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DE2411222C3 - Hochtemperatur-Isoliermasse und deren Verwendung - Google Patents

Hochtemperatur-Isoliermasse und deren Verwendung

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Publication number
DE2411222C3
DE2411222C3 DE19742411222 DE2411222A DE2411222C3 DE 2411222 C3 DE2411222 C3 DE 2411222C3 DE 19742411222 DE19742411222 DE 19742411222 DE 2411222 A DE2411222 A DE 2411222A DE 2411222 C3 DE2411222 C3 DE 2411222C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insulating
ceramic
housing
temperature
honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742411222
Other languages
English (en)
Other versions
DE2411222A1 (de
DE2411222B2 (de
Inventor
Yukihisa Aichi Takeuchi (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP2842373A external-priority patent/JPS5622574B2/ja
Priority claimed from JP4156473A external-priority patent/JPS5738557B2/ja
Priority claimed from JP679774A external-priority patent/JPS50101406A/ja
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Publication of DE2411222A1 publication Critical patent/DE2411222A1/de
Publication of DE2411222B2 publication Critical patent/DE2411222B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2411222C3 publication Critical patent/DE2411222C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Hochtemperatur-Isoliermasse in Form poröser keramischer Isolierschichten zwischen den beiden Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteile, auf Basis von MgO, AhCb, S1O2 und gasbildenden Stoffen und deren Verwendung.
Bisher wurden für Isolierungen beweglicher Einrichtungen die bei hohen Temperaturen von mehr als 5000C Schwingungen ausgesetzt sind, z. B. Automobilen, 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 zu Pulver. Es ist sehr wahrscheinlich, daß sich dann in der Isolierung Hohlräume bilden, die zu einer Verschlechterung der Isoliereigenschaft führen. Bei Temp^raturwechselbeanspruchungen derartiger Isolierungen bei einem Rohrreaktor oder dergleichen werden auch die Schweißstellen der Eisenplattenteile zerstört, die die Isolierschicht tragen. Infolgedessen wird die Keramikfaser durch die zerstörten Stellen in das Abgas gesaugt, wodurch verschiedene Gefahren entstehen, etwa die Verstopfungsgefahr des Bypass-Ventils für den Katalysatorwandler und der Ventile für das Abgasrückführsystem.
Falls ein schäumender Schlamm zur Bildung einer Isolierschicht auf die zu isolierenden Abschnitte aufgebracht wird, kann dieser nach dem Trocknen infolge der Schwingungsübertragung 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 Kostruktionsteile 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 werdea Außerdem hat dieses Isolationsmaterial ein hohes spezifisches Gewicht und sein Isolationsvermögen ist nicht besonders gut
Die DL-PS 46 230 beschreibt die Herstellung einer IsoJiermasse auf Basis von MgO, AI2O3 und S1O2 sowie Dolomit als gasbildender Stoff. Der Dolomit bildet bei der Sintertemperatur der Masse CO2, so daß durch die gebildeten CO2-Blasen eine gewisse Porosität in der Masse erreicht wird. Die CO2-Entwicklung erfolgt jedoch erst in der festen bzw. zähflüssigen Sinterphase, deren Fließfähigkeit trotz der hohen Temperatur gering ist, so daß eine gleichmäßige Verteilung der vielen kleinen CO2-Bläschen in der Isoliermasse nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Isoliermasse mit einer Vielzahl kleiner gleichmäßig verteilter Poren zu schaffen, die eine hohe Beweglichkeit aufweist, so daß sie auch in kompliziert gestaltete Räume einfließen kann
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Isoliermasse dadurch gelöst, daß sie durch Brennen einer Aufschlämmung aus einem aus 20 bis 70 Gewichtsprozent S1O2,15 bis 80 Gewichtsprozent AI2O3 und 0 bis 30 Gewichtsprozent MgO bestehenden hitzebeständigen Material, einer wäßrigen Lösung von Aluminiumdihydrogenorthophosphat und einem Metallpulver oder einer Kohlendioxid liefernden Verbindung gebildet ist. Beim Zusammenbringen der die Aufschlämmung bildenden Bestandteile bei Zimmertemperatur entsteht eine leicht bewegliche Aufschlämmung, in der sich die durch Auflösung des Metallpulvers oder der CO2 liefernden Verbindung entstehenden Wasserstoff- oder Kohlendioxidbläschen gleichmäßig verteilen können und die leicht in den Raum zwischen den Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteile einfließen kann. Beim Brennen entsteht eine poröse Isoliermasse, die sich durch eine gute Haftung beispielsweise an zylindrischen wabenförmigen Katalysatoren und durch den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der wabenförmige Katalysator auszeichnet so daß die gebildete Isoliermasse auch bei Beanspruchung durch Schwingungen und Temperaturwechsel eine ausgezeichnete Haftung behält. Als hitzebeständiges Material können Dichroit
[Mg2Al3(Si4Al3)Oi8], Mullit [3AI2O3 · 2SiO2],
Sillimanit[AhO3 · S1O2] und Kaolin [AI2O3 · 2S1O2]
dienen, die in den schraffierten Bereichen der Fig. 13 angegeben sind. Die erfindungsgemäße keramische Isolierschicht hat eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, ein ausgezeichnetes Isoliervermögen, eine hohe maximale Beständigkeitstemperatur, 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 70O0C. Der eingefüllte Schlamm wird zunächst bei einer Temperatur von weniger als 5000C zum Trocknen erhitzt und dann zur Bildung der keramischen Isolierschicht bei einer Temperatur in dem genannten Bereich gebrannt
Zweckmäßigerweise ist die Kohlendioxid liefernde Verbindung Calciumcarbonat, Calciumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder Magnesium«* rbonat Ferner wird der Aufschlämmung zweckmäßigerweise Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure zugesetzt Durch diese Zugabe einer Säure neben dem Aluminiumdihydrogenphosphat wird die Gasblasenbildung noch verstärkt
Die erfindungsgemäße Hochtemperatur-Isoliermasse wird zur Herstellung von Isolierschichten zwischen den Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteile verwendet insbesondere bei Systemen zur katalytischen Abgasreinigung. Der Raum zwischen den Wandungen wird mit dem Schlamm durch einfaches Ausgieße! 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.
F i g. 1 ist eine schematische Ansicht eines Auspuffsystems für ein Automobil, das die Verwendung der Hochtemperatur-Isoliermasse nach der Erfindung zeigt,
Fig.2 und 3 sind eine Vorderansicht bzw. eine Schnittansicht nach der Linie II1-I1I, die beide Einzelheiten eines in Fig. 1 gezeigten Verteilerreaktors zeigen,
F ig. 4 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung, die Einzelheiten des in F i g. 1 dargestellten doppelwandigen Absaugrohrs zeigt.
Fig.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. 6 und 7 sind ein Axialschnitt bzw. ein Schnitt nach der Linie VH-VII der F i g. 6 die beide Einzelheiten des Katalysatorkonverters 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 Fig.6 und 7 gezeigten Katalysatorkonverters darstellt
Fig.9 ist ein Schnitt, der ein weiteres Beispiel des in den F i g. 6 und 7 dargestellten Katalysatorkonverters zeigt
Fig. 10 und 11 zeigen eine perspektivische Ansicht und einen Querschnitt von Einzelheiten der in F i g. 1 dargestellten Isolatiosnabdeckung,
Fig. 12 ist ein Zusammensetzungsdiagramm für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierniasse,
Fig. 13 ist ein Zusammensetzungsdiagramm, das die Zusammensetzungen der erfindungsgemäß verwendeten hitzebeständigen Materialien zeigt die aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Magnesiumoxid bestehen,
Fig. 14 ist ein Zusammensetzungsdiagramrp. das die bei einer anderen Ausführungsform der erfkiduiigsgen>äßen Isolierniasse verwendeten Zusammensetzungen zeigt und
F i g. 15 bis 18 sind teilweise Schnittansichten, die das katalytische Abgasreinigungssystem unter Verwendung von Isoliermassen der Zusammensetzungen der F i g. 14 erläutern.
