蜂窝结构体制造技术

本发明专利技术提供一种蜂窝结构体，其外周上具有涂层，所述蜂窝结构体具有包含无机颗粒和无机粘结剂的蜂窝单元，在所述蜂窝单元中，沿长度方向隔着间壁并列设置了多个贯穿孔，其中，所述涂层的比热容量与所述蜂窝单元的比热容量之比值是１．０以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蜂窝结构体。
技术介绍
目前，作为净化汽车废气的系统之一，众所周知的有通过使用氨将NOx还原为氮和水的SCR (Selective Catalytic Reduction:选择性 催化还原)系统(参考下述)。4N0+4NH3+02 — 4N2+6H206N02+8NH3— 7N2+12H20N0+N02+2NH3— 2N2+3H20另外，在SCR系统中，作为吸附氨的材料，众所周知的有沸石。另外，在专利文献l中公开了一种蜂窝结构体，其中，蜂窝单元包 含无机颗粒、无机纤维和/或须晶，无机颗粒是从由氧化铝、二氧化 硅、氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、莫来石和沸石组成的组中选出的 一种以上的颗粒。但是，在含有无机颗粒的蜂窝结构体中存在着这样的问题，艮P: 如果为了增大强度而形成外周涂层，则起燃温度(light-off temperature)上升。专利文献l:国际公开第06 / 137149号小册子。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种在形成 了外周涂层时能够抑制起燃温度上升的蜂窝结构体。解决上述问题的技术手段如下本专利技术的蜂窝结构体具有包含无机颗粒和无机粘结剂的蜂窝单 元，在所述蜂窝单元中，沿长度方向隔着间壁并列设置了多个贯穿孔， 在所述蜂窝结构体的外周上具有涂层，其中，所述涂层的比热容量与所述蜂窝单元的比热容量之比值是1.0以下。这里，需要说明的是，蜂 窝单元的比热容量是指单位表观体积的热容量；涂层的比热容量是指 单位体积的热容量。另外，所述无机颗粒最好是从由氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、 氧化锆、二氧化铈、莫来石和它们的前驱体、以及沸石组成的组中选 出的一种以上的颗粒。另外，在所述蜂窝单元中，单位表观体积的所述沸石的含量最好 是230g/L以上、270g/L以下。这里，需要说明的是，蜂窝单元的单 位表观体积是指包含贯穿孔的体积。另外，所述沸石最好是从由i3型沸石、Y型沸石、镁碱沸石、ZSM-5 型沸石、丝光沸石、八面沸石、A型沸石以及L型沸石组成的组中选出 的一种以上的沸石。另外，所述沸石的二氧化硅与氧化铝的摩尔比最好是30以上、50 以下。另外，所述沸石最好是用从由Fe、 Cu、 Ni、 Co、 Zn、 Mn、 Ti、 Ag 以及V组成的组中选出的一种以上的物质进行了离子交换的沸石。另外，所述沸石包含二次粒子，该二次粒子的平均粒径最好是O. 5 jum以上、10/zm以下。另外，所述无机粘结剂最好是从包含在从由氧化铝胶体溶液、二 氧化硅胶体溶液、二氧化钛胶体溶液、水玻璃、海泡石以及绿坡缕石 组成的组中选出的一种以上的物质中的固体成分。另外，所述蜂窝单元最好还包含无机纤维，该无机纤维最好是从 由氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硅铝、玻璃、钛酸钾以及硼酸铝组成的组中选出的一种以上的纤维。另外，在所述蜂窝单元中，与所述长度方向垂直的截面的幵口率最好是50%以上、65%以下。另外，在所述蜂窝结构体中，多个所述蜂窝单元最好通过粘结层 粘结在一起。根据本专利技术，其效果在于，可提供一种在形成了外周涂层时能够 抑制起燃温度上升的蜂窝结构体。附图说明图l是用于表示本专利技术的蜂窝结构体的一个例子的立体图。 图2A是用于表示本专利技术的蜂窝结构体的其他例子的立体图。 图2B是用于表示图2A的蜂窝单元的立体图。 图3是用于说明起燃温度测定方法的图。图4是用于表示起燃温度相对于外周涂层的比热容量B与蜂窝单元 的比热容量A之比值B / A的关系的图。 符号说明10、 20:蜂窝结构体；11:蜂窝单元；12:贯穿孔；13:粘结层； 14:外周涂层；100:柴油发动机；200、 500: D0C; 300: DPF; 400:SCR。具体实施例方式以下参考附图说明本专利技术的最佳实施方式。图l表示本专利技术的蜂窝结构体的一个例子。在蜂窝结构体10中，在包含沸石和无机粘结剂的、沿长度方向隔着间壁并列设置了多个贯穿孔12的一个蜂窝单元11的外周面上形成了外周涂层14。此时，夕卜周涂 层14的比热容量与蜂窝单元11的比热容量之比值是1.0以下。这样，就可以抑制起燃温度的上升。这里，需要说明的是，蜂窝结构体io可以应用在SCR系统(例如，尿素SCR系统)中。外周涂层14的比热容量与蜂窝单元11的比热容量之比最好是0. 7 以上。如果该比值小于0.7，则蜂窝单元11与外周涂层14之间产生的热 应力可能导致产生裂纹。蜂窝单元11的比热容量最好是335 375J / L / K。如果蜂窝单元ll 的比热容量小于335J / L / K，则蜂窝单元ll的温度可能上升至沸石的 失效温度；如果大于375J/L/K，则起燃温度可能上升。外周涂层14的比热容量最好是270 370J / L / K。如果外周涂层14 的比热容量小于335J / L/K，则外周涂层14的温度可能上升至涂层的失 效温度；如果超过375J / L/K，则起燃温度可能上升。在蜂窝单元ll中，单位表观体积的沸石含量最好是230 270g / L。 如果蜂窝单元ll的单位表观体积的沸石含量小于230g/ L，则为了得到 足够大的NOx净化率，有时必须要增加蜂窝单元ll的表观体积；如果超 过270g/L，则蜂窝单元ll的强度可能不足。作为沸石，对其并无特别限定，可以是]8型沸石、ZSM-5型沸石、 丝光沸石、八面沸石、A型沸石、L型沸石等，也可以同时使用这些沸 石中的两种以上的沸石。另外，沸石中的二氧化硅与氧化铝的摩尔比最好是30 50。再有，为了提高氨的吸附率，可以对沸石进行离子交换。作为用 于离子交换的阳离子的种类，对其并无特别的限定，可以是Fe、 Cu、 Ni、 Co、 Zn、 Mn、 Ti、 Ag、 V等，也可以同时使用这些物质中的两种以 上的物质。离子交换量较好是l. 0 10. 0重量％，最好是l. 0 5. 0重量％。 如果离子交换量小于l. 0重量％，则由离子交换所引起的氨的吸附率的 变化可能不明显；如果大于IO. 0重量%，则加热时结构可能变得不稳定。 这里，需要说明的是，在对沸石进行离子交换时，只要将沸石浸入含有阳离子的水溶液中即可。另外，沸石最好包含二次粒子，沸石的二次粒子的平均粒径最好是0.5 10/zm。如果沸石的二次粒子的平均粒径小于0.5/zm，则可能 需要添加大量的无机粘结剂，这样就很难进行挤压成型；如果大于IO /zm，则沸石的比表面积减小，NOx的净化率可能下降。再有，为了提高强度，蜂窝单元ll还可以包含除了沸石之外的无 机颗粒。作为除了沸石之外的无机颗粒，对其并无特别的限定，可以 是氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈、莫来石以及它 们的前驱体等，也可以同时使用这些颗粒中的两种以上的颗粒。其中， 特别地，优选是氧化铝、氧化锆。除了沸石之外的无机颗粒的平均粒径最好是O. 5 10/zm。如果该 平均粒径小于0.5/xm，则可能需要添加大量的无机粘结剂，这样就很 难进行挤压成型；如果大于10/zm，则提高蜂窝单元ll的强度的效果可 能不明显。这里，需要说明的是，除了沸石之外的无机颗粒也可以包 含二次粒子。另外，除了沸石之外的无机颗粒的二次粒子的平均粒径与沸石的 二次粒子的平均粒径之比值较好是l以下，最好是0.1 1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝结构体，其外周上具有涂层，所述蜂窝结构体具有包含无机颗粒和无机粘结剂的蜂窝单元，在所述蜂窝单元中，沿长度方向隔着间壁并列设置了多个贯穿孔，所述蜂窝结构体的特征在于，　　　　所述涂层的比热容量与所述蜂窝单元的比热容量之比值是１．０以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：大野一茂，国枝雅文，井户贵彦，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]