状としても、あるいはハニ
カム形状としてもよい。
の収縮率が上記ハニカム構造体1の収縮率より大きいセ
ラミック板を使用するものであり、これによりハニカム
構造体1の端面11と焼成台2の間に働く摩擦力をごく
小さくすることができる。焼成台2の収縮率がハニカム
構造体1の収縮率より大きくないと、ハニカム構造体1
の変形を抑制する効果が得られない。セラミック板1枚
では収縮率が十分大きくない場合でも、その収縮率があ
る程度以上あればセラミック板を複数枚、積層して焼成
台を構成することにより所望の効果が得られる。これ
は、図2のように、セラミック板2a、2b、2cを積
層することにより、各セラミック板2a、2b、2c間
で摩擦力が緩和されるためで、ハニカム構造体1の下端
面11に作用する摩擦力をセラミック板1枚の場合より
小さくでき、ハニカム構造体1の変形を抑制できる。具
体的には上記ハニカム構造体1の収縮率Xに対し、収縮
率Yが、式Y>1.1Xを満たすセラミック板を用いれ
ば本発明の効果が得られる。
2の収縮率の最適値は、ハニカム構造体1の材質やサイ
ズ(重量)により変化し、例えばハニカム構造体1の重
量が増すと摩擦力が大きくなる傾向にある。このような
場合にはセラミック板を複数枚使用するか、より大きな
収縮率のセラミック板を使用することが好ましい。この
ようにセラミック板の収縮率、枚数を調整することで、
ハニカム構造体1の上下端面の収縮率の差をなくすこと
ができる。
焼成温度で行ない、図1のように上記焼成台2上にハニ
カム構造体1を載置し、焼成することで、寸法精度の高
いハニカム構造体を得ることができる。焼成温度は、例
えばアルミナ製のハニカム構造体で約1500℃〜17
00℃とするのがよい。
収縮率とハニカム構造体1の変形率の関係を示す。ハニ
カム構造体1として、収縮率16%、乾燥重量1500
gのアルミナよりなるハニカム構造体1を押出し成形し
たものを、焼成台2として上記ハニカム構造体1と同材
質の未焼成のセラミック板を用い、その収縮率を図3の
ように変化させた。この時の収縮率は原料材料径、添加
する可燃物量を変化させることにより調整した。各焼成
台2上に、上記図1のようにハニカム構造体1の一方の
端面11が接するように配し、1500℃で焼成してハ
ニカム構造体1の変形率を測定した。ここで、変形率
(%)は次式で定義される。
ム構造体1の収縮率とほぼ同程度(16.8%)である
場合、ハニカム構造体1の変形率は−2.3%である。
製品として好ましい変形率は、通常、±0.83%であ
るので、収縮率がハニカム構造体1とほぼ同程度では、
ハニカム構造体1の上端面12径より下端面11径が大
きく、変形を抑える効果が小さいことがわかる。セラミ
ック板の収縮率を大きくするに従い、変形率は直線的に
大きくなっており、変形率が規格内となるために好まし
いセラミック板の収縮率は、ここでは22.5〜29.
5%の範囲の時であることがわかる。
〜4枚使用して焼成台2とした時の変形率である。セラ
ミック板の枚数を増やすことにより変形率は大きくなる
が、3枚から4枚に増した時の変化は小さく、4枚以上
ではほとんど変化はない。また、1枚では規格外である
場合でも(収縮率19.5%のもの)、3枚積層するこ
とにより規格内となる。積層することによって規格内と
するには、セラミック板の収縮率が約18%(ハニカム
構造体1の収縮率に対するセラミック板の収縮率の比は
約1.1)を越えることが必要と推定され、この関係は
材質にかかわらずほぼ成立すると考えられる。以上よ
り、少なくともセラミック板の収縮率Yが、式Y>1.