In Fig. 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 Kontaktkonverter, 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 Austrittsöffnung, einen inneren Kern innerhalb der Gehäuse 201 und 20?, eine Führung für das doppelwandige Auspuffrohr 300 (Fig. 1), das an dem Innenkern 207 befestigt ist und die Austrittsöffnung 206 bildet einen Dichtungsring und eine Öffnungsauskleidung auf der Innenfläche der Saugöffnung 201. Der Innenkern 207 und die Führung 208 bilden eine Innenwandung einer doppelwandigen Struktur, während die Gehäuse 2101 und 202 die Außenwandung der doppelwandigen Struktur bilden. Eine keramische Isolierschicht c liegt zwischen der genannten Innenwand a und der Außenwand b.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten der doppelwandigen Auspuffleitung 300. In Fig.4 ist ein zylindrisches Außengehäuse 301, ein zylindrisches Innengehäuse 302, ein Flansch 303 und Schraubenbohrungen 304 zu sehen. Das Innengehäuse 302 bildet eine Innenwand a einer doppelwandigen Struktur, während das Außengehäuse 301 die Außenwandung feder doppelwandigen Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand a und der Außenwand b.
In Fig. 5 sind Einzelheiten des Kontaktkonverters
500 unter Verwendung eines körnigen Katalysators gezeigt. Dort ist ein zylindrisches Außengehäuse 501, ein zylindrisches Innengehäuse 502, ein im Innengehäuse 502 enthaltener körniger Katalysator 503 und eine Begrenzungsplatte 504 zu sehen, die den körnigen Katalysator 503 einschließt und eine Vielzahl von Löchern hat Ein doppelwandiges Auspuffrohr 300 ist mit diesem Kontaktkonverter 500 verbunden. Das Innengehäuse 502 bildet eine Innenwand a einer doppelwandigen Struktur, während das Außengehäuse
501 eine Außenwandung b der doppelwandigen Struktur bildet Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand a und der Außenwand b.
Die Fig.6 und 7 zeigen Einzelheiten eines anderen Beispiels des Kontaktkonverters 500 unter Verwendung eines wabenförmigen Katalysators. In den F i g. 6 und 7 umfaßt das Gehäuse 510 einen zylindrischen Honigwabenbehälter 511 sowie Kegel 512 und 513 an beiden Enden des Behälters 511. Die Zahl 520 bezeichnet einen zylindrischen honigwabenförmigen Katalysator, der in dem Honigwabenbehälter 511 des Gehäuses 510 enthalten ist. Die Zahlen 530 und 531 bezeichnen einen Flansch bzw. Bolzenlöcher. Die äußere Umfangsfläche des honigwabenförmigen Katalysators 520 bildet eine
Innenwand a einer doppelwandigen Struktur, während der honigwabenförmige Behälter 511 in dem Gehäuse 510 eine Außenwand b der doppelwandigen Struktur bildet. Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand a und der Außenwand b.
F 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. 6 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 516 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 a einer doppelwandigen Struktur, während das Gehäuse 510 die Außenwandung b dieser Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht c befindet sich zwischen der Innenwand a und der Außenwand b. Die keramische Isolierschicht c ist in zwei Teile unterteilt, zwischen denen ein Raum dgebildet ist.
F i g. 9 zeigt Einzelheiten eines weiteren Beispiels des Kontaktkonverters 500. Der Kontaktkonverter 500 der F i g. 9 unterscheidet sich von dem der F i g. 8 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 der Schlamm eingegossen wird. Nach Eingießen des Schlammes wird ein Deckel 540 durch Schrauben 541 an dem Kontaktkonverter befestigt, um das Loch 518 zu verschließen. Die Außenumfänge der Kontakte 520 und 521, die Innenkegel 514 und 515 und eine Platte 516 bilden eine Innenwand a einer doppelwandigen Struktur, während das Gehäuse 510 die Außenwand der doppelwandigen Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht ist zwischen der Innenwand a und der Außenwand angeordnet
Die Fig. 10 und 11 zeigen Einzelheiten eines Isolierdeckels 700, wobei ein Innengehäuse 701 die
Eigenschaften der keramischen Stoffe
Innenwandung a einer doppelwandigen Struktur bildet, während ein Außengehäuse 702 die Außenwandung b dieser Struktur darstellt. Eine keramische Isolierschicht c ist zwischen der Innenwand a und der Außenwand b angeordnet.
Ausführungsform 1: Hitzebeständige Materialien, die jeweils aus Mullit, Sillimanit und Kaolin bestehen wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung eines Schlamms gemischt. Die erzeugten Schlämme hatten die lolgende Zusammensetzung:
Zusammensetzung
2S
35
40 Gewichtsprozent
Hitzebeständiges Material 50 bis 75
Eine 50%ige wäßrige Lösung von
primärem Aluminiumphosphat 25 bis 50
Durch einfaches Eingießen wurden die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppeiwandigen Struktur mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt Die Schlämme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten gebrannt. Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften der so hergestellten keramischen Isolierschichten c. Wenn Mullit als hitzebeständiges Material verwendet wird betrugen die maximale Beständigkeilstemperatur und der thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolierschicht 1300° C bzw. 4,7 bis 5,3 · 10- b kcal/mh°C. Die Isolierschicht hat auch eine ausgezeichnete Festigkeit Die unter Verwendung von Mullit hergestellte keramische Isolierschicht ist daher hauptsächlich als Isoliermasse für den Sammelreaktor 200 brauchbar, der eine hohe Schwingungsbeständigkeit und Festigkeit erfordert da er unmittelbar den Schwingungen des Motors 100 ausgesetzt ist. Die unter Verwendung von Sillimanit und Kaolin als hiuebeständiges Material hergestellten keramischen Isolierschichten zeigen die gleichen ausgezeichneten Ergebnisse wie die keramischen Isolierschichten mit Mullit.
