DE2411222B2

DE2411222B2 - Hochtemperatur-isoliermasse und deren verwendung

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Publication number: DE2411222B2
Application number: DE19742411222
Authority: DE
Priority date: 1973-03-10
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1976-08-12
Also published as: US3991254A; GB1457931A; DE2411222A1

Description

Die Erfindung betrifft eine llochtemperatur-lsoliertnasse in Form poröser keramischer Isolierschichten zwischen den beiden Wandungen doppelwandiger 4s Konstruktionsteüe, auf Basis von MgO. AbOi. SiO: und gasbildenden Stoffen und deren Verwendung.

Bisher wurden für Isolierungen beweglicher Einriehtungen die bei hohen Temperaturen von mehr als 500 C Schwingungen ausgesetzt sind. /. B. Automobilen. 5<J Motorrädern u. dgl.. Isolierschichten verwendet, die unter Benutzung keramischer Fasern oder durch Aufbringen eines schäumenden Schlamms gebildet wurden. Bei längerer Benutzung von Isolierungen unter Verwendung keramischer Fasern unter Schwingungseinwirkung neigen diese Isolierungen zum Zerfall /u Pulver. Es ist sehr wahrscheinlich, daß sich dann in der Isolierung Hohlräume bilden, die /u einer Verschlechte rung der Isoliereigenschaft (uhren. Bei Temperatur Wechselbeanspruchiingen derartiger Isolierungen bei '>" einem Rohrreaktor oder dergleichen u erden auch die Schweißstellen der Hisenplattenieile /erstört, die die Isolierschicht tragen. Infolgedessen w ird die Keramikla- »er durch die /erstörten Siellen in das Abgas ges.uigt. »odurch verschiedene Gefahren entstehen, etwa die <\s Verstopfungsgelahr des Bypass Ventils fur den Katalylcitorwandler und der Ventile lur das Abgasriickführsy •tem.

Falls ein schäumender Schlamm zur Bildung einer Isolierschicht auf die zu isolierenden Abschnitte aufgebracht wird, kann dieser nach dem Trocknen infolge der Schwingungsübenragung auf die Isolierschicht wieder abblättern, wodurch das Isolationsvermögen schnell herabgesetzt wird.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Keramikwerkstoff in Form eines Schlamms zwischen den beiden Wandungen doppelwandiger Kostruktionsteiie einzufüllen und ihn zwecks Verfestigung zu trocknen. Da jedoch dieser schlammförmige Keramikwerkstoff eine geringe Fließfähigkeit hat, kann bei kompliziert gestalteten Vorrichtungen, wie Abgasreinigungssystemen für Kraftfahrzeuge, keine gleichmäßige dünne Isolierschicht hergestellt werden. Außerdem hat dieses Isolationsmaterial ein hohes spezifisches Gewicht und sein Isolationsvermögen ist nicht besonders gut.

Die DL-PS 46 230 beschreibt die Herstellung einer Isoliermasse auf Basis von MgO. AbOi und SiO: sow ie Dolomit als gasbildender Stoff. Der Dolomit bildet bei der Sintertemperatur der Masse CO:, so daß durch die gebildeten CO:-Blasen eine gewisse Porosität in der Masse erreicht wird. Die CO:-Entwicklung erfolgt jedoch erst in der festen bzw. zähflüssigen Sinterphase, deren Fließfähigkeit trot/ der hohen Temperatur gering ist. so d:'ß eine gleichmäßige Verteilung der vielen kleinen COj-Bläschen in der Isoliermasse nicht möglich ist.

Der Erfindung hegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Isoliermasse mit einer Vielzahl kleiner gleichmäßig verteilter Poren zu schaffen, die eine hohe Beweglichkeit aulweist, so daß sie auch in kompliziert gestaltete Räume einfließen kann.

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Isoliermasse dadurch gelöst, daß sie durch Brennen einer Aufschlämmung aus einem aus 2u bis 70 Gewichtsprozent SiO:. 15 bis 80 Gewichtsprozent AbOi und 0 bis 30 Gewichtsprozent MgO bestehenden hitzebeständigen Material, einer v\äßrigen Lösung von Aluminiumdihydrogenorlhophosphat und einem Metallpulver oder einer Kohlendioxid lielernden Verbindung gebildet ist. Beim Zusammenbringen der die Aufschlämmung bildenden Bestandteile bei Zimmertemperatur entsteht eine leicht bewegliche Aulschlämmung. in der sich die durch Auflösung des Metallpulvers oder der CO: liefernden Verbindung entstehenden Wasserstoff- oder Kohlendioxidbläschen gleichmaßig verteilen können und die leicht in den Raum zwischen den Wandungen doppelwandiger Konstrukii'-nsieile einfließen kann. Beim Brennen entsteht eine poröse Isoliermasse, die sich durch eine gute Haltung beispielsweise an zylindrischen wabenlörmige.i Katalysatoren und Lurch den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der wabenförmigc Katalysator auszeichnet, so daß die gebildete Isoliermasse auch bei Beanspruchung durch Schwingungen und Tempcraturwechsel eine ausgezeichnete Haftung behält. Ais hitzebeständiics Material können Dichroit

[Mg:AHSuM.)(>:sj. Miilln ! JM.-O. ■ 2SiO:].
Sillimamtj M.-O· Si( ).·] und Kaolin [ ΛΙ:Ο·. · JSiO:)

i.ieneii. die ui der. schralfierien Berek hen der Fig. 13 angegeben sind. Die erlindungsgemäße keramische Isolierschicht hat eine niedrige W'armeleit¹ ihigkeil, ein i'.iisgezeichneies Isoherv ermögen, eine hohe maximale Beslandij2kenslemper.il ir. eine hohe Festigkeit und

einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Es hat sich gezeigt, daß diese keramische Isolierschicht als Hochtemperatur-Isoliermasse sehr brauchbar ist.

Vorzugsweise besteht das Metallpulver aus Aluminium, Eisen, Calcium, Magnesium, Nickel, Zinn oder Kadmium.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Aufschlämmung weniger als 1 Gewichtsprozent Aluminiumpulver, und das Brennen erfolgt in dem Temperaturbereich von 500 bis 700 C. Der eingefüllte Schlamm wird zunächst bei einer Temperatur von weniger als 500 C /um Trocknen erhitzt und dann zur Bildung der keramischen Isolierschicht bei ein^r Temperatur in dem genannten Bereich gebrannt ,₅

Zweckmäßigerweise ist die Kohlendioxid liefernde Verbindung Calciumcarbonat, Calciumhydrogencarbonat. Natriumcarbonat oder Magnesiumcarbonat. Ferner wird der Aufschlämmung /weckmäßigerweise Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäurc oder Schwefelsäure lugesetzl. Durch diese Zugabe einer Säure neben dem Aluminiumdihydrogenphosphat wird die Gasblasenbilciung noch verstärkt.

Die erfindungsgemäße Hochtemperatur-isoliermasse wird /ur Herstellung von Isolierschichten zwischen den 2s Wandungen doppelwandiger Konsirukiionsteile verwendet, insbesondere bei Systemen zur katalytischer! Abgasreinigung. Der Raum /wischen den Wandungen wird mit dem Schlamm durch einfaches Ausgießen oder Einfüllen unter Druck oder unter Vakuum ausgefüllt.

Die Ausfühurngsformen der Hochtemperatur-Isoliermasse gemäß der Erfindung werden nachfolgend im einzelnen beschrieben, wobei die Erläuterungen zu den Resultaten gegeben werden, die bei Anwendung der Isoliermasse auf das Auspuffsystem eines Automobils bezogen sind und auf die Zeichnung Bezug genommen wird.

Fi g. 1 ist eine schematische Ansicht eines Auspuffsystems für ein Automobil, das die Verwendung der Hochiemperaiur-Isoliermasse nach der Erfindung zeigt.

F i g. 2 und 3 sind eine Vorderansicht bzw. eine Schnittansicht nach der Linie 111-111. die beide Einzelheiten eines in F i g. 1 gezeigten Verteilerreaktors zeigen.

F i g. 4 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung, die Einzelheiten des in Fig. 1 dargestellten doppelwandigen Absaugrohrs zeigt.

F i g. 5 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die Einzelheiten des in F i g. 1 gezeigten Katalysatorkonverters zeigt, bei dem ein körniger Katalysator verwendet wird.

F i g. b und 7 sind ein Axialschnitt bzw. ein Schnitt nach der Linie VII-VH der F i g. b die beide Einzelheiten des Katalvsatorkonverters der F i g. 1 unter Verwendung eines honigwabenförmigen Katalysators zeigen.

F i g. 8 ist ein Axialschnitt, der ein anderes Beispiel des in den F i g. 6 und 7 gezeigten Katalysatorkonverters darstellt.

F i g. 9 ist ein Schnitt, der ein w eueres Beispiel des in den F i g. b und 7 dargestellten Kauilysalorkonveriei"'. i„ zeigt.

Fig. H) und 11 /eigen cmc perspektivische Ansicht und einen Querschnitt von Einzelheiten der in Fig. 1 dargestellten lsolaiiosnalukckung.

IMg. 12 ist ein /tisamnienseizungsdiagramm für cmc (,., Ausführungsforni der erl'indungsgemäßen Isoliermasse. F ig. 13 ist ein /usanimenseizungsdiagramm. das die Zusammensetzungen der erfindungsgemäß verwendeten hitzebeständigen Materialien zeigt, die aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Magnesiumoxid bestehen,

F i g. 14 ist ein Zusammensetzungsdiagramm, das die bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isoliermasse verwendeten Zusammensetzungen zeigt und

Fi g. 15 bis 18 sind teilweise Schnittansichten, die das kataiytische Abgasreinigungssystem unter Verwendung von Isoliermassen der Zusammensetzungen der Fig. 14 erläutern.

