外周涂层材料及外周涂层蜂窝结构体制造技术

本发明专利技术提供一种外周涂层材料及外周涂层蜂窝结构体，其具有足够的机械强度、能够防止罐体内的蜂窝结构体因行驶时的振动等而发生位置偏离。外周涂层材料(1)包括：包含粒子状的第一堇青石粒子和平均粒径与第一堇青石粒子不同的粒子状的第二堇青石粒子的陶瓷混合物和长片状的纤维材料，堇青石混合物的粒度分布具有两个极大值，纤维材料的长度方向上的平均纤维长度为30～100μm。外周涂层蜂窝结构体(30)具有：具备区划形成从一方端面(31a)延伸至另一方端面(31b)的形成流路的多个隔室(32)的多孔质的隔壁(33)的蜂窝结构体(10)及在外周面(11)的至少一部分涂布外周涂层材料(1)而形成的外周涂层(20)。

Peripheral coating material and honeycomb structure with outer coating

The invention provides a peripheral coating material and a peripheral coating honeycomb structure body, which has sufficient mechanical strength and can prevent the position deviation of the honeycomb structure body in the tank body due to the vibration during running. Peripheral coating materials (1) include ceramic mixtures and long sheet fibers containing first cordierite particles and second cordierite particles with different average particle sizes from first cordierite particles. The particle size distribution of cordierite mixtures has two maximum values, and the average fibers in the length direction of fiber materials. The dimension is 30~100 m. A peripherally coated honeycomb structure (30) has a honeycomb structure (10) having a porous wall (33) divided into a plurality of compartments (32) forming a flow path extending from one end face (31a) to the other end face (31b) and a peripheral coating (20) formed by coating at least a portion of the peripheral coating material (1) on the peripheral surface (11).