Tabelle 1
Hitzebeständiges Material Wärmeleitfähigkeit (Kcal/m.h.°C)
Maximale Beständigkeits- Thermischer Aus- Dichte
temperatur dehnungskoeffizient
(0C) (g/cm3)
Mullit 0,5-0,7 1300
Sillimanit 0,5-0,7 1300
Kaolin 0,4-0,7 1000
4,7 -5,3 (· 10 -6) 1,3- 1,7
4,8 -5,0 (· 10 -6) 1,2- 1,5
4.8-5,0 (■ 10 13- 1,6
Ausführungsform 2
Hitzebeständige Werkstoffe, die alle Mullit Sillimanit und Kaolin enthielten wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat bei den gleichen Mischungsverhältnissen wie in Beispiel 1 unter Bildung ran Schlämmen gemischt jedem Schlamm wurde weniger als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren aus einer Gruppe zugesetzt die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure bestand. Dann wurde zur Schäumung in jedem Schlamm weniger als 1 Gewichtsprozent eines Metallpulvers dispergiert das durch chemische Umsetzung mit den obengenannten Säuren Wasserstoff bildete. Diese Metalle wurden aus einer Gruppe ausgewählt die aus Aluminium, Eisen, Kalzium. Magnesium, Mangan, Nickel Zinn und Cadmium besteht. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppelwandigen Strukturen wurden mit den so schäumend gemachten Schlämmen gefüllt Die Schlämme wurden dann unter Bildung von keramischen Isolierschichten c gebrannt. Die auf diese Weise erzeugten Isolierschichten waren porös. Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften dieser Isolierschichten. Bei Verwendung von Mullit als wärmebeständiges Material liegen die maximale Beständigkeitstemperatur und der thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolierschicht bei 13000C bzw. 4,7 bis 5.3 · 10-*. Diese Werte sind die gleichen wie die in Beispiel 1 erhaltenen Werte. Auf der anderen Seite hatte die geprüfte Isolierschicht eine etwas geringere Festigkeit als die Isolierschichten des Beispiels 1. Sie
hatte aber eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 0,6 kcal/mh°C, die niedriger war als die der Ausführungsform 1. Daher ist diese keramische Isolierschicht besonders als Isoliermasse für die doppelwandige Auspuffleitung 300, die Auspufftöpfe 400 und 600 und den Isolierdeckel 700 brauchbar, die eine komplizierte
Eigenschaften der keramischen Stoffe
Tabelle 2
Gestalt und Konstruktion haben und eine erhöhte Isolierung und eine mittlere Festigkeit erfordern. Die keramischen Isolierschichten mit Siilimanit und Kaolin als hitzebeständiges Material zeigten die gleichen ausgezeichneten Ergebnisse wie die keramische Isolierschicht mit Mullit.
Keramischer Stoff
Wärmeleitfähigkeit
(Kcal/m ■ h.°C)
Maximale Beständigkeitstemperatur (°C)
Thermischer Ausdehnungskoeffizient
Dichte
(g/cmJ)
Mullit
Siilimanit
Kaolin
0,3-0,6
0,3-0,6
0,3-0,6
Ausführungsform 3
1300
1300
1000
Hitzebeständige Werkstoffe, die je Mullit, Siilimanit und Kaolin enthielten, wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung von Schlämmen gemischt, wobei die gleichen Mischungsverhältnisse wie in Ausführungsform 1 Anwendung fanden. Jedem Schlamm wurde weniger als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren aus einer Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure bestand. Dann wurde in jedem Schlamm zur Aufschäumung weniger als 1 Gewichtsprozent einer Verbindung dispergiert, die durch chemische Reaktion mit den obenerwähnten Säuren Kohlendioxid lieferte. Diese wurden aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Verbindungen wie Kalziumkarbonat, Kalziumhydrogenkarbonat, Natriumkarbonat und Magnesiumkarbonat bestand. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppelwandigen Struktur wurden mit den geschäumten Schlämmen gefüllt, und die Schlämme wurden unter Bildung der porösen keramischen Isolierschichten c gebrannt. Diese ker \mischen Isolierschichten hatten die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschichten des Beispiels 2.
Beispiel 4
Feuerfeste Materialien, die jeweils aus Mullit. Siilimanit und Kaolin bestehen, wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat in den gleichen Mischverhältnissen 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 so gängigen Säuren wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure bestand. Dann wurde in jedem Schlamm zur Schäumung weniger als 1 Gewichtsprozent eines Metallpulvers gleichmäßig dispergiert das durch chemische Umsetzung mit den obenerwähnten Säuren Wasserstoff lieferte. Di? Metallpulver wurden aus einer Gruppe von Metallen gewählt, die aus solchen Metallen wie Aluminium, Eisen, Kalzium. Magnesium, Mangan, Nickel, Zinn und Cadmium bestand Alternativ wurde weniger als 1 Gewichtsprozent einer Verbindung zugesetzt, die durch chemische Umsetzung mit den genannten Säuren Kohlendioxid lieferte und aus einer Gruppe von Verbindungen ausgewählt wurde, die beispielsweise aus Kalziumkarbonat, Kalziumhydrogenkarbonat, Natriumkarbonat und Magnesiumkarbonat bestand. Dann wurde zu jedem geschäumten Schlamm 4,7—5,3(-10 -*)
4,8-5,0 (•10-«')
4,8-5,0(-10-b)
0.7 - 1,0
0,6 -1.0
0.7-1.0
weniger als 5 Gewichtsprozent eines handelsüblichen Blasenstabilisators zugesetzt, wie z. B. Getreidestärke. Eigelb, Zelluloseacetat, trockenes Blut usw. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen bder doppelwandigen Struktur wurden mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt, und die Schlämme wurden unter Bildung poröser keramischer Isolierschichten c gebrannt. Der Blasenstabilisator verzögerte die Schäumungsgeschwindigkeil und stabilisierte die Blasen, so daß sich eine gleichmäßige Schaumbildung ergab. Die so hergestellten Isolierschichten hauen im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschichten des Beispiels 2.
Beispiel 5
Wärmebeständige Materialien jeweils, bestehend aus Mullit, Sillimanti und Kaolin wurden getrennt in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung von Schlämmen gemischt, wobei d:c gleichen Mischverhältnisse wie in Beispiel 1 Anwendung fanden. Dann wurden in jedem Schlamm weniger als 15 Gewichtsprozent eines Materials gleichmäßig dispergiert. das nach Verfestigung des Schlamms verbrannt wurde oder verschwand (oder bei Unbrennbarkeit sein Volumen verlor), wie zerknüllte kleine Papierbälle, Sägemehl, Holzspäne, Kunstharzkugeln.
Kugeln synthetischer organischer Substanzen und dergleichen. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppelwandigen Struktur wurden mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden unter Bildung poröser keramischer Isolierschichten c gebrannt. Während des Brennens verbrannten die in den Schlämmen enthaltenen Materialien (kleine Papierbälle, Sägemehl, Holzspäne, synthetische Harze, organische Verbindungen usw.), und sie verloren ihr Volumen, so daß sich die Schlämme in poröse keramische Isolierschichten verwandelten. Die auf diese Weise hergestellten Isolierschichten hatten die gleichen Eigenschaften wie die der Isolierschichten des Beispiels 2.
Beispiel 6
Hitzebeständige Materialien aus Mullit, Siilimanit und Kaolin wurden durch getrenntes Mischen in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat (Wassergehalt: 40 bis 60%) hergestellt- Den so gebildeten Mischungen wurde ein Aggregat von leichtem Gewicht wie Perlit (geschäumter Perlit), geschäumter Obsidian und dergleichen zugesetzt so daß sich Schlämme ergaben, deren Zusammensetzun-
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gen der schraffierten Fläche in Fig. 12 entsprachen. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppelwandigen Struktur wurden mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten gebrannt. Diese keramischen Isolierschichten waren porös. Wenn Mullit als hitzebeständiges Material verwendet wurde, betrug die maximale Beständigkeitstemperatur und der thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolierschicht mehr als 11000C bzw. 8,4 bis 5,3 · 1O-6. Die Isolierschicht hatte eine Festigkeit, die im wesentlichen die gleiche wie die der Isolierschicht des Beispiels 1 war. Die Isolierschicht hatte Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 0,6 kcal/mh°C, die die gleiche war wie die in den Beispielen 2 bis 5 festgestellte. Daher war diese keramische Isolierschicht besonders als Isoliermasse für den Kontaktkonverter 500 brauchbar (sowohl mit der körnigen Katalysatorart wie auch mit der honigwabenförmigen Katalysatorart), der eine hohe Festigkeit und erhöhtes Isoliervermögen erforderte. Es wurde festgestellt, daß die keramischen Isolierschichten mit Sillimanit und Kaolin als feuerfestes Material die gleichen ausgezeichneten Eigenschaften wie die keramische Isolierschicht mit Mullit aufwies.
