[发明专利]片材及其制造方法、和废气处理装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种片材、所述片材的制造方法、包含所述片材作为保持用密封材的废气处理装置和所述废气处理装置的制造方法。

背景技术

从本世纪开始，汽车的数量飞速增长，由汽车内燃机排出的废气量也随着汽车数量的上升而急剧增加。特别是来自柴油发动机的废气含有多种污染物，因而对世界环境构成严重威胁。

为减轻源自废气的污染，已经提出了各种废气处理装置，并且这些装置也已经实用化。废气处理装置通常装配在与发动机的废气集管相连接的排气管的中途，并包括例如由金属等制成的外壳和配置在所述外壳中具有由室壁所划分的大量腔室的废气处理体。在许多情况下，将这些腔室构造成蜂窝状结构，并且在这些情况中，所述废气处理体简称为“蜂窝状构造体”。废气处理体的实例包括催化剂载体和诸如柴油机颗粒过滤器(DPF)等废气过滤器。以DPF为例，当废气流经蜂窝状构造体(或废气处理体)的腔室时，微粒(颗粒物)由室壁捕获并从废气中除去。用于废气处理体的材料的实例包括金属、合金和陶瓷。由堇青石制成的蜂窝状过滤器普遍用作陶瓷废气处理体。近来，从耐热性、机械强度和化学稳定性的角度考虑，广泛使用多孔性碳化硅烧结体作为用于废气处理体的材料。

通常将保持用密封材设置在废气处理体与外壳之间。保持用密封材可防止例如车辆行驶中废气处理体对外壳的内表面的碰撞，因而可防止所述废气处理体的损坏。而且保持用密封材可防止废气从废气处理体之间与外壳的间隙泄漏。另外，保持用密封材可防止由于废气的排出压力而导致的废气处理体的脱落。同时，为了保持废气处理体的反应性，必须将废气处理体保持在高温下。为此，保持用密封材还应具有良好的绝热性能。已知由例如氧化铝纤维等无机纤维构成的保持用密封材可以满足上述要求。

将由无机纤维构成的示例性保持用密封材缠绕在废气处理体的除开口面以外的外表面的至少一部分上，并使所述保持用密封材的两端部接合在一起。利用胶带将所述保持用密封材固定在废气处理体上。将以所述保持用密封材缠绕的废气处理体装入外壳中以制造废气处理装置。

近来，内燃机在高温高压下排出废气。鉴于此，以及为实现以下提到的目的，必须改进保持用密封材的绝热性能。

(i)防止由于从所述废气处理体通过所述保持用密封材传递的热量导致外壳膨胀而造成在保持用密封材和外壳间形成间隙。

(ii)防止安装在外壳的外表面上的部件(例如仪表)的热劣化。

(iii)改善例如DPF等特定类型的废气处理体的再生处理的效率(在再生处理中，经捕获的微粒在高温下燃烧以使废气处理体能够再次使用)。

实现上述目的的一种方法是增大废气处理体和外壳间的间隙并增加保持用密封材的厚度以改善其绝热性能。然而，当保持用密封材的厚度增加时，当缠绕在废气处理体上时所述保持用密封材的外周长和内周长间的差值增大。内外周长差的增大则会使保持用密封材的外表面(即与和废气处理体相接触的表面相对的表面)上出现龟裂的可能性增大。该裂纹随后又会导致未处理的废气的泄漏。

专利文献1公开了一种废气处理装置，所述废气处理装置包括废气处理体和保持用密封材。在与所述废气处理体相接触的所述保持用密封材的表面(内表面)上设置多个凹槽，以防止由于内外周长差而导致的龟裂的发生。在所述保持用密封材上形成的凹槽减小了内外周长差造成的影响，因此可以防止龟裂的发生以及由此导致的未处理的废气的泄漏。

[专利文献1]日本专利第3072281号公报

当制造如专利文献1中所公开的保持用密封材时，必须使凹槽的位置、形状和尺寸最优化以适合于将由所述保持用密封材缠绕的废气处理体，从而有效地防止龟裂的发生。然而，所述废气处理体的形状和尺寸随废气处理装置的用途以及所述装置的安装位置而变。因此，利用专利文献1中公开的技术时，必须改变保持用密封材上的凹槽的尺寸和形状以适合于各种类型的废气处理体。由此导致废气处理装置的生产效率降低。

发明内容

本发明提供一种片材、所述片材的制造方法、包含所述片材作为保持用密封材的废气处理装置和所述废气处理装置的制造方法，从而基本上可以避免由于相关技术的局限和缺点所导致的一个或多个问题。

本发明的实施方式提供一种片材，所述片材经配置即使当所述片材的内外周长差较大时也可防止其外表面上龟裂的发生。

根据本发明的实施方式，片材是通过将含有第一无机纤维的第一垫料和含有第二无机纤维的第二垫料至少两种垫料层压而构成的片材，；其中，所述第一无机纤维的平均纤维长度长于所述第二无机纤维的平均纤维长度。