In F i g. 1 wird ein Auspuffsystem für Autos gezeigt, bei dem die Zahlen 100, 200, 300, 400, 500, 600 und 700 einen Motor, einen Sammelreaktor, ein doppelwandiges Auspuffrohr, einen Vorauspufftopf, einen Kontakikon· verter, einen Hauptauspufftopf bzw. eine Isolierdecke bezeichnen. In den F i g. 2 und 3 sind Einzelheiten jenes Sammelreaktors 200 dargestellt, wobei die Zahlen 201 und 202 Gußgehäuse bezeichnen, die durch Schrauben 204 unter Zwischenlage von Dichtungen 203 miteinander verbunden sind. Die Zahlen 205, 206, 207, 208, 209 und 210 bezeichnen eine Ansaugöffnung in dem Gehäuse 201. eine Austrittsöflnung, einen inneren Kern innerhalb der Gehäuse 201 und 202, cmc Führung für das doppelvvandige Auspuffrohr 300 (IMg. 1). das ai; dem Innenkern 207 befestigt ist und die Ausiritisöffnung 206 bildet, einen Dichtungsring und eine Öfinungsauskleidung duI der Innenfläche der Saugollnung 201. Der Innenkern 207 und die Führung 208 bilden eine Innenwandung einer doppelwandigen Struktur, während die Gehäuse 2101 und 202 die Aui.ienw andung der doppelwandigen Struktur bilden. F'ine keramische Isolierschicht c liegt /wischen der genannten Innenwand .7 und der -\u Hen wand b.

F i g. 4 zeigt Einzelheiten der doppelwandigen Auspuffleitung 300. In I 1 g. 4 ist ein zylindrisches Außengehäuse "SOl, ein zylindrisches Innengehäuse 302. ein Flansch 303 und Schraubenbohriingcn 304 zu sehen Das Innengehäuse 302 bildet eine Innenwand n einer doppelwandigen Struktur, während das Außengeh.mse 301 die Außenwandung öder doppelwandigen Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht l' befindet sich zwischen der Innenwand i> und der Außenwand b.

In IM g. 5 sind Einzelheiten des Kontaktkoiu erters 50Ö unter Verwendung vines körnigen Katalysators gezeigt. Don .st ein zylindrisches Außengehäuse 501. ein zylindrisches Innengehäusc 502. ein im Innengehäuse 502 enthaltener körniger Katalysator 503 und eine Begrenzungsplatie 504 zu sehen, die den körnigen Katalysator 503 einschließt und eine Vielzahl von Löchern hat. Ein doppelvvandiges Auspuffrohr 300 ist mit diesem Kontaktkonverter 500 verbunden. Das Innengehäuse 502 bildet eine Innenwand ,7 einer doppelwandigen Struktur, während das Außengehäuse 501 eine Außenwandung b der doppelwandigen Struktur bildet. Eine keramische Isolierschicht t¹ befindet sich /wischen der Innenwand n und der Außenwand b.

Die IM g. b und 7 /eigen Einzelheiten eines anderen Beispiels des Kontakikonverters 500 unter Verwendung eines wabenliirmigeii Kaialv sators. in den 1 1 g. b und ■mifaßt das Gehäuse 510 einen zylindrischen Honigvsahenhehälier 511 sowie Kegel 512 und 513 an beiden Luden des Behälters 511. Die Zahl 520 bezeichnet einen zylindrischen hmiigw abenförmigen Katalysator, der in dem I Innigw abenbehalter 511 des Gehäuses enthalten ist. Die Zahlen 530 und 531 bezeichnen einen Flansch bzw. Bol/enlöcher. Die äußere Umfangsflüche ties honigwabenförmigen Katalysators 520 bildet eine

Innenwand a einer doppclwandigen Struktur, während der honigwabenförmige Behälter 511 in dem Gehäuse 510 eine Außenwand b der doppclwandigen Struktur bildet. Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand a und der Außenwand b.

1·" i g. 8 zeigt Einzelheiten eines weiteren Beispiels des Kontaktkonverters 500. Der Kontaktkonverter 500 der F i g. 8 unterscheidet sich von dem in den F i g. b und 7 gezeigten Konverter darin, daß zwei honigwabenförmige Kontakte 520 und 520' verwendet werden und das innere Kegel 514 und 515 innerhalb der Kegel 512 und 513 angeordnet sind. Eine zylindrische Platte 51b ist zwischen den äußeren Umfangsenden der Kontakte 520 und 520' sicher befestigt. Die äußeren Umfange der Kontakte 520 und 520'. die inneren Kegel 514 und 515 und die Platte 516 bilden eine Innenwandung ;/ einer doppelwandigen Struktur, während das Gehäuse 510 die Außenwandung b dieser Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand ;) und der Außenwand b. Die kenmv-.'H' Isolierschicht r ist in zwei Teile unterteilt, /w λι hen denen ein Raum t/gebildet im.

F i g. 9 zeigt Einzelheiten eines weiteren Beispiels des Kontaktkonverters 500. Der Kontaktkonverter 500 der F ι g. ^ unterscheidet sich von dem der 1 ι g. S durch eine Vielzahl von Einschnürungen 517. die auf dem Gehäuse 510 vorgesehen sind. Die Zahl 518 bezeichnet ein Loch in dem Gehäuse 510 durch das tier Schlamm eingegossen wird. Nach Eingießen de*. Schlamme*, wird ein Deckel 540 durch Schrauben 541 an dem Kontakikonverter befestigt, um das Loch 518 zu verschließen. Die Außenumfange der Kontakte 520 uncl 521. die Innenkegel 514 und 515 und eine Platte 51h bilden eine Innenwand ;i einer doppelw andigen Struktur, während das Gehäuse 510 die Aul.tenw and der doppelwandigen Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht ist zwischen der Innenwand ,; und der Innenwandung ;i einer doppelwandigen Struktur bildet, während ein Außengehäuse 702 die Außenwandung b dieser Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht c ist zwischen der Innenwand <·/ und der Außenwand h angeordnet.

Ausführungsform 1: I litzebesländige Materialien, die jeweils aus Mullit. Sillimanit und Kaolin bestehen wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung eines

in Schlamms gemischt. Die erzeugten Schlämme hatten die folgende Zusammensetzung:

Zusammensetzung Gewichtsprozent

Außenw and angeordnet.
Die Fig. 10 und 1 I
Isolierdeckcls 700. wob»

/eigen Lin/elhencn ·.' ein lnncniiehäiise 701

Eigenschaften der keramischen Stolfe

Tabelle 1

! ht/cK'M.!

Sillimanit

Kaolin

Maien.ii W:;' meic!tiahi;:ke!' (Keal.ni h. O

0.5 - 0.7
0.5 - 0.7
0,4 - 0.7

Hitzebeständiges Material 50 bis 75

Eine 50°/oige wäßrige Lösung von

primärem Aluminiumphosphat 25 bis 5(1

Durch einfaches Eingießen wurden die Räume /wischen den Innenwandungen ,/ und den Außenwan düngen b der doppelwandigen Struktur mit lien so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlamme winden unter Bildung keramischer Isolierschichten gebrannt Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften der so hergestellte;' keramischen Isolierschichten c. Wenn MuIIt; al* hitzebeständiges Material verwendet wird betrugen <1κ maximale Beständigkeitsiemperatiir und der thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolierschicht 1 500 Γ Ivw ■1.7 bis 5.3 · 10 " kcal/mh (.'. Die l'-olicrsehichi hat aiai eine ausgezeichnete Festigkeit. Die unter Verwendung von Mullit hergestellte keramische Isolierschicht is daher hauptsächlich als Isoliermasse für der. Sammeln. aktor 200 brauchbar, der eine hohe Schw nigungsbestä'i digkeit und Festigkeit erfordert, da er unmittelbar ih ' Schwingungen des Motors 100 ausgesetzt ist. Die urne Verwendung von Sillimanit und Kaolin als hit/chc*.:.!;-dices Material hergestellten keramischen Ivlicrschic': ten zeigen die gleichen ausgezeichneten Ergehn^*.e w ι die keramischen Isolierschichten mit Mullit.

Maximale

1300 1000 !*. Thermischer

Die-

4.7-5.3 (10 'ή
4.8-5.0(10 ·■)
4.8-5,0(10 h)

1.2 - 1.5 1.3- Lb

Ausführungsform 2

Hit7ebeständige Werkstoffe, die alle Mullit. Sillimanit und Kaolin enthielten wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphai bei den gleichen Mischungsverhältnissen wie in Beispiel 1 unter Bildung von Schlämmen gemischt jedem Schlamm wurde weniger als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren aus einer Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure. Chlorwasserstoffsaure und Schwefelsäure bestand. Dann wurde zur Schaumung in jedem Schlamm weniger als 1 Gewichts prozent eines Metallpulvers dispergiert. das durch bs chemische Umsetzung mit den obengenannten Sauren Wasserstoff bildete. Diese Metalle wurden aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Aluminium. Eisen. Kai/mm.