Beispiel 7
Es wurden neue Schlämme dadurch hergestellt, daß man Schlämmen mit den Zusammensetzungen des Beispiels 6 die in Beispiel 2 eingesetzte Säure bzw. Säuren und Metallpulver zusetzte, die durch Umsetzung 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 Blasenstabilisator 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 c 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 6.
Beispiel 8
Cordierit wrrde mit einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung eines Schlamms gemischt Der erzeugte Schlamm hatte die folgende Zusammensetzung:
nungskoeffizienten von weniger als 2 ■ 10" und eine ausgezeichnete Festigkeit. Diese keramische Isolierschicht war daher als Isoliermasse besonders geeignet für den Sammelreaktor 200, der einen erhöhten Schwingungswiderstand und eine hohe Festigkeit erfordert, da er den Schwingungen des Motors 100 direkt ausgesetzt ist.
Beispiel 9
Cordierit wurde in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Verwendung des gleichen Mischverhältnisses wie in Beispiel 8 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, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure bestand.
Anschließend wurde in dem Schlamm /weeks Aufschlämmung weniger als 1 Gewichtsprozent eines Metallpulvers gleichmäßig dispergiert, das durch chemische Umsetzung mit den genannten Säuren Wasserstoff lieferte und aus einer Gruppe ausgewählt wurde die aus Metallen wie Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium.
Mangan, Nickel. Zinn und Cadmium bestanl Der Raum zwischen der Innenwandung a und der Außenwandung b der doppelwandigen Struktur wurde mit dem so schäumend gemachten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer keramischen Isolierschicht c gebrannt. Die Isolierschicht war porös und hatte eine maximale Beständigkeitstemperatur von 1100cC und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 2 · 10-6. Diese Daten waren die gleichen wie die der Isolierschicht des Beispiels 8. Andererseits hatte diese Isolierschicht eine etwas geringere Festigkeit als die Isolierschicht des Beispiels 8 und eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 0,6 kcal/;nh°C, die niedriger war al: die in Beispiel 8 erhaltene Wärmeleitfähigkeit. Dahei war diese Isolierschicht besonders geeignet zui Isolierung der doppelwandigen Auspuffleitung 300. dei Auspufftöpfe 400 und 600 und des Isolierdeckels 700. die eine komplizierte Gestalt und Konstruktion haben unc eine ausgezeichnete Isolierung bei mittlerer Festigkei erfordern.
Beispiel 10
Zusammensetzung
Gewichtsprozent
Cordierit 50 bis 70%
Eine 50%ige wäßrige Lösung von 30 bis 50%
primärem Aluminiumphosphat
Durch einfaches Eingießen des so hergestellten Schlamms wurde der Raum zwischen der Innenwandung a und der Außenwandung b der doppelwandigen Struktur gefüllt Der Schlamm wurde unter Bildung einer keramischen Isolierschicht c gebrannt Diese keramische Isolierschicht hatte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,5 bis 0,7 kcal/mh°C eine maximale Beständigkeitstemperatur von 1100"C1 einen Wärmeausdeh-Cordierit wurde in einer wäßrigen Lösung vor primärem Aluminiumphosphat bei gleichem Mischungs
verhältnis wie in Beispiel 8 unter Bildung eine: Schlamms gemischt Diesem Schlamm wurden wenige als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren an der Gruppe zugesetzt die aus üblichen Säuren wii Phosphorsäure. Chlorwasserstoffsäure, und Schwefel säure bestand. Dann wurde in dem Schlamm zweck Aufschlämmung weniger als 1 Gewichtsprozent eine Verbindung dispergiert die durch chemische Umset zung mit den genannten Säuren Kohlendioxid ergab um aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Verbindun gen wie Kalziumkarbonat Kalziumhydrogenkarbona Natriumkarbonat und Magnesiumkarbonat bestam Der Raum zwischen der Innenwandung a und de Außenwandung b der doppelwandigen Struktur wurd mit dem geschäumten Schlamm ausgefüllt De
Schlamm wurde unter Bildung einer porösen keram sehen Isolierschicht c gebrannt Diese keramisch Isolierschicht hatte die gleichen Eigenschaften wie di Isolierschicht des Beispiels 9.
Beispiel 11
Cordierit wurde bei dem gleichen Mischungsverhältnis wie in Beispiel 8 in einer wäßrigen Lösung von primärem Aluminiumphosphat unter Bildung eines S Schlamms gemischt Diesem Schlamm wurden weniger als 10 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Säuren aus einer Gruppe zugesetzt, die aus üblichen Säuren wie Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure bestand. Dann wurde in dem Schlamm zwecks '" Schäumung weniger als 1 Gewichtsprozent eines Metallpulvers dispergiert, das durch chemische Umsetzung mit den genannten Säuren Wasserstoff lieferte und aus einer Gruppe ausgewählt war, die aus solchen Metallen wie Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, 's Mangan, Nickel, Zinn und Cadmium bestand. Alternativ wurde weniger als 1 Gewichtsprozent einer Verbindung zugesetzt, die durch chemische Umsetzung mit den genannten Säuren Kohlendioxid lieferte und aus einer Gruppe von Verbindungen ausgewählt war, die aus Verbindungen wie Kalziumkarbonat, Kalziumhydrogenkarbonat, Natriumkarbonat und Magnesiumkarbonat bestand. Dann wurden zu dem geschäumten Schlamm weniger als 5 Gewichtsprozent eines handelsüblichen Blasenstabilisators zugesetzt, wie z. B. Getrei- 2^ destärke, Eigelb, Zelluloseacetat, trockenes Blut usw. Dieser Raum zwischen der Innenwandung a und der Außenwandung feder doppelwandigen Struktur wurde mit dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer porösen keramischen Isolierschicht c gebrannt. Der Blascnstabilisator verzögerte die Schäumungsgeschwindigkeit und stabilisierte die Blasen, so daß eine gleichmäßige Schäumung eintrat. Die auf diese Weise erzeugte Isolierschicht hatte im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschicht des Beispiels 9.
Beispiel 12
Cordierit wurde in wäßriger Lösung von primärem Aluminiumphosphat bei gleichem Mischungsverhältnis wie im Beispiel 8 unter Bildung eines Schlamms eingemischt Dann wurden in dem Schlamm weniger als 15 Gewichtsprozent eines Materials gleichmäßig dispergiert, das beim Festwerden des Schlamms verbrannte oder verschwand (oder wenigsten sein Volumen verlor, wenn es nicht brannte), wie z. B. zerknüllte kleine Papierbällc, Sägemehl oder Holzschnitzel, synthetische Harzkugeln, Kugeln aus synthetischen organischen Substanzen usw. Der Raum zwischen der Innenwandung a und der AuBenwandung b der doppelwandigen Struktur wurde mit dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer porösen keramischen Isolierschicht c gebrannt Wäh rend des Brennens verbrannte das in dem Schlamm enthaltene genannte Material wie kleine Papierbälle, Sägemehl, HoIzschnitzeL synthetische Harze, organische Substanzen -sw. Dabei verloren diese Materialien ihr Volumen, so daß sich der Schlamm in eine poröse keramische Isolierschicht verwandelte. Die auf diese Weise gebildete Isolierschicht hatte die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschicht des Beispiels 9.
