催化剂支撑件制造技术

一种用于点火器和类似物的催化剂支撑件，它包括一个由耐热材料，如镍铬金属合金丝或类似物制成的基芯，和一种包括催化剂载体和强度保持材料的混合粉末。用玻璃粉状的熔融粘接材料将所述的混合粉末熔融地粘接到所述的基芯上。催化剂载体基本上由氧化金属粉末，如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物组成的。强度保持材料基本上由氧化金属粉末，如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物组成的，所述强度保持材料的颗粒直径小于所述的催化剂载体的颗粒直径。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂支撑件，它用于点燃香烟或类似物的点火器和加热过程所使用的火炬燃烧器、燃烧装置中的再次点火以及其它目的。上述的点火器或火炬燃烧器已得到广泛应用。特别是许多这样的香烟点火器为火焰燃烧型式，通过喷嘴使液化气体气化并进入大气，并在与二次空气混合时燃烧，从而形成象蜡烛一样的火苗。在一些情况下，点火器在室外使用时会被风吹灭。为解决上述问题，提出了催化剂点火器，在该点火器中，使用了允许与一次空气进行混合的燃烧器的燃烧方法，并将像白金或类似物的催化剂组分布置在燃烧管的顶端。在这种催化剂点火器中，一次空气与燃气混合，使燃烧管内产生内部燃烧，一部分一次空气和燃气的混合物进行催化燃烧，其它的部分与燃烧管内外的空气混合，这样形成火焰完成燃烧器的燃烧。即使燃烧器燃烧的火焰被风吹灭，由于先前的燃烧被加热的催化剂组分再次点燃，从而制造出不会被风吹灭且不会熄灭的防风点火器。因此，本专利技术涉及一个催化器支撑件，它能代替传统的铂丝，而且它具有成本竞争性和具有较高的机械强度，以适合支撑用于点火器或类似物的催化剂组分。公开号为60(1985)-101419的日本未审查专利公开了一种传统的催化剂点火器，其中催化器件被布置在火焰出口附近，当火焰被风吹灭时能够自动点燃，而不需要另外的再点火程序，这是由于所使用的催化器的温度至少已升高到着火温度。这样的结构使温度已升高的螺旋形铂丝甚至在火焰被风吹灭之后仍能与燃料气接触，以便于再次点火。但是，使用铂丝作为催化剂的点火器或火炬燃烧器价格高，这是因为铂本身比较昂贵，催化剂就占用了大部分制造成本，从而增加了点火器的总成本。因此，需要用成本有竞争性的催化剂件代替铂丝来制造这种催化剂点火器和催化剂火炬燃烧器。根据本专利技术，通过使用用于重新点燃的催化剂件的基本结构，以减少含有铂的催化剂的用量，其中使用像镍铬合金丝那样的耐热材料作为构成螺旋状的基芯。另外，用象氧化铝、氧化钛或类似物一样的金属氧化物粉末作为催化剂载体，将玻璃粉状的熔融粘接材料加入到催化剂载体中，以形成一种混合物。从而将该混合物在高温下熔化粘接到基芯上。此外，将含有催化剂组分，如铂的铂氯酸溶液涂抹在催化剂载体的表面上，而催化剂载体用熔化的粘接材料粘接到基芯上，接着在高温下进行干燥和热分解，以便将催化剂组分，如铂粉或类似物附着在催化剂载体的表面上，因而形成了安装在点火器上的催化剂件。如果用上述的催化剂支撑件制成一个催化剂件，那么它可能受到由点火引起的热振动、在使用点火器过程中由于跌落产生的振动、由压电点火引起的来自压电装置的机械振动和在点火器有盖的情况下由盖开关所引起的机械振动的影响。因此，催化剂支撑件必须牢固地粘接在基芯上，从而使含有催化剂组份的催化剂支撑件不会由于上述的各种振动而引起脱落。在催化剂支撑件中，用融溶的粘接材料，如玻璃粉将金属氧化粉末简单地粘接在该支撑件上，恐怕会出现耐用性问题，例如，由于粘接强度差和催化剂组分的剥落，可能导致不能再次点燃的催化剂功能的降低会加剧。因此，本专利技术的目的在于提供一种催化剂支撑件，用金属氧化物粉末来提高催化剂载体与基芯的粘接强度，以提高它的耐用性。本专利技术的催化剂支撑件包括一个由耐热材料，如镍铬合金丝或类似物制成的基芯；和混合粉末，它包括基本上由金属氧化物粉末，如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物组成的催化剂载体，以及基本上由金属氧化物粉末，如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物组成的强度保持材料，其中强度保持材料粉末的直径小于所述的催化剂载体的直径，其中用玻璃粉末状的熔融粘接材料将混合粉末熔融地粘接在基芯上。