專利名稱：：次消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種利用玄武巖纖維的次消聲器(副消聲器，sub-muffler),玄武巖纖維作為吸聲材料具有優(yōu)異的吸聲性能和優(yōu)異的耐熱性。
背景技術(shù)：
：汽車消聲器被用作吸收排氣噪聲的部件。目前使用玻璃纖維作為消聲器的吸聲材料。近來(lái)，節(jié)能的需要和對(duì)排氣排放的更嚴(yán)格控制已帶來(lái)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的升高，其伴隨著消聲器部分處的排氣溫度升高到800。C以上。為此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種用于消聲器的具有更高耐熱性(能夠承受從750。C至900。C的溫度)的吸聲材料。例如，暴露于從各種類型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中排出的高溫(高達(dá)800°C)氣體中導(dǎo)致配備有市售的主要由Si02-Al203-CaO等合成原料構(gòu)成的玻璃纖維的次消聲器(以下稱為次消聲器(1))的耐久性和吸聲性能降低。這種降低的原因如下。所述市售的主要由Si02、入1203等合成原料構(gòu)成的玻璃纖維中的纖維在暴露于溫度高達(dá)800。C的排氣中時(shí)粘著在一起。這導(dǎo)致玻璃纖維的表觀絲徑增大，而絲徑的增大又導(dǎo)致玻璃纖維作為吸聲材料的柔性(撓性，flexibility)降低。最終，這種玻璃纖維的吸聲性能降低。此外，暴露于從各種類型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中排出的高溫(高達(dá)830°C)氣體中導(dǎo)致配備有市售的主要由Si02-Al203-MgO等合成原料構(gòu)成的玻璃纖維的次消聲器(以下稱為次消聲器(2))的耐久性和吸聲性能降低。這種降低的原因如下。所述市售的主要由Si02、A1203、MgO等合成原料構(gòu)成的玻璃纖維因溫度高達(dá)830。C的排氣而結(jié)晶，從而導(dǎo)致纖維柔性的喪失。另外，各種類型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的650°C以上的溫度使得配備有由除在次消聲器(1)和(2)中所用的那些之外的其它合成原料構(gòu)成的玻璃纖維——具體是指由Si02-Al203-CaO-Na20系、Si02-CaO-Na20系、Si02-Na20系和Si02-K20系的合成原料構(gòu)成的玻璃纖維一一的次消聲器(以下稱為次消聲器(3))的耐久性和吸聲性能降低。這種降低的原因如下。由于這些類型的玻璃纖維含有非常大量的堿金屬氧化物如CaO、Na20和K;jO，所以暴露于650。C以上的排氣中會(huì)促進(jìn)結(jié)晶化、粘著和被排氣中的各種酸性成分腐蝕。此外，次消聲器(2)的制造成本高，特別地，為每千克數(shù)千日元的水平。其原因如下。在用Si02、A1203、MgO等氧化物制造由這些氧化物構(gòu)成的玻璃纖維時(shí)，首先需要從各種相應(yīng)的原料中提純和分離各種氧化物以獲得所述合成原料。其次，要將這些成分磨碎，然后將得到的粉末混合。隨后，要在高溫下熔化所述混合物，從而將熔融材料形成為纖維。次消聲器(1)和(3)均具有復(fù)雜的制造過(guò)程并具有大的重量以將玻璃纖維保持在較低的溫度下。這是因?yàn)闉榇四康男枰獌蓚€(gè)步驟，例如將SUS棉(毛)巻繞在內(nèi)管外周上的第一步驟和將玻璃纖維吸聲材料巻繞在其周圍的第二步驟。此外，次消聲器(1)和(3)的再循環(huán)處理的成本高。用在次消聲器(1)和(3)中的玻璃纖維在焚燒爐中的燃燒產(chǎn)生均具有低熔點(diǎn)的氧化物。焚燒爐的耐火襯里被所述氧化物的腐蝕會(huì)降低焚燒爐的耐久性。這需要增加在設(shè)備和機(jī)器上的投資。此外，從生命周期評(píng)價(jià)(LCA)的觀點(diǎn)看，次消聲器(1)、(2)和(3)的使用具有難以減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)的困難。分別用在次消聲器(l)、(2)和(3)中的玻璃纖維的制造會(huì)比其它方式產(chǎn)生更多的C02，這是因?yàn)樗鼈兊闹圃煨枰紫群铣伤鼈冏约旱慕M成氧化物，其次以一定的預(yù)定比例混合所述氧化物的粉末，然后熔化相應(yīng)的混合物。