Beispiel 13
Cordierit wurde in eine wäßrige Lösung von primärem Aluminiumphosphat (Wassergehalt: 40 bis 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 zwischen der Innenwand a und der Außenwand b der doppelwandigen Struktur wurde mit dem so hergestellten Schlamm gefüllt. Der Schlamm wurde unter Bildung einer porösen keramischen Isolierschicht gebrannt. Die maximale Beständigkeitstemperatur und der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser keramischen Isolierschicht betrug mehr als 1100°C bzw. weniger als 2 · 10-Λ Diese Isolierschicht halte eine Festigkeit, die im wesentlichen gleich der der Isolierschichten des Beispiels 1 war. Diese Isolierschicht hatte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 bis 0,6 kcal/mh°C, die gleich der Wärmeleitfähigkeit bei den Beispielen 9 bis 12 war. Daher ist diese keramische Isolierschicht besonders geeignet als Isolierkörper für den Kontaktkonvertcr 500 (sowohl mit körnigem Katalysator wie auch mit honigwabenförmigem Katalysator), der eine hohe Festigkeit und ein ausgezeichnetes Isoliervermögen erfordert.
Beispiel 14
Es wurden Schlämme hergestellt, wobei dem Schlamm mit der Zusammensetzung des Beispiels 13 die in Beispiel 9 verwendete Säure bzw. Säuren und Metallpulver zugesetzt wurden, die mit der Säure unter Bildung von Wasserstoff reagierten. Alternativ wurden die in Beispiel 10 verwendete Säure bzw. Säuren und die Verbindungen zugesetzt, die mit der Säure unter Bildung von Kohlendioxid reagierte. Schließlich wurde alternativ der in Beispiel 11 verwendete Blasenstabilisator zugesetzt oder das in Beispiel 12 verwendete Material, das beim Festwerden des Schlamms sein Volumen verlor. Die Räume zwischen den Innenwandungen a und den Außenwandungen b der doppelwandigen Strukturen wurden mit den so hergestellten Schlämmen gefüllt. Die Schlämme wurden unter Bildung keramischer Isolierschichten c gebrannt. Die dem Schlamm zugesetzten Substanzen und Materialien begünstigten die Porosität in den keramischen Isolierschichten. Diese Isolierschichten hatten die gleichen Eigenschaften wie die Isolierschichten des Beispiels 6.
An einem Automobil wurde ein Abgasreinigungssystem angebracht bestehend aus einem Sammelreaktor 200, der Abgasleitung 300, dem Isolierdeckel 700, dem Kontaktkonverter 500 mit körnigem Katalysator, dem Kontaktkonverter 500 mit honigwabenförmigem Katalysator usw., die mit den Isoliermassen der Beispiele 1 bis 14 versehen waren. Das Automobil wurde 10 000 km auf einer holprigen Straße gefahren, um die Leistung der genannten Isoliermassen zu prüfen. Das Ergebni« war. daß die keramischen Isolierschichten c kein« Minderung des Isoliervermögens zeigten und auch keine Zeichen von Rißbildung oder Zerfall.
Die keramischen Isolierschichten der obigen Beispie Ie können bei einer Temperatur von mehr als 500" C gebrannt werden, wohingegen beispielsweise eir Isolierstein bei Tempera**·«·εη von mehr als 10000C gebrannt wird. Die keramischen Isolierschichten lasset sich daher erheblich besser verarbeiten. Da dies« keramischen Isolierschichten vor dem Brennen in Forn eines Schlamms vorliegen, besteht ein wesentliche 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 ßige Isolierschichten bilden.
Weiter hat sich gezeigt daß die Isolierschichten de 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 10000C und von kaltem Wasser erzeugt wurden, da sie einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 53 · 10~6 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 schraffierten Fläche der Fig. 13 gezeigten Zusammensetzungen.
Die anderen Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 14 bis 18 erläutert. Die in den in Fig. 14 bis 18 gezeigten > Ausführungsformen verwendeten keramischen Stoffe wurden hergestellt durch Mischen von Perlit, Cordierit
[(Mg,Fe)2Al3(Si4Al3)Oi 3]
und primärem Aluminiumphosphat [Α1(Η2ΡΟφ] und dann Brennen. Von diesen keramischen Stoffen wurden die mit den Zusammensetzungen, die in F i g. 14 durch Punkte angegeben sind, verschiedenen Versuchen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 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 0% und die Spitze 100% angibt. (Der Punkt 4 beispielsweise gibt eine Zusammensetzung von 40% Cordierit, 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, Füllverhalten, Isoliervermögen, thermisches Ausdehnungsvermögen und eine Gesamtbewertung spezifiziert. In Tabelle 3 bedeutet die maximale Beständigkeitstemperatur eine Temperatur (0C), bei der der geprüfte keramische Stoff eine prozentuale Volumenkon'raktion 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
35
40
45 Raum in einer doppelwanrügen Leitung mit einerr Innendurchmesser von 30 mm und einem Außendurchmesser von 55 mm mit einer Probe gefüllt, einei kontinuierlichen fünfstündigen Schwingung mit einei Frequenz von 9 OHz und einer Schwingungsbeschleunigung von ±45g ausgesetzt wurde (g bedeutet die Beschleunigung der Schwerkraft). Das Symbol »O« bezeichnet einen keramischen Stoff, der durch eine fünfstündige kontinuierliche Prüfung bei einer Frequenz von 90 Hz und einer Schwingungsbeschleunigung vor ± 20g gegangen ist Das Symbol »x« zeigt einer keramischen Stoff, der während des Tests untei Bedingungen zerstört oder pulverisiert wurde, die milder als die Bedingungen der beiden vorgenannter Tests waren. Das Füllverhalten wird ausgedrückt als Viskosität (Poise) durch die Leichtigkeit, mit der ein ir F i g. 2 gezeigtes Gehäuse mit einem speziellen keramischen Stoff gefüllt wurde, wobei auf das Gehäuse eine Schwingung übertragen wurde. Das Symbol »®« zeigi einen leicht einfüllbaren keramischen Stoff an (weniger als 400 Poise), das Symbol »x« bedeutet einen schwierig einfüllbaren keramischen Stoff (mehr als 600 Poise) und das Symbol »O« zeigt einen keramischen Stoff an, der mittelleicht einfüllbar isi (400 bis 600 Poise). Das Symbol »©« in der Spalte des Isoliervermögens zeigt einen keramischen Stoff an dessen Wärmeleitfähigkeit bei 8000C kleiner als 0,3kcal/hm°C ist Das Symbol »O« bedeutet einen keramischen Stoff, dessen Wärmeleitfähigkeit bei 8000C in dem Bereich von 03 bis 0,4 kcal/hm°C liegt Das Symbol »x« bedeutet einen Stoff, dessen Wärmeleitfähigkeit bei 8000C über 0,5 kcal/hm°C beträgt. In der Spalte des Wärmeausdehnungsverhaltens bedeutet das Symbol »Θ« einen keramischen Stoff der einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 2 bib 3,5 · 10° zeigte, wenn er in einem Temperaturbereich zwischen Zimmertemperatur und 800°C unter Benutzung eines Prüfstabes (5 0 -40 cm) aus diesem keramischen Stoff geprüft wurde. Das Symbol »O« bezeichnet einen Stoff, der einen Wärmeausdehnungskoeffizienten unter den gleichen Prüfbedingungen von 3,5 bis 5 · 10 -6 zeigte. Schließlich bedeutet das Symbol »X« einen keramischen Stoff, der unter den gleichen Prüfbedingungen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von mehr als 5 · 10~6 zeigte. In der Spalte der Gesamtbewertung bedeutet das Symbol »O« einen keramischen Stoff, der unter Berücksichtigung aller vorstehend beschriebenen Prüfdaten als ausgezeichnet bewertet wurde. Das Symbol »®« bedeutet einen keramischen Stoff, der als mittelgut zu bezeichnen ist, und das Symbol »x« bezeichnet einen als weniger gut zu betrachtenden keramischen Stoff.
