堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法技术

提供一种制造堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的方法，具有在外径为１５０ｍｍ以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧成体的规定的流路中注入由堇青石化原料构成的密封部干燥后烧成所述密封部的工序，其特征在于，所述烧成工序具有升温的过程，保持温度的过程以及降温的过程，在所述升温的过程中的从８００℃加热到最高保持温度之间，具有７０～５００℃／ｈｒ的升温速度。

【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适用于用于除去从机动车发动机的排气净化装置，特 别是柴油发动机的排气中的微粒的净化装置的陶瓷蜂窝过滤器的制造方 法。
技术介绍
在柴油发动机等的排气中含有大量以碳为主成分的微粒，如果将其释 放在大气中，则会对人体和环境有不良影响。因此，在柴油发动机等的排气系统部件中，为了除去微粒而使用陶瓷蜂窝过滤器。陶瓷蜂窝过滤器IO 如图1所示，包括由形成多个流路2a、 2b的多孔质隔壁3和外周壁1 构成的陶瓷蜂窝结构体11;格子状交互密封流路2a、 2b的两端面7、 8 的密封部4、 5。这种结构的陶瓷蜂窝过滤器可以根据例如特开2001-300922号中记载 的方法制造。在特开2001-300922号中公开了用密封用浆料填充烧成前的 陶瓷蜂窝成形体的两端面的规定的单元后，进行烧成的陶瓷蜂窝结构体的 制造方法。但是，用特开2001-300922号中记载的方法在未烧成的陶瓷蜂 窝成形体上形成密封部时，在通过水等的液体成分浆料化的密封浆料与通 常由甲基纤维素等的水溶性粘合剂固化的陶瓷蜂窝成形体接触时，浆料中 的水分渗透成形体。因此，会有成形体中的水溶性粘合剂软化，陶瓷蜂窝 成形体变形的问题，或者会有密封浆料中的水分流失流动性变差，不能确 保充分的密封长度的问题。特开昭57-7215号公开了如下的方法在贴于堇青石质陶瓷蜂窝结构 体烧成品的端面的膜上，在以格子状形成密封部的流路上开孔，从膜的孔 向流路内导入堇青石质的密封材，在最高温度140(TC保持两小时烧成密封 材，形成密封部的方法。但是，特开昭57-7215号中记载的形成密封部的 方法，由于将密封浆料导入陶瓷蜂窝结构的烧成体，因此，虽然不会发生特开2001-300922号中记载的方法中存在的陶瓷蜂窝成形体变形的问题， 或不能确保充分的密封长度的问题，但是，会发生由于烧成时烧成体和密 封部(未烧成)的收縮度不同导致的密封部和隔壁间的结合不良以及接合 强度不足的问题。即，在仅完成烧成的陶瓷蜂窝结构体的流路中导入未烧 成的密封材进行烧成时，由于烧成体的烧成收縮已经结束，因此，基本不 会发生收缩和膨胀，相对于此，密封部会发生烧成反应产生的收缩以及膨 胀等的尺寸变化，因此，隔壁和密封材间产生间隙，密封部和隔壁的接合 强度显著下降。特别是，由堇青石形成密封部时，烧成收縮很大，因此， 容易使密封部和隔壁的接合强度下降。在特公昭63-28875号中公开了如下方法挤压成形堇青石质陶瓷蜂 窝结构体，干燥后，在142(TC保持两小时进行烧成得到堇青石质陶瓷蜂窝 结构体，将其一端面的流路用a-氧化铝、预烧滑石、预烧高岭石、石英 或无定形二氧化硅、莫来石等的在烧成过程的低温区域反应性匮乏的堇青 石原料密封形成格子状，剩下的其他端面也同样密封成格子状，在1S(TC 干燥两小时后，在最高温度140(TC保持6小时烧成密封材，形成密封部的 方法。在特公昭63-28875号中记载有这些堇青石原料抑制作为形成堇青 石的原料的氢氧化铝、未加工粘土、滑石等在较低温度发生的收縮，另一 方面，在120(TC以上堇青石化反应激烈进行，因此，体积膨胀，作为结果 对于烧成后的收縮降低有效。但是，特公昭63-28875号中记载的方法， 即使是收縮被抑制的堇青石原料，也不能够完全抑制密封材的收縮，因此， 会有密封材和隔壁的接合不良导致的密封部和隔壁的接合强度不足的问 题。特别是外径为150mm以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧成体的情况，在导入 密封浆料时，根据浆料的黏度，难以在全部的密封部确保充分的密封长度， 若密封长度不充分，则密封材收縮，导致密封材和隔壁接合不良，从而发 生密封部和隔壁的接合强度不足的问题。在陶瓷蜂窝结构的烧成体上形成密封部后进行烧成形成陶瓷蜂窝过 滤器时，需要烧成陶瓷蜂窝结构体的工序和为了使密封材紧贴在陶瓷蜂舞 结构体的隔壁上而烧成密封材的工序的2次烧成工序。因此，制造所需时 间长，生产性低下，成本升高，因此，希望縮短烧成时间。因此，本专利技术的目的在于提供一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方4法，在陶瓷蜂窝结构的烧成体上形成密封部之后进行烧成得到陶瓷蜂窝过 滤器，其中，改善密封部和陶瓷蜂窝结构体的接合强度，密封部可靠地紧 贴在陶瓷蜂窝结构体的隔壁上，并且，能够縮短密封部的烧成时间。鉴于上述目的进行锐意研究的结果是，本专利技术者们发现，在烧成时密 封部热收縮的温度区域，通常为了尽可能地将热收縮的影响降低为很小， 尽可能地缓慢升温进行烧成，但是，相反通过高速升温，在密封部收縮之 前密封部的隔壁附近和隔壁先发生紧贴，从而改善密封部和隔壁的接合强度降低和密封部脱落的问题，从而完成了本专利技术。特别是，外径为150mm 以上的大型陶瓷蜂窝烧成体的情况，根据桨料的黏度浆料不能充分导入密 封长度不充分，烧结时由于密封材的收縮，会发生密封材和隔壁的接合不 良以及接合强度不足，但是，根据本专利技术的方法，不管密封长度如何都能 得到充分的接合强度，对于密封部的脱落有显著的改良效果。艮P， 一种制造堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的方法，具有在外径为150mm 以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧成体的规定的流路中注入由堇青石化原料构 成的密封部干燥后烧成所述密封部的工序，其中，所述烧成工序具有升温 的过程，保持温度的过程以及降温的过程，在所述升温的过程中的从800 T:加热到最高保持温度之间，具有70 500°C/hr的升温速度。优选为在所述降温的过程中的从最高保持温度冷却到80(TC之间，具 有30 400°C/hr的降温速度。优选为所述堇青石化原料含有5 22质量％的平均粒径为5 25 u m的 二氧化硅。优选为所述烧成用连续式的炉进行。优选为所述连续式的炉为辊底式。根据本专利技术的方法，即使在外径为150mm以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧 成体上形成密封部时，密封部也可靠地紧贴于陶瓷蜂窝结构体的隔壁，并 且，能够縮短密封部的烧成时间，因此，能够提高堇青石质陶瓷蜂窝过滤 器的可靠性，并且，提高生产效率。附图说明图1是表示根据本专利技术的方法制造的陶瓷蜂窝过滤器的一例的模式截5面图。图2 (a)是用于说明形成陶瓷蜂窝过滤器的密封部的方法的模式图。 图2 (b)是用于说明形成陶瓷蜂窝过滤器的密封部的方法的另外的模式图。图3是表示本专利技术的实施例9进行的烧成工序中的烧成时间和温度的 关系的曲线图。具体实施例方式接着，说明本专利技术的作用效果。制造堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的本专利技术的方法，具有在外径为150mm 以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧成体的规定的流路中注入由堇青石化原料构 成的密封部干燥后烧成所述密封部的工序，其中，所述烧成工序具有升温 的过程，保持温度的过程以及降温的过程，在所述升温的过程中的从800 "C加热到最高保持温度之间，具有70 50CTC/hr的升温速度。从80(TC到 最高保持温度的升温通常大约在5(TC/h:r进行，但是在本专利技术的方法中， 以70 500°C/hr的显著的快速的速度进行。如此高速升温时，由堇青石化原料构成的密封材被快速加热到堇青石 合成温度区域的1350 145(TC，由此，与发生收缩相比更早的烧成使得与 隔壁发生贴合反应。另外，由于相对于薄壁的隔壁密封材容量大，因此， 由于两者的热容量的差，与离开隔壁的密封材内部相比位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，具有在外径为１５０ｍｍ以上的堇青石质陶瓷蜂窝烧成体的规定的流路中注入由堇青石化原料构成的密封部干燥后，对所述密封部进行烧成的工序，其特征在于，所述烧成工序具有升温的过程，保持温度的过程以及降温的过程，在所述升温的过程中的从８００℃加热到最高保持温度的期间，具有７０～５００℃／ｈｒ的升温速度。

【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：冈崎俊二，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]