【技术实现步骤摘要】
外周涂层材料及外周涂层蜂窝结构体
本专利技术涉及外周涂层材料及外周涂层蜂窝结构体。更详细而言，涉及用于涂布于蜂窝结构体而形成外周涂层的外周涂层材料、以及包括由外周涂层形成的外周壁的外周涂层蜂窝结构体。
技术介绍
以往，陶瓷制蜂窝结构体被用于汽车尾气净化用催化剂载体、柴油微粒除去过滤器、汽油微粒除去过滤器、或者燃烧装置用蓄热体等各种广泛的用途。此处，陶瓷制蜂窝结构体(以下，简称为“蜂窝结构体”)通过如下方式制造，即，使用蜂窝成型体制造装置，从挤压模(喷嘴)挤压成型，得到蜂窝成型体，然后，再使用烧成炉，将蜂窝结构体于高温进行烧成，由此，制造陶瓷制蜂窝结构体。从而，得到包括区划形成多个隔室的多孔质的隔壁的蜂窝结构体，该多个隔室从一方端面延伸至另一方端面，形成流体的流路。近年来，从环境问题考虑，对于汽车发动机的尾气净化用催化剂载体、微粒除去过滤器等中使用的蜂窝结构体，要求提高净化性能，以便应对逐年强化的尾气限制。由于要应对逐年强化的尾气限制，所以要求蜂窝结构体的轻量化，以便提高担载于蜂窝结构体的催化剂的升温速度而使其尽早活化。因此，正在开发使蜂窝结构体的多孔质的隔壁厚度变薄的“薄壁化”以及进一步提高多孔质的隔壁的气孔率的“高气孔率化”。此处，“高气孔率化”例如在本说明书中定义成多孔质的隔壁的气孔率为50％以上。另一方面，作为由蜂窝结构体的薄壁化、高气孔率化所带来的缺点，蜂窝结构体自身的机械强度有时会降低。即，由于薄壁化、高气孔率化等原因，与以往相比，隔壁自身的机械强度有时会降低。结果，即便只是从外部对蜂窝结构体施加较弱的冲击，有时也会在隔壁出现龟裂或破损等。如果像这样因冲击等而在蜂窝结构体的隔壁产生龟裂、缺失等，则用作汽车尾气净化用催化剂载体等时的基本功能会受损。因此，希望开发出实现蜂窝结构体的高气孔率化、且具备实用上的足够的机械强度的蜂窝结构体。另外，有时制造应对各种产业
的蜂窝结构体，开发出蜂窝直径比通常的蜂窝直径大的大型蜂窝结构体。在想要通过挤压成型而一体地形成该大型蜂窝结构体的情况下，特别是，外周边缘的隔壁等的形状不稳定，蜂窝结构体的产品形状、尺寸精度有可能降低。于是，为了消除上述不良情况，进行如下操作，即，将挤压成型的蜂窝结构体的外周面用磨削磨石等进行磨削加工，将蜂窝直径调整为一定后，将含有粉末状的陶瓷原料并调制为浆料状的外周涂层材料涂布于蜂窝结构体的外周面(磨削加工面)，使其干燥或烧成，由此，设置外周涂层(外周壁)(例如参见专利文献1及专利文献2)。由此，即便为具有较大蜂窝直径的大型蜂窝结构体，也能够使产品形状等得到稳定。如上所述，通过在蜂窝结构体设置外周涂层(外周壁)，能够提高蜂窝结构体(外周涂层蜂窝结构体)的机械强度。此外，预先通过磨削加工来调整蜂窝直径，然后，均匀地涂布外周涂层材料，因此，除了机械强度得到提高(耐冲击性得到提高)以外，还具有使产品形状、尺寸精度等得到稳定的优异的优点。此外，还公开有对外周涂层的层表面实施了特殊加工的蜂窝结构体(参见专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第2613729号公报专利文献2：日本特许第5345502号公报专利文献3：日本特开2002－70545号公报
技术实现思路
在将蜂窝结构体用作汽车尾气净化用催化剂载体等用途的情况下，蜂窝结构体多数情况下以收纳于金属制的罐体(罐)中的状态进行使用。因此，进行将蜂窝结构体收纳于罐体的收纳工序(装罐工序)。此时，在罐体的内部形成的收纳空间形成得比蜂窝结构体稍大，因此，在装罐时，有时较大的负荷被施加于蜂窝结构体。此时，在强烈地想要抑制收纳于罐体内的蜂窝结构体在收纳空间中移动的情况下，有时施加于蜂窝结构体的力增强，在隔壁产生龟裂等。于是，通常在罐体与蜂窝结构体之间夹设有例如像无膨胀垫这样的缓冲材料。由此，能够抑制在收纳空间内进行移动，并且，能够在罐体内以稳定的状态收纳蜂窝结构体。此外，通过具备罐体和缓冲材料，即便从外部向罐体施加了冲击的情况下，也能够利用罐体和缓冲材料来缓和该冲击，形成为冲击不会直接传播到蜂窝结构体。但是，在作为汽车尾气净化用催化剂载体而搭载于汽车的情况下，有时因汽车行驶时发生的振动或尾气处理时通过蜂窝结构体的尾气的压力(气体压力)等而使得较大的力施加于收纳在罐体内的蜂窝结构体。因此，继续接收这些振动、气体压力有可能导致罐体收纳当初稳定收纳的状态的蜂窝结构体自刚收纳后的初始位置“偏离”。