Magnesium. Mangan. Nickel, Zinn und C'admiu besteht. Die Räume zwischen den Innenwandungen und den Außenwandungen b der doppelwandig» Strukturen wurden mit den so schäumend gemacht» Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden dann unt Bildung von keramischen Isolierschichten ι- gebrani Die auf diese Weise erzeugten Isolierschichten wan porös. Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften dies Isolierschichten Bei Verwendung von Mullit ; wärmebeständiges Material hegen die maximale B standigkeitstemperatur und der thermische Ausde nungskocffizient der Isolierschicht bei 1300 C" bzw. ' bis 5.3 10 <·. Diese Werte sind dt; gleichen wie die Beispiel 1 erhaltenen Werte. Auf der anderen Se hatte die geprüfte Isolierschicht eine etwas geringe festigkeit jis die Isolierschichten des Beispiels 1. ?

hatte aber eine Wärmeleitfähigkeit son 0.3 bis 0,6 kcal/mh C die niedriger war als die der Ausfiihmngsform 1. Daher ist diese keramische Isolierschicht besonders als Isoliermasse für die dnppelv\andige Auspuffleitung 300. die Auspufftöpfe 400 und M)O und den Isolierdeckel 700 brauchbar, die eine kompli/ierte

Eigenschaften der keramischen Stoffe

Gestalt und Konstruktion haben und eine erhöhte Isolierung und eine mittlere Festigkeit erfordern. Die keramischen Isolierschichten mit Sillimanit und Kaolin als liit/.ebeständiges Material zeigten die gleichen ausgezeichneten F.rgcbnisse wie die keramische lsolierschichi mit Mullii.

Tabelle 2	Wii	niielcill.iliii'ki'it	Maut u-nipi
Keramischer Slofl	(Ke	al·in Ii ι )	( ("I
	0.3 O.S 0.3	-■O.t- - O.t-i - Oj-.	I 300 1 300 KM)D
KiLiIiU Sillimanit Kaolin

,Misfuhrungsfi-nii 3

und Kaolin enthieheii. wurciei'. ceimi, v.äi3ngcn I osun;: von pnmäreir. \iumin. unter "Bildung \fii Schlämmen _;:enu-.n, gleichen Mischungsverhältnisse «ie ;!. ■ form 1 Anwendung '.'iidci !--'.'c^ * ^v; weniger als K! ( Scm ,,iitsp-. v.'M ^;¹-^; _; ' ;^v' Sauren au¹· eine: Gruppe /ul-csc..'.. '■■■ Sauren wie Piiosphorsaui e. i. hl." ■■'· .'¹^ ■ Schwefelsäure bestand P;.f." */','^;^';^: ,/,'^ /ur Auf si häuniung w ei-.¹:-"'-'¹' ■'■'■ ' '- ^ll \erbindnn!: disperg'ei'. -^ ^M'^:"'¹' "'[''."' '',' :»ii den ubenerw ahnten >,'ureii K"^;'-^Vli

\'ei-bimliingen uie

Struktur wurden mi. v.l.. yefuilt. u;k! die Vhian--- ^ u. porösen kerairusi.her. |s₍,.;e,··'.'"■· keramischen !v.^crsch.c-Men nat , ι-, ',-·..■■ sfhiiiten wie viie Isoiic ·> ■ ^ ■■'■ -

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UCMC te

"¹^-; ^l ^" . _u |-;_v-.._n ten ^c U-> ·■ ■ ■ -

I den gEchen^iilhveVhaHn^en _W\c ¹ 6i'*7 -,π Schemen gcmjsch, Mu f wurde weniger als 10 Clwic mi _dj ,

Ϊ mehrerer Sauren aus einer Gruppe '^l1^^ 1 _gang,gen Säuren wie ^P1-^¹^ vSem jedem fcäurc und Schwefelsaure bcsiand IJann Schlamm zur Schäumung weniger als \ u l·

zent eines Metallpulvers B»c«*maß* d.perpe ^ durch chemische Umsetzung ™^η^^η"Χ Sauren Wasserstoff ^^^XL aus einer Gruppe von Metallen gc _Magnesium

Metallen wie Aluminium, hisen. ^Ka™_{nd A}^_erna,,_v Mangan. Nickel. Zinn und Cadim.um ^ .and A « wurde weniger als IGew.chtspro/.cnt eine ^

zugesct/t. die durch chemisch.c Um sejzu g ^ ^^ genannten Säuren Kohlendioxid H^m Gruppe von Verbindungen "¹J^ _u *_hydrogcnb_C1s_P,elsweise aus KalnumkarbonaU Ka^iun > ^ karbonat. Natriumkarbonat und Magncs^ hnu,nH nnnn wurde 7U jedem geschäumten

ι-«-t;ii"u1i)"kfii*· I lieniiiselier -\us Pichle

deiinungskiiclii/ient

Ig-i-rn··)

4.7 .._ ϊ,.} ( ■ 10 ·') 0.7 ·■■ i.O

4,0 — 5.0 ( 10 f) O.b- 1,0

4.8- ">.()(■ 10 ⁽¹) 0.7 1.0

wep't'er aK ¹^ Gew icli'.spro/c.i eines handelsüblichen Biascnstahihsaior¹- /iigc-e!/!. wie ,'.B. Gctreulestarke. :,:cib. /eüuio'-eaeeiai. .....kenes Bim usw. Die Räume

/w;. he.: Jen Innenw ,ü'-diu'gen .f und den <\ußenwan-■.tun..'., η ;^!c iioppe'iw and:^!. ι'. Struktiir würden mit den \.> he^! :.'. ■ 'eli-.cii Schlamuic:! gefuili. und die Schlamme wi'riic upicr Biiilung poröser kei .r.vuschi: Isoiicr-¹ ,..κ,-,.im n-· Hl.isensi.ihii^ai.'¹ \ er/o-jerte

^e s.. liergcs'.eil ei¹ isolic ^..hiehie!; h.itten im e!-.'.-:· die L.!c.ihc;i r.nicisch.ahen wie die . iiieiitcn Jes Vv: Mvei- 2.

IU

i c i

V· .-Tiei^e^tani!:^'.- Vaicrahen ^:c\ e:is. -H>;e!ienü aus

Μ·:·'.;ί. Siilimanti ·ΐ".ο h-a.-'iin wurJen getrennt in eine;

u ,;iVi!:en Losung w-^;i primärem Munv.niumphcisphat

imier H-id'.mi: \on Scliiäir.men gemischt, wobei the

cic:t hcT■ M-.scl'.VL-rl-iiiüiisse \< ic in Beispiel ! Anv. en-

Jiiiig t.<;u!e·!. Γ'.ιηιι wurden in jeden: Schlamm weniger

jjw ;", (iewie'itspr./e¹·; cmc·- Materials gleichmäßig

J^percien das ;\-_Lb \\;ie^;igung kies Schlamms

·. erbta;'.¹." u.irde oder -. erschw .md (oder hei l'nbreritv

haikei: ^e.ii NOiunu'i· ■> cr'ior). '^ ie /erknüHie kleine

i'apierb.iü.c. ^i'.gcirehi. lloi/spane. KunM'nar/k'.igein.

, . Kugeln s\ ;:lhe!:seher vM'gamscher Siibsi.in/en und

dcrt:ieic'rei·. Die R.uü'.ie .^;w Neben der¹ Innenw anduiigen

j ::ik! Jen -\vißenw a;ii.lu:ige!i /^Λ eier doppeiw ar.dige:'

■^iruk;:.- w:!rjen 'vn; Jen so bei-gesiciiien Schlämmer

!."CiU¹I;. D¹C Schi.;m:--.e wurden u!-,^;.c· iiiUluns: jiorosei

^o keramischer Isolierschichten c gebrannt. Wahrend de:

Brennens verbrannten die in den Schlämmen enthalte

nen Materialien (kleine Papierballe. Sägemehl. Hol/spä

nc. synthetische Harze, organische Verbindungen usw.'

und sie verloren ihr Volumen, so daß sich die Sehlämmi

ss in poröse keramische Isolierschichten verwandelter

Die auf diese Weise hergestellten Isolierschichtei

hatten die gleichen Eigenschaften wie die de

Isolierschichten des Beispiels 2. Beispiel 6

Hitzebeständige Materialien aus Mullit. Sillimanit un Kaolin wurden durch getrenntes Mischen in eine wäßnccn Lösung von primärem Aluminiumphosphi (Wassergehall: 40 bis 60%) hergestellt. Den s „, gebildeten Mischungen wurde ein Aggregat ve leichtem Gewicht, wie Perlit (geschäumter Perl, geschäumter Obsidian und dergleichen zugesetzt. « daß sich Schlämme ergaben, deren Zusammenseizui

609 523'c

gen der schraffierten Fläche in I'ig. 12 einsprachen. Die Räume /wischen den Innenwandungen ./ und den Außenwandungen b der doppelwandigen Struktur wurden mil den so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten gebrannt. Diese keramischen Isolierschichten waren porös. Wenn Mullit als hiizebeständiges Material verwendet wurde, betrug die maximale Besiändigkeiistemperatur und der thermische Ausdehnungskoeffizient <ler Isolierschicht mehr als I 100 C bz.\. 8.4 bis 5,5 ■ 10 ". Die Isolierschicht hatte eine Festigkeit, die im Wesentlichen die gleiche wie die der Isolierschicht des Beispiels 1 war. Die Isolierschicht hatte W'ärmeleitfähig keit von 0.3 bis O.b kcal/mh C". die die gleiche 'Aar wie die in den Beispielen 2 bis '"> festgestellte. Daher war diese keramische Isolierschicht besonders als Isolier-Blasse für den Kontaktkonverter 500 brauchbar (sou ohl Biit der körnigen Kalalysatorart wie auch mit der Bonigwabenförmigen Katalvsatorarl). der eine hohe Festigkeit und erhöhtes Isoliervermögen erforderte. Fs Wurde festgestellt, daß die keramischen Isolierschichten mit Sillinianit und Kaolin als feuerfestes Material die gleichen ausgezeichneten Eigenschaften wie die keramische Isolierschicht mit Mullit aufwies.

