專利名稱：催化轉(zhuǎn)化器、用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化轉(zhuǎn)化器(也稱為尾氣凈化裝置)、用于催化轉(zhuǎn)化 器的保持材料、及其制造方法，其中催化轉(zhuǎn)化器(也稱為尾氣凈化裝 置)用于除去由內(nèi)燃機(如汽油機或柴油機)排出的尾氣中所含的顆 粒、 一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物等，所述保持材料用于保?br> 金屬外套(casting)內(nèi)的催化劑載體。
背景技術(shù)：
近年來，由車輛(如公共汽車和卡車、工程機械等)排放的尾氣 中所含的顆粒對人體和環(huán)境造成的危害已經(jīng)成為嚴(yán)重問題。人們已經(jīng) 提出各種能夠收集尾氣中的顆粒以凈化尾氣的催化轉(zhuǎn)化器。
圖10為示意性地示出催化轉(zhuǎn)化器實施方案的剖視圖。在這種催 化轉(zhuǎn)化器10中，引入管16與金屬外套11的一端相連，排放管17與 金屬外套11的另一端相連，其中由內(nèi)燃機排出的尾氣通過引入管16 被引入催化轉(zhuǎn)化器10，穿過催化劑載體12的尾氣通過排放管17被排 放到外面。此外，金屬外套11內(nèi)設(shè)置有催化劑載體12，且兩者間還 插有催化轉(zhuǎn)化器用保持材料13。另外，可在相對于催化劑載體的尾氣 引入側(cè)(也稱之為吸入側(cè))設(shè)置電加熱器和溫度傳感器，并將用于供 給燃燒氣體的另一根管與催化劑載體連通，不過這些并未在圖中示 出，其中所述電加熱器和溫度傳感器用于燃燒催化劑載體(即蜂窩式 過濾器)中所積累的顆粒，以還原其過濾功能(也稱之為再生處理)。 根據(jù)這種構(gòu)造，當(dāng)催化劑載體中所積累的顆粒量增加并導(dǎo)致壓力降增 大時，便可進(jìn)行再生處理。
此外，用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料13為通過將無機纖維形成特 定厚度而獲得的墊型材料，并且其形狀為平面形，如圖11 (A)所示。 在平坦的主體部分41的一端形成有凸出部分42，并且在另一端形成
有凹入部分43，該凹入部分43的形狀與凸出部分42的形狀是匹配的。 隨后，如圖ll (B)所示，主體部分41被巻繞在催化劑載體12的外 周面上，并且凸出部分42和凹入部分43相互嚙合，從而將催化轉(zhuǎn)化 器用保持材料13巻繞在催化劑載體12上。
用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料13具有以下功能牢固地支持金屬 外套11內(nèi)的催化劑載體12，通過絕熱使催化劑載體12維持在較高的 溫度上，并保持良好的催化功能。這樣一來因此，尤其在寒冷地區(qū)， 人們擔(dān)心由于外部空氣溫度的影響，催化劑載體12的溫度的升高會 受到阻礙，或者擔(dān)心上述再生處理所需時間會延長。此外，再生時， 催化劑載體12的外周區(qū)域的溫度會下降，而殘存在催化劑載體12的 外周區(qū)域中的未燃燒顆粒會令壓力降增大。因此人們擔(dān)心經(jīng)過較短的 時間就必須進(jìn)行再生處理。此外，內(nèi)部溫度(約60(TC)和外部溫度 的溫度差很大，因此當(dāng)保持材料13不具有充分的絕熱性能時，則因 催化劑載體12中心部分附近與催化劑載體12外周部分附近的溫度差 而產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致在催化劑載體12中容易產(chǎn)生裂縫。因此， 人們還擔(dān)心其耐久性受到損害。
近年來，在很多情況中(例如在交通堵塞時緩慢地開車，或在停 止引擎時)尾氣溫度都會降低，這是因為考慮到環(huán)境因素，目前某些 汽車具有在停止時關(guān)閉引擎(殆速熄火)的功能。因此，即使不在寒 冷地區(qū)，也更難于將催化劑載體12的溫度保持在處理溫度。此外， 需要提前將尾氣溫度提高到催化劑載體12的處理溫度。
在這種背景下，采取了對催化轉(zhuǎn)化器用保持材料13等的熱導(dǎo)率 進(jìn)行限定的對策(參見日本專利文獻(xiàn)JP-A-2002-70529以及 JP-A-2006-299966)。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免上述由尾氣溫度下降而造成的不利影響，人們預(yù)測將來 需要保持催化劑載體12的溫度，并縮短升溫的時間，并且進(jìn)一步提 高用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的絕熱性能也是不可避免的。因此本發(fā) 明的目的是提供一種用于催化轉(zhuǎn)化器的并具有出色的絕熱性能的保
持材料，以及提供一種高性能催化轉(zhuǎn)化器，該高性能催化轉(zhuǎn)化器具有 上述用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料、并具有高的催化效率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下所述的一種催化轉(zhuǎn)化器、 用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料以及其制造方法
(1) 一種用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料，其中所述催化轉(zhuǎn)化器具 有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體的金屬外套、以及巻繞在所 述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與所述金屬外套之間的縫隙 處的所述保持材料，
所述保持材料具有低熱導(dǎo)率層，其中所述低熱導(dǎo)率層包括含有 無機粉末的模壓材料、或者由多孔基材和氣溶膠制成的復(fù)合材料。
(2) 根據(jù)(1)所述的保持材料，其中在300'C下，所述低熱導(dǎo)
率層的熱導(dǎo)率為0.04W/m' K或更低。
