退火的材料上以后將它釋放而得到的退火的材料。因此，如圖6Α所示，在加工的材料中，儲(chǔ)存比退火的材料多塑性應(yīng)變?chǔ)?的塑性應(yīng)變。換言之，退火的材料可儲(chǔ)存比加工的材料多ε 2的塑性應(yīng)變直至達(dá)到破壞。因此，如圖6Β的ε-N曲線所示，認(rèn)為可提高連續(xù)負(fù)載恒應(yīng)變?chǔ)?3時(shí)直至破壞的重復(fù)次數(shù)(N)。在圖6Β中，關(guān)于加工的材料的重復(fù)次數(shù)NI提高至關(guān)于退火的材料的重復(fù)次數(shù)Ν2。由于熱循環(huán)負(fù)荷導(dǎo)致的熱應(yīng)變是由于形成線路32的金屬材料與形成載體20的陶瓷材料之間的線性膨脹系數(shù)差。因此，當(dāng)熱循環(huán)條件相同時(shí)，由于熱循環(huán)負(fù)荷導(dǎo)致的熱應(yīng)變可認(rèn)為是相同的。
[0055]接著，參考圖7A-7C，描述了根據(jù)實(shí)施方案2的電加熱式催化劑裝置。圖7Α為根據(jù)實(shí)施方案2的電加熱式催化劑裝置的線路32的平面圖。圖7Β為沿著圖7Α的剖面線VIIB-VIIB取得的橫截面。圖7C為沿著圖7Α的剖面線VIIC-VIIC取得的橫截面。如圖7A-7C所示，在根據(jù)實(shí)施方案2的線路32 (第一線路32a和第二線路32b)中，在形成圓形固定層33的位置上形成與固定層33同心的通孔36。在通孔36的周圍，形成兩個(gè)旁路線路35。
[0056]圖8為沿著圖2的II1-1II剖面線取得的水平剖面的改進(jìn)實(shí)例。當(dāng)與圖3對比時(shí)，在圖8中，表面電極31和第一線路32a不接近地連接，并在其間形成空隙37。當(dāng)固定層33通通過熱噴涂形成，如圖8所示，可在表面電極31與第一線路32a之間形成空隙37。根據(jù)如這樣的空隙37，可降低由于固定層33的固定力，降低通電面積，并且向載體20的電源變得不穩(wěn)定。
[0057]另一方面，圖9為對應(yīng)于圖8的實(shí)施方案2中的水平剖面。如圖9所示，當(dāng)使用根據(jù)實(shí)施方案2的線路32時(shí)，固定層33可通過通孔36與表面電極31接觸。另外，由于固定層33可在線路32的旁路線路35下侵入，不形成空隙。因此，與如根據(jù)實(shí)施方案I的圖8的情況對比，改進(jìn)由于固定層33的固定力，提高通電面積并可使通向載體20的電源穩(wěn)定化。此處，圖9中兩個(gè)旁路線路35的橫截面面積總和優(yōu)選設(shè)置為圖8中線路32的橫截面面積或者更大。
[0058]在下文中，盡管描述了根據(jù)實(shí)施方案I的具體實(shí)施例，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。在實(shí)施例1中，將厚度為0.1mm的不銹鋼基合金(Fe-20質(zhì)量％ Cr_5質(zhì)量％ Al)的冷軋材料在惰性氣氛下在900°C下熱處理5分鐘以后在爐中冷卻，由此制備由退火的材料制成的線路32。由退火的材料制成的線路32具有線性膨脹系數(shù)=11.5X10_6/°C、伸長=20%、抗拉強(qiáng)度=715N/mm2和維氏(bickers)硬度=236Hv。
[0059]接著,在由SiC制成的載體20的表面上,通過等離子體噴涂形成具有0.15mm的厚度的表面電極31。此處，SiC的線性膨脹系數(shù)為4.6X10_6/°C。接著，將由退火的材料制成的線路32置于表面電極31上，在其上通過使用掩蔽模等離子體噴涂，形成厚度為0.4mm的固定層33。如圖2所示，在兩個(gè)表面電極31的每一個(gè)上形成16個(gè)固定層33，即總計(jì)形成32個(gè)固定層33。
[0060]噴涂層(表面電極31和固定層33)的組成為N1-50質(zhì)量％ Cr-32.5質(zhì)量％膨潤土，即由金屬相和膨潤土相制成的復(fù)合材料。在將熱循環(huán)(150-900°C，10分鐘X 1000循環(huán))負(fù)載在所制備的電加熱式催化劑裝置上以后，確定線路32是否斷開。沒有發(fā)現(xiàn)線路32的斷開。
[0061]根據(jù)對比例1，制備由厚度為0.1mm的不銹鋼基合金(Fe_20質(zhì)量％ Cr_5質(zhì)量％A1)的冷軋材料制成的線路32。由加工的材料制成的線路32具有線性膨脹系數(shù)=
11.5X10-6/°C、伸長=1%、抗拉強(qiáng)度=1330N/mm2和維氏硬度=390Hv。除上述以外的其它條件與實(shí)施例1相同。發(fā)現(xiàn)線路32中21個(gè)斷開。所有斷開都在圖2所示彎曲部分34處找到。此處，如圖2所示，電加熱式催化劑裝置對于兩個(gè)表面電極31中的每一個(gè)具有16個(gè)彎曲部分34，即總計(jì)32個(gè)彎曲部分34。S卩，在32個(gè)彎曲部分34中，發(fā)現(xiàn)21個(gè)彎曲部分34斷開。