催化剂载体基本上可以由氧化铝粉末组成，强度保持材料基本上可以由氧化钛粉末组成。另外，氧化铝粉末既能够用于催化剂载体，也能够用于强度保持材料。当用氧化铝作为催化剂载体时，氧化铝粉末的直径最好落在0.05-1微米范围内，表面系数为8m2/g或更大。当用氧化钛作为强度保持材料时，氧化钛粉末的直径最好为0.8微米或小于0.8微米，且最好在0.2微米左右。当用氧化铝作为强度保持材料时，氧化铝粉末的直径最好为0.2微米或小于0.2微米，最好在0.0 5微米左右。催化剂支撑件是这样构成的，以便将大颗粒的催化剂载体和小颗粒的强度保持材料的混合物熔融地粘接到催化剂支撑件的基芯上，并且将催化剂组份，如铂附着在催化剂载体的表面上。催化剂支撑件设置在点火器或类似物的出火口附近。附着在催化剂载体表面上的催化剂组份存在与有铂丝情况下相同的催化反应，甚至在火焰被风吹灭后，能够自动地将点火器再次点燃。在大颗粒的催化剂载体表面上提供了良好的和许多催化剂组份的支撑功能，靠催化剂的特性提供所需要的再次点燃功能。将催化剂载体和比催化剂载体颗粒小的强度保持材料进行混合，能够使基芯与催化剂载体之间及催化剂载体和催化剂载体之间的空间变小，从而增加接触面积以及粘接强度，其结果能防止催化剂载体由于反复的热振和机械振动从基芯上脱落，并具有长时间的再次点燃的能力。大量被支撑的催化剂组份，如铂能够使催化剂件的催化功能和催化能力更稳定。但是，当被支撑的催化剂组份与正在使用的催化剂载体分开，并且支撑催化剂组份的催化剂载体脱落时，催化剂件的寿命就降低。因此，在点火器或类似物的实际应用中需要将催化剂载体与基芯牢固粘接，并且附着在催化剂载体表面上的催化剂组份数量要适当。根据催化剂支撑能力和粘接强度，主要由氧化铝构成的催化剂载体的颗粒直径最好在0.05-1微米，最好在0.3微米左右。如果其直径小于这些数值，那么催化剂支撑性能将会降低，如果它的直径大于这些数值，那么粘接强度将会下降。而且，主要由氧化铝构成的表面系数为8m2/g或以上的催化剂载体能够提供更好的催化剂支撑性能。如上所述，用玻璃粉状的熔融粘接材料来将催化剂载体熔融粘接到基芯上。通过将基本上是由小颗粒的金属氧化物粉末组成的强度保持材料与粘接材料混合，使粘接强度得到提高，而且，粘接强度受到被混合的强度保持材料实际直径大小的影响。小颗粒的强度保持材料可获得较好的结果。例如，用直径为0.2微米的氧化钛所获得的效果比用直径为0.6-0.8微米的氧化钛的效果要好。另外，直径在0.8或0.8微米以下的氧化钛是合适的。用直径在0.05微米的氧化铝所获得的效果要比用直径为0.22微米的氧化铝所获得的效果要好。然而，直径在0.2或0.2微米以下的氧化铝是合适的。根据本专利技术，通过用玻璃粉状的熔融粘接材料，将大直径的催化剂载体和小直径的强度保持材料的混合粉末熔融粘接到基芯表面上，牢固地固定催化剂载体以确保较好的耐用性，并提供优良的催化剂支撑性能，催化剂支撑件能够达到与使用铂丝情况下相同的催化燃烧，即使在火焰被吹灭时也能提供良好的再次点燃功能，将所使用昂贵的铂的量降低到最低水平，在成本方面和高效催化功能方面具有优点。附图说明图1为放大截面图，它表示本专利技术其中一个实施例中的催化剂支撑件的基本结构；图2A和2B为正视图，它表示基芯和催化剂件的结构；图3为点火器的纵向截面视图，该点火器具有包括本专利技术的催化剂支撑件的催化剂件；图4为放大的截面视图，它表示图3所示的点火器的主要部分；图5为被用于跌落冲击试验用的模架立体图；图6A和6B为粘接强度试验的说明图；图7A、7B和7C为表示实验例子5所获得的结果的曲线图；图8A、8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂支撑件，它包括：一个由耐热材料，如镍铬金属合金丝或类似物制成的基芯；和一种混合粉末，它包括基本上由氧化金属粉末，如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物组成的催化剂载体，和一种基本上由氧化金属粉末、如氧化铝粉末、氧化钛粉末或类似物 组成的强度保持材料，所述强度保持材料的颗粒直径小于所述的催化剂载体的颗粒直径，用玻璃粉状的熔融粘接材料将所述的混合粉末熔融地粘接到所述的基芯上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三英雄，关正人，柏木顺，
申请(专利权)人：株式会社东海，
类型：发明
国别省市：JP[日本]