Eigenschaften keramischer Stoffe 3 Gewichtsprozent Primäres Eigenschaften Schwin- Füll Isolier Wärmeaus- Be-
Tabelle Bestandteil, Perlit Alumir;um- Maximale gungs- vermögen vermögen dehnungs- wertung
Nr. Cordierit phosphat Beständig be- verhalten
keits- ständigkeit
70 temperatur
(0C)
O ® X © X
0 40 1150 ® ® X ® X
30 0 70 1100 O ® X χ χ
1 60 10 50 1150 ® ® @ © ®
2 20 10 30 1100 ® X O ® X
3 40 10 1100
A 60
5
/ΙΌ
Fortsetzung
Nr. Bestandteil, Gewichtsprozent Primäres
Cordierit Perlit Aliiminium-
phosphui
00
6 20 O
I
40
7 40 20 30
8 50 20 40
9 30 30 30
10 40 30
Eigenschaften Maximale Schuin-Bcständiggungskeitsbe-
temperatur ständigkeit ("C)
Füllvcrmögen
Isoliervcnnögen
Wärmeaus-
dehnungs-
verhalten
Bewertung
1100 O ©
1050 © ©
1100 ® χ
1050 ©
1050 ® x
O © O
χ O χ
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 Schwingungsbeständigkeit (sehr ausgezeichnet), beachtliche Isoliereigenschaften und sehr kleine Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Insbesondere die keramischen Stoffe mit Zusammensetzungen, die in Fig. 14 durch Punkte in der von der gestrichelten Linie umgebenen Fläche angezeigt sind, sind auch in anderen Eigenschaften als 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 übertragen werden. Der als Komponente in den oben beschriebenen Keramikmassen verwendete Perlit kann durch Obsidian ersetzt werden, und das primäre Aluminiumphosphat kann durch primäres Zinkphosphat oder durch Tetrawasserstoffmagnesiumphosphat 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 10000C), Cordierit und Phosphatverbindungen.
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 Katalysatormetali 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 einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Die Zahl 510 bezeichnet ein Gehäuse, das gewöhnlich aus Metall hergestellt ist und aus einem zylindrischen Wabenbehälter 511, einem Eintrittsteil 512 und einem Austrittstell 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 Wabei.behälter511 vorgesehen. Auf der Innenwand des Wabenbehälters 511 sind mehrere Vorsprünge 552 angeordnet. Die wabenförmige Struktur 520 befindet sich in dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510. Zwischen der Außenwand a der Wabenstruktur 520 und einer Innenwand fades Wabenbehälters 511 befindet sich ein Raum für die keramische Masse c. Das Eintrittsteil 512 und das Austrittsteil 513 des Gehäuses 510 sind mit ihren weiten Enden an beiden Enden der Außenwand der Wabenstruktur 520 sicher befestigt, so daß Eintrittsteil 512 und Austrittsteil 513 nicht mit dem Wabenbehälter 511 in unmittelbaren Kontakt kommen. Das Symbol c bezeichnet die oben beschriebene keramische Substanz, die durch eine weiter unten in Verbindung mit der Methode der Montage erläuterten Arbeitsweise in den genannten Raum gebracht wird. Die keramische Substanz c fließt dicht an die Außenwand a der Wabenstruktur 120 und die Innenwand b 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 Eintrittsteils 512 des Gehäuses 510 bzw. zwischen 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 E 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 strömt, werden die schädlichen Bestandteile des Abgases, wie Kohlenmonoxid, unverbranntc Kohlenwasserstoffe und Stickoxide durch Umsetzung mit dem auf den Oberflächen der genannten Kanäle befindlichen Katalysator entfernt. Das in den Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 eintretende Abgas hat gewöhnlich eine Temperatur von einigen 1000C (400 bis 500°C). Infolge der durch die Umsetzung der schädlichen Bestandteile erzeugten Reaktionswärme erhöht sich die Temperatur der Wabenstruktur 520 auf 800°C. Wenn die Verbrennungskraftmaschine Emit hoher Leistung läuft und mit hoher Drehzahl rotiert, steigt die Temperatur der Wabenstruktur 520 insbesondere auf mehr als 8000C. Die Wärme der Wabenstruktur 520 wird auf den keramischen Stoff cund das Gehäuse 510 übertragen, so daß die Temperaturen des keramischen Stoffes c und des Gehäuses 510 ansteigen. Gleichzeitig tritt eine Wärmeausdehnung in dem keramischen Stoff cund dem Gehäuse 510 ein, wobei die Ausdehnung in dem Ausmaß erfolgt, das dem entsprechenden Wärmeausdehnungskoeffizienten entspricht. Wenn daher bekannte Massen und Materialien verwendet werden, besteht die große Wahrscheinlichkeit, daß sich der keramische Stoff c von der Wabenstruktur 520 und dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 infolge der Unterschiede der Wärmeaus-
ΊΑ
dehnungskoeffizienten der Wabenstiiiktur 520 des keramischen Stoffes cund des Wabenbehälters 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 Wabenstruktur 520 ab, da — wie aus Tabelle 3 zu entnehmen ist - der keramische Stoff c einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 2 bis 3,5 ■ 10 6 aufweist, der im wesentlichen der gleiche wie der Ausdehnungskoeffizient der Wabenstruktur 520 ist Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gehäuses 510 beträgt 12 bis 14 · 10-6 da das Gehäuse 510 aus Metall besteht Dieser Wärmeausdehnungskoeffizient ist von dem des keramischen Stoffes csehr verschieden. Wegen des ausgezeichneten Isoliervermögens des keramischen Stoffes c das auf Grund d^r Daten der Tabelle 3 leicht verständlich ist, wird die von der Wabenstruktur 520 auf den Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 übertragene Wärme wesentlich verringert, wenn die Wärme durch 20 den keramischen Stoff c übertragen wird. Wenn das Mittelteil der Wabenstruktur 520 eine Temperatur von 8000C hat, kann die Temperatur des Wabenbehälters 511 des Gehäuses 510 bei etwa 200°C gehalten werden (bei einer Dicke des keramischen Materials c von 10 mm). Die Differenz zwischen den Wärmeausdehnungen des keramischen Materials c 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. 15 gezeigt ist Diese Vorsprünge 552 greifen in das keramische Material c ein, so daß das Abheben des keramischen Materials von dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 sicher verhindert werden kann. Der Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510, der Eintrittsteil 512 und der Austrittsteil 513 sind derart konstruiert, daß der Erswre 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 Erstere übertragen werden kann (das Eintrittsteil 512 erreicht eine Temperatur von mehreren 100", die im wesentlichen die Temperatur des eintretenden Abgases ist, während das Austrittsteil 513 eine Temperatur von etwa 80O0C annimmt, die im wesentlichen die Temperatur des aus der Wabenstruktur 520 abströmenden Abgases ist). Diebe Konstruktion dient ebenfalls dazu, das Abheben des keramischen Materials czu verhindern. Wenn durch irgendeinen Zufall das Ablösen erfolgt, hindern die Vorsprünge 552 das keramische Material c an jeglicher Bewegung. Es besteht keine Möglichkeit einer Zerstörung des keramischen Materials c, da es eine maximale Beständigkeitstemperatur (die Temperatur, bei der das Material einen kubischen Kontraktionskoeffizienten von mehr als 1% nach fünfstündigem kontinuierlichem Brennen hat) von mehr als 1000° C hat, wie sich Tabelle 3 entnehmen läßt. Eine Zerstörung tritt auch deshalb 60 daßdie Wabenstruktur520zerstört wird.