特别是，在现有的外周涂层蜂窝结构体的情况下，外周涂层的层表面多数情况下由比较光滑的面构成，与罐体的内周面、无膨胀垫等缓冲材料之间的摩擦系数较低，因此，在彼此的边界之间发生滑动的可能性较高。如果发生蜂窝结构体的位置自初始位置改变的“位置偏离”，则有时因行驶时的振动而向外周涂层蜂窝结构体施加较强的冲击，在外周涂层、隔壁产生龟裂、脱落等不良情况。结果，在对汽车的尾气进行处理时，压力损失上升，有可能对发动机性能、燃油性能造成影响，或者作为汽车尾气净化用催化剂载体的净化性能显著降低。于是，期待开发出具备在罐体收纳时或者行驶时(使用时)的足够的机械强度、并且不会发生在罐体内的位置偏离以及由位置偏离所引起的龟裂等的蜂窝结构体或者解决该问题的外周涂层(外周涂层材料)。应予说明，对于这些课题，已经公开的专利文献1或2没有特别提及。另一方面，专利文献3中公开了在蜂窝结构体的外周面设置有凹凸的结构。但是，这种情况下，为了在蜂窝结构体的外周面设置凹凸，需要新的工序以及导入该工序的特殊的加工装置。因此，存在如下倾向，即，蜂窝结构体的制造方法复杂化，且制造时间变长。此外，由于需要新的加工装置，所以包含设备成本增加等问题。于是，本专利技术基于上述实际情况，提供一种具有足够的机械强度、且能够防止罐体内的蜂窝结构体因行驶时的振动等而发生位置偏离的外周涂层材料以及包括由该外周涂层材料形成的外周涂层的外周涂层蜂窝结构体。根据本专利技术，提供以下列出的外周涂层材料以及外周涂层蜂窝结构体。[1]一种外周涂层材料，所述外周涂层材料包含陶瓷原料，涂布于通过挤压成型而形成的陶瓷制的蜂窝结构体的外周面，形成外周涂层，其中，所述陶瓷原料包括陶瓷混合物和长片状的纤维材料，该陶瓷混合物包含粒子状的第一陶瓷粒子和平均粒径与所述第一陶瓷粒子不同的粒子状的第二陶瓷粒子，所述陶瓷混合物的粒度分布具有至少两个极大值，所述纤维材料的长度方向上的平均纤维长度在30～100μm的范围内。[2]根据所述[1]中记载的外周涂层材料，其中，所述陶瓷混合物的所述粒度分布中的第一极大值在5～70μm的范围内，所述粒度分布中的第二极大值在40～280μm的范围内。[3]根据所述[1]或[2]中记载的外周涂层材料，其中，所述纤维材料为结晶性无机纤维。[4]根据所述[1]～[3]中的任意一项中记载的外周涂层材料，其中，所述第一陶瓷粒子和所述第二陶瓷粒子为同一成分。[5]一种外周涂层蜂窝结构体，其为使用了所述[1]～[4]中的任意一项中记载的外周涂层材料的外周涂层蜂窝结构体，其中，包括：陶瓷制的蜂窝结构体，该陶瓷制的蜂窝结构体包括区划形成多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室从一方端面延伸至另一方端面，形成流体的流路；以及外周涂层，该外周涂层是在所述蜂窝结构体的外周面的至少一部分涂布所述外周涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外周涂层材料，所述外周涂层材料包含陶瓷原料，涂布于通过挤压成型而形成的陶瓷制的蜂窝结构体的外周面，形成外周涂层，其中，所述陶瓷原料包括：陶瓷混合物，该陶瓷混合物包含粒子状的第一陶瓷粒子和平均粒径与所述第一陶瓷粒子不同的粒子状的第二陶瓷粒子；以及长片状的纤维材料；所述陶瓷混合物的粒度分布具有至少两个极大值，所述纤维材料的长度方向上的平均纤维长度在30～100μm的范围内。

【技术特征摘要】
2017.03.22 JP 2017-0557221.一种外周涂层材料，所述外周涂层材料包含陶瓷原料，涂布于通过挤压成型而形成的陶瓷制的蜂窝结构体的外周面，形成外周涂层，其中，所述陶瓷原料包括：陶瓷混合物，该陶瓷混合物包含粒子状的第一陶瓷粒子和平均粒径与所述第一陶瓷粒子不同的粒子状的第二陶瓷粒子；以及长片状的纤维材料；所述陶瓷混合物的粒度分布具有至少两个极大值，所述纤维材料的长度方向上的平均纤维长度在30～100μm的范围内。2.根据权利要求1所述的外周涂层材料，其中，所述陶瓷混合物的所述粒度分布中的第一极大值在5～70μm的范围内，所述粒度分布中的第二极大值在40～280μm的范...

【专利技术属性】
技术研发人员：德田真吾，植田修司，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP