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JPH0647498B2 - Method of manufacturing curved thin plate ceramics - Google Patents
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JPH0647498B2 - Method of manufacturing curved thin plate ceramics - Google Patents

Method of manufacturing curved thin plate ceramics

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Publication number
JPH0647498B2
JPH0647498B2 JP1155352A JP15535289A JPH0647498B2 JP H0647498 B2 JPH0647498 B2 JP H0647498B2 JP 1155352 A JP1155352 A JP 1155352A JP 15535289 A JP15535289 A JP 15535289A JP H0647498 B2 JPH0647498 B2 JP H0647498B2
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heat
thin plate
resistant
curved
temperature
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JP1155352A
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浩直 沼本
西野  敦
之良 小野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規性のある形状を有するセラミックスの製造
方法に関するものであり、本発明によって得られるセラ
ミックスは触媒担体用基体あるいは一般用構造材として
使用できる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a ceramic having a novel shape, and the ceramic obtained by the present invention can be used as a catalyst carrier substrate or a general-purpose structural material. .

従来の技術 従来、触媒担体用基体としては一般に押出成形したハニ
カム構造を有するセラミックスが使用されており、この
製造方法は、無機耐熱材料に、適当量の成形助剤と水と
を加え、押出成形後、所定の寸法に切断し、充分な乾燥
を行い、その後所定の温度まで焼成し、無機耐熱材料を
焼結させて得るものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a ceramic having a honeycomb structure extruded is generally used as a substrate for a catalyst carrier. This manufacturing method is an extrusion molding in which an appropriate amount of a molding aid and water are added to an inorganic heat resistant material. After that, it was obtained by cutting into a predetermined size, sufficiently drying, and then firing to a predetermined temperature to sinter the inorganic heat resistant material.

発明が解決しようとする課題 従来の触媒担体用基体の製造方法では、ハニカムセラミ
ックスが平面状のものしか得られず、湾曲形状をした自
由度の大きな薄板セラミックス、応用範囲の広い薄板セ
ラミックスを簡便に製造することが困難であった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the conventional method for manufacturing a substrate for a catalyst carrier, only honeycomb ceramics having a planar shape can be obtained, and curved thin plate ceramics having a large degree of freedom and thin ceramics having a wide range of applications can be easily prepared. It was difficult to manufacture.

課題を解決するための手段 本発明は、(1)少なくとも再水和性アルミナと溶融シ
リカとチタン酸カリウムからなる無機耐熱材料と、ある
温度以上になるとゲル化する結合剤と、可塑剤とからな
るハニカム成形体を、前記結合剤がゲル化する温度以上
の熱水中に浸漬し、前記ハニカム成形体を柔軟性を発現
させた後、前記ハニカム成形体を湾曲形状をした耐熱治
具上に載せるか、または湾曲形状をした耐熱治具で挟
み、1050〜1150℃で仮焼成し、その後、前記耐
熱治具よりも曲率半径の小さな湾曲形状をした耐熱治具
上に移載し、その上から荷重を加えつつ、さらに120
0〜1300℃で焼成することを特徴とする湾曲形状を
した薄板セラミックスの製造方法、(2)前記結合剤が
メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースよりなる群から選ば
れたものである湾曲形状をした薄板セラミックスの製造
方法、(3)前記可塑剤がソルビタン酸エステル、ポリ
オレフィングリコールエーテルよりなる群から選ばれた
ものである湾曲形状をした薄板セラミックスの製造方
法、(4)前記無機耐熱材料が再水和性アルミナ5〜3
0wt%、チタン酸カリウム2〜7wt%、溶融シリカ
68〜93wt%の組成を有する湾曲形状をした薄板セ
ラミックスの製造方法、である。
Means for Solving the Problems The present invention comprises (1) an inorganic heat-resistant material consisting of at least rehydratable alumina, fused silica, and potassium titanate, a binder that gels at a certain temperature or higher, and a plasticizer. The formed honeycomb body is dipped in hot water at a temperature at which the binder is gelated or higher, and after the honeycomb formed body exhibits flexibility, the honeycomb formed body is placed on a heat-resistant jig having a curved shape. It is placed or sandwiched between curved heat-resistant jigs, pre-baked at 1050 to 1150 ° C., then transferred onto a curved heat-resistant jig having a smaller radius of curvature than the heat-resistant jig, and then placed thereon. While applying a load from 120
A method for producing a thin plate ceramic having a curved shape, characterized by firing at 0 to 1300 ° C., (2) a curved shape in which the binder is selected from the group consisting of methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and hydroxypropylcellulose (3) A method for producing a thin plate ceramic having a curved shape in which the plasticizer is selected from the group consisting of sorbitan acid ester and polyolefin glycol ether, and (4) the inorganic heat resistant material is Rehydratable Alumina 5-3
A method for producing a curved thin plate ceramic having a composition of 0 wt%, potassium titanate 2 to 7 wt%, and fused silica 68 to 93 wt%.

作用 本発明は上記構成により、湾曲形状をした薄板セラミッ
クスあるいはそれを複合化させることにより様々な形状
の触媒担体用基体を容易な方法で製造することができ
る。そのことにより、用途展開あるいは、従来ハニカム
セラミックスが利用されていた分野での特性改善が期待
できる。
Action The present invention has the above-described structure, and can produce a substrate for a catalyst carrier having various shapes by an easy method by compounding a curved thin plate ceramic or a composite thereof. As a result, it can be expected to expand applications and improve characteristics in fields where honeycomb ceramics have been conventionally used.

具体的には、少なくとも再水和性アルミナと溶融シリカ
とチタン酸カリウムからなる無機耐熱材料とある温度以
上になるとゲル化する結合剤と可塑剤とからなる成形体
をまず、結合剤がゲル化する温度以上の熱水中に浸漬
し、成形体に柔軟性を発現させる。この工程により、成
形体は次に湾曲形状をした耐熱治具に載せた時、湾曲形
状に沿うことができるだけの適度な柔軟性を持つように
なる。
Specifically, a molded body composed of an inorganic heat-resistant material consisting of at least rehydratable alumina, fused silica, and potassium titanate, and a binder and a plasticizer that gel at a temperature higher than a certain temperature is first formed. The molded body is made to exhibit flexibility by immersing it in hot water at a temperature not lower than that. By this step, when the molded body is subsequently placed on a heat-resistant jig having a curved shape, the molded body has an appropriate degree of flexibility to follow the curved shape.

ここで、ある温度以上になるとゲル化する結合剤(約3
0℃以下の水では水溶性物質であるが、ある温度を越え
ると物質のゲル化が起こるものをさす)とは、具体的に
はセルロースエーテル系のものが知られており、メチル
セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース等がある。たとえばメトロ
ーズ60SH−4000(信越化学、商品名)の場合、
低温では水和した状態となる。しかし、60℃以上では
ゲル化現象が急激に起こってくる。これにより、メトロ
ーズ60SH−4000を含有するハニカム成形体は熱
水中でも充分な保形性を維持できるだけの機械的強度を
発現するようになる。そして、その機械的強度は結合剤
の添加量と熱水の温度に依存する。
Here, a binder (about 3
It is a water-soluble substance in water at 0 ° C or lower, but refers to a substance that causes gelation of the substance when the temperature exceeds a certain temperature). Specifically, cellulose ether-based substances are known, such as methylcellulose and hydroxypropyl. Examples include methyl cellulose and hydroxypropyl cellulose. For example, in the case of Metroses 60SH-4000 (Shin-Etsu Chemical, trade name),
It becomes hydrated at low temperatures. However, at 60 ° C. or higher, the gelation phenomenon suddenly occurs. As a result, the honeycomb molded body containing Metroze 60SH-4000 exhibits mechanical strength sufficient to maintain sufficient shape retention even in hot water. The mechanical strength depends on the amount of binder added and the temperature of hot water.

また、本発明での可塑剤とは上述のハニカム成形体を結
合剤がゲル化する温度以上の熱水中に浸漬した時にも、
成形体に柔軟性を与えることができる材料であり、具体
的にはソルビタン酸エステル、ポリオレフィングリコー
ルエーテル等が挙げられる。成形体中にこの可塑剤が添
加されていない条件で、成形体をゲル化する温度以上の
熱水中に浸漬した時には、成形体は本発明の目的には充
分過ぎる程の機械的強度を持つようになるが、その後成
形体を強引に湾曲形状に加工しようとすると、成形体に
クラックを発生することになる。また、可塑剤の添加量
を多くし過ぎると熱水中での柔軟性が増大し過ぎて、製
造工程中でのハンドリングが困難となる。また、ソルビ
タン酸エステルとポリオレフィングリコールエーテルと
を比較するとソルビタン酸エステルのほうが成形体の柔
軟性に対する寄与が大きい。
Further, the plasticizer in the present invention also when the above-mentioned honeycomb molded body is immersed in hot water at a temperature at which the binder gels or higher,
It is a material that can give flexibility to the molded product, and specific examples thereof include sorbitan acid ester and polyolefin glycol ether. When the molded product is immersed in hot water at a temperature higher than the gelling temperature, the molded product has a mechanical strength which is more than sufficient for the purpose of the present invention, under the condition that the plasticizer is not added to the molded product. However, if the molded body is then forcibly processed into a curved shape, cracks will occur in the molded body. Further, if the amount of the plasticizer added is too large, the flexibility in hot water increases too much, and handling during the manufacturing process becomes difficult. Further, comparing sorbitan acid ester with polyolefin glycol ether, sorbitan acid ester contributes more to the flexibility of the molded body.

このように、本発明における結合剤と可塑剤とは非常に
重要な役割を持ち、これらは密接な相互関係にある。し
たがって、目的とする形状等も鑑みながら、適切な結合
剤と可塑剤の選択および添加量を決定しなければならな
い。
As described above, the binder and the plasticizer in the present invention play a very important role, and they have a close mutual relationship. Therefore, it is necessary to select appropriate binders and plasticizers and determine the addition amounts thereof in consideration of the target shape and the like.

次に、適度な柔軟性を発現した成形体を湾曲形状をした
耐熱治具上に載せるか、または湾曲形状をした耐熱治具
で挟み、1050〜1150℃で仮焼成を行う。この工
程を第1焼成とする。この工程は、得ようとする湾曲形
状をした薄板セラミックスの曲率半径が小さくない場合
には不必要である。しかし、本発明が目的とするような
曲率半径が小さい、たとえば30φmm以下の薄板セラミ
ックスでは平板状ハニカムから1つの工程で目的の形状
まで湾曲させようとすると極端に製品歩留りを悪くして
しまうか、あるいは目的物を得ることが困難であった。
したがって、この工程には以下のような意味がある。
Next, the molded body exhibiting an appropriate degree of flexibility is placed on a heat-resistant jig having a curved shape, or sandwiched between heat-resistant jigs having a curved shape, and prebaked at 1050 to 1150 ° C. This step is called first firing. This step is unnecessary if the radius of curvature of the curved thin plate ceramic to be obtained is not small. However, in the case of a thin ceramics having a small radius of curvature as intended by the present invention, for example, a thin plate ceramic having a diameter of 30 mm or less, if the flat honeycomb is bent to a desired shape in one step, the product yield will be extremely deteriorated. Alternatively, it was difficult to obtain the target product.
Therefore, this step has the following meanings.

焼成過程でハニカム成形体からは結合剤、可塑剤等が燃
焼し、除去される。これらが除去された後の成形体(3
00〜1050℃で焼成されたもの)というのは非常に
脆いものであり、この状態で湾曲形状をした耐熱治具上
等に移載しようとすると、その途中で壊してしまったり
あるいは耐熱治具に載せた時点で成形体に応力がかか
り、クラックが発生してしまう。しかし、本発明の成形
体は1050℃付近から徐々に焼結を開始し、ある程度
の機械的強度を有するようになる。そこで、その後に、
次の曲率半径のより小さな湾曲形状をした耐熱治具上に
載せても、成形体にクラックが発生するようなことはな
く、またある程度の荷重にも耐えられるようになる。
The binder, the plasticizer and the like are burned and removed from the honeycomb formed body during the firing process. The molded body (3
What is baked at 00 to 1050 ° C) is very fragile, and if it is transferred onto a curved heat-resistant jig or the like in this state, it will be broken during the process or the heat-resistant jig will be broken. When it is placed on the substrate, stress is applied to the molded body and cracks occur. However, the molded product of the present invention gradually starts to be sintered at around 1050 ° C. and has a certain degree of mechanical strength. So after that,
Even if it is placed on the next heat-resistant jig having a curved shape with a smaller radius of curvature, the molded body will not crack and will be able to withstand a certain load.

次に上述の第1焼成で使用した耐熱治具よりもさらに曲
率半径の小さな、目的とする湾曲形状をした耐熱治具上
に移載し、その上から押え治具で荷重を加えつつ、さら
に1200〜1300℃で焼成を行う。この工程を第2
焼成とする。
Next, it is transferred onto a heat-resistant jig having a desired curved shape with a smaller radius of curvature than the heat-resistant jig used in the above-mentioned first firing, and a load is applied from above onto the heat-resistant jig. Baking is performed at 1200 to 1300 ° C. This step is second
Baking.

この過程でセラミックスは焼結が徐々に進行するととも
に、その上からの荷重によっても塑性変形を起こし易く
なる。その結果、得られる薄板ハニカムセラミックスは
目的とする湾曲形状をした耐熱治具に沿った形状を有す
るものとなる。
In this process, the ceramic gradually sinters and is liable to be plastically deformed by the load from above. As a result, the obtained thin-plate honeycomb ceramic has a shape along the target heat-resistant jig having a curved shape.

本発明では再水和性アルミナと溶融シリカとチタン酸カ
リウムからなるセラミックスを使用することが好まし
い。このセラミックスは1150℃以上においてアルミ
ナとチタン酸カリウムとが溶融シリカ粒界で固溶相とな
り優れた機械的強度を有するようになる。また、用いた
溶融シリカの低熱膨張特性も兼ね備えたセラミックスと
なる。しかし、1300℃以上ではこの固溶相に溶融シ
リカが浸食され、一部がクリストバライトとして結晶化
してき、セラミックスの耐熱衝撃性(低熱膨張特性)を
悪化させることになる。したがって、焼成温度は120
0〜1300℃で行うことが好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a ceramic composed of rehydratable alumina, fused silica and potassium titanate. At 1150 ° C. or higher, this ceramic becomes a solid solution phase of alumina and potassium titanate at the fused silica grain boundary and has excellent mechanical strength. In addition, the fused silica used also has a low thermal expansion characteristic. However, at 1300 ° C. or higher, fused silica is eroded in this solid solution phase and a part thereof is crystallized as cristobalite, which deteriorates the thermal shock resistance (low thermal expansion property) of ceramics. Therefore, the firing temperature is 120
It is preferable to carry out at 0 to 1300 ° C.

本発明で使用する再水和性アルミナとは、アルミナ水和
物を熱分解したα−アルミナ以外の遷移アルミナ、たと
えばρ−アルミナおよび無定形アルミナ等を意味する。
工業的にはたとえばバイヤー工程から得られるアルミナ
三水和物等のアルミナ水和物を約400〜1200℃の
熱ガスに通常数分間接触させたり、あるいはアルミナ水
和物を減圧下で約250〜900℃に通常1分から4時
間加熱保持することにより得ることができる約0.5〜
15重量%の灼熱減量を有するもの等があげられる。
The rehydratable alumina used in the present invention means transitional alumina other than α-alumina obtained by thermally decomposing alumina hydrate, such as ρ-alumina and amorphous alumina.
Industrially, for example, an alumina hydrate such as alumina trihydrate obtained from the Bayer process is usually contacted with a hot gas at about 400 to 1200 ° C. for several minutes, or the alumina hydrate is reduced to about 250 to about 250 ° C. About 0.5 ~ which can be obtained by heating and holding at 900 ° C for 1 minute to 4 hours
Those having an ignition loss of 15% by weight are included.

本発明で使用するチタン酸カリウムとは、四チタン酸カ
リウム、六チタン酸カリウムであり、さらに繊維状のも
のがよい。これは繊維状のもの(アスペクト比10以
上)のほうが細孔容積を大きくでき、セラミックスの耐
熱衝撃性に優れたものが得られるとともに優れた機械的
強度も得られるためである。
The potassium titanate used in the present invention includes potassium tetratitanate and potassium hexatitanate, and fibrous ones are preferable. This is because a fibrous material (aspect ratio of 10 or more) can have a larger pore volume, and a ceramic material having excellent thermal shock resistance and excellent mechanical strength can be obtained.

本発明で使用する溶融シリカは熱膨張係数が0.5×10-6
/℃と非常に小さいものである。しかし、溶融、粉砕工
程において不純物が混入すると熱膨張係数が増大して
き、セラミックスの耐熱衝撃性が悪くなる。また、溶融
状態から冷却するスピードによっても溶融シリカの物性
が異なる。たとえば、冷却スピードの遅いものはセラミ
ックスとして高温雰囲気下での使用中結晶化(クリスト
バライト化)し易く、耐熱衝撃性を悪くする。したがっ
て、不純物の少ない、熱膨張係数の小さいなものを選択
する必要がある。
The fused silica used in the present invention has a coefficient of thermal expansion of 0.5 × 10 −6.
/ ° C, which is very small. However, when impurities are mixed in the melting and crushing steps, the coefficient of thermal expansion increases, and the thermal shock resistance of ceramics deteriorates. Further, the physical properties of fused silica differ depending on the speed of cooling from the molten state. For example, ceramics having a slow cooling speed are likely to be crystallized (cristobalite) during use in a high temperature atmosphere as ceramics and deteriorate thermal shock resistance. Therefore, it is necessary to select one having a small amount of impurities and a small coefficient of thermal expansion.

これらの材料を使用し、本発明に好ましい組成は再水和
性アルミナ5〜30wt%、チタン酸カリウム2〜7w
t%、溶融シリカ68〜93wt%からなるセラミック
スである。その理由は再水和性アルミナの添加量が5w
t%以下になると得られるセラミックスの機械的強度が
劣り、30wt%以上になると得られるセラミックスの
収縮率が大きくなり、得ようとする寸法形状への塑性変
形も大きくなり過ぎるためである。また、使用するチタ
ン酸カリウムの添加量が2wt%以下になると得られる
セラミックスの機械的強度が劣り、7wt%以上になる
とこのチタン酸カリウム材料がアスペクト比の大きな繊
維状であるため押出成形が困難となってくるためであ
る。
Using these materials, the preferred composition of the present invention is 5 to 30 wt% rehydratable alumina and 2 to 7 w potassium titanate.
Ceramics composed of t% and fused silica 68 to 93 wt%. The reason is that the amount of rehydratable alumina added is 5w.
This is because the mechanical strength of the obtained ceramics becomes poor at t% or less, and the shrinkage rate of the obtained ceramics becomes large at 30 wt% or more, and the plastic deformation into the size and shape to be obtained becomes too large. Further, when the amount of potassium titanate used is 2 wt% or less, the mechanical strength of the obtained ceramic is poor, and when it is 7 wt% or more, extrusion molding is difficult because the potassium titanate material is a fibrous material having a large aspect ratio. This is because

本発明は、以上のような作用により、湾曲形状をした薄
板セラミックスを加工性、生産性よく製造することがで
きる。
According to the present invention, the thin ceramics having a curved shape can be manufactured with good workability and productivity by the above-described actions.

実施例 以下本発明の一実施例における湾曲形状をした薄板セラ
ミックスの製造方法について説明する。
Example A method for manufacturing a curved thin-plate ceramics according to an example of the present invention will be described below.

(実施例1) 再水和性アルミナを10重量部、溶融シリカを85重量
部、六チタン酸カリウムを5重量部と結合剤としてメト
ローズ60SH−4000(信越化学、商品名)を6重
量部混合し、その後可塑剤としてソルビタン酸エステル
を1.5重量部と水とを加え、湿式混練し、押出成形
後、誘電加熱方法で乾燥し、200mm×50mm、長さ1
50mm、セル密度90セル/in(セルピッチ2.5m
m、リブ厚0.03mm)のハニカム成形体を得た。その後、
前記ハニカム成形体を厚み2.5mmに切出し、第1図
(a)に示すような平板形状の薄板ハニカム成形体1を
得た。
(Example 1) 10 parts by weight of rehydratable alumina, 85 parts by weight of fused silica, 5 parts by weight of potassium hexatitanate and 6 parts by weight of Metroze 60SH-4000 (trade name, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a binder. Then, 1.5 parts by weight of sorbitan acid ester as a plasticizer and water are added, the mixture is wet-kneaded, extrusion-molded, and then dried by a dielectric heating method, 200 mm × 50 mm, length 1
50 mm, cell density 90 cells / in 2 (cell pitch 2.5 m
A honeycomb molded body having m and a rib thickness of 0.03 mm was obtained. afterwards,
The honeycomb molded body was cut into a thickness of 2.5 mm to obtain a flat-plate-shaped thin honeycomb molded body 1 as shown in Fig. 1 (a).

次に上記薄板ハニカム成形体1を、第1図(b)に示す
ように、アニオン系界面活性剤が0.1wt%含まれる
75℃の熱水2中に10分間浸漬し、結合剤(メトロー
ズ60SH−4000)をゲル化させるとともに、ハニ
カム成形体1に可塑剤による柔軟性を発現させた。その
後、このハニカム成形体1を、第1図(C)に示すよう
に、一組の湾曲した耐熱治具3、4によって挟み、曲率
半径25mmの曲面状となるようにした。次に、そのまま
の状態で120℃で10分間乾燥した後、1000〜1
200℃(第1焼成)で1時間熱処理した。その後、第
1図(d)に示すように、前記耐熱治具3、4より曲率
半径の小さな、13mmの耐熱治具5上に移載し、その上
から耐熱材料からなる押え治具6で荷重を加えつつ、さ
らに1100〜1350℃(第2焼成)で1時間熱処理
(第1図(e))した。その結果を第1表に示す。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the thin honeycomb molded body 1 is immersed in hot water 2 at 75 ° C. containing 0.1 wt% of an anionic surfactant for 10 minutes to form a binder (Metroze). 60SH-4000) was gelated, and the honeycomb formed body 1 was made to exhibit flexibility by a plasticizer. Thereafter, as shown in FIG. 1 (C), the honeycomb formed body 1 was sandwiched by a pair of curved heat-resistant jigs 3 and 4 so that a curved surface having a radius of curvature of 25 mm was formed. Next, after being dried as it is at 120 ° C. for 10 minutes, 1000 to 1
It heat-processed at 200 degreeC (1st baking) for 1 hour. Then, as shown in FIG. 1 (d), it is transferred onto a 13 mm heat-resistant jig 5 having a smaller radius of curvature than the heat-resistant jigs 3 and 4, and a pressing jig 6 made of a heat-resistant material is placed thereon. While applying a load, heat treatment was further performed at 1100 to 1350 ° C. (second baking) for 1 hour (FIG. 1 (e)). The results are shown in Table 1.

ここで、○は目的の形状を有する薄板セラミックス7
(第1図(f))が得られたもの、△は目的の形状まで
薄板セラミックス1を湾曲させるには不十分であったも
の、×は薄板セラミックス1にクラックが発生したかあ
るいはセラミックスの物性に問題があったものである。
Here, ○ is a thin plate ceramics 7 having a desired shape.
(FIG. 1 (f)) was obtained, Δ was insufficient to bend the thin plate ceramics 1 to the desired shape, and × was cracks in the thin plate ceramics 1 or physical properties of the ceramics. There was a problem with.

この結果、第1焼成温度が1000℃では薄板セラミッ
クス1にクラックが発生し、第2焼成温度が1350℃
になるとセラミックスの物性に問題があった。また、第
1焼成温度と第2焼成温度の間には約150℃以上の差
を設けたとき目的の形状を有する薄板セラミックス7が
得られた。
As a result, when the first firing temperature is 1000 ° C., cracks occur in the thin plate ceramics 1, and the second firing temperature is 1350 ° C.
Then, there was a problem with the physical properties of the ceramics. Further, when a difference of about 150 ° C. or more was provided between the first firing temperature and the second firing temperature, the thin plate ceramics 7 having the target shape was obtained.

この理由を説明するため、実施例1と同様な組成からな
る成形体を焼成して得られるセラミックスの熱処理温度
と機械的強度の関係を調べた。その結果を第2表、第2
図に示す。機械的強度は10mm×10mm×10mmに切出
したハニカムセラミックスのハニカム格子方向の圧縮強
度で表す。
In order to explain the reason for this, the relationship between the heat treatment temperature and the mechanical strength of the ceramic obtained by firing a molded body having the same composition as in Example 1 was investigated. The results are shown in Table 2 and Table 2.
Shown in the figure. The mechanical strength is represented by the compressive strength in the honeycomb lattice direction of honeycomb ceramics cut into 10 mm × 10 mm × 10 mm.

これから明らかなように本組成のセラミックスは110
0℃を過ぎた付近から急激に焼結が進行している。した
がって、本実施例における第1焼成温度とはセラミック
スが焼結を少し始め、まだあまり機械的強度が大きくな
っていない、過渡的な温度範囲を意味している。
As is clear from this, the ceramics of this composition are 110
Sintering rapidly progresses from around 0 ° C. Therefore, the first firing temperature in the present example means a transitional temperature range in which the ceramic has begun to sinter a little and the mechanical strength has not increased so much yet.

(比較例) 上記実施例で得られた厚み2.5mmの平板形状のハニカ
ム成形体1を使用し、アニオン系界面活性剤が0.1w
t%含まれる75℃の熱水中に10分間浸漬し、結合剤
(メトローズ60SH−4000)をゲル化させるとと
もに、ハニカム成形体1に可塑剤による柔軟性を発現さ
せた。その後、このハニカム成形体を曲率半径13mmの
湾曲した耐熱治具によって挟み、曲面状となるようにし
た。次に、そのままの状態で120℃で10分間乾燥し
た。
(Comparative Example) The flat plate-shaped honeycomb molded body 1 having a thickness of 2.5 mm obtained in the above-mentioned example was used, and the anionic surfactant was 0.1 w.
The binder (Metroze 60SH-4000) was gelated by immersing it in hot water containing t% at 75 ° C. for 10 minutes, and at the same time, the honeycomb formed body 1 exhibited flexibility due to the plasticizer. Then, this honeycomb formed body was sandwiched by curved heat-resistant jigs having a radius of curvature of 13 mm to form a curved surface. Next, it was dried as it was at 120 ° C. for 10 minutes.

その結果、ハニカム成形体1には乾燥中にクラックが発
生してしまった。
As a result, the honeycomb molded body 1 was cracked during drying.

発明の効果 本発明によれば、湾曲形状をした薄板ハニカムセラミッ
クス、特に曲率半径の小さな薄板ハニカムセラミックス
を簡便に製造することができる。
Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to easily manufacture a curved thin-plate honeycomb ceramic, particularly a thin-plate honeycomb ceramic having a small radius of curvature.

また、それを複合化させることにより様々な形状の触媒
担体用基体を加工性、生産性よく製造することができ
る。
In addition, by compounding them, it is possible to manufacture various shapes of catalyst carrier substrates with good processability and productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)〜(f)は本発明の一実施例における湾曲
形状をした薄板セラミックスの製造工程を示す図、第2
図は同工程における熱処理温度と機械的強度の関係図で
ある。 1…薄板ハニカム成形体、2…熱水、3…受け耐熱治
具、4…押え耐熱治具、5…受け耐熱治具、6…押え耐
熱治具、9…湾曲形状をした薄板セラミックス。
1 (a) to 1 (f) are views showing a manufacturing process of a curved thin-plate ceramics according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a relationship diagram between the heat treatment temperature and the mechanical strength in the same process. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thin plate honeycomb molded body, 2 ... Hot water, 3 ... Retaining heat-resistant jig, 4 ... Retaining heat-resistant jig, 5 ... Retaining heat-resistant jig, 6 ... Retaining heat-resistant jig, 9 ... Curved thin-plate ceramics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−270255(JP,A) 特開 昭62−30654(JP,A) 特開 昭56−126106(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-61-270255 (JP, A) JP-A-62-30654 (JP, A) JP-A-56-126106 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも再水和性アルミナと溶融シリカ
とチタン酸カリウムからなる無機耐熱材料と、ある温度
以上になるとゲル化する結合剤と、可塑剤とからなるハ
ニカム成形体を、前記結合剤がゲル化する温度以上の熱
水中に浸漬し、前記ハニカム成形体に柔軟性を発現させ
た後、前記ハニカム成形体を湾曲形状をした耐熱治具上
に載せるか、または湾曲形状をした耐熱治具で挟み、1
050〜1150℃で仮焼成し、その後、前記耐熱治具
よりも曲率半径の小さな湾曲形状をした耐熱治具上に移
載し、その上から荷重を加えつつ、さらに1200〜1
300℃で焼成することを特徴とする湾曲形状をした薄
板セラミックスの製造方法。
1. A honeycomb formed body comprising at least an inorganic heat-resistant material comprising rehydratable alumina, fused silica and potassium titanate, a binder which gels at a temperature higher than a certain temperature, and a plasticizer. Is immersed in hot water at a temperature not lower than the gelation temperature to develop flexibility in the honeycomb molded body, and then the honeycomb molded body is placed on a heat-resistant jig having a curved shape, or heat-resistant having a curved shape. Sandwiched between jigs, 1
Preliminary calcination at 050 to 1150 ° C., then transfer to a heat-resistant jig having a curved shape with a smaller radius of curvature than the heat-resistant jig, and applying a load from the top, further 1200-1
A method of manufacturing a thin plate-shaped ceramic having a curved shape, which comprises firing at 300 ° C.
【請求項2】結合剤がメチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
スよりなる群から選ばれたものであることを特徴する請
求項1記載の湾曲形状をした薄板セラミックスの製造方
法。
2. The method for producing a curved thin plate ceramics according to claim 1, wherein the binder is selected from the group consisting of methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and hydroxypropylcellulose.
【請求項3】可塑剤がソルビタン酸エステル、ポリオレ
フィングリコールエーテルよりなる群から選ばれたもの
であることを特徴とする請求項1記載の湾曲形状をした
薄板セラミックスの製造方法。
3. The method for producing a curved thin plate ceramics according to claim 1, wherein the plasticizer is selected from the group consisting of sorbitan acid ester and polyolefin glycol ether.
【請求項4】無機耐熱材料が再水和性アルミナ5〜30
wt%、チタン酸カリウム2〜7wt%、溶融シリカ6
8〜93wt%の組成を有することを特徴とする請求項
1記載の湾曲形状をした薄板セラミックスの製造方法。
4. The inorganic heat resistant material is rehydratable alumina 5 to 30.
wt%, potassium titanate 2 to 7 wt%, fused silica 6
The method for manufacturing a curved thin plate ceramic according to claim 1, wherein the method has a composition of 8 to 93 wt%.
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