(3) 根據(jù)(1)所述的保持材料，其還具有墊層，其中該墊層包 含無機纖維，并被層合在所述低熱導(dǎo)率層上。
(4) 根據(jù)(1)所述的保持材料，其還具有保護(hù)層。
(5) —種制造用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的方法，該方法包括 將整個的多孔基材用氣溶膠前體浸漬，以及 進(jìn)行超臨界干燥，以制備低熱導(dǎo)率層；
其中所述催化轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體 的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與 所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料。
(6) 根據(jù)(5)所述的制造保持材料的方法，其還包括將所述低 熱導(dǎo)率層與墊層連接在一起。
(7) 制造用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的方法，該方法包括 將具有多孔基材的所述墊型材料的表面用氣溶膠前體浸漬，以及 進(jìn)行超臨界干燥，以制備低熱導(dǎo)率層；
其中所述催化轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體 的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與 所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料。
(8) —種催化轉(zhuǎn)化器，其具有催化劑載體、用于容納所述催化
劑載體的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑 載體與所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料， 其中所述保持材料為根據(jù)(1)的保持材料。
由于存在低熱導(dǎo)率層，因此用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的絕熱性 能得到了極大的提高，并且本發(fā)明的所述催化轉(zhuǎn)化器更能提高尾氣凈 化性能。


圖1示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的一個 實施方案。
圖2示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的另一 個實施方案。
圖3 (A)和(B)示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保 持材料的又一個實施方案。
圖4示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的再一 個實施方案。
圖5 (A)和(B)示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保 持材料的再又一個實施方案。
圖6 (A)和(B)示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保 持材料的再另一個實施方案。
圖7示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的再又 一個實施方案。
圖8 (A)和(B)示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保 持材料的再又另一個實施方案。
圖9 (A)和(B)示意性地示出了本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保 持材料的再再另一個實施方案。
圖IO為示出了催化轉(zhuǎn)化器的一個實施方案的剖視圖。
圖11 (A)為用于催化轉(zhuǎn)化器的常規(guī)保持材料的一個實施方案 的俯視圖，并且圖11 (B)示意性地示出了用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材 料巻繞在催化劑載體上的狀態(tài)。
圖中各標(biāo)號的含義
10:催化轉(zhuǎn)化器
11:金屬外套
12:催化劑載體
13:用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料
41:主體部分
42:凸出部分
43:凹入部分
發(fā)明詳述
本發(fā)明將參照附圖來進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1所示，用于本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器的保持材料是通過將低熱
導(dǎo)率層100與墊層110層合而構(gòu)成的，其中墊層110通過形成無機纖 維而獲得。此外，可將低熱導(dǎo)率層100與墊層110交替地層合在一起，
以形成多層形式，這種形式未在圖中示出。對保持材料的整體形狀沒
有限定。例如，其形狀可與圖ll (A)中所示保持材料的形狀類似 其中平坦的主體部分41的一端形成有凸出部分42，并且在另一端形 成有凹入部分43，其中凹入部分43的形狀與凸出部分42的形狀是 匹配的。凸出部分42和凹入部分43的形狀可以是三角形或半圓形的， 也可以是圖中所示出的矩形。此外，凸出部分42和凹入部分43的個 數(shù)并不限定為l個，其可為2個或更多個。
為了獲得足夠的絕熱性能，低熱導(dǎo)率層100在30(TC下的熱導(dǎo)率 優(yōu)選為0.04W/m' K或更低，并且更優(yōu)選的是在60(TC下的熱導(dǎo)率為 0.05W/m* K或更低。本文中所指的熱導(dǎo)率是根據(jù)JIS A1412-l測量 得到的。
對低熱導(dǎo)率層IOO沒有特別限定，只要其滿足上述熱導(dǎo)率即可。 例如，含有無機粉末的模壓材料、或者利用由多孔基材和氣溶膠制成 的復(fù)合材料都可適當(dāng)?shù)厥褂?，這些材料將會在后面進(jìn)行描述。