Beispiel 7

Fs wurden neue Schlämme dadurch hergestellt, daß nian Schlämmen mit den Zusammensetzungen des Beispiels b die in Beispiel 2 eingesetzte Säure bzw. Säuren und Metallpulver zusetzte, die durch I Imsetzung Wasserstoff bildeten, oder es wurden die Säure oder Säuren und die mit der Säure unter Bildung von Kohlendioxid reagierende Verbindung entsprechend Beispiel 3 zugesetzt, oder es wurde der in Beispiel 4 verwendete Biascnstabilisator oder das in Beispiel 5 verwendete Material eingesetzt, das beim Festwerden des Schlamms sein Volumen verlor. Die Räume zwischen den Innenwandungen und den Außenwandungen b der doppelwandigen Strukturen wurden mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten _t· gebrannt. Die den Schlämmen zugesetzten Substanzen und Materialien begünstigten die Bildung der porösen Struktur in den keramischen Isolierschichten. Diese Isolierschichten hatten die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschichten des Beispiels b.

Beispiel S

C'ordierit wurde mn einer wäßrigen Lösung \on primärem Aluminiumphosphat unter Bildung eines Schlamms gemischt. Der erzeugte Schlamm hatte die folgende Zusammensetzung:

Zusammensetzung

Gewichtsprozent

Cordierit 50 bis 70%

Eine 5O°/oige wäßrige Lösung von 30 bis 50% primärem Aluminiumphosphat

Durch einfaches Eingießen des so hergestellten Schlamms wurde der Raum zwischen der Innenwantlung a und der Außenwandung b der doppelwandigen Struktur gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung tiner keramischen Isolierschicht c gebrannt. Diese keramische Isolierschicht hatte eine Wärmeleitfähigkeit Von 0,5 bis 0.7 kcal/mh"C. eine maximale Bcständiglceitstemneratur von 1100⁰C. einen Wärmeausdehnungskot, llizienten von weniger als 2 ■ U) ^h und eine ausgezeichnete Festigkeit. Diese keramische Isolierschicht war daher als Isoliermasse besonders geeignet für den Saninielrc.iktor 200, der einen erhöhten Scliw ingungsw iderstand und eine hohe Festigkeit erlordert. da er den Schwingungen lies Motors 100 direkt ausgesetzt ist.

Beispiel 4

Cordierit wurde in einer wäßrigen Lösung von primärem Alummiumphosphai unter Verwendung des gleichen Miscln erhalinisses wie in Beispiel K unter Bildung eines Schlammes gemischt. Diesem Schlamm wurden weniger als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren aus einer Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure. Chlorw asscrstollsäure und Schwefelsaure bestand.

Anschließend wurde in dem Schlamm /weeks Aufschlämmung weniger als 1 Gew ichispro/eni eines MetallpuKeis gleichmäßig dispergiert. das durch chemische I imsetzung mit den genannten Saurer Wasserstoll lieferte und aus einer Gruppe ausgewählt wurde die aus Metallen wie Aluminium. Lisch. Kalzium. Magnesium. Mangan, Nickel. Zinn und Cadmium bestand. Der Raum zwischen der Innenwandung ,/ und der Außenwandiing h tier doppelwandigen Struktur wurde mit dem so schäumend gemachten Schlamm gelullt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer keramischen Isolierschicht l gebrannt. Die Isolierschicht war porös und halte eine maximale Beständigkeitsiemperatur \on 1100 C und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von wet'·· get" als 2 ■ 10 "\ Diese Daten waren die gleichen wie Jk der Isolierschicht ties Beispiels 8. Andererseits hatte diese Isolierschicht eine etwas geringere FesuL'kcn aN die Isolierschicht des Beispiels 8 und emc W'ärmcieitla· higkcit von 0.3 Sis O.b kcal'mh C. die nvJriger war al· die in Beispiel 8 erhaltene Wärmeieiii.niigkei; Da'nei war diese Isolierschicht besonders geeignet /ut Isolierung i\cr doppelwandigen Auspuffleitung WO. dei Aiispufftöpfe 400 und 600 und des Isoherdeckels 700. Jk cmc komplizierte Gestalt und Konstruktion haben uiu cmc ausgezeichnete Isolierung bei mittlerer Fesiigkei¹ erfordern.

B e ι s ρ ι e ^:

I 0

Cordten! wurde >'■'■ einer wäßrigen Losuni; \or primärem Aluminiumphosphat bei gleichem Mischlings

so verhältnis wie in Beispiel 8 unter Bildung eine Sihlamms gemischt. Diesem Schlamm wurden wcnigci als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Sauren au¹ der Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure. Chlorwasserstoffsäure, und Schwefel säure bestand. Dann wurde in dem Schlamm zweck' Aufschlämmung weniger als 1 Gewichtsprozent cinei Verbindung dispergiert. die durch chemische l'msct zung mit den genannten Säuren Kohlendioxid ergab um aus dei Gruppe ausgewählt wurde, die aus Verbindun gen wie Kalziumkarbonai, Kalziumhydrogcnkarbonat Natriumkarbonat und Magnesiumkarbonat bestanc Der Raum zwischen der Innenwandung a und de Außenwandung Z> der doppelwandigen Struktur wurdi mit dem geschäumten Schlamm ausgefüllt. Dc

(\s Schlamm wurde unter Bildung einer porösen kerarrn sehen Isolierschicht c gebrannt. Diese keramisch^ Isolierschicht hatte die gleichen Eigenschaften wie du Isolierschicht des Beispiels 9.

\l

Beispiel

Cordierit wurde bei dem gleichen Mischungsverhältnis wie in Heispiel 8 in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphal unter Bildung eines Schlamms gemischt. Diesem Schlamm wurden weniger als IO Gewichtsprozent einer oder mehrerer Sauren aus einer Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Sinnen wie Phosphorsäure, Chlorwassersioffsäure und Schwefeliäure bestand. Dann wurde in dem Schlamm /weeks ' ■ Schäumung weniger als 1 Gewichtsprozent eines l*1etallpulvers divergiert, das durch chemische Umseltung mit den genannten Säuren Wasserstoff lieferte und »us einer Gruppe ausgewählt war, die aus solchen Metallen wie Aluminium. Eisen. Kalzium. Magnesium. ¹^ klangan. Nickel. Zinn und Cadmium bestand. Alternativ Hürde weniger als i Gewichtsprozent einer Verbindung tugesetzt. die durch chemische Umsetzung mit den fenannten Säuren Kohlendioxid lieferte und aus einer mippe von Verbindungen ausgewählt war. die aus -ⁱ Verbindungen wie Kalziumkarbonat. Kal/iumhydro fcnkarbonat. Natriumkarbonat und Magnesiimikarho ttat bestand. Dann wurden zu dem geschäumten Schlamm weniger als 5 Gewichtsprozent eines handelsüblichen Blasenstabilisators zugesetzt, wie /. B. Getrei- »-"■ (Jcstärke. Eigelb. Zelluloseacetat, trockenes Blut usw. Dieser Raum zwischen der Innenwandung .; und der Außenwandung b der doppelwandigen Struktur wurde In it dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm Wurde unter Bildung einer porösen keramischen v-Isolierschicht c gebrannt. Der Blasenstabiiisator \ erzogene die Schäumungsgeschw intligkeit und siabilisierte die Blasen, so daß eine gleichmäßige Schäumung eintrat. Die auf diese Weise erzeugte Isolierschicht hatte im v. esentliehen die gleichen Eigenschaften wie die *·■ !isolierschicht des Beispiels 4.

Beispiel 12

t'ordierit wurde in wäßriger Lösung von primärem Aluminiumphosphat bei gleichem Mischungsverhältnis j wie im Beispiel 8 unter Bildung eines Schlamms eingemischt. Dann wurden in dem Schlamm weniger als 15 Gewichtsprozent eine:. Materials gleichmäßig ths-'pergicrl. das beim Festwerden des Schlamms verbrannte otter verschwand (oder wenigsten sein Volumen .;-verlor, wenn es nicht brannte), wie /. B. zerknüllte kleine Papierbälle. Sägemehl oder Holzschnitzel, synthetische Harzkugeln. Kugeln aus synthetischen organischen Substanzen usw. Der Raum /wischen der Inncnwandung j und der AuiJcnwandung b der dcppclw antligen > Struktur wurde mit dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildjng einer porösen keramischen Isolierschicht r gebranni Während des Brennens verbrannte das in dem Schlamm enthaltene genannte Material, wie kleine Papierbälle, ss Sägemehl. Holzschnitzel, synthetische Har/c. organische Substanzen usw. Dabei verloren diese Materialien ihr Volumen, so daß sich der Schlamm in ene poröse keramische Isolierschicht verwandelte. Die auf diese Weise gebildete Isolierschicht hatte die gleichen t>o Eigenschaften wie die Isolierschicht des Reispiels 4.