einer Zerstörung vollständig ausgeschlossen ist Um <r nachzuweisen, wurde ein Versuch unternommen h dem ein brennendes Abgas mit einer Temperatur'\n 950 bis 10000C durch die Wabenstruktur 520 gele» und gleichzeitig eine Schwingung mit einer Schw η gungsbeschleunigung von ± 45 g 200 Stunden lan» ai die Wabenstruktur 520 angelegt wurde. Am Ende de Versuches wurde gefunden, daß die Wabenstruktur 521 nicht zerstört war. In einem praktischen Fahrversucl mit einem Kraftfahrzeug wurde nach einer Fahrstreck von 20 000 km keine Besonderheit an der Wabenstruk tür 520 beobachtet Es ist leicht zu bemerken, daß da: Abgas niemals an einer anderen Stelle als durch di( Kanäle der Wabenstruktur 520 strömt, da die Außen wand der Struktur 520 von dem keramischen Material ( umgeben ist
Die Fig. 16 und 17 zeigen Ausführungsformen, di( Weiterentwicklungen der Ausführungsform dei Fig. 15 sind, die weiter oben schon erläutert wurde Nachfolgend werden die Ausführungsformen der Fig. 16 und 17 im Vergleich zu der Ausführungsform der Fig. 15 erläutert Bei der Ausführungsform der Fig. 16 sind an beiden Enden des Wabenbehäiters51] des Gehäuses 510 Flansche 2a' und 2a" angeordnet. Die Flansche 2f und 2d sind gegenüberliegend zu diesen Flanschen und 2a" an den weiten Enden des Eintrittsteils 512 und des Austrittsteils 513 angeordnet Ein Isoliermaterial 558 befindet sich zwischen dem Flansch 2a1 des Wabenbehälters 511 und dem Flansch 2ti des Eintrittsteils 512. Die Flanschen und 2ti sind miteinander durch mehrere Schrauben 559 verbunden. Ein Isoliermaterial 558' befindet sich zwischen dem anderen Flansch 2a" des Wabenbehälters 511 und dem Flansch 2d des Austrittsteils 513. Die Flanschen 2a" und 2d sind miteinander durch mehrere Schrauben 559' verbunden. Der Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 ist mit dem Eintrittsteil 512 und dem Austrittsteil 513 durch die genannten Flanschen mittels Schrauben 559 und 559' verbunden. Eine Zwischenlagsplatte 557 ist zwischen einem Ende der Wabenstruktur 520 und dem Eintritt&teil 512, und eine Unterlagsplatte 557' jst zwischen dem anderen Ende der Wabenstruktur 520 und dem Austrittsteil 513 angeordnet. Die Isoliermaterialstücke 558 und 558' haben beide ringförmige Gestalt. Sie können aus einem bekannten Isoliermaterial bestehen, wie Keramikfaser, Asbest usw. Bei der Ausführungsform der Fig. 16 wird die Wärme der Wabenstruktur 520 durch das keramische Material c isoliert, und die Wärme des Eintrittsteils 512 und des Austrittsteils 513 des Gehäuses 510, die durch das hindurchfließende Abgas erhitzt werden,-wi rd durch die Isolatonitücke 558 und 558' isoliert. Daher kann das Ausmaß des Temperaturanstiegs in dem Wabenbehälter des Gehäuses 510 sehr viel geringer gehalten werden als bei der Ausführungsform der F i g. 15, so daß die Temperatur des Wabenbehälters 511 auf etwa 15O0C begrenzt ist Das Abheben des Keramikmaterials c von dem Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 wird so r.icher verhindert und damit die Möglichkeit vermieden,
nicht ein, weil die Schwingungsbeständigkeit des keramischen Materials csehr hoch ist. Die Wabenstruktur 520 wird daher so sicher in dem Gehäuse 510 gehalten, daß — selbst wenn es den Schwingungen eines Automobils, in dem sie angebracht ist, oder den Schwingungen einer Verbrennungskraftmaschine E ausgesetzt ist — die Wabenstruktur 520 sich nicht in dem Gehäuse 510 bewegt und so jegliche Möglichkeit
Es wird nunmehr die in Fig. 17 gezeigte Ausführungsform erläutert. Ein Wabenbehälter 511 eines Gehäuses 510 besteht aus einem Stück mit dem Einführungsteil 512 und dem Austrittsteil 513, ein inneres Eintrittsgehäuse 560a und ein inneres Austrittsgehäuse 5606 sind auf der Innenseite des Eintrittsteils bzw. des Austrittsteils 513 vorgesehen. Das innere Eintrittsgehäuse 560a und das innere Austrittseehäuse
50Rb haben kegelstumpfförmige Form. Ihre Enden mit dem größeren Durchmesser sind an beide Enden der Außenwandung der Wabenstruktur 520 angeschlossen, so daß zwischen dem inneren Eintrittsgehäuse 560a und dem Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 sowie zwischen dem inneren Austrittsgehäuse 5606 und dem Austrittsteil 513 des Gehäuses 510 Hohlräume gebildet sind. Diese Räume sind mit einem keramischen Material c in gleicher Weise gefüllt wie der Raum, der durch die Außenwand der Wabenstruktur 520 und der Innenwand des Wabenbehälters 511 des Gehäuses 510 begrenzt ist. Die keramischen Körper c in den genannten zwei Räumen bilden einen einzigen Körper aus dem Material c Ein keramisches Fasermaterial 561 ist zwischen dem Wabenbehälter 511 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 irgendeinen Teil des Gehäuses 510 ein, so daß dessen Temperatur auf einer Höhe gehalten werden kann, die im wesentlichen der Temperatur des Wabenbehälters 511 der Ausführungsform der Fig. 16 gleich ist Im Ergebnis wird die Wärmeausdehnung des Gehäuses 510 so gering gehalten, das ein Abheben des keramischen Materials c von dem Gehäuse 510 vermieden wird. Da das keramische Material c ein einziger, nicht einfach zylinurischer, sondern taschenförmiger Körper ist, kann das Abheben wirksam vermieden werden, ohne daß im Gegensatz zu den Ausführungen der Fig. 15 und 16 Vorsprünge auf der Innenwand des Gehäuses 510 vorgesehen sind. Selbst wenn ein Ablösen 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 Fasermaterial 561 absorbiert auf Grund seiner Flexibilität die Wärmeausdehnung des Gehäuses 510. Selbstverständlich kann das keramische Fasermaterial 561 bei den Ausführungsfoimen der Fig. 15 und 16 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 Gehäuses 510, der Hintrittsteil 512 und der Austrittsteil 513 als getrennte Teile hergestellt werden, die anschließend miteinander verschraubt oder anderweitig verbunden
werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der