含有無機粉末的模壓材料包括如下片材通過干式系統(tǒng)直接將
無機粉末壓塑而獲得的片材；通過將無機粉末與多孔基材捏合而獲得 的片材；以及通過利用粘結(jié)劑將無機粉末固化而獲得的片材。考慮到 絕熱性能，以及無需粘結(jié)劑即可進(jìn)行壓塑，無機粉末優(yōu)選粒徑為 l-70nm的精細(xì)粉末。無機粉末的例子包括含有金屬氧化物的精細(xì)粉
末，如二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦等。在這些無機粉末中，通過氣
相法制備的熱解硅石(干燥的硅膠，dry silica)是尤其優(yōu)選的。熱解 硅石是非常細(xì)小的精細(xì)粉末，因此其可通過分子間力等相互締合，從 而形成直徑為幾十納米到幾微米的二次粒子，這樣便形成了圓內(nèi)徑 (ring inner diameter)為0.1pm或更小的多個空隙。這些空隙要小于 作為熱量傳遞介質(zhì)的空氣的平均自由通路，因此可通過熱解硅石來大 大降低熱量的傳遞。從而大幅提升了絕熱性能。此外，熱解硅石可為 疏水熱解硅石，其通過使用偶聯(lián)劑而使熱解硅石的硅烷醇基與有機基 團(tuán)(如甲基)間進(jìn)行反應(yīng)而獲得。與親水性熱解硅石相比，疏水熱解 硅石的壓塑制品難以發(fā)生由吸濕作用導(dǎo)致的絕熱性質(zhì)的劣化。
此外，無機粉末可包括折射率為1.25或更高(對于波長為1pm 或更長的光而言)，且粒徑為l-50^m的無機粉末，如碳化硅、氧化 鋯或二氧化鈦。這種無機顆粒具有將輻射熱反射的功能，因此將這些 無機顆粒組合使用能夠防止因輻射熱而引起的熱導(dǎo)率的增加。
通過干式系統(tǒng)將無機粉末壓塑而獲得的片材可通過以下步驟進(jìn) 行制備用上述無機粉末填滿模壓模具，并進(jìn)行壓制。至于此時的模 壓條件，壓制壓力為0.5-1.5MPa是合適的。
通過將無機粉末與多孔基材捏合而獲得的片材可通過如下步驟 進(jìn)行制備將無機粉末分散于片狀多孔基材的整個表面，使用壓板等 將無機粉末壓入多孔基材內(nèi)，以迫使無機粉末進(jìn)入多孔基材內(nèi)的空 隙，隨后進(jìn)行壓制。這樣，無需使用任何粘結(jié)劑，便可獲得多孔基材 和無機粉末復(fù)合在一起的片材。
這里，對多孔基材沒有特別的限定，只要其具有無機粉末可進(jìn) 入的空隙即可。具體而言，多孔基材的例子包括無機多孔基材(如玻 璃布、無機紙(無紡布)、和下面將會描述到的由無機纖維毛氈制成的 墊型材料等)，以及有機多孔基材(如芳綸氈以及由聚對苯二甲酸乙
二醇酯(PET)、聚酯等制成的無紡布)。當(dāng)對耐熱性有一定要求時， 優(yōu)選使用無機多孔基材。
通過利用粘結(jié)劑將無機粉末固化而獲得的片材可通過如下方法 制備將捏合產(chǎn)品或無機粉末與粘合劑的漿料制成片材形狀。粘合劑 的例子有無機粘合劑(如玻璃粉、膠態(tài)氧化硅、氧化鋁溶膠、硅溶膠、 矽酸鈉、二氧化鈦溶膠、硅酸鋰和水玻璃)以及有機粘結(jié)劑(如丙烯 酸類樹脂和淀粉)。當(dāng)對耐熱性有一定要求時，優(yōu)選使用無機粘結(jié)劑。
上述片材可不與單獨制備的墊層110整合在一起使用，或可通 過與墊層110連接而整合在一起使用。片材與墊層110間的連接可通 過粘合、針刺、縫合等來完成?？紤]到絕熱性能、在催化劑載體上的
巻繞性能等的改善，合適的片材的厚度為墊層110總厚度的5-50%， 也可為10-40%或15-30%。
此外，可利用樹脂(如硅氧烷或聚乙烯醇)，對這些片材的表 面或整個片材進(jìn)行樹脂涂敷處理。通過這種處理，可防止無機粉末的 脫落，尤其是防止無機粉末在尾氣吸入側(cè)的端面處的脫落。
當(dāng)片材不與墊形層IIO整合在一起使用時，凸出部分42和凹入 部分43形成于墊層110上。此外，片材可以多層的形式巻繞。固定 片材的方法包括用膠帶固定片材端部的嚙合部分、用繩狀體綁定等。 但是，也可僅僅將片材繞緊而已。繩狀體可以是可熱降解材料，這是 因為在將催化劑載體固定于金屬外套中之后，即使當(dāng)繩狀體被熱降解 掉，用于催化轉(zhuǎn)換器的保持材料也不會分離。
此外，也可以將通過把無機粉末與粘結(jié)劑粘結(jié)而獲得的涂層用 作低熱導(dǎo)率層100?？赏ㄟ^將含有無機粉末和粘結(jié)劑的涂料溶液涂布 到墊層110上，并隨后進(jìn)行干燥，從而制備得到低熱導(dǎo)率層100。涂 料溶液的合適涂布量為0.1-10.0g/m2，盡管這是適當(dāng)設(shè)定的涂布量， 考慮到了絕熱性能、在催化劑載體上的巻繞性能等的提高。
此外，作為低熱導(dǎo)率層100，也可使用由多孔基材和氣溶膠制成 的復(fù)合材料。通過在超過溶劑臨界點的高溫和壓力下，將位于晶格間 的可移動溶劑相從凝膠結(jié)構(gòu)的孔(pore)中除去，從而制得氣溶膠， 其中所述凝膠結(jié)構(gòu)的孔中具有由聚合材料承載的連續(xù)氣泡。因此，氣 溶膠具有較低的密度，并且具有簇狀結(jié)構(gòu)，在這種簇狀結(jié)構(gòu)中，平均
尺寸為2-7nm的球形精細(xì)顆粒被融合在一起。此外，氣溶膠的連續(xù) 氣泡結(jié)構(gòu)的平均孔隙尺寸為2-7nm，因此其具有較大的表面積。在這 種氣溶膠中，空氣不能形成為進(jìn)出這種格柵狀結(jié)構(gòu)的對流，因此可有 效地阻止由對流造成的熱量傳遞?；谶@樣的原因，氣溶膠展示出驚 人的絕熱性能。可在制備過程中對其平均孔隙尺寸和密度進(jìn)行調(diào)整。
上述氣溶膠的例子包括無機氣溶膠和有機氣溶膠。無機氣溶膠 具有金屬烷氧基，其包括諸如硅氧氣溶膠、碳化物氣溶膠和氧化鋁氣 溶膠之類的材料。有機氣溶膠的例子包括聚合物氣溶膠，如碳?xì)馊苣z 和聚酰亞胺。在這些氣溶膠中，硅氧氣溶膠是優(yōu)選的，這是因為其有 很多制備實例，并且容易得到。在(例如)日本專利JP-T-2004-517222 中對氣溶膠的制備方法進(jìn)行了描述。由多孔材料和氣溶膠制成的復(fù)合 材料的結(jié)構(gòu)為由多孔材料結(jié)構(gòu)和氣溶膠的格柵狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的復(fù)合結(jié) 構(gòu)。該復(fù)合材料的體密度為0.02-0.5g/cm3，優(yōu)選為0.1-0.3g/cm3。