Beispiel 13

Cordicrit wurde in eine wäßpge Lösung von primärem Aluminiumphosphat (Wassergehalt: -40 bis (κ 60%) eingemischt. Dem so gebildeten Gemisch wurde ein Aggregat mit leichtem Gewicht zugesetzt, wie Perlit (geschäumter Perlit) geschäumter Obsidian und dergleichen, so daß sich ein Schlamm mit der in Fig. 12 gezeigten Zusammensetzung ergab. Der Raum /wischen der Innenwand ;i und der Außenwand h der doppelwandigen Struktur wurde mit dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer porösen keramischen Isolierschicht gebranni. Die maximale Besiändigkeiistemperatur und der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser keramischen Isolierschicht betrug mehr als 1100 C bzw. weniger als 2-10 ". Diese Isolierschicht halle eine Festigkeit, die im wesentlichen gleich tier der Isolierschichten ties Beispiels 1 war. Diese Isolierschicht hatte eine Wärmeleitfähigkeit \ on 0. Ϊ bis 0,6 kcal mil C . die gleich tier Wärmeleitlähigkeii bei den Beispielen 4 bis 12 war. Daher ist diese keramische Isolierschicht besonders geeignet als Isolierkörper für den Kontaktkonv erter 500 (sowohl mit körnigem Katalysator wie auch mit honigwabenförmigem Katalysator), tier eine hohe Festigkeit und ein ausgezeichnetes Isoliervermögen erfordert.

Beispie! 14

Es wurden Schlämme hergestellt, wobei dem Schlamm mit der Zusammensetzung des Beispiels 1 ! die in Beispiel ^q verwendete Säure bzw. Säuren und Metallpulver zugesetzt wurden, die mit tier Saure unter Bildung von Wassersiol'l reagierten. Altern.itiv wurden die in Beispiel 10 \ erwendcic Saure bzw >,iurcn und die Verbindungen zugesetzt, die mit J-, ■' Saure unter Bildung vtm Kohlendioxid reagierte. Schk !'-Ii₁Ii wurde alternativ tier in Beispiel 11 verwendete Bi.iscnstahilisator zugesetzt oder das in Beispiel 12 verwendete Material. Jas heim 1 estwerden ties Schlamms sein Volumen verlor. Die Räume zwischen den Innen« andungen :i und den Außenwandungen Z¹ tier doppelwandigen Strukturen wurden mit ilen so hergestellten Schlammen gefüllt. Die Schlamme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten t' gebrannt Die dem Schlamm zugesetzten Substanzen und Materialien begünstigten die Porosität in den keramischen Isolier schichten. Diese Isolierschichten hauen die gleit heu Eigenschaften wie die Isolierschichten des Beispiels tv

Λ π einem Automobil winde ein Λ hg.·.-· emigungssx Mem angebracht, bestehend aus einem s.inimelreaktoi 2(K). der Abgasleitung WO. dem isolierdcckel 700. deiv Ki'iitaktkonverter 500 mit körnigem Katalysator, den¹ Kontaktkonverter 500 mit honigwabenförmigem Katalysator usw.. die mit den N <i'crniassen der Beispiele i bis 14 versehen waren. Das Automobil wurde IdOOO kiv aiii einer holprigen Straße gefahren, um die Leistung der genannten Isoliermassen zu prüfen. Das Ergebnis war. daß die keramischen Isolierschichten c keine Minderung des Isoliervermögens zeigten und auch keine Zeichen von Rißbildung oder Zerfall.

Die keramischen Isolierschichten der obigen Bcispie Ie können bei einer Temperatur von mehr als 500 I gebrannt werden, wohingegen beispielsweise eir Isoliersteg bei Temperaturen von mehr als lOOO'C gebrannt wird. Die keramischen Isolierschichten lasser sich daher erheblich besser verarbeiten. Da diese keramischen Isolierschichten vor dem Brennen in Forn eines Schlamms vorliegen, besteht ein wesenthchei Vorteil bei ihnen darin, daß Räume in einer doppelwan digen Struktur mit komplizierter Gestalt leicht mit den Schlamm gefüllt werden können, so daß sich gleichmä ßigc Isolierschichten bilden.

Weiter hat sich gezeigt, daß die Isolierschichten dei Erfindung bei der Herstellung Materialkosten erfor

dem, die nur etwa ein Viertel der Kosten einer Isolierschicht aus keramischen Fasern betragen. Die maximale BeständigKeitstemperatur kann von 800⁰C für die Isolierschicht mit keramischen Fasern auf mehr als 1000"C gesteigert werden.

Ferner haben die Isolierschichten der obigen Beispiele gezeigt, daß sie wiederholten Wärmeschocks befriedigend standhalten können, die durch abwechselnde Anwendung einer Temperatur von 100G'C und von kaltem Wasser erzeugt wurden, da sie einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 5.3 · 10" haben.

Der als hitzebeständiges Material in den obigen Beispielen verwendete Mullit. Sillimanit und Kaolin besteht aus S1O2(Siliziumdioxid). AI2O3 (Aluminiumoxid) und MgO (Magnesiumoxid). Sie haben die in der schraftierten Fläche der Fig. 13 gezeigten Zusammensetzungen.

Die anderen Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die F ig. 14 bis !8 erläutert. Die in den in Fig. 14 bis !K lo/ci'u η Ausführungsformen verwendeten keram.sehen M^'c wurden hergestellt durch Mischen von Perl·; Cordier.;

[(Mg.Fe):-Al J(SuAI i)Ou]

und primärem Aluminiuniphosphat [AI(IL¹Pf )-)■] und dann Brennen. Von diesen keramischen Stoffen wurden die mit den Zusammensetzungen, die in Fig. 14 durch Punkte angegeben sind, verschiedenen Versuchen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. In Fig. 14 ergibt jede Grundlinie des Dreiecks die Gewichtsprozente einer Substanz an. die an der der jeweiligen Grundlinie entsprechenden Spitze des Dreiecks angeschrieben ist. Die Prozentangaben (%) sind zwischen den Grundlinien und den Spitzen in Bereiche von 10% unterteilt, wobei die Grundlinie U% und die Spitze 100% angibt. (Der Punkt 4 beispielsweise gibt eine Zusammensetzung von 40% C'ordierit. 10% Perlit und 50% primärem Aluminiumphosphat an). In Tabelle 3 entsprechen die Zahlen in der linken Spalte unter »Nr.« den Punkten in Fig. 14. Ein keramischer Stoff mit einer durch eine dieser Zahlen gegebenen Zusammensetzung ist in der Tabelle durch seine Hitzebeständigkeit. Schwingungsbeständigkeit. Füll verhalten. Isoliervermögen, thermisches Ausdehnungsvermögen und eine Gesamibewertung spezifiziert. In Tabelle 3 bedeutet die maximale Besländigkeilsteni[.ieralur eine Temperatur ( C), bei der der geprüfte keramische Stoff eine prozentuale Volumenkontraktion von weniger als 1% nach kontinuierlichem fünfstündigem Brennen zeigt. In der Spalte der Schwingungsbeständigkeit bedeutet das Symbol »©« einen keramischen Stoff, der einen Test bestanden hat. bei dem ein Raum in einer doppelwandigen Leitung mit einem Innendurchmesser von 30 mm und einem Außendurchmesser von 55 mm mit einer Probe gefüllt, einer kontinuierlichen fünfstündigen Schwingung mit einer Frequenz von 9 OHz und einer Schwingungsbeschleunigung von ± 45 g ausgesetzt wurde (g bedeutet die Beschleunigung der Schwerkraft). Das Symbol »G.< bezeichnet einen keramischen Stoff, der durch eine fünfstündige kontinuierliche Prüfung bei einer Frequenz von 90 Hz und einer Schwingungsbeschleunigung von ±20g gegangen ist. Das Symbol »x« zeigt einen keramischen Stoff, der während des Tests unter Bedingungen zerstört oder pulverisiert wurde, die milder als die Bedingungen der beiden vorgenannten Tests waren. Das Füllverhalten wird ausgedrückt als Viskosität (Poise) durch die Leichtigkeit, mit der ein in F i g. 2 gezeigtes Gehäuse mit einem speziellen keramischen Stoff gefüllt wurde, wobei auf das Gehäuse eine Schwingung übertragen wurde. Das Svmboi <i§^;" zeig; einen leicht erfüllbaren keramischen Stuft a:'· (weniger als 400 Poise), das Symbol ·■.-■« bedeute; einer. schwierig einf'.illbaren keramische;] Stoff (mehr jK b00 Poise) jnd das Symbol »-O¹· zeig! einen kc.-.iu:: sehen Stoff an. der mittelleieiü euM'ullbar v. (^4|;!' γ·ρ bOO Poise). Das Symbol »©·. :n der Sp.:ilc de-Isolicrvermögens zeig; einen ker,',mische:· S'..'¹: -i' dessen Wärmeleitfähigkeit be; H(X) C kIc::^; .. 0.3 kcal/hm ( ist. Das Symbol .;.'■·< bedeutet eine:; keramischen Stoff, dessen Wai neleiti jhigkei· ■■'-.■ 800 C in dem Bereich von 0. ΐ ^ur ^l!.4 kcai. hm ( lieg.;. Das Symbol »*« bedeute: einen Stul! liessc!; Wärmeleitfähigkeit bei SOOC ;iher O.^r, k-.-,:i ^;i,n : betragt. In der Spalte des Wa; meausdchnun;:^ ei i¹.;' tens bedeutet das Sy mbol -©·. eiiieü keramm neu Si..·;. der einen Wärmeausdehnungskoeiiiziente;: .<■!', 2 l-t< 3.5 ■ 10 ^h zeigte, wenn er m einem !"empei aiurhcrcuj' zwischen Zimmertemperatur und f^OO C umcr Hei:;;; z.ung eines Prüfstabes (5 O 40 cm) aii^ die^s-n, keramischen Stoff geprüft wurde. Das Svinioi bezeichnet einen Stoff, der einen Wärmeaiisdehnuiig-koeffi/.ientcn unter den gleichen i'rtifbedinguiige'i \o;· 3,5 bis 5-10 ^e zeigte. Schließlich bedeutet das S>mhni ;>X« einen keramischen Stoff, der unier den gleiche:· Prüfbedingtingen einen V\'ärmeausJehnungskoei!i/ie:'. ten von mehr als 5 ■ 10 ' zeigte. In der Spalte ;k : (lesamibewcrtung bedeutet da·- Svmbol ' ■■ eirn-u keramischen Stoff. di:v unter Be^iicksiehtigur.g aüc: vorstehend beschriebenen Prüfdaie·¹ als ausge/eichnc: bewertet wurde. Das Symbol .)·,3ϊι< liedcutet einci keramischen Stoff, der als mittelgü; zu be/eich'ien >;. und das Symbol » >- ■< bezeichnet e:ni;n als w en^!;.vr >·:■■ zu betrachtenden keramischen Stoff.