相反，由天然的玄武巖原石(荒石，石荒料)的原料制成的玄武巖連續(xù)纖維比傳統(tǒng)的連續(xù)玻璃纖維^J:得多。但是，當(dāng)用在約750。C至約900。C的高溫范圍內(nèi)時(shí)，玄武巖連續(xù)纖維具有以下問(wèn)題。從玻璃成分中會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶相，并且這導(dǎo)致諸如柔性喪失以及在結(jié)晶層和玻璃層之間的界面處產(chǎn)生剝離之類的問(wèn)題。迄今為止所述的事實(shí)導(dǎo)致無(wú)法獲得具有令人滿意的高耐熱性和令人滿意的高耐久性且同時(shí)能以較低成本制造的吸聲用玻璃纖維和用于車輛用隔熱部件的材料。日本專利公開(kāi)(Kokai)No.10-77823A公開(kāi)了一種消聲器的發(fā)明，其中作為吸聲材料的纖維在排氣管上巻繞設(shè)置。在所公開(kāi)的發(fā)明中，連續(xù)纖維通過(guò)巻繞在開(kāi)有通氣孔的排氣管的外周上設(shè)置而成。連續(xù)纖維是通過(guò)巻繞在設(shè)有通氣孔的位置處設(shè)置而成的。連續(xù)纖維通過(guò)不巻繞成紡織(woven)的狀態(tài)而是巻繞成分層的狀態(tài)設(shè)置而成，以便形成廉價(jià)的玻璃纖維層并防止所述層被排氣中的油性物質(zhì)堵塞。在該公開(kāi)文獻(xiàn)中，這類纖維如玻璃纖維、由玄武巖石制成的纖維和由高純硅制成的陶瓷纖維被引述為連續(xù)纖維的例子。但是，在上述公開(kāi)中，完全沒(méi)有指明使用何種類型的玄武巖纖維。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)所述問(wèn)題源于以下原因(1)至(4)。(1)傳統(tǒng)的玻璃纖維在暴露于高溫排氣中時(shí)喪失其柔性。這是因?yàn)檫@種暴露使得玻璃纖維的一部分從完全的玻璃相開(kāi)始結(jié)晶化，并且還引發(fā)Ca-Si-O系的低熔點(diǎn)結(jié)晶相的產(chǎn)生。結(jié)晶相的產(chǎn)生導(dǎo)致纖維相互粘著和硬化，使表觀絲徑增大為單絲直徑的數(shù)倍。結(jié)晶和結(jié)晶相的產(chǎn)生會(huì)損害玻璃纖維的柔性。(2)傳統(tǒng)的玻璃纖維在暴露于高溫排氣中時(shí)由于另一原因而喪失其柔性。即使在玻璃纖維中不產(chǎn)生粘著，完全由玻璃相構(gòu)成的玻璃纖維也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閮H由結(jié)晶相構(gòu)成的玻璃纖維。這會(huì)損害玻璃纖維的柔性。(3)由于以下原因，市售的玻璃纖維的制造成本高。在所述玻璃纖維的制造過(guò)程中，要成為玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體(networkformer)和玻璃網(wǎng)絡(luò)改性體(networkmodifier)的氧化物原料以一定的預(yù)定比例混合，然后所述混合物在高溫下熔化。結(jié)果，原料成本變高，需要混合粉末的步驟，并且需要高溫來(lái)熔化原料。所有這些都導(dǎo)致制造成本增加。(4)傳統(tǒng)的玄武巖纖維能以比市售的玻璃纖維更低的制造成本加以制造，這是因?yàn)樾鋷r纖維由天然原料制成。此外，原石(B)(用于低溫的玄武巖原石(B))具有低的Si02含量，且由此其熔融材料在高溫下具有低的粘度。結(jié)果，能制造出絲徑為20nm以下的連續(xù)纖維。但是，所述連續(xù)纖維不具有充分的耐熱性，這是因?yàn)椴Ａ嘣?50。C以上結(jié)晶。上文所述給出了以下啟示。必要的是，應(yīng)當(dāng)在玄武巖原石(B)中形成并維持網(wǎng)絡(luò)形成體和玻璃改性體，并且應(yīng)當(dāng)抑制玄武巖纖維的結(jié)晶和粘著。還必要的是，玄武巖纖維的耐熱性應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的750。C的水平顯著地提高至750。C至900。C之間的范圍。同時(shí)，必要的是，相對(duì)于傳統(tǒng)的玄武巖纖維，制造成本應(yīng)當(dāng)顯著降低。