這種由多孔材料和氣溶膠制成的復(fù)合材料可通過以下方法制
得將多孔材料用氣溶膠浸漬，隨后在超臨界區(qū)域進(jìn)行干燥。具體而 言，(例如)當(dāng)氣溶膠為硅氧氣溶膠時，將諸如四乙氧基硅烷、四甲 氧基硅烷、或四正丙氧基硅烷之類的硅烷化合物水解，隨后，制得了
在低pH下穩(wěn)定為聚硅酸酯(例如諸如聚二乙氧基硅氧烷)的硅氧氣 溶膠前體(silica precursor)。將該硅氧氣溶膠前體與醇(如乙醇) 混合，從而獲得硅氧氣溶膠前體溶液。此時硅氧氣溶膠前體與醇的合 適的混合比為0.1-5.0比1.0。隨后，將多孔基材用硅氧氣溶膠前體溶 液浸漬，并向其中加入酸(如鹽酸、硫酸或氫氟酸)以進(jìn)行凝膠化， 并隨后進(jìn)行凝膠的老化。隨后，當(dāng)進(jìn)行超臨界干燥處理以除去凝膠中 的醇時，便形成了具有多孔基材(該多孔基材作為增強基材)的硅氧 氣溶膠，即氣溶膠化多孔基材。可通過首先將醇替換成為液態(tài)丙酮， 并隨后將二氧化碳置于臨界點，從而進(jìn)行超臨界干燥處理。液態(tài)丙酮 的使用能夠?qū)崿F(xiàn)良好的梯度洗脫。最終，將凝膠中的所有液體替換成 為氣體，而并不損害凝膠結(jié)構(gòu)。
這里，整個多孔基材用氣溶膠前體浸漬，并隨后進(jìn)行超臨界干
燥，以制備低熱導(dǎo)率層100，該低熱導(dǎo)率層100可在與單獨制備的墊 層110連接后使用，或直接單獨使用。隨后，使用下面將要描述到的 墊層作為多孔基材，將其表面用氣溶膠前體浸漬，從而形成這樣一種 層壓體，這種層壓體具有浸漬了氣溶膠前體的浸氣溶膠前體層，以及 未經(jīng)氣溶膠前體浸漬的多孔基材層，并將該層壓體在超臨界區(qū)域干 燥，從而形成用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料13，其中該保持材料13具 有墊層，以及由多孔基材和氣溶膠制成的復(fù)合材料(低熱導(dǎo)率層)。
對低熱導(dǎo)率層100的厚度沒有特別限定，只要可以獲得所需絕熱性能 即可。但是，其厚度優(yōu)選為墊形層110總厚度度的3-50%。在前一情 況中，對所用多孔基材的總厚度進(jìn)行調(diào)整，并在后一情況中，對浸入 量進(jìn)行調(diào)整。
此外，可對氣溶膠進(jìn)行疏水化處理。這種處理可以避免隨時間 的延長，由于氣溶膠的吸濕性而發(fā)生氣溶膠特性的喪失。因此，可以 在較長時間內(nèi)保持高的絕熱性能(低熱導(dǎo)率)。疏水化氣溶膠的制備
方法的例子包括在對溶劑中的氣溶膠前體進(jìn)行疏水化處理后，進(jìn)行
超臨界干燥處理的方法；以及在進(jìn)行超臨界干燥過程中，向氣溶膠前 體中加入疏水化劑，以進(jìn)行超i院界狀態(tài)下的疏水化處理。
另一方面，對墊層沒有特別限定，并且可利用在催化轉(zhuǎn)化器的 常規(guī)保持材料中所使用的那些墊。例如，從以下墊型材料中選擇時較 為合適的通過在濕體系中形成無機纖維和有機粘結(jié)劑，并隨后在壓 縮狀態(tài)下干燥，從而獲得的壓塑墊；具有通過針刺所收集的無機纖維 而獲得的毛氈的墊；以及通過在濕體系中形成無機纖維和膨脹性材料 (如蛭石)而獲得的膨化墊。將這些墊型材料用作墊層110是沒有問 題的，只要其在80(TC下的熱導(dǎo)率為0.2W/m' K或更低即可。但是， 其在80(TC下的熱導(dǎo)率優(yōu)選為0.1W/m* K或更低。
作為無機纖維，可以使用目前被用于保持材料的各種無機纖維。 例如，可以適當(dāng)使用的有氧化鋁纖維、多鋁紅柱石纖維以及其它陶瓷 纖維。更具體而言，用作氧化鋁纖維的一種纖維優(yōu)選為(例如)含有 90重量％或更多的A1203 (其余為Si02)、并且按照X射線結(jié)晶學(xué) 具有低結(jié)晶度的氧化鋁纖維。此外，其纖維直徑優(yōu)選為3-15pm，或3-7pm，并且濕體積優(yōu)選為400cc/5g或更高。作為多鋁紅柱石纖維， 優(yōu)選的是多鋁紅柱石的組成為(例如)Al203/Si02重量比為約72/28 至80/20，并且其按照X射線結(jié)晶學(xué)具有低結(jié)晶度。此外，其纖維直 徑優(yōu)選為3-15pm,或3-7pm，并且濕體積優(yōu)選為400cc/5g或更高。 其它陶瓷纖維的例子包括二氧化硅-氧化鋁纖維和二氧化硅纖維，并 且目前被用于保持材料中的所有陶瓷纖維均可被用作該其它陶瓷纖 維。此外，也可引入玻璃纖維、石棉或可生物降解纖維。
采用下述步驟計算上述濕體積
(1) 稱取5g干燥的纖維材料，其精度精確到小數(shù)點后兩位或 更多位；
(2) 將己經(jīng)稱重的纖維材料放入重量為500g的玻璃燒杯中；
(3) 將20-25'C的400cc蒸餾水倒入步驟(2)中準(zhǔn)備的玻璃燒 杯中，并通過使用攪拌器仔細(xì)攪拌，以便不切斷纖維材料，
=從而將纖維材料分散。為實現(xiàn)該分散，可使用超聲凈化器。 (4》將步驟(3)中所制得的燒杯內(nèi)容物轉(zhuǎn)移至l，OOOml刻度 量筒中，并向其中加入蒸餾水直至l，OOOcc刻度； 通;d用于享小o項讓劉度更周tfj丌ui以p刀it:力v7E路木規(guī) 倒刻度量筒，以攪動步驟(4)中所制得刻度量筒中內(nèi)容 物。這一步驟總共重復(fù)10次；
(6) 攪拌停止后，在室溫下，將刻度量筒平穩(wěn)放置30分鐘后， 用眼睛觀察纖維的沉淀體積；和
(7) 對三個樣品實施上述步驟，并把平均值作為測定值。 此外，對墊層110的體密度也沒有限定。但是，當(dāng)其處于巻繞
在催化劑載體上的狀態(tài)時，其體密度優(yōu)選為0.13-0.7g/cm3。當(dāng)體密度 低于0.13g/cm、寸，墊層通常具有出色的絕熱性能。但是，在高溫時 的熱傳導(dǎo)會受到輻射熱的極大影響。因此，熱導(dǎo)率增加，從而導(dǎo)致難 以滿足上述熱導(dǎo)率，并且人們也擔(dān)心其保持力不足以保持催化劑載 體。另一方面，當(dāng)體密度高于0.7g/cn^時，則熱導(dǎo)率不會在由高溫產(chǎn) 生的輻射熱的影響下而增加。但是，相反地，過高的體密度會使固體 導(dǎo)熱增加，從而導(dǎo)致熱導(dǎo)率的增加。因此，很難滿足上述熱導(dǎo)率，并且人們擔(dān)心難以將巻繞有保持材料的催化劑載體插入金屬外套中。