Eigenschaften keramischer Stoffe

Tabelle	3	C 'lewichispi ι	>/em	l.it'ensch.'.iic	■n	Schw Hi-	IuII-	Isolier-	Warmciur	Be
Sr.	Bestandteil.	iVrlii	l'nniäres	Maximale	gunps	ve-πικ'μι	.■ti ·. emingi-i!	dihnungs-	Wertung
	Cordieril		Aliiniiiiiu'¹¹.	Hi'siamli}.¹-	be-			ve-rlialten
			phosph.it	kens·	ständigen
				liMiper.itiiE ι ■ :	Q	@		©
		0	70		@	©		^:,o)	A
1	30	0	40	] ·;)()		@
2	b0	10	70	I i 3i)	©	@	©	®
]	20	10	50	1 !I¹I!	©			(O)
4	40	10		! !(Ό
5	b0

Fortsetzung

Mr. Ik-staiidleil. (iciAichispin/cni

Cordieril l'criil l'ninarcs

Aluminium pliiisph.il

Maximale

Sch« ;nfiinys-

kcitv

lciiipcr.iliir sKiiuliukcit

( η

IsullLT-

v crnii tuen

Wärmeuuv Ik¹
dchpunys- ui
\ erhalten

20
40
50
30
40

20
20
20
30
30

60 40 30 40 30

1100 1050 1100 1050 1050

40

Aus den in der Tabelle aufgeführten experimentellen Ergebnissen ist klar, daß diese keramischen Stoffe im allgemeinen eine sehr überlegene Qualität zeigen und insbesondere eine hohe maximale Temperaturbeständigkeit, eine ausgezeichnete Schwingungsbeständigkeil (sehr ausgezeichnet), beachtliche Isoliereigenschaften und sehr kleine Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Insbesondere die keramischen Stoffe mit Zusammensetzungen, die in Fig. 14 durch Punkte in tier von der gestrichelten Linie umgebenen Fläche angezeigt sind, sind auch in anderen Eigenschaften als 2s den vorerwähnten überlegen. Sie sind sehr geeignet zur Verwendung als stoßdämpfendes Material für ein Abgasreinigungssystem, das bei erhöhter Temperatur arbeitet und auf das starke Schwingungen fibertragen werden. Der als Komponente in den oben beschriebe- ->o nen Keramikmassen verwendete Perlit kann durch Obsidian ersetzt werden, und das primäre Aluminium phosphat kann durch primäres Zinkphosphat oder durch Tetrawasserstoff magnesiumphosphat ersetzt werden. In der folgenden Beschreibung haben die erfindungsgemäß verwendeten keramischen Stoffe Zusammensetzungen geeigneter Gewichtsprozente einer leichten Masse (mit einer maximalen Temperaturbeständigkeit von mehr als 1000 C), Cordierit una Phosphat verbindungen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 15 erläutert. In Fig. 12 bezeichnet die Zahl 520 eine zylindrische wabenförmige Struktur, durch die sich eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Abgaskanälen in axialer Richtung erstreckt. Ein Katalysatormetall befindet sich auf den Oberflächen dieser Abgaskanäle. Die wabenförmige Struktur 520 hat die Fähigkeit, das Abgas zu reinigen. Allgemein besteht die wabenförmige Struktur 520 aus Cordierit, und es ist bekannt, daß die Wabenstruktur 520 so einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Die Zahl 510 bezeichnet ein Gehäuse, das gewöhnlich aus Metall hergestellt ist und aus einem zylindrischen Wabenbehalter 511, einem Eintrittsteil 512 und einem Austrittsteil 513 besteht, wobei die beiden letzteren kegelige Gestalt haben und an beiden Enden des Wabenbehälters 511 angebracht sind. Eine erforderliche Anzahl von Gießöffnungen 553 und Ausbreitungslöcher 551 sind in dem Wabenbehalter 511 vorgesehen. Auf der Innenwand des Wabenbehälters 511 sind mehrere Vorsprünge 552 angeordnet. Die wabenförmige Struktur 520 befindet sich in dem Wabenbehalter 511 des Gehäuses 510. Zwischen der Außenwand α der Wabenstruktur 520 und einer Innenwand ödes Wabenbehälters 511 befindet sich ein Raum für die keramische Masse c Das Eintrittsteil 512 und das Austi ittsteil 513 des Gehäuse:, 510 sind mit ihren weiten Enden an beiden Enden der Außenwand der

O O

Wabenstruktur 520 sicher befestigt, so daß Eintriitsteil 512 und Austrittsteil 513 nicht mit dem Wabenbehalter 511 in unmittelbaren Kontakt kommen. Das Symbol c bezeichnet die oben beschriebene keramische Substanz, die durch eine weiter unten in Verbindung mi! der Methode der Montage erläuterten Arbeitsweise in den genannten Raum gebracht wird. Die keramische Substanz c fließt dicht an die Außenwand n der Wabenstruktur 120 und die Innenwand £>des Wabenbehälters 511 des Gehäuses 510. Die Zahlen 557 und 557' bezeichnen ringförmige Zwischenlagsplatten. die zwischen einem Ende der Wabenstruktur 520 und dem weiten Ende des Eintrittstcils 512 des Gehäuses 510 bzw. /wischen dem anderen Ende der Wabenstruktur 520 und dem weiten Ende des Austrittsteils 513 des Gehäuses 510 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind beide Enden der Wabenstruktur 520 fest mit den Zwischenlagsplatten 557 und 557' fest verbunden, mit denen das Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 bzw. das Austrittsteil 513 des Gehäuses 510 wiederum fest verbunden sind.

In der oben beschriebenen Konstruktion wird das Abgas einer Verbrennungskraftmaschine H durch das Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 eingeführt, wie durch den Pfeil A gezeigt ist. Das Abgas strömt durch die Kanäle der Wabenstruktur 520 und weiter durch den Austrittsteil 513 des Gehäuses 510. wo es an die Außenluft abgegeben wird, wie durch Pfeil B gezeigt ist. Wenn das Abgas durch die Kanäle der Wabenstruktur 520 slrömt, werden die schädlichen Bestandteile des Abgases, wie Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide durch Umsetzung mit dem auf den Oberflächen der genannten Kanäle befindlichen Katalysator entfernt. Das in den Eintritisteil 512 des Gehäuses 510 eintretende Abgas hat gewöhnlich eine Temperatur von einigen H)O C" (400 bis 500' C). Infolge der durch die Umsetzung der schädlichen Bestandteile erzeugten Reaktionswärme erhöht sich die Temperatur der Wabenstruktur 520 auf SOO⁰C. Wenn die Verbrennungskraftmaschine Emit hoher Leistung läuft und mit hoher Drehzahl rotiert, steigt die Temperatur der Wabenstruktur 520 insbesondere auf mehr als 800"C. Die Wärme der Wabenstruktur 520 wird auf den keramischen Stoff rund das Gehäuse 510 übertragen, so daß die Temperaturen des keramischen Stoffes c und des Gehäuses 510 ansieigen. Gleichzeitig tritt eine Wärmeausdehnung in dem keramischen Stoff c und dem Gehäuse 510 ein. wobei die Ausdehnung in dem Ausmaß erfolgt, das dem einsprechenden Wärmeausdehnungskoeffizienten entspricht. Wenn daher bekannte Massen und Materialien verwendet werden, besteht die große Wahrscheinlichkeit, daß sich der keramische Stoff i'von der Wabenstruktur 520 und dem Wabenbehalter 511 des Gehäuses 510 infolge der Unterschiede der Wärmeaus-