本發(fā)明涉及一種用于汽油機(jī)、柴油機(jī)、柔性燃料車輛(flexfuelvehicle,FFV，例如汽油/乙醇車輛)用發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力車輛(HV)用發(fā)動(dòng)機(jī)的次消聲器的玄武巖纖維吸聲材料。本發(fā)明的目的在于，即使所述材料暴露于650。C至900。C的高溫排氣中，或暴露于腐蝕性氣體成分如HC、NOx、SOx、曱醛、乙醛、甲酸、乙酸、亞硝酸和亞石危酸中，仍保持次消聲器的耐久性和吸聲性能。除此之外還追求的另一個(gè)目的是降低制造成本，這是吸聲材料和次消聲器通常面對(duì)的挑戰(zhàn)。本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，具有優(yōu)異耐熱性的玄武巖連續(xù)纖維能通過(guò)選擇玄武巖原石的熔融條件來(lái)制造。同時(shí)，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，能通過(guò)選擇要成為網(wǎng)絡(luò)形成體和玻璃改性體的氧化物并優(yōu)化所添加氧化物的量來(lái)抑制結(jié)晶和粘著并顯著提高耐熱性。本發(fā)明已通過(guò)這種方式得以實(shí)現(xiàn)。應(yīng)注意，本發(fā)明中的用于高溫的玄武巖纖維是指即使在該玄武巖纖維暴露于750。C至900°C的高溫排氣中達(dá)200小時(shí)以上也很少產(chǎn)生結(jié)晶且僅出現(xiàn)容許程度的粘著現(xiàn)象的玄武巖纖維。本發(fā)明是一種次消聲器的發(fā)明。在該次消聲器中，在該次消聲器內(nèi)側(cè)配置有穿孔排氣管，在所迷穿孔管外側(cè)配置有蓋和外管。在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)填充有吸聲材料。所述次消聲器的特征在于，在所述吸聲材料中，至少所述吸聲材料的靠近所述穿孔管的那部分是用于高溫的玄武巖纖維。本發(fā)明的次消聲器包括下列典型結(jié)構(gòu)(1)至(4)。(1)所述用于高溫的玄武巖纖維填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的整個(gè)空間內(nèi)。(2)填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有雙層結(jié)構(gòu)?？拷龃┛着艢夤艿奈暡牧蠈邮怯糜诟邷氐男鋷r纖維層，并且靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玄武巖纖維層。(3)填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有雙層結(jié)構(gòu)?？拷龃┛着艢夤艿奈暡牧蠈邮怯糜诟邷氐男鋷r纖維層，并且靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玻璃纖維層。(4)填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有三層結(jié)構(gòu)。靠近所述穿孔排氣管的吸聲材料層是用于高溫的玄武巖纖維層，并且靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玻璃纖維層。此外，在所述用于高溫的玄武巖纖維層和所述用于低溫的玻璃纖維層之間存在用于低溫的玄武巖纖維層。作為用在本發(fā)明中的用于高溫的玄武巖纖維，優(yōu)選來(lái)用玄武巖連續(xù)纖維，但是也可使用玄武巖短纖維。在這種情況下，所述用于高溫的玄武巖纖維的絲徑優(yōu)選是均一的，但所述玄武巖短纖維的絲徑可變化。此外，所述用于高溫的玄武巖纖維可巻繞設(shè)置為紡織的狀態(tài)，或巻繞設(shè)置為非紡織的狀態(tài)。下面對(duì)用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維進(jìn)行說(shuō)明。首先，用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維是由Si02含量約為55.9wt。/。至61.1wt。/。的100wt。/o的用于高溫的玄武巖石(A)所獲得的玄武巖纖維。其次，用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維包括彼此具有不同氧化物成分的兩種不同類型的玄武巖原石。