如圖1所示，可以覆蓋墊層110的整個平坦表面的方式設(shè)置低 熱導(dǎo)率層100。但是，由于低熱導(dǎo)率層100含有無機粉末，在運輸過 程中、或者在將低熱導(dǎo)率層巻繞在催化劑載體上時，無機粉末有可能 脫落，從而污染催化劑載體的外側(cè)。因此優(yōu)選的是，將低熱導(dǎo)率層 100的面積降低到不影響絕熱性能的范圍內(nèi)。
具體而言，如圖2所示，低熱導(dǎo)率層100設(shè)置在離開吸入側(cè)(圖 2中所示例子的底側(cè))的端面110a，從而能夠防止無機粉末由于尾氣 的吸入而脫落。
此外，如圖3的俯視圖(A)和沿線X-X截取的剖視圖(B)所 示，可這樣設(shè)置低熱導(dǎo)率層100，以留出墊層110的全部外圍部分， 而不被低熱導(dǎo)率層100覆蓋。
另外，如圖4中所示，也可以這樣設(shè)置低熱導(dǎo)率層100，使其嵌 入凹陷部分110b，其中該凹陷部分110b在與墊層110的吸入側(cè)端面 110a相距一定距離的位置處才開始形成。 二
為了確保能夠防止無機粉末的脫落，優(yōu)選的是至少低熱導(dǎo)率層 1U0板保護(hù)辰復(fù)盍。6匸AJ刀俯視閨，且圖6 刀很閨匸AJ
中線X-X截取的剖視圖，其示出了這樣一種情況其中保護(hù)層120 在用于圖2中所示的催化轉(zhuǎn)化器用保持材料(該保持材料上設(shè)置有低 熱導(dǎo)率層100)的全部表面上形成，另外也在墊層110的吸入側(cè)端面 110a上形成。此外，圖5 ( (A)為俯視圖，且(B)為沿圖(A)中 線X-X截取的剖視圖)示出了這樣一種情況其中保護(hù)層120在用 于圖3中所示的催化轉(zhuǎn)化器用保持材料(該保持材料上設(shè)置有低熱導(dǎo) 率層100)的全部表面上形成。此外，圖7示出了這樣一種情況，其 中保護(hù)層120在用于圖4中所示的催化轉(zhuǎn)化器用保持材料(該保持材 料上設(shè)置有低熱導(dǎo)率層100)的全部表面上形成，另外也在墊層110 的吸入側(cè)端面110a上形成。
作為保護(hù)層120，優(yōu)選使用合成樹脂薄膜、無紡布、樹脂涂層等。 此外，通過將保護(hù)層設(shè)置成為保持材料的最外層(金屬外套側(cè))，該 保護(hù)層不僅可以防止無機粉末從低熱導(dǎo)率層脫落，而且即使當(dāng)保持材
料的外周面被拉伸時，也能夠避免缺陷(如裂縫和斷裂)在該外周表 面上產(chǎn)生，這種缺陷是因為當(dāng)將保持材料巻繞催化劑載體時，會在保 持材料的外周邊和內(nèi)周邊產(chǎn)生差異。此外，當(dāng)將用保持材料巻繞的催 化劑載體壓入作為密封系統(tǒng)(下文中稱為壓配系統(tǒng))的金屬外套內(nèi)時， 可降低其與外套接觸的外表面的摩擦系數(shù)，從而可提高密封系統(tǒng)的工
作性能。為了獲得該效果，保護(hù)層的摩擦系數(shù)優(yōu)選為0.1-0.4。
為了防止無機粉末從低熱導(dǎo)率層100、并從所述吸入側(cè)的端面 110a脫落，可以采用圖8 ( (A)為俯視圖，(B)為沿著(A)中的 線X-X截取的剖視圖，并且(C)為沿著(A)中的線Y-Y截取的剖 視圖)中所示的結(jié)構(gòu)，即低熱導(dǎo)率層100被夾于墊層110之間。在如 圖所示的情況中，使低熱導(dǎo)率層100的面積小于墊層110的面積，從 而能更有效地防止無機粉末的脫落。另外，如圖9 ( (A)為俯視圖， 且(B)為沿著(A)中的線X-X截取的剖視圖)中所示，低熱導(dǎo)率 層100可被墊層U0包圍。
在制備用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料時，可通過下述步驟來一片 片地制備保持材料將墊層IIO形成為如圖所示的預(yù)定形狀，隨后將 低熱導(dǎo)率層IOO層壓在墊層IIO上，其中低熱導(dǎo)率層IOO也是類似被 形成為預(yù)定形狀。但是，可通過下述步驟來連續(xù)地制備保持材料將 用長的熱導(dǎo)率材料制成的低熱導(dǎo)率層100層合到由長的無機纖維毛 氈制成的墊層110上，隨后將保持材料沖壓成為預(yù)定形狀。
在本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料中，按照常規(guī)方式，(例 如)如圖l所示，將主體部分41巻繞在催化劑載體12上，并使兩端 的凸出部分42和凹入部分43相互嚙合，從而將催化劑載體用保持材 料13巻繞在催化劑載體12上。凸出部分42和凹入部分43的嚙合不 會引起端部的偏移，從而達(dá)到出色的尺寸穩(wěn)定性。
如圖1至圖4中所示，在用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料中，其中 所述保持材料具有由低熱導(dǎo)率層100和墊層IIO構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，當(dāng) 在最高達(dá)約500。C的相對較低的溫度下使用催化劑載體12時，在將 保持材料巻繞催化劑載體12時，可將低熱導(dǎo)率層100設(shè)置在催化劑 載體側(cè)。但是當(dāng)催化劑載體的溫度超過50(TC時，低熱導(dǎo)率層IOO容
易發(fā)生熱劣化，因此需要將墊層110設(shè)置在催化劑載體側(cè)。
此外，當(dāng)分別設(shè)置低熱導(dǎo)率層100和墊層110時，低熱導(dǎo)率層 100被巻繞在催化劑載體12上，并且其嚙合部分通過膠帶等進(jìn)行固
定。隨后，將墊層110巻繞在低熱導(dǎo)率層100上?；蛘撸趯|層 110巻繞在催化劑載體12上之后，再將低熱導(dǎo)率層100巻繞在墊層 110之上，并根據(jù)需求，通過膠帶等將其嚙合部分固定。