dehnungskoeffizienten der Wabenstruktur 520 des keramischen Stoffes c und des Wabenbehäkers 511 des Gehäuses 510 abhebt. Auch die Zerstörung des keramischen Stoffes c tritt ein. was ein ernstes Problem darstellt, Nach der vorliegenden Erfindung jedoch hebt sich der keramische Stoff c· niemals von der Waben-Struktur 520 ab, da — wie aus Tabelle 3 zu entnehmen ist — der keramische Stoff c einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 2 bis 3,5 · 10 ^r aufweist, der im wesentlichen der gleiche wie der Ausdehnungskoeffizient der Wabenstruktur 520 ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuses 510 beträgt 12 bis 14 · 10-° da das Gehäuse 510 aus Metall besteht. Dieser Wärmeausdehnungskoeffizient ist von lern des keramischen Stoffes csehr verschieden. Wegen des ausgezeichneten Isoliervermögens des keramischen Stoffes c, das auf Grund der Daten der Tabelle 3 lcich? »erständlirh ist, wird die von der Wabenstruktur 520 auf den Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 übertragene Wärme wesentlich verringert, wenn die Wärme durch den keramischen Stoff e übertragen wird. Wenn das Mittelteil der Wabenstruktur 520 eine Temperatur von 800 C hat, kann die Tempeiatur des Wabenbehäliers 511 des Gehäuses 510 bei etwa 200 C gehalten werden (bei einer Dicke des keramischen Materials c von 10 mm). Die Differenz /wischen den Wärmeausdehnungen des keramischen Materials «.'und des Wabenbehälters 511 des Gehäuses 510 ist sehr klein, so daß das Abheben des keramischen Materials c von dem Wabenbehälter 511 verhindert werden kann. Außerdem sind mehrere Vorsprünge 552 auf der Innenseite der Wandung des Wabenbehälters 511 des Gehäuses vorgesehen, wie in F i g. 1 5 gezeigt ist. Diese Vorsprün fcie 552 greifen in das keramische Material fein, so daß das Abheben des keramischen Materials von dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 sicher verhindert nverden kann. Der Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510. der Fintrittsteil 512 und der Austrittvteil 513 sind derart konstruiert, daß der Erstere und die beiden Letzteren nicht in unmittelbaren Kontakt miteinander kommen können, da das keramische Material c dazwischen angeordnet ist und so die Wärme aus den letzten beiden nicht direkt auf das Ersiere übertragen Werden kann (das Eintriitsteil 512 erreich: eine Temperatur von mehreren 100 ,die im wesentlichen die Temperatur des eintretenden Abgases ist. während das Austnttsieil 513 eine Temperatur von etwa 800 ( «mummt, die im wesentlichen die Temperatur des aus der Wabenstruktur 520 abströmenden Abgases ist). Diese Konstruktion dient ebenfalls da/11, das Ablieben des keramischen Materials r/u verhindern. Wenn durch irgendeinen ZuIaIl das Ablösen erfolgt, hindern die Vorsprünge 552 das keramische Material fan jeglicher Bewegung, !is besieht keine Möglichkeit einer Zerstörung des keramischen Materials c. da es eine maximale Besländigkeitstempcratur ^he Temperatur, bei der das Material einen kubischen Kontrakiionskoefiizienten Von mehr als 1 % nach fünfstündigem kontinuierlichem Rrennen hat) von mehr als 1000 C" hai. w ie sich Tabelle 3 entnehmen läßt, Fine Zerstörung ;ntt ;ni, ■; deshalb nicht ein. weil die Schw inijungMvsiandigkeii des keramischen Mateiials i'scin hoch is; Πιο Wabinsiriik tür 520 wird daher so siel,er in din, Gehäuse 510 gehallen, daß --- selbst wenn c-Jen Schwingungen¹ eines Automobils, in dem sie .ingebi acln ist. odei Jen Schwingungen einer V'erbivnnungskraltmaschine / ausgesetzt isl — die- Wabenstruktur 520 sich nicht in dem Gehäuse 510 bewegt und so jegliche Möglichkeil

einer Zerstörung vollständig ausgeschlossen isi. Um die nachzuweisen, wurde ein Versuch unternommen. Ix dem ein brennendes Abgas mit einer Temperatur \o 950 bis 1000 C durch die Wabenstruktur 520 geleite und gleichzeitig eine Schwingung mil einer Schwin gungsbeschleunigung von ± 45 g 200 Stunden lang a die Wabenstruktur 520 angelegt wurde. Am Ende de Versuches wurde gefunden, daß die Wabenstruktur 52i nicht zerstört war. In einem praktischen (ahrversuci mit einem Kraftfahrzeug wurde nach einer Fahrstrecke von 20 000 km keine Besonderheit an der Wabenstruk tür 520 beobachtet. Es ist leicht zu bemerken, daß Ja Ab^as niemals an einer anderen Stelle als duah Ji, Kanäle der Wabenstruktur 520 strömt, da die Außer, wand dor Struktur 520 von dem keramischen Material umgeben ist.

Die Fig. Ib und 17 zeigen Ausfiihrurigslormen. dii Weiterentwicklungen der Ausführungsform de-Fig. 15 sind, die weiter oben schon erläutert wu;Je. Nachfolgend werden die Aiisfiihrungsformcn ,-■ Fig. Ib und 17 im Vergleich zu der Ausfuhrungsjor π der Fig. 15 erläutert. Bei der Ajsfuhriingst.irn- j,-i Fi ii. Ib sind an beiden Enden des Wabcnlv.-haitcrs 51 ι des Gehäuses 510 Flansche 2./ und 2,7' angeo-dne; I)₁ Flansche 2b' und 2c sind gegenüberliegend zu eiv^.: Flanschen 2a' und 2a" an den weiten Enden J-.--Eintnttsieils 512 und des Austrittsieils 513 ai geouir.-ei Ein Isoliermaterial 558 befindet sich /wischen .:-.,; Flansch 2a des Wabenbehälters 511 und dem l-lai.s.¹ 2b' des Eintrittsteils 512. Die Flanschen 2a und 2b -,-miteinander durch mehrere Schrauben 559 \erbu:uk-; Ein Isoliermaterial 558' befindet sich /wischen Jenanderen Flansch 2.7" des Wabenbehälters 511 und den-Flansch 2c^v des Austrittsteils 513. Die Flanschen 2.7 i.u: 2c' sind miteinander durch mehrere Schrauben 554 verbunden. Der Wabenbehälter 511 des Gehabe·- 5Hi ist mit dem Einintisteil 512 und dem Austruisici! 51 i durch die genannten Flanschen mittels Schrauben 55M und 559' verbunden. Eine Zwischenlagsplaite 557 inzwischen einem Ende der Wabenstruktur 520 und Jc:; Eintrittsteii 512. und eine linterlagsplaiie 557 is< zwischen dem anderen Ende der Wabenstruktur 520 und dem Aiistrittsteil 513 angeordnet. Die Isoliermaierialstücke 558 und 558' haben beide ringloi'niige Cic-.i.ilt. Sie können aus einem bekannten Isolicrmaicnai bestehen, wie Keramikfaser, Asbest usw. Ik; de" Ausführungsform der Fig. In wird die Warme Jcr Wabenstruktur 520 durch das keramische Malen,:^; . isoliert, und die Wärme des Finirilisteils 512 und Ji-s Austnttsteils 513 des (iehäuses 510. die durch da·-. hindurchfließende Abgas erhitzt werden, wird durch J;-.. Isolaiorsuiekc 558 und 558' isoliert. Daher kann J,; Ausmaß des Teniperaluransiiegs in dem Wahenbehältcr

511 des Gehäuses 510 sehr viel geringer gehaiien werden als :xi der Ausführungstorm der I" ι g. i 5. so daß die Temperatur des Wabenbehälters 511 au! etwa I 50' C begrenzt ist. Das Abheben des Keramikmaieriais I¹VOiI dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 w ird so sicher verhinderl und damn die Möglichkeit \ ι. niiieiie^;: daß die Wabenstruktur 520 zerstört w :al

Is wird ι¹,mehr die in Fig. !⁷ ge/cigic X-.:¹-!¹.:!- niiigsliirin . ,-lautcri. Lm W abenbehiilter 511 cmi· ( κ h.iiises 510 Ιχ-steht aus emeiii Skick im. den. ! liiluhi liiij' •,icil 512 und Jem Λυ--'¹ i'lsu ι 513. e.i. inneres I iinntlsgehaiise 5M),7 und ein inneres Xustiris gehäuse W)h sind auf der Inneiiseile Je· Ijnintisieils

512 bzw. Jls Ausuutsieils 513 vorgesehen. Das innere hiniriitsgehause 5W),7 unil das innere

5όθί> hüben kegelstumpfförmige Form. Ihre Enden mil dem größeren Durchmesser sind an beide Enden der Außenwandung der Wabenstruktur 520 angeschlossen, so daß /wischen dem inneren Eintrittsgehäuse 560;i und dem Eintritisteil 512 des Gehäuses 510 sowie /wischen dem inneren Austrittsgehäuse 5606 und dem Austrittsteil 513 des Gehäuses 510 Hohlräume gebildet sind. Diese Räume sind mit einem kerui.-.ischen Material ein gleicher Weise gefüllt wie der Raum, der durch die Außenwand der Wabenstruktur 520 und der innenwand des Wabenbehälters 511 des Gehäuses 5i0 begrenzt ist. Die keramischen Körper c in den genannten zwei Räumen bilden einen einzigen Körper aus dem Material C. Ein keramisches Fasermaierial 561 ist zwischen dem Wabenbehälter 51) und dem keramischen Material c angeordnet.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion wirken die Wärme der Wabenstruktur 520 und des strömenden Abgases dank der isolation durch das keramische Material c nicht direkt auf irgend~ineo Teil des Cichnuses 510 ein, so da/3 dessen Temperauir auf einer flöhe gehalten werden kann, die im wesentlichen der Temperatur des Wabenbehälters 511 der Auslührungsform der Fig. lh gleich ist. Im Ergebnis und die Wärmeausdehnung des Gehäuses 510 so gering gehalten, das ein Abheben des keramischen Materials r von dem Gehäuse 510 vermieden wird. Da das keramische Material c ein einziger, nicht einfach zylindrischer, sondern taschenförmiger Körper ist. kann das Abheben wirksam vermieden werden, ohne daß im Gegensatz zu den Ausführungen der F i g. 1 5 und Ib Vorsprünge auf der Innenwand des Gehäuses 510 vorgesehen sind. Selbst wenn ein Abiösen eintritt, kann die Bewegung des keramischen Materials c vermieden werden. Selbstverständlich erreicht man ein günstigeres Ergebnis, wenn man Vorsprünge auf der Innenwand des Gehäuses 510 anordnet. Das keramische Fasermaierial 561 absorbiert auf Ci rund seiner Flexibilität die Warmeausdehnung des Gehäuses 510. Selbstverständlich kann das keramische Easermaterial 561 bei den Ausführungsformen der I" i g. 15 und Ib in gleicher Weise wie bei dieser Ausführungsform eingesetzt werden. An Stelle des keramischen Fasermaterials 561 kann Drahtgaze aus Edelstahl eingesetzt werden. Außerdem können der Wabenbehälter 511 des Gehätiscs 510, der Eintrittsteil 512 und der Ausiriitsieil 5H als getrennte Teile hergestellt werden, die anschließend miteinander verschraubt oder anderweitig verbunden w erden