此處，所述兩種不同類型的玄武巖原石是Si02含量約為55.9wt%至61.1wt%的用于高溫的玄武巖石(A),和SiO;j含量約為54.1wt。/。至58.1wt。/。的用于低溫的玄武巖石(B)。此處，用于高溫的原石(A)和用于低溫的原石(B)的混合比率(以重量百分比計(jì))在(A)50wt%+(B)50wt。/。至(A)95wt%+(B)5wt。/。的范圍內(nèi)。優(yōu)選的混合比率在(A)80wt%+(B)20wt。/。至(A)卯wt%+(B)10wt。/o的范圍內(nèi)。第三，用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維是通過(guò)向所述用于低溫的玄武巖原石(B)中添加至少一種氧化物而制成的，所述至少一種氧化物選自由A1203、Si02、CaO和MgO構(gòu)成的組。此處，添加到所述原石中的氧化物的最佳量為下述(1)至(3)之一。(1)在添加單一種類氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的量在從1.0wt。/o至40wt。/。或優(yōu)選地從10wt。/。至30wt%的范圍內(nèi)。(2)在添加兩種氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt。/。至70wt。/?；騼?yōu)選地從10wt。/。至60wt。/o的范圍內(nèi)。(3)在添加三種氧化物的情況下，從外部添加到100wt"/。的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt。/。至60wt。/?；騼?yōu)選地從10wt。/o至50wt。/。的范圍內(nèi)。第四，用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維的特征在于，所述玄武巖纖維由彼此具有不同氧化物成分的兩種不同類型的玄武巖石的原料制成。此外，其特征在于，選自由Al;j03、Si02、CaO和MgO構(gòu)成的組中的至少一種氧化物^f皮添加到所述玄武巖石中。此處，與所述第三種玄武巖纖維的情況一樣，添加到所述原石中的氧化物的最佳量為下述(1)至(3)之一。(1)在添加單一種類氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的量在從1.0wt。/。至40wt。/?；騼?yōu)選地從10wt。/o至30wt%的范圍內(nèi)。(2)在添加兩種氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt。/o至70wt。/o或優(yōu)選地從10wt。/o至60wt。/o的范圍內(nèi)。(3)在添加三種氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt。/。至60wt。/o或優(yōu)選地從10wt。/。至50wt。/o的范圍內(nèi)。第五，用在本發(fā)明的次消聲器中的用于高溫的玄武巖纖維由玄武巖石的原料制成并通過(guò)以下制造過(guò)程加以制造。所述制造過(guò)程大體上具有破碎玄武巖石的步驟和清洗破碎的玄武巖石的步驟。此外，對(duì)于第二種用于高溫的玄武巖纖維，所述制造過(guò)程具有混合所述兩種玄武巖石的步驟，并且對(duì)于第三和第四種用于高溫的玄武巖纖維，所述制造過(guò)程具有將原石與所添加的氧化物混合的步驟。此外，所述制造過(guò)程通常具有使玄武巖石、混合后的原石或玄武巖石和氧化物的混合原料熔化的步驟。最后，所述制造過(guò)程通常具有將熔融材料形成為纖維的步驟，以及合絲(doubling)和巻繞所述纖維的步驟。此外，當(dāng)熔融材料的粘度為i!時(shí)，logii隨著溫度的上升大致以線性的方式降低，降至1440。C時(shí)的2.55(dPa's)至2.85(dPa's)的范圍，降至1540°C時(shí)的2.10(dPa's)至2.45(dPa.s)的范圍，并且降至1640。C時(shí)的1.80(dPa's)至2.10(dPa.s)。所述玄武巖纖維以2.15(dPa.s)至2.35(dPa.s)的logn或優(yōu)選地2.20(dPas)至2.30(dPas)的logi]被制造。通過(guò)這些熔融條件，能控制絲徑，并且能制造出在合絲和巻繞步驟時(shí)不會(huì),皮切斷的用于高溫的玄武巖連續(xù)纖維。