如上所述，當(dāng)在最高達(dá)約50(TC的相對較低的溫度下使用催化劑 載體12時，低熱導(dǎo)率層IOO與催化劑載體12的接觸不會產(chǎn)生特別的 問題。因此僅由低熱導(dǎo)率層IOO來構(gòu)成用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料， 其絕熱性能非常有效。即，可將低熱導(dǎo)率層IOO制成常規(guī)的保持材料
的厚度，并用作用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料。具體而言，由于多孔基 材具有彈性，因此由多孔基材和氣溶膠制成的復(fù)合材料給催化劑載體
12提供保持力，并且這種復(fù)合材料可巻繞在催化劑載體上。本發(fā)明 也包括這種用于催化劑載體的僅僅具有低熱導(dǎo)率層100的保持材料。
隨后，如圖10所示，催化劑載體12被裝入金屬外套11內(nèi)，且 用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料13巻繞于催化劑載體12上，從而制得催 化轉(zhuǎn)化器10。在這種情況中，優(yōu)選的是用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料 厚度變化較小，以向催化劑載體12的整個外周表面均勻地施加保持 力，并均勻地填補催化劑載體12與金屬外套11間的空隙。保持材料 的厚度變化優(yōu)選保持在15%或更小。
金屬外套11的尺寸經(jīng)過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，使得催化劑載體12能夠 被裝入其中。并且，如圖10所示，用于使尾氣流入的進(jìn)氣管與金屬 外套11的一個端面相連，且用于排放尾氣的出口管與另一端面相連。 此外，雖然圖中未示出，但是可設(shè)置用于進(jìn)行再生處理的電加熱器、 溫度傳感器，用于使燃燒氣體流入的另一管路等。
由于本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)換器的保持材料具有出色絕熱性能，即 使在寒冷地區(qū)，該催化轉(zhuǎn)化器也不易受到外部空氣溫度的影響，從而 減少了行車過程中溫度變化所帶來的影響，并且催化劑載體12可以 被穩(wěn)定地保持于較高的溫度。此外，同樣在引擎啟動和空轉(zhuǎn)時，催化 劑載體12的溫度可在更短的時間內(nèi)升高到所需溫度。即，將本發(fā)明
的保持材料用于催化轉(zhuǎn)換器中，使得催化轉(zhuǎn)化器在引擎啟動、空轉(zhuǎn)和 行車時顯示出出色的空氣凈化性能。此外，由于本發(fā)明用于催化轉(zhuǎn)換 器的保持材料具有出色絕熱性能，可降低傳遞至金屬外套的熱量，并
且不再需要巻繞在金屬外套上的絕熱材料(如玻璃纖維板)。因此預(yù) 計成本下降將成為可能。
此外，在再生處理中，熱效率也較高、再生時間縮短、并且再 生速率提高，這可以延長壓力降等增大之前的時間(直至需要進(jìn)行再 生時的時間)。即，再生后所收集的顆粒量得到增加。
當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器配有用以燃燒顆粒的電加熱器時，進(jìn)入催化劑載 體12中的尾氣溫度可在短時間內(nèi)被有效地升高，并且尾氣溫度可升 至足夠高的溫度。因此可在較短時間內(nèi)進(jìn)行再生處理。
此外，當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器未配有電加熱器時，再生操作系統(tǒng)會進(jìn)行 尾氣的升溫操作。在這種情況中，穿過催化劑載體12的尾氣可升至 足夠高的溫度，這是因為催化劑載體12具有出色的熱保持性能，并 且顆粒被髙溫尾氣燃燒，從而進(jìn)行再生。
另外，在催化轉(zhuǎn)化器中也可以另外設(shè)置用以除去有害氣體(諸
如NOx或SO》的催化劑層，以除去有害氣體以及顆粒。在再生時，
尾氣可被用作載持性氣體。此外，當(dāng)使用泵進(jìn)行再生處理時，可以這 樣構(gòu)造催化轉(zhuǎn)化器，使得通過使用該泵來將空氣泵入過濾器中，以進(jìn) 行再生處理。
例子
下面將參照下述實施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。 但是，本發(fā)明完全不局限于這些例子。 實施例1
制備這樣一種漿料，其含有氧化鋁纖維(氧化鋁80質(zhì)量％， 二 氧化硅20質(zhì)量％)、水和作為有機粘結(jié)劑的丙烯酸類樹脂，其中相
對于IOO質(zhì)量份的所述氧化鋁纖維，所述丙烯酸類樹脂為IO質(zhì)量份， 所述水為10,000質(zhì)量份。將漿料倒入扁平的模子中，隨后進(jìn)行脫水模 壓，從而獲得濕墊(wetmat)。在將濕墊于IO(TC下干燥的同時，使用壓制板對其進(jìn)行壓制，從而獲得基重為1,100g/n^且有機物含量為 10%的壓制墊。該壓制墊的體密度為0.17g/m3，且厚度為8.5mm。將 平均初級粒徑約為7nm的熱解硅石粉末與重量為500g/cr^的二氧化 硅布捏合，隨后進(jìn)行壓制，從而制得作為低熱導(dǎo)率層的片材。此時， 該片材在30(TC下的熱導(dǎo)率為0.03W/m' K，在60(TC下的熱導(dǎo)率為 0.04W/m* K，體密度為0.84g/m3，并且厚度為0.6mm。隨后借助乙 烯-醋酸乙烯酯粘合劑將所述壓制墊和片材相互粘附在一起，從而獲 得厚度為9.1mm的層壓體。由該層壓體，沖壓出預(yù)定的形狀，從而 獲得如圖1所示的、具有墊層IIO和低熱導(dǎo)率層100的保持材料13。
將保持材料13巻繞在含有堇青石陶瓷的催化劑載體12(其直徑 為110mm，長度為100mm)的外周面，并以低熱導(dǎo)率層被設(shè)置在催 化劑載體12外側(cè)的該方式插入到內(nèi)徑為114mm的SUS外套內(nèi)，以 制備催化轉(zhuǎn)化器。另外，沿著催化劑載體的軸向方向，將熱電偶插入 催化劑載體與保持材料間的界面的中央位置。將該催化轉(zhuǎn)化器與加熱 震動測試儀(heating vibration tester)相連，在使其震動的同時，將 600。C的熱空氣以5mV分鐘的速度流入，并測量上述中央位置處的溫 度。結(jié)果證實，在熱空氣開始流入后，在3分鐘內(nèi)溫度達(dá)到35(TC或 更高。在熱空氣流入之前，室溫為2(TC。此外，并未出現(xiàn)諸如催化 劑載體脫落的問題。
