陶瓷蜂窝结构体的制造方法以及蜂窝结构体用覆盖材料技术

本发明专利技术提供一种陶瓷蜂窝结构体的制造方法以及覆盖材料，所述陶瓷蜂窝结构体的制造方法中，外周被覆盖材料被覆而形成外壁，该外壁干燥时不易发生产生裂纹、剥离等不良情况。本发明专利技术的蜂窝结构体的制造方法包括以下工序：使用粒度分布曲线的峰为一个峰、平均粒径为２３～３９μｍ、粒度分布广度为１５～３３的陶瓷粉末骨材，至少将陶瓷粉末骨材与水混合而得到覆盖材料的覆盖材料调制工序；涂布覆盖材料使其被覆蜂窝结构体外周的覆盖材料涂布工序，所述蜂窝结构体具有由陶瓷构成的多孔质隔壁分割而成的多个孔格；通过在覆盖材料涂布工序后对覆盖材料加热干燥而形成外壁的覆盖材料加热干燥工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与陶瓷蜂窝结构体外壁的形成有关的陶瓷蜂窝结构体的制造方法以及在该方法中使用的覆盖材料。
技术介绍
作为载有催化剂(该催化剂用于净化汽车尾气中的氮氧化物(N0》、一氧化碳 (CO)等有害物质)的承载体或用于捕捉尾气中的微粒的滤膜，使用由耐热性陶瓷形成的蜂 窝结构体。由于陶瓷蜂窝结构体的隔壁薄、气孔率高，因此机械强度小。为了增加强度、防止 破损，在进行磨削而整理为一定直径的蜂窝结构体(孔格结构体)的外周，涂布含有陶瓷粉 末的浆料(以下称为覆盖材料)并进行干燥或烧成，来设置外壁(例如参照专利文献1 2)。 在蜂窝结构体的外周涂布覆盖材料并干燥时，由于覆盖材料表面和内部的收縮差 异而产生裂纹。外壁的裂纹会导致陶瓷蜂窝结构体的强度降低，在外壁担载催化剂时，成为 催化剂液从裂缝漏出的原因。因此，在覆盖材料的干燥工序中要进行监视覆盖材料的裂缝 的发生等，人工进行45秒/个的修正操作(重新涂布)。 另外，涂布覆盖材料并干燥时，由于覆盖材料表面和内部的收縮的差异而引发裂 缝，因此已经提供出一种使用体积密度为1.3g/cn^的陶瓷粉末来抑制收縮的差异，不易产 生外壁裂纹的覆盖材料(例如参照专利文献3)。 专利文献1 :日本特开平5-269388号公报 专利文献2 :日本特许第2604876号公报 专利文献3 :日本特开2004-231506号公报
技术实现思路
另外，专利文献3中，调节陶瓷粉末的平均粒径，将粒径为44ym以下的粉末成分 的比例调节为80wt^以下。从而，通过在覆盖层的陶瓷蜂窝结构体附近形成致密层来限制 水分向结构体移动，抑制覆盖层内的收縮差，抑制裂纹。但是，在不调节陶瓷粉末的粒度分 布，在涂布后进行加热干燥的情况下，不能完全抑制裂纹。 以往，在常温(25°C、50% RH)进行不易产生裂纹的自然干燥时，覆盖材料的干燥 需要24小时或更长的时间。进而，由于需要确保干燥用的空间，因此需要通过加热干燥在 短时间内完工。为了改善工序节奏(takt time)希望縮短干燥时间和废除修正操作。 另外，骨材粉碎中使用的气流研磨机具有以下缺点粒径越大粒度分布越宽，即， 粒径分布不均则有粒度分布的宽度变广的倾向，粒径越小则粒度分布越窄，S卩，粒径整齐则 有粒度分布的宽度变窄的倾向，难以同时既调节粒径也调节粒度分布。 例如，使用批量生产用粉碎机等制作平均粒径为31ym的陶瓷粉末，作为平均粒 径比较粗的陶瓷粉末(粗粒骨材)。同样地，制作平均粒径约为一半的16 y m(微粒骨材) 的陶瓷粉末，进行比较，平均粒径为31iim的陶瓷粉末的粒度分布变宽。图3A表示使用了这种平均粒径比较粗的陶瓷粉末(粗粒骨材42)的覆盖材料的示意图。虽然粒度分布的宽 度变广，但由于平均粒径粗，因此水等液状成分43多。因此，由于水分等液状成分43根据 干燥条件而蒸发掉时的干燥收縮变大而产生裂纹。如此，使用批量生产用粉碎机难以制成 干燥时不易产生裂纹的覆盖材料用陶瓷粉末。 本专利技术的课题是提供一种蜂窝结构体的制造方法以及覆盖材料，所述蜂窝结构体 的制造方法中，外周由覆盖材料被覆而形成外壁，该覆盖材料在干燥时不易在该外壁发生 产生裂纹、剥离等不良情况。 本专利技术人为了抑制覆盖材料干燥时的收縮差来防止裂纹，开发了一种将覆盖材料中使用的陶瓷粉末骨材的粒度分布调整到具有一定宽度而得到的覆盖材料，从而发现可以解决上述课题。即，根据本专利技术，提供了以下的蜂窝结构体的制造方法。(1) —种陶瓷蜂窝结构体的制造方法，其为用覆盖材料来被覆陶瓷蜂窝结构体的外周来形成外壁的陶瓷蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体具有由多孔质隔壁分割而成的多个孔格，所述多孔质隔壁是由陶瓷构成的，其包括以下工序 覆盖材料调制工序，其为使用平均粒径为23 39 ii m、粒度分布广度为15 33的 陶瓷粉末骨材，至少将所述陶瓷粉末骨材与水混合而得到覆盖材料的工序，所述粒度分布 广度的定义为在将每个粒径的频度作图而成的粒度分布曲线中的峰高的半值宽除以所述 峰高而得到的值，所述粒度分布曲线的峰为一个峰； 覆盖材料涂布工序，其为涂布所述覆盖材料使其被覆蜂窝结构体的外周； 覆盖材料加热干燥工序，其为在覆盖材料涂布工序后，通过对覆盖材料加热干燥而形成外壁。 (2) —种陶瓷蜂窝结构体用覆盖材料，其为用来覆盖陶瓷蜂窝结构体的材料，所述 蜂窝结构体具有由陶瓷构成的多孔质隔壁分割而成的多个孔格，其至少包含陶瓷粉末骨材 和水，所述陶瓷粉末骨材为，粒度分布曲线的峰为一个峰、平均粒径为23 39ym、粒度分 布广度为15 33，其中粉末的所述粒度分布广度定义为在将每个粒径的频度作图而成的 所述粒度分布曲线中的峰高的半值宽除以所述峰高而得到的值。 通过应用本专利技术，能够省去现在人工操作进行的修正陶瓷蜂窝结构体覆盖材料干 燥时产生的裂纹的操作，能够防止覆盖材料中产生的裂纹、剥离。附图说明 图1A是在与蜂窝结构体中心轴垂直的平面上将其切断的截面图。 图1B是表示蜂窝结构体的斜视图。 图2A是表示蜂窝片段的斜视图。 图2B是表示将蜂窝片段接合形成的蜂窝结构体的斜视图。 图2C是表示蜂窝结构体的涂布方式的一个例子的示意图。 图3A是表示使用了平均粒径粗、粒度分布窄的陶瓷粉末的覆盖材料的示意图。 图3B是表示使用了粒度分布宽的混合骨材的覆盖材料的示意图，所述混合骨材 是混合平均粒径粗的粗粒骨材和平均粒径细的微粒骨材而得到的。 图4A是说明试样的切断方法的图。 图4B是说明用于进行裂纹观察的试样的制作方法的图。 线图。 线图。 图5A是对流式气流研磨机的一个例子的示意图。图5B是水平型回旋流型气流研磨机的一个例子的示意图。图6是用于说明裂纹的观察的照片。图7是表示实施例的试验结果的覆盖材料的表面照片。图8是表示比较例的试验结果的覆盖材料的表面照片。图9是表示粉末骨材的平均粒径和粒度分布广度的曲线图。图10是说明粒度分布广度的定义的曲线图。图11是测量了实施例1的微粒骨材、粗粒骨材、混合骨材的粒度分布而得到的曲图12是测量了实施例6的微粒骨材、粗粒骨材、混合骨材的粒度分布而得到的曲图13是测量了比较例1的粉末骨材的粒度分布而得到的曲线图。图14是测量了比较例10的混合骨材、微粒骨材、粗粒骨材的粒度分布而得到的曲 符号说明 1 :蜂窝结构体，la :板状物，2 :孔格结构体，3 :外壁，4 :孔格，5 :隔壁，7 :覆盖材 料，10 :蜂窝结构体，12 :孔格结构体，14 :孔格，15 :隔壁，17 :外周壁，18 :接合层，22 :蜂窝 片段，31 :金属外壳，32 :模具，33 :涂刷器，35 :紧固夹具，36 :平型喷嘴，37 :覆盖材料供给 通路，41 :微粒骨材，42 :粗粒骨材，43 :液状成分，50 :对流式气流研磨机，51 :原料粉末投入 口，52 :粉碎喷嘴，53 :分级辊，54 :粉末取出口，60 :水平回旋流型气流研磨机，61 :推出喷 嘴，62 :文丘里喷嘴，63 :磨削喷嘴，64 :粉碎区，65 :分级区，66 :研磨机外壳，67 :陶瓷衬里， 68 :排气口。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术不限于以下的实施方式，只 要不脱离本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷蜂窝结构体的制造方法，其为用覆盖材料来被覆陶瓷蜂窝结构体的外周来形成外壁的陶瓷蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体具有由多孔质隔壁分割而成的多个孔格，所述多孔质隔壁是由陶瓷构成的，　　其包括以下工序：　　覆盖材料调制工序，其为使用平均粒径为２３～３９μｍ、粒度分布广度为１５～３３的陶瓷粉末骨材，至少将所述陶瓷粉末骨材与水混合而得到覆盖材料的工序，所述粒度分布广度的定义为在将每个粒径的频度作图而成的粒度分布曲线中的峰高的半值宽除以所述峰高而得到的值，所述粒度分布曲线的峰为一个峰；　　覆盖材料涂布工序，其为涂布所述覆盖材料使其被覆蜂窝结构体的外周；　　覆盖材料加热干燥工序，其为在所述覆盖材料涂布工序后，通过对所述覆盖材料加热干燥而形成外壁。

【技术特征摘要】
JP 2008-11-10 2008-287857;JP 2009-10-27 2009-24641一种陶瓷蜂窝结构体的制造方法，其为用覆盖材料来被覆陶瓷蜂窝结构体的外周来形成外壁的陶瓷蜂窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体具有由多孔质隔壁分割而成的多个孔格，所述多孔质隔壁是由陶瓷构成的，其包括以下工序覆盖材料调制工序，其为使用平均粒径为23～39μm、粒度分布广度为15～33的陶瓷粉末骨材，至少将所述陶瓷粉末骨材与水混合而得到覆盖材料的工序，所述粒度分布广度的定义为在将每个粒径的频度作图...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野隆太，小野芳朗，野口康，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]