Fig 16 und 17 wird vermieden, daß die Wärme des in dem Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 strömenden Abgases wie auch die Wärme des aus dem Austrittsteil 513 auströmenden Abgases direkt auf den Wabenbehälter 511 übertragen wird. Gewohnlich sind der Eintrittsteil 512 und der Austrittsteil 513 des Gehäuses 510 mit den Abgasleitungen verbunden, die zu dem Abgasteil einer Verbrennungskraftmaschine führen. Es ist auch ein schwieriges Problem, eine direkte Wärmeübertragung von den genannten Abgasrohren auf den Wabenbehälter 511 des Gehäuses 510 zu vermeiden. Die in F i g. 18 gezeigte Ausführungsform ist eine verbesserte Variante der Ausführungsform der Fig 17 und löst dieses Problem. Auf den Oberflächen des Eintrittsteils 512 und des Austrittstcüs 513 eines Gehäuses 510 sind auf den dem weiten Ende gegenüberliegenden Ende Flansche 2b" und Id vnr*P«>hen. Von den obenerwähnten Abgasleitungen hat die Abgasleitung 562a an der Eintrittsseite einen Flansch 562a' gegenüber dem Flansch 2ti' des Eintrittsteils 512. Ferner hat die Abgasleitung 562Z> auf der Austrittsseite einen Flansch 562tf, der dem Flansch 2c" des Austrittsteils 513 gegenüberliegt. Zwischen dem Flansch 562a" der Abgasleitung 562a auf der Eintrittsseiie und dem Flansch 2ö" des Eintrittsteils 512 ist Isoliermaterial 562 angeordnet, so daß die Flansche 562a' und 2ö" durch mehrere Schrauben 564 miteinan-•o der verbunden sind In gleicher Weise ist zwischen dem Flansch 562// der Abgasleitung 5626 auf der Austrittsseite und dem Flansch 2c" des Austrittsteils 513 ein Isoliermaterial 563' angeordnet so angeordnet, daß die Flansche 5626" und 2c" durch mehrere Schrauben 564' miteinander verbunden sind. Als Isoliermaterialstücke 563 und 563' können die gleichen eingesetzt werden, wie sie bei der Ausführungsform der Fig. 16 Anwendung fanden. Bei der Ausführungsform der F i g. 18 sind zwei Wabenstrukturen 520 und 520' in einem Wabenbehälter 511 eines Gehäuses 510 enthalten, und ein dünner Ring 565 ist an die Außenwand des Gehäuses 510 an einer Stelle in der Nähe der zwei gegenüberliegenden Enden der Waben 520 und 520' angebracht. Das verwendete keramische Material ist in zwei Teile unterteilt, d. h., ein keram-sches Material d ist in den Raum zwischen dem Eintrittsteil 512 des Gehäuses 510 und dem inneren Eintrittsgehäuse 560a eingefüllt und ein keramisches Material c ist in den anderen Teil der Isolierstruktur eingefüllt, wobei ein kleiner Raum d zwischen den keramischen Materialien d und c gebildet ist. Bei dieser Konstruktion sind in dem Gehäuse 510 zwei Gießöffnungen vorgesehen. Eine Gießöffnung 553 befindet sich in dem Wabenbehälter 511, während eine andere Gießöffnung 553' in dem Eintrittsteil 512 angeordnet ist. Auf der Innenwand des Gehäuses 510 sind Vorsprünge 552 angeordnet die den gesamten Wabenbehälter 511. den Eintrittsteil 512 und den Austrittsteil 513 bedecken. In dem Raum d kann ein Material enthalten sein, z. B. keramisches Fasermaterial oder ein Material, das bei der hohen Temperatur während des Festwerdens der keramischen Massen cund d zu Asche verbrennt u. dgl. Bei der oben beschriebenen Konstruktion werden die Abgasleitungen durch die Hitze der durchströmenden Abgase erhitzt. Die Abgasleitung 562a auf der Eintrittsseite nimmt eine Temperatur von mehreren 100° (400 bis 5000C) an, die im wesentlichen gleich der Temperatur des inneren Eintrittsgehäuses 56Ca ist. Die Abgasleitung 562f> auf der Austrittsseite erreicht eine Temperatur von etwa 8000C, die im wesentlichen gleich der Temperatur des inneren Austrittsgehäuses 560b (und daher der Waben 520 und 520') ist. Die Wärme der obenerwähnten Teile wird auf den Eintrittsteil 512 und den Austrittsteil 513 des Gehäuses übertragen, wobei eine Isolierung durch die Isoliermaterialstücke 563 und 563' vorgesehen ist. So wird die Warme der Abgase und der Waben 520 und 520' auf das Gehäuse übertragen, während es isoliert ist. Es ist möglich, die Temperatur des Gehäuses 510 unterhalb 1500C zu halten, selbst wenn die Waben 520 und 520' eine Co Temperatur von 8000C erreichen, so daß die Wärmeausdehnung des Gehäuses 510 sehr klein ist. In der in Fig. 18 gezeigten Konstruktion kann der Raum d die Differenz zwischen den Wärmedehnungen der keramischen Körper c und d aufnehmen. Der keramische 6s Körper d nimmt eine Temperatur von mehreren 100° an, da — wie oben beschrieben — das in Richtung des Pfeiles A einströmende Abgas diese Temperatur hat. Auf der anderen Seite erreicht der keramische Körper c
:ine Temperatur von etwa 8000C, da die Waben 520 und 520' und das Abgas beim Austritt entsprechend Pfeil B jiese Temperatur aufweist. Obgleich die keramischen Körper c und d kleine Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, ist es unvermeidbar, daß ein gewisser Unterschied zwischen den Wärmedehnungen der keramischen Körper c und d besteht Diese Differenz wird durch den Raum (/aufgenommen. Die Vorsprünge 552 auf den Innenwandungen des Eintrittsteils 512 und des Austrittsteils 513 des Gehäuses 510 dienen ebenso wie die Vorsprünge 552 auf der Innenwand des
Wabenbehälters 5111 dazu, das Ablösen der keramischen Körper c und d von dem Gehäuse 510 zu vermeiden. Außerdem begrenzen sie die Bewegung der keramischen Körper cund d, falls diese sich ablösen.
s Das mit Katalysator arbeitende Abgas-Reinigungssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde unter Bezugnahme auf deren Ausführungsform beschrieben, wobei das wesentliche Merkmal darin liegt. daß die keramischen Körper c und d eine spezielle
ίο Zusammensetzung aufweisen.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Hochtemperatur-Isoliermasse in Form poröser keramischer Isolierschichten zwischen den beiden S Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteile, 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 AhCb 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 Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver aus Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, Nicke), Zinn oder Kadmium besteht.
3. Isoliermasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung weniger als 1 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, Kalziumhydrogenkarbonat, Natriumkarbonat oder Magnesiumkarbonat ist.
5. Isoliermasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung ferner Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure zugesetzt ist.
6. Verwendung der Hochtemperatur-Isoliermasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Isolierschichten zwischen den Wandungen doppelwandiger Konstruktionsteile, insbesondere üei Systemen zur katalytischen Abgasreinigung.
DE19742411222 1973-03-10 1974-03-08 Hochtemperatur-Isoliermasse und deren Verwendung Expired DE2411222C3 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2842373 1973-03-10
JP2842373A JPS5622574B2 (de) 1973-03-10 1973-03-10
JP4156473A JPS5738557B2 (de) 1973-04-11 1973-04-11
JP4156473 1973-04-11
JP679774 1974-01-11
JP679774A JPS50101406A (de) 1974-01-11 1974-01-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2411222A1 DE2411222A1 (de) 1974-09-26
DE2411222B2 DE2411222B2 (de) 1976-08-12
DE2411222C3 true DE2411222C3 (de) 1977-03-31

Family

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007031854B4 (de) * 2007-07-09 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung von keramischen Körpern mit funktionalisierten Porenoberflächen und danach hergestellter Körper

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