實施例2
以與實施例1相同的方法獲得如同1所示的保持材料，不同之 處在于使用了由Aspen Aerogels公司制造的"Pyrogel-6650"作為 低熱導(dǎo)率層。此例中，該低熱導(dǎo)率層在30(TC下的熱導(dǎo)率為0.02W/m K，在600。C下的熱導(dǎo)率為0.03W/m' K，體密度為0.12g/m3，并 且厚度為lmm。所得保持材料的厚度為9.5mm。
隨后，通過與實施例1相同的方式，使用該保持材料制備催化 轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行與實施例l相似的溫 度測量。結(jié)果證實，在2. 5分鐘后溫度達(dá)到35(TC或更高。此外，并 未出現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。
實施例3
通過收集薄片形式的氧化鋁纖維(氧化鋁80質(zhì)量％， 二氧化硅
20質(zhì)量％)，并對所收集纖維進(jìn)行針刺，從而制備具有毛氈(blanket) 的墊。此處，該墊的體密度為0.15g/m3，并且厚度為4.0mm。此外， 通過旋轉(zhuǎn)混合裝置，將80質(zhì)量％的熱解硅石粉末(平均初級粒徑為 約7nm) 、 18質(zhì)量％的作為輻射材料的碳化硅(平均粒徑為約3(im)、 以及2質(zhì)量％的作為增強纖維的玻璃纖維(平均纖維直徑為l(Hrni， 且平均纖維長度為5mm)進(jìn)行混合。隨后通過干式體系將所得混合物 壓塑，從而制成被用作低熱導(dǎo)率層的含熱解硅石的片材。此時，該片 材在30(TC下的熱導(dǎo)率為0.025W/m* K，在60(TC下的熱導(dǎo)率為 0.03W/m' K，體密度為0.20g/m3，并且厚度為1.5mm。隨后，將該 片材夾置于所述墊中，并借助乙烯-醋酸乙烯酯粘合劑將其與墊相互 粘附在一起，從而獲得厚度為9.5mm的層壓體。由該層壓體，沖壓 出具有預(yù)定形狀的層壓體，從而獲得如圖8所示的、低熱導(dǎo)率層100 被置于墊層IIO之間的保持材料13。
隨后，通過與實施例1相同的方式，使用該保持材料制備催化 轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行與實施例l相似的溫 度測量。結(jié)果證實，在2.5分鐘后溫度達(dá)到35(TC或更高。此外，并 未出現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。
實施例4
制備這樣一種漿料，其含有氧化鋁纖維(氧化鋁80質(zhì)量％， 二 氧化硅20質(zhì)量％)、水和作為有機粘結(jié)劑的丙烯酸類樹脂，其中相 對于100質(zhì)量份的所述氧化鋁纖維，所述丙烯酸類樹脂的量為10質(zhì) 量份，所述水的量為10,000質(zhì)量份。將漿料倒入具有預(yù)定形狀的模子 中，隨后進(jìn)行脫水模壓，從而獲得濕墊，其中在該濕墊表面形成有凹 陷部分。在將濕墊于IO(TC下干燥的同時，使用具有預(yù)定形狀的壓制 板對其進(jìn)行壓制，從而獲得基重為1，100g/n^且有機物含量為10%的 壓制墊。該壓制墊的體密度為0.16g/m3,且厚度為8.5mm，并且凹陷 部分的深度為lmm。此外，按照與實施例3相同的方式制備與上述凹 陷部分具有相同形狀及尺寸的、含熱解硅石的片材。此時，該片材在 300。C下的熱導(dǎo)率為0.02W/m' K，在600。C下的熱導(dǎo)率為0.03W/m* K，體密度為0.12g/m3，并且厚度為lmm。隨后，將片材作為低熱導(dǎo) 率層裝入壓制墊的凹陷部分，并借助乙烯-醋酸乙烯酯粘合劑將它們 附在一起，從而獲得如圖4所示的層壓體13。將作為保護(hù)層的聚乙烯 無紡布(厚度為20Mm)層合到該層壓體上，并借助乙烯-醋酸乙烯酯 粘合劑將其與層壓體粘附在一起，從而獲得如圖7所示的保持材料 13。
隨后，通過與實施例1相同的方式，使用該保持材料制備催化 轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行與實施例l相似的溫 度測量。結(jié)果證實，在3鐘后溫度達(dá)到35(TC或更高。此外，并未出 現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。
實施例5
如下面將會講到的，將實施例1中獲得的墊表面用硅氧氣溶膠前 體浸漬，并將這樣一種層壓體在超臨界區(qū)域干燥，以制備具有墊層以 及由墊層及氣溶膠制成的復(fù)合材料的保持材料，其中所述層壓體具有 經(jīng)硅氧氣溶膠前體浸漬的浸有硅氧氣溶膠前體的層、以及未浸有硅氧 氣溶膠前體的墊層。
首先，將四乙氧基硅烷水解，隨后在低pH值下穩(wěn)定，從而獲得 聚二乙氧基硅氧烷(硅氧氣溶膠前體)。隨后將該硅氧氣溶膠前體溶 液倒入裝有墊的容器內(nèi)，并將墊的表面用該硅氧氣溶膠前體溶液浸 漬。在攪拌該溶液的同時，加入占全部溶液體積2%的氫氟酸，從而 進(jìn)行凝膠化。將已膠化的墊置于處于全密封狀態(tài)的5(TC的乙醇浴中， 并老化過夜。隨后進(jìn)行亞臨界和超臨界二氧化碳?xì)怏w萃取處理共四 天，以從膠體中除去醇，從而獲得具有由硅膠和多孔基材構(gòu)成的復(fù)合 材料。此例中，墊層的體密度為0.15g/m3，并且厚度為6mm。低熱 導(dǎo)率層在30(TC下的熱導(dǎo)率為0.02W/m* K，在60(TC下的熱導(dǎo)率為 0.03W/m， K，體密度為0.13g/m3，并且厚度為2mm。另外，保持材 料的厚度為8mm。
隨后，通過與實施例1相同的方式，使用該保持材料制備催化 轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行與實施例1相似的溫 度測量。結(jié)果證實，在2鐘后溫度達(dá)到35(TC或更高。此外，并未出
現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。 比較例1