Hei den oben beschriebenen Ausfiihriingslormen der F-" i g. Ib und 17 wird vermieden, daß die Winnie des in dem Hntrittsteil 512 des Gehäuses 510 strömenden Abgases, wie auch die Wärme des aus dein Austrittsteil 51Ϊ auströmenden Abgases direkt auf den Wabenbehälter 511 übertragen wird. Gewöhnlich sind der Eintriitsteil 512 und der Ansiritisicil 51.3 des Gehäuses 510 mit ilen Abgasleitungen verbunden, die zu dem Abgasteil einer Verbrennungskraftmaschine fuhren. Es ist auch ein schwieriges Problem, eine direkte Wärmeübertragung von den genannten Abgasrohreu aiii den Wabenbclialtcr 511 des Gehäuses 510 . vermeiden. Die in I- 1 l·. ' H ge/ei 5; te Ausluhrungslnn-i is; emc verbesserte \ .inan'.e Uci \usl:ihnini.'s(.ii·;!: lici l'ig Ί7 und löst die.·. ^ Problem. Aui de·. Oberflächen des Emirillsteils 512 un-.i des Ausinüstcil·· ili eine¹-(iehäiises 510 sind aiii den dein weilen 1 nde gegenüberliegenden Ende flansche 2 h" und 2c vorgesehen. Von ilen obenerw ahnten Abgasleitungen hat die Abgasleitung 562a an der Eintriitsseite einen Flansch 562a' gegenüber dem Flansch 2b" des Eintritistcils 512. Ferner hat die Abgasleitung 5626 auf der Austrittsseite einen Flansch 5626'. der dem Flansch -' 2c-" des Austrittsteils 513 gegenüberliegt. Zwischen dem Flansch 562.7' der Abgasleitung 562a auf der Eintrittsseile und dem Flansch 2b" des Eintrittsteüs 512 ist Isoliermaterial 562 angeordnet, so daß die Flansche 562a' und 2b" durch mehrere Schrauben 564 miteinander verbunden sind. In gleicher Weise ist /wischen dem Flansch 5626' der Abgasleitung 5626 auf der Austriusseite und dem Flansch 2c·" des Austriitsteils 513 ein Isoliermaterial 563' angeordnet so angeordnet, daß die Flansche 5626' und 2c"" durch mehrere Schrauben 5b4 miteinander verbunden sind. Als Isoliermaterialstücke 563 und 563' können die gleichen eingesetzt werden, wie sie bei der Ausführungsform der Fig. Ib Anwendung fanden. Bei der Ausführungsform der F 1 g. 18 sind zwei Wabenstrukturen 520 und 520' in einem Wabenbehaltcr 511 eines Gehäuses 510 enthalten, und ein dünner Ring 565 ist an die Außenwand des Gehäuses 510 an einer Steile in der Nähe der zwei gegenüberliegenden Enden der Waben 520 und 520' angebracht. D.is verwendete keramische Material ist in zwei feile unterteilt, d. h.. e;n keramisches Material l¹ ist in den Raum /wischen den; Eintriitsteil 512 des Gehäuses 510 und dem innerer, F.intrit'sgehäuse 560.7 eingelullt und ein keramisches Material c ist in den anderen Teil dei isolicrstrukiur eingelullt, wobei ein kleiner Raum ; .'\wsi hen den

yo keramischen Materialien c' und cgebildet ist. Bei dieser Konstruktion sind in dem Gehäuse 510 /λ ei Gießöflnungen vorgesehen. Eine Gießöffnung 553 belindet sich in dem Wabenbehälter 511. während eine andere Gießöflnung 553 in dem Eimrittsieil 512 angeordnet ist.

Vs Auf der Innenwand des Gehäuses 510 sind Vorsprunge 552 angeordnet die den gesamten Wabenbehäl'.er 511. den Eintrittsteil 512 und den Austriitsteii 513 bedecken In dem Raum d kann ein Material enthalten sein. /. B. keramisches Fasermaterial oder ein Material, das hei

.io der hohen Temperatur während des Festwerde: · der keramischen Massen ctind c zu Asche verbrennt u. dgl.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion werden die

Abgasleitungen durch die Hitze der durchströmender.

Abgase erhitzt. Die Abgasleitung 5H2.7 auf der Emiritisseiie nimm! ein·.· Temperatur von mehreren 10!) (400 bis -¹JOO C) an. die im wesentlichen gleich der Temperatur des inneren Eintnusgehäuses 560,7 ist. Die Abgasleitung 562/) aiii der Austriiisseiie erreicht e:t■■■■ Temperatur von etwa SOO C. die im w esemlu'κ-η gieii.ii

no der Temperatur des inneren Austrittsgehauses 5hl)/¹ (und daher der Waben 520 und 520') ist. Die Warme der obenerwähnten Teile wird aul den Einiriitsteil 512 und den Auslnl'.stei! 51.3 ties Gehäuses übertragen, wobei eine Isolierung durch die Isoliermaterialsüicke 563 und

?.^ς 563' vorgesehen ist. So wird tue Wärme der Abgase und der Waben 520 und 520' auf das Gehäuse 510 übertragen, während es isoliert ist. Es ist möglich, die lemperatur des Gehäuses 510 unterhalb 150 C /u halten, selbst wenn die Waben 520 und 520' cmc

«■ Teniperniur \oii SOO < erreichen, so daß the Wärme ausdehiiiiii:..' iles ( · ■ ί,ιιλ·. ■ ΊΙΙΙ sch: klein ist. In der ί· fig If .Ί'/ι linen konsf .,11.111 kann cer K.-im. ι/ die I "lle'-en/ /wischen der. V¹ .-!iiede'inungeu del keiami sehen korper ι line _t- ■ 'nehmen. l)er keramische

''■ körper ,- nimmt eine I empcr.um von mehr», re:'. H)O .ii,. el.t wie oben heschnef» η - das in Richtung des l'leiles \ einströmt, mle Abgas diese lemperatur hat. ■\ul der aikleren Seile citckhl tier keramische Körper c

eine Temperatur von etwa 800 C. da die Waben 520 und 520' und das Abgas beim Austritt entsprechend Pfeil B diese Temperatur aufweist. Obgleich die keramischen Körper c und d kleine Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, ist es unvermeidbar, daß ein gewisser Unterschied /.wischen den Wärmedehnungen der keramischen Körper c und c besteht. Diese Differenz wird durch den Raum c/aufgenommen. Die Vorsprunge 552 auf den Innenwandungen des Kintriusteils 512 und des Austrittstcils 513 des Gehäuses 510 dienen ebenso wie die Vorsprünge 552 auf der Innenwand des

Wabenbehalters 511 dazu, das Ablösen der keramischei Körper c und c von dem Gehäuse 510 zu \cinieidei Außerdem begrenzen sie die Bewegung tier keraini sehen Körper i'unil c'. falls diese sich ablösen.

Das mit Katalysator arbeilende Abgas-Reinigungss> stern entsprechend der vorliegenden [Erfindung wurdi unter Bezugnahme auf deren Ausführungsiorm be schrieben, wobei das wesentliche Merkmal darin lieg daß die keramischen Körper c υ ml c¹ eine speziell Zusammensetzung aufweisen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochtemperatur-Isoliermasse in Form poröser keramischer Isolierschichten zwischen den beiden Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteüe. auf Basis von MgO, AI2O3, S1O2 und gasbildenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermasse durch Brennen einer Aufschlämmung aus einem aus 20 bis 70 Gewichtsprozent S1O2,15 bis 80 Gewichtsprozent AbOj und 0 bis 30 Gewichtsprozent MgO bestehenden hitzebeständigen Material, einer wäßrigen Lösung von Aluminiumdihydrogenorthophosphat und einem Metallpulver oder einer Kohlendioxid liefernden Verbindung gebildet ist.

2. Isoliermasse nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver aus Aluminium, Eisen. Kalzium, Magnesium. Nickel. Zinn oder Kadmium besteht.

3. Isoliermasse nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung weniger als ! Gewichtsprozent Aluminiumpulver enthält und das Brennen in dem Temperaturbereich von 500 bis 700⁰C erfolgt.

4. Isoliermasse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlendioxid liefernde Verbindung Kalziumkarbonat, Kal/iumhydrogenkarbonat. Natriumkarbonat oder Magnesiumkarbonat ist.

5. Isoliermasse nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung ferner Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure zugcset/t ist.

6. Verwendung der Hochiemperaiur-Isoliermasse nach einem der Ansprüche I bis 5 für Isolierschicht ten zwischen den Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteüe, insbesondere bei Systemen zur kataIytischen Abgasreinigung.