DE2411222C3 - Hochtemperatur-Isoliermasse und deren Verwendung - Google Patents
Hochtemperatur-Isoliermasse und deren VerwendungInfo
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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]
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.
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
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)
(Kcal/m ■ h.°C)
Maximale Beständigkeitstemperatur (°C)
Thermischer Ausdehnungskoeffizient
Dichte
(g/cmJ)
(g/cmJ)
Mullit
Siilimanit
Kaolin
0,3-0,6
0,3-0,6
0,3-0,6
0,3-0,6
0,3-0,6
Ausführungsform 3
1300
1300
1000
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.
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-«')
4,8-5,0(-10-b)
0.7 - 1,0
0,6 -1.0
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
Gewichtsprozent
Cordierit 50 bis 70%
Eine 50%ige wäßrige Lösung von 30 bis 50%
primärem Aluminiumphosphat
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 2£>
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 2ä 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 2ä 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
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)
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.
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
ID=
Cited By (1)
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 |
Cited By (1)
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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