通過收集薄片形式的氧化鋁纖維(氧化鋁80質(zhì)量％， 二氧化 硅20質(zhì)量％)，并對所收集纖維進(jìn)行針剌，從而制備具有毛氈的 墊。將該墊沖壓成預(yù)定形狀，從而獲得保持材料。此時，該墊在800
°C、密度為0.3g/m3下的熱導(dǎo)率為0.12W/m* K，體密度為0.14g/m3, 并且厚度為9.5mm。
隨后，通過與實施例1相同的方式，使用該保持材料制備催化 轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行與實施例l相似的溫 度測量。結(jié)果證實，在6分鐘后溫度達(dá)到35(TC或更高。此外，并未 出現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。
實施例6
按照與實施例5中相同的方法，制備僅具有由墊層和硅氧氣溶 膠制成的復(fù)合材料的保持材料，不同之處在于整個墊體用硅氧氣溶膠 前體浸漬。此處，僅具有低熱導(dǎo)率層的保持材料在30(TC下的熱導(dǎo)率 為0.02W/m* K，在600。C下的熱導(dǎo)率為0.04W/m* K，體密度為 0.13g/m3，并且厚度為8.5mm。
將保持材料13巻繞在含有堇青石陶瓷的催化劑載體12(其直徑 為110mm，長度為100mm)的外周表面上，并插入到內(nèi)徑為114mm 的SUS外套內(nèi)，以制備催化轉(zhuǎn)化器。將該催化轉(zhuǎn)化器與加熱震動測
試儀相連，在使其震動的同時，使3ocrc的熱空氣流入，并進(jìn)行類似 的溫度測量。.結(jié)果證實，在熱空氣開始流入后，溫度在i分鐘內(nèi)達(dá)到
25(TC或更高。在熱空氣流入之前，室溫為2(TC。此外，并未出現(xiàn)諸 如催化劑載體脫落的問題。
此外，使用比較例1的保持材料，按照與實施例6相同的方式 制備催化轉(zhuǎn)化器，并將其與加熱震動測試儀相連，以進(jìn)行類似的溫度 測量。結(jié)果證實，溫度在3分鐘后達(dá)到25(TC或更高。此外，并未出 現(xiàn)諸如催化劑載體脫落的問題。
雖然本發(fā)明參照其具體實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以對本發(fā)明做各種變動和修改。
本發(fā)明基于于2007年7月20日提交的日本專利申請No. 2007-189192，其所有內(nèi)容以引用的形式被并入本文。此外，本發(fā)明 所引用的全部參考文獻(xiàn)的全部內(nèi)容均以引用的形式被并入本文。
權(quán)利要求
1.一種用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料，其中所述催化轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體的金屬外套、以及卷繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料，所述保持材料具有低熱導(dǎo)率層，其中所述低熱導(dǎo)率層包括含有無機粉末的模壓材料、或者由多孔基材和氣溶膠制成的復(fù)合材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保持材料，其中在30(TC下，所述低熱 導(dǎo)率層的熱導(dǎo)率為0.04W/m* K或更低。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持材料，還具有墊層，其中所述墊 層包含無機纖維，并被層合在所述低熱導(dǎo)率層上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持材料，還具有保護(hù)層。
5. —種制造用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的方法，其中所述催化 轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與所述金屬外套之 間的間隙處的所述保持材料；該方法包括將整個多孔基材用氣溶膠前體浸漬；以及進(jìn)行超臨界干燥，以制備低熱導(dǎo)率層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造保持材料的方法，還包括將所述 低熱導(dǎo)率層與墊層連接在一起。
7. —種制造用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料的方法，其中所述催化 轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料；該方法包括將具有多孔基材的墊型材料的表面用氣溶膠前體浸漬；以及進(jìn)行超臨界干燥，以制備低熱導(dǎo)率層。
8. —種催化轉(zhuǎn)化器，其具有催化劑載體、用于容納所述催化劑 載體的金屬外套、以及巻繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載 體與所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料，其中所述保持材料為根據(jù)權(quán)利要求1的保持材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種催化轉(zhuǎn)化器、用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料及其制造方法，特別是涉及一種用于催化轉(zhuǎn)化器的保持材料，其中所述催化轉(zhuǎn)化器具有催化劑載體、用于容納所述催化劑載體的金屬外套、以及卷繞在所述催化劑載體上并插在所述催化劑載體與所述金屬外套之間的間隙處的所述保持材料，并且所述保持材料具有低熱導(dǎo)率層，其中所述低熱導(dǎo)率層包括含有無機粉末的模壓材料；或由多孔基材和氣溶膠制成的復(fù)合材料。
文檔編號B01J33/00GK101349183SQ20081013471
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者友末信也, 坂根忠司, 磯村和俊 申請人:霓佳斯株式會社