如上所述，熔融材料的最佳溫度應(yīng)當(dāng)選擇為使得熔融材料的logT](ii為高溫下的粘度)處在從2.15(dPa's)至2.35(dPa's)的范圍內(nèi)，或優(yōu)選地處在2.20(dPa's)至2.30(dPa's)的范圍內(nèi)。所述玄武巖石的原料選自以下兩種(1)具有較高Si02含量的100wt。/。的用于高溫的玄武巖石(A)，和(2)所述用于高溫的玄武巖石(A)和Si02含量比所述用于高溫的玄武巖石(A)低的用于低溫的玄武巖石(B)的混合物。此夕卜，可向所述玄武巖石的原料中添加從由A1203、SK)2、CaO和MgO構(gòu)成的組中選出的至少一種氧化物。在這種情況下，所添加的氧化物的最佳量為下述(1)至(3)。(1)在添加單一種類氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/。的玄武巖石中的氧化物的量在從1.0wt。/o至40wt。/o或優(yōu)選地從10wt。/o至30wt%的范圍內(nèi)。(2)在添加兩種氧化物的情況下，從外部添加到100wty。的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt"/。至70wt。/?；騼?yōu)選地從10wt。/。至60wty。的范圍內(nèi)。(3)在添加三種氧化物的情況下，從外部添加到100wt。/o的玄武巖石中的氧化物的總量在從1.0wt。/。至60wt。/?；騼?yōu)選地從10wt。/。至50wt。/。的范圍內(nèi)。在由熔融材料形成纖維的上述步驟中，能通過(guò)調(diào)節(jié)形成為纖維的熔融材料的巻繞速度來(lái)控制絲徑。應(yīng)注意，將形成為纖維的熔融材料是通過(guò)在一定的預(yù)定溫度下完全熔化所述原料而獲得的，隨后完全熔化的材料從設(shè)在鉑套管底部的孔下落。用在本發(fā)明的次消聲器中的高耐熱和高耐酸的玄武巖纖維由原料如玄武巖石制成。玄武巖纖維優(yōu)選地由玄武巖連續(xù)纖維制造i更備來(lái)制造。所述制造設(shè)備包括供原料加入的儲(chǔ)料器。通過(guò)磨碎玄武巖石并隨后清洗磨碎后的產(chǎn)品來(lái)制備原料。所述制造設(shè)備還包括通過(guò)加熱裝置熔化清洗后的產(chǎn)品的熔爐。所述制造設(shè)備還包括在底部設(shè)有多個(gè)孔以將熔融材料形成為纖維的鉑套管，和用于合絲及隨后巻繞所述纖維的巻繞機(jī)械。此外，本發(fā)明是一種配備有上述次消聲器之一的汽車。在本發(fā)明的次消聲器中，使用能承受750。C至卯(TC或更高溫度的高耐熱玄武巖纖維作為吸聲材料。即使在次消聲器用于汽油機(jī)、柴油機(jī)、柔性燃料車輛(FFV)的發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力車輛(HV)的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，所述次消聲器也能保持耐久性和吸聲性能。此夕卜，即使所述吸聲材料暴露于650。C至卯0。C的高溫排氣中，或暴露于腐蝕性氣體成分如HC、NOx、SOx、甲醛、乙醛、甲酸、乙酸、亞硝酸和亞硫酸中，所述次消聲器也能夠保持耐久性和吸聲性能。此外，本發(fā)明的次消聲器降低了制造成本，這是吸聲材料和次消聲器通常面對(duì)的挑戰(zhàn)。此外，用在本發(fā)明的次消聲器中的高耐熱玄武巖纖維由以下原料制成，例如(1)具有高Si02含量的100wt。/。的用于高溫的玄武巖石(A);(2)所述用于高溫的玄武巖石(A)和Si02含量低的用于低溫的玄武巖石(B)的混合物；(3)具有要成為網(wǎng)絡(luò)形成體和玻璃改性體的氧化物的用于低溫的玄武巖石(B)，其中待添加的氧化物的種類被最優(yōu)化地選取并且所添加的氧化物的量也是最優(yōu)化的；和(4)具有要成為網(wǎng)絡(luò)形成體和玻璃改性體的氧化物的所述混合物(2),其中待添加的氧化物的種類被最優(yōu)化地選取并且所添加的氧化物的量也是最優(yōu)化的。這些原料的^f吏用抑制了玄武巖纖維的結(jié)晶和粘著，并顯著地提高了玄武巖纖維的耐熱性。能通過(guò)在高耐熱玄武巖纖維的制造過(guò)程中控制熔融條件而控制用在本發(fā)明的次消聲器中的高耐熱玄武巖纖維的絲徑。結(jié)果，能制造出在巻繞步驟時(shí)不會(huì)^:切斷的玄武巖連續(xù)纖維。