1X(Xはハニカム構造体1の収縮率)を満たせば本発
明の効果が得られるといえる。
有するセラミック板よりなる焼成台2を用いる方法の
他、焼成温度を変えて2段階の焼成を行ない、さらにそ
の前後でハニカム構造体1を反転させる方法によっても
同様の効果を得ることができる。すなわち、上記図5
(A)のようにハニカム構造体1の端面11を焼成台2
上に配して一定時間、第1段階の焼成を行なった後、焼
結が完了する前に、図5(B)に示すようにハニカム構
造体1を上下反転し、端面12が焼成台2に接するよう
にして第2段階の焼成を行なう。この場合、第1段階の
焼成は、焼結温度以上の比較的低い温度で行ない、第2
段階の焼成は、第1段階の焼成温度以上の、通常の焼成
温度で行なう。例えば、アルミナの焼成温度は、通常、
約1500℃〜1700℃であり、第1段階の焼成温度
はこれより低い温度とする。一般に、第1段階の焼成温
度が上昇するに従い、反転前の変形が大きくなり、反転
後の変形が小さくなるので、焼成後の変形率が所望の範
囲となるように焼成温度を適宜調整する。
焼成を行なった場合のハニカム構造体1の変形率を示し
たものである。ハニカム構造体1は上記した試験例と同
じものを用い、焼成台2はハニカム構造体1とほぼ同じ
収縮率を有するアルミナ製のセラミック板を使用した。
第2段階の焼成温度は1500℃とし、第1段階の焼成
温度を図6のように変化させた。ここで、第1段階の焼
成温度が1500℃である例は途中で反転をしなかった
場合である。
度を1400℃とすると、変形率は0.8%で規格内と
なる。ここで変形率が正であるのは、ハニカム構造体1
の上径が下径よりやや大きいことを示し、反転前の変形
より反転後の変形が大きいことを示している。第1段階
の焼成温度が上昇するに伴い、変形率が小さくなってお
り、1450℃で変形率がゼロとなって反転前後の変形
がほぼ釣り合ったことがわかる。さらに第1段階の焼成
温度が上昇すると反転前の変形が大きくなるため、変形
率は負の値となる。1470℃を越えると負の変形率が
大きくなりすぎる。従って、変形率が規格内となるの
は、ここでは、第1段階の焼成温度が1400〜147
0℃の範囲であることがわかる。
2は使用してもしなくてもよい。焼成台2を使用する場
合の収縮率はハニカム構造体1より大きいものとする必
要はなく、同程度のものを使用すればよい。焼成台2を
使用しない場合には、ハニカム構造体1は炉の床や棚板
またはこう鉢の上に置かれることになるが、焼成で収縮
しないものでも第1段階の焼成温度を適宜調整すること
により変形率が規格内になるようにすることができる。
ニカム構造体を焼成する場合でも、その上下端面の収縮
率の差を小さくすることができ、焼成時の変形を抑制す
ることができる。従って寸法安定性に優れ、信頼性の高
いハニカム構造体を製造することができる。また、焼成
台上面に面取りを施す等の必要がなく、加工の手間が省
ける。
説明するための図である。
ハニカム構造体の焼成方法を説明するための図である。
ハニカム構造体の変形率の関係を示す図である。
ニカム構造体の変形率の関係を示す図である。
成方法を説明するための図で,図5(A)は反転前、図
5(B)は反転後の状態を示す図である。
ニカム構造体の変形率の関係を示す図である。
るための図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 セラミックハニカム構造体をセラミック
よりなる焼成台上に載置して焼成する方法において、焼
成時の収縮率Yが式Y>1.1X(Xはセラミックハニ
カム構造体の収縮率)を満たす未焼成のセラミック板よ
りなる焼成台を使用し、該焼成台上に未焼成のセラミッ
クハニカム構造体を載置して焼成することを特徴とする
セラミックハニカム構造体の焼成方法。 - 【請求項2】 上記ハニカム構造体のセル開口端面を上
記焼成台上に載置する請求項1記載のセラミックハニカ
ム構造体の焼成方法。 - 【請求項3】 上記焼成台を複数のセラミック板を積層
して構成する請求項1または2記載のセラミックハニカ
ム構造体の焼成方法。 - 【請求項4】 セラミックハニカム構造体を焼成する方
法において、未焼成のセラミックハニカム構造体を上下
方向にセルが並列するように炉内に配し、上記ハニカム
構造体を構成するセラミックの焼結温度以上の比較的低
い温度にて第1段階の焼成を行なった後、上記ハニカム
構造体を上下反転して、第1段階の焼成温度より高い温
度にて第2段階の焼成を行なうことを特徴とするセラミ
ックハニカム構造体の焼成方法。
Priority Applications (1)
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JP28421194A JP3620662B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | セラミックハニカム構造体の焼成方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08119750A true JPH08119750A (ja) | 1996-05-14 |
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Family Applications (1)
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JP28421194A Expired - Fee Related JP3620662B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | セラミックハニカム構造体の焼成方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006095835A1 (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-14 | Ngk Insulators, Ltd. | ハニカム構造体、及びその製造方法 |
JP2010083738A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Hitachi Metals Ltd | チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法 |
WO2011027783A1 (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | 住友化学株式会社 | セラミックス焼成体の製造方法 |
JP2013039812A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ハニカム構造体の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP28421194A patent/JP3620662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006095835A1 (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-14 | Ngk Insulators, Ltd. | ハニカム構造体、及びその製造方法 |
JPWO2006095835A1 (ja) * | 2005-03-10 | 2008-08-21 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体、及びその製造方法 |
US7897237B2 (en) | 2005-03-10 | 2011-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method of manufacturing the same |
JP5185616B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2013-04-17 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
JP2010083738A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Hitachi Metals Ltd | チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法 |
WO2011027783A1 (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | 住友化学株式会社 | セラミックス焼成体の製造方法 |
JP2013039812A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ハニカム構造体の製造方法 |
WO2013027570A1 (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | 住友化学株式会社 | ハニカム構造体の製造方法 |
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