[发明专利]非活性气体的置换方法以及使用非活性气体的置换方法的陶瓷结构体的制造方法

说明书

本发明的非活性气体的置换方法(1)具有：封闭工序(S1)，将蜂窝成型体收容于气体置换室(3a)的室内空间(7a)中并在保持与外部的气密性的状态下进行封闭；减压工序(S2)，将室内空间(7a)减压至预先设定的第一真空压；增压工序(S3)，向减压后的室内空间(7a)中导入氩气(10)，将室内空间(7a)增压至真空压比第一真空压高且真空压比大气压低的第二真空压；再减压工序(S4)，将增压后的室内空间(7a)再减压至第一真空压；以及复压工序，将增压工序(S3)和再减压工序(S4)至少重复两次后，向再减压至第一真空压后的室内空间(7a)中导入氩气(10)，将室内空间(7a)复压至大气压。

技术领域

本发明涉及非活性气体的置换方法以及使用非活性气体的置换方法的陶瓷结构体的制造方法。更详细地，涉及在用于制造蜂窝结构体等陶瓷结构体的烧成工序中实施的、将与外部隔离的封闭空间用氩气、氮气等非活性气体进行置换的非活性气体的置换方法以及使用该非活性气体的置换方法的陶瓷结构体的制造方法(以下简称为“陶瓷结构体的制造方法”)。

背景技术

以往，作为陶瓷结构体的一种的陶瓷制蜂窝结构体等被用于汽车排气净化用催化剂载体、柴油颗粒过滤器或燃烧装置用蓄热体等广泛用途。陶瓷制蜂窝结构体(以下，简称为“蜂窝结构体”)经过将蜂窝成型体在高温进行烧成的烧成工序来制造，所述蜂窝成型体通过调制成型原料(坯土)，使用挤出成型机挤出成型为所希望的蜂窝形状，并进行生坯切断、干燥、精加工切断而成。

在蜂窝结构体的制造方法中，蜂窝成型体的烧成工序主要可以大致分为两个工序，例如，由粘合剂去除工序和正式烧成工序构成，该粘合剂去除工序将蜂窝成型体中所含的有机物、碳化物等在大气气氛下加热而去除，该正式烧成工序将粘合剂去除工序后的蜂窝成型体高温加热而进行烧结。

蜂窝结构体中，包括使用氧化物陶瓷作为原材料的蜂窝结构体和使用非氧化物陶瓷作为原材料的蜂窝结构体这两种。氧化物陶瓷能够在大气气氛中进行正式烧成，而非氧化物陶瓷则需要在作为非氧化气氛的氩气等非活性气体中进行正式烧成。本发明尤其涉及非氧化物陶瓷制的蜂窝结构体的烧成。

正式烧成工序分为使用连续烧成炉的情形和使用单独烧成炉的情形，尤其是，连续烧成炉适合于蜂窝结构体的大量生产。在使用如上所述的连续烧成炉时，由于在非活性气体中进行正式烧成工序，因而在正式烧成炉的上游侧和下游侧分别设置气体置换室，所述气体置换室具有能够将正式烧成炉与外部之间以保持气密性的状态隔断的一对气密闸门。由此，在将蜂窝成型体导入正式烧成炉之前以及将烧成后的蜂窝烧成体从正式烧成炉取出之前，能够用非活性气体置换各个气体置换室的室内空间(封闭空间)，能够防止大气侵入正式烧成炉的炉内空间。其结果是，在正式烧成炉的炉内空间内，能够以不存在氧的状态进行稳定的正式烧成的处理。在使用不具备上述气体置换室的单独烧成炉(烧成窑)时，将单独烧成炉的炉内空间作为封闭空间，对于利用高温加热进行正式烧成之前和正式烧成之后的炉内空间进行非活性气体的置换。

主要基于图7对以往的非活性气体的置换方法100的一例进行说明。这里，对于利用在正式烧成炉(未图示)的上游侧设置的气体置换室101进行非活性气体的置换的例子，进行特别说明。图7的左侧分别显示与正式烧成炉连接的气体置换室101。在气体置换室101和正式烧成炉的炉内空间之间设置的炉侧的气密闸门102a预先被封闭，保持了炉内空间与气体置换室101的室内空间103(相当于封闭空间)之间的气密性。由此，炉内空间和室内空间103之间的气体流通被限制。在该状态下，从一方的(外部侧的)气密闸门102b开放的导入口将蜂窝成型体搬运到室内空间103中。需说明的是，在图7中省略了所搬运的蜂窝成型体的图示。

在将蜂窝成型体向室内空间103内的搬运完成之后，关闭外部侧的气密闸门102b，由一对气密闸门102a、102b将气体置换室101的室内空间103封闭(封闭工序S101)。此时，室内空间103中充满大气A，该大气A不会向正式烧成炉的炉内空间或外部泄漏。