圖1示意性地示出本發(fā)明的玄武巖連續(xù)纖維的制造過(guò)程的各個(gè)步驟。圖2示出由本發(fā)明的方法獲得的各種玄武巖原石在1430°C至1640°C的高溫下的粘度。圖3示出帶有用作吸聲材料的本發(fā)明的用于高溫的玄武巖連續(xù)纖維的次消聲器的剖視圖。圖4示出本發(fā)明的使用具有雙層結(jié)構(gòu)的吸聲材料的次消聲器的剖視圖。圖5示出使用具有雙層結(jié)構(gòu)的吸聲材料的次消聲器的剖視圖，所述雙層結(jié)構(gòu)由本發(fā)明的玄武巖連續(xù)纖維層和從合成原料獲得的連續(xù)玻璃纖維層構(gòu)成。圖6示出使用本發(fā)明的吸聲材料的次消聲器的剖視圖，所述吸聲材料由具有互不相同的絲徑的玄武巖短纖維形成。圖7示出使用本發(fā)明的具有三層結(jié)構(gòu)的吸聲材料的次消聲器的剖視圖。圖8示出使用傳統(tǒng)SUS的次消聲器的剖視圖。具體實(shí)施方式作為本發(fā)明的玄武巖纖維的原料的玄武巖石(玄武巖原石)是一種火成巖。其主要礦物成分為(l)斜長(zhǎng)巖Na(AlSi308)-Ca(Al2Si08)，和(2)輝石(Ca，Mg，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+，Al，Ti)2[(Si，A1)206，(3)^bf莧石(Fe,Mg)2Si04。烏克蘭生產(chǎn)廉價(jià)和高質(zhì)量的玄武巖石。下面的表1和2示出基于(1)用于高溫的玄武巖石(A)、(2)用于低溫的玄武巖石(B)和(3)85%的原石(A)和15%的原石(B)的混合物的氧化物(wt%)的元素比率(wt%)和成分比率。這些比率是通過(guò)(使用高頻等離子發(fā)射光鐠儀尤其是Shimadzu公司的ICPV-8100)進(jìn)行ICP分析而獲得的。應(yīng)注意，在下述說(shuō)明中，在測(cè)量誤差的范圍內(nèi)，各相同。應(yīng)注意，ICP分析難以測(cè)量氧的量，所以元素總量不是100%。表2示出了考慮到難以通過(guò)ICP分析測(cè)定的氧之后的經(jīng)轉(zhuǎn)換的比率。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>圖1示意性地示出本發(fā)明的玄武巖連續(xù)纖維的制造過(guò)程的各個(gè)步驟。首先，如圖1所示，作為原料的玄武巖石被磨碎成一定的預(yù)定顆粒尺寸。其次，磨碎后的產(chǎn)品被清洗且隨后被投入熔爐的原料輸入儲(chǔ)料器中。所述熔爐是燃?xì)鉅t和/或電爐，并且被耐火襯里所環(huán)繞。熔爐中的原料由燃燒器對(duì)其表面進(jìn)行加熱并被熔化。熔融材料經(jīng)在底部具有多個(gè)孔的鉑套管擠出而形成為纖維。如此形成為纖維的玄武巖由纖維巻繞機(jī)進(jìn)行合絲和巻繞。圖1還示出用于制造用在本發(fā)明中的玄武巖連續(xù)纖維的設(shè)備的示意圖。該制造設(shè)備的熔爐的一些特征如下。(1)其各個(gè)熔爐相互獨(dú)立。(2)每個(gè)熔爐都設(shè)有套管。(3)其被構(gòu)造為單獨(dú)執(zhí)行從玄武巖石輸入口經(jīng)熔爐和套管再到巻繞機(jī)的整個(gè)過(guò)禾呈的成糸匕熔爐(batchfurnace)。使用該設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn)。(1)對(duì)熔爐的整修能通過(guò)停止生產(chǎn)的特定部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。這帶來(lái)另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，多個(gè)熔爐的使用使得能定期地對(duì)各個(gè)熔爐進(jìn)行整修，同時(shí)用其它熔爐繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。(2)該設(shè)備能響應(yīng)小批量生產(chǎn)。此外，能使用不同的原料進(jìn)行生產(chǎn)。玄武巖石原料在電爐或燃?xì)鉅t中在一定的預(yù)定溫度下成為完全的熔融材料。該熔融材料從鉑套管的底部以一定的預(yù)定速度被拉出而形成為絲徑為數(shù)微米至數(shù)十微米級(jí)別的連續(xù)纖維。特別地，當(dāng)所述連