[0062]從實(shí)施例1和對比例I的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線路32從加工的材料變成退火的材料時(shí)，可有效地防止由于熱循環(huán)負(fù)荷而斷開。
[0063]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方案，并可在不偏離要點(diǎn)的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電加熱式催化劑裝置，其包含: 載體，所述載體由催化劑載于其上的陶瓷形成； 一對表面電極，所述一對表面電極互相面對并在載體的外周表面上在載體的軸向上延伸； 線路，所述線路形成櫛齒狀并被配置以從電加熱式催化劑裝置的外部向表面電極提供電力；和 多個(gè)固定層，所述固定層被配置以將線路固定在表面電極上，其中 形成電加熱式催化劑裝置使得所述載體通過表面電極電加熱，且 線路的伸長為15%或更大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電加熱式催化劑裝置，其中線路由退火的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電加熱式催化劑裝置，其中線路具有在所述多個(gè)固定層之間的彎曲部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的電加熱式催化劑裝置，其中線路具有在形成所述固定層的位置上的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的電加熱式催化劑裝置，其中: 所述線路由第一線路和第二線路構(gòu)成， 第一線路形成柿齒狀，在載體的周向上延伸，并與表面電極在所述軸向上的中央部分連接，且 第二線路形成櫛齒狀，并在軸向上從第一線路向表面電極在所述軸向上的末端延伸。
6.電加熱式催化劑裝置的制造方法，其包括: 形成一對表面電極,所述一對表面電極互相面對并在載體的外周表面上在載體的軸向上延伸，所述載體由催化劑載于其上的陶瓷形成；和 通過多個(gè)固定層將線路固定在表面電極上，其中所述線路被配置以從電加熱式催化劑裝置的外部提供電力，且形成櫛齒狀并具有15 %或更大的伸長， 其中形成電加熱式催化劑裝置使得所述載體通過表面電極電加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制造方法，其進(jìn)一步包括形成退火的材料的線路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的制造方法，其進(jìn)一步包括通過使線路經(jīng)受熱處理而將線路退火。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的制造方法，其中線路通過在將由加工的材料制成的線路固定在表面電極上以后將電加熱式催化劑裝置電加熱而退火。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的制造方法，其進(jìn)一步包括在線路中形成所述多個(gè)固定層的位置之間形成彎曲部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)的制造方法，其進(jìn)一步包括在線路中形成所述多個(gè)固定層的位置上形成通孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)的制造方法，其進(jìn)一步包括由第一線路和第二線路構(gòu)成所述線路，其中: 第一線路形成柿齒狀，在載體的周向上延伸并與表面電極在所述軸向上的中央部分連接，且 第二線路形成櫛齒狀并在軸向上從第一線路向表面電極的末端延伸。
【專利摘要】電加熱式催化劑裝置(100)包括載體(20)、一對表面電極(31)、線路(32)和多個(gè)固定層(33)。載體由催化劑載于其上的陶瓷形成。一對表面電極互相面對并在載體的外周表面上在載體的軸向上延伸。線路形成櫛齒狀并被配置以從電加熱式催化劑裝置的外部向表面電極提供電力。配置多個(gè)固定層以將線路固定在表面電極上。形成電加熱式催化劑裝置使得所述載體通過表面電極電加熱。線路的伸長為15％或更大。
【IPC分類】B01D46-24, B01J27-224, F01N3-20, H05B3-00
【公開號】CN104619394
【申請?zhí)枴緾N201380047490
【發(fā)明人】中山雅夫, 木下靖朗, 下田健二, 西尾和晃
【申請人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月22日
【公告號】EP2885062A1, US20150247436, WO2014083398A1