[发明专利]电加热式催化转换器及其制造方法

说明书

一种电加热式催化转换器，其至少具备具有催化剂涂层的导电性基材和固定于基材上的电极部件，在电极部件的至少一部分的表面形成有保护膜，保护膜由Al₂O₃、SiO₂、Al₂O₃与SiO₂的复合材料、或以它们为主成分的复合氧化物形成，并且，具有非晶结构或者结晶化率为30体积％以下的部分结晶化玻璃结构，并且，膜厚在100nm～2μm的范围。

技术领域

本发明涉及在废气的排气系统中配置的电加热式催化转换器和其制造方法。

背景技术

在各种产业界，针对减轻环境影响负荷的各种努力正在全球范围内进行，其中，在汽车产业中，燃油经济性能优异的汽油发动机车辆自不必说，面向混合动力车、电动车等所谓的环保车的普及及其进一步的性能提高的开发每天都在推进着。

但是，在将车辆发动机和消音器连接的废气的排气系统中，有时搭载电加热式催化转换器(EHC:Electrically Heated Converter)，所述电加热式催化转换器除了将通常运转时的废气进行净化以外，还在寒冷时通过电加热进行升温来使催化剂尽可能快地活化从而净化废气。

该电加热式催化转换器，是在配置于废气的排气系统中的蜂窝催化剂上安装例如一对电极，并由具有电源的外部电路将这一对电极连接的结构，是通过对电极进行通电来加热蜂窝催化剂，提高蜂窝催化剂的活性，从而将通过该催化剂的废气无害化的。

但是，作为电加热式催化转换器的一例，可列举出如下形态：如日本特开2014-105694所记载的那样，由担载有催化剂的陶瓷制的基材(载体)、在基材的外周面上彼此相对并且在基材的轴方向上延伸的一对表面电极膜、从外部向表面电极膜供电的梳齿状的配线、和将配线固定到表面电极上的多个配线固定层构成，且经由表面电极膜将基材进行通电加热。再者，可将表面电极膜和梳齿状的配线以及配线固定层统称为电极部件。

在上述的电极部件的表面，为了在使用环境下在氧化性气氛下对电极部件进行保护而形成有Cr₂O₃等的保护膜，但该种保护膜的耐氧化温度低于1000℃。

另一方面，对于构成电加热式催化转换器的电极部件的保护膜，已开始要求1000℃以上的耐氧化温度，开发新的保护膜来代替由Cr₂O₃等构成的保护膜是迫切的课题。再者，在日本特开2014-105694中也公开了具有由Cr₂O₃构成的保护膜的电加热式催化转换器(在此，为通电加热式催化装置)。

在此，虽然代替Cr₂O₃等的Al₂O₃、SiO₂等非导体材料的耐氧化温度为1000℃以上，但是由于引起这些原料金属Al、Si的氧化反应的气氛温度为1200℃以上这样的极高的温度，因此与在使用环境下所形成的由Cr₂O₃构成的保护膜相比，需要在高温气氛下的成膜加工。

因此，需要开发能够在尽可能低的气氛温度下形成由耐氧化温度高的Al₂O₃、SiO₂等构成的保护膜的技术。

发明内容

本发明提供形成有在1000℃以上的高温下的耐氧化性优异的保护膜的电加热式催化转换器、和能够在尽可能低的气氛温度下形成耐氧化温度为1000℃以上的保护膜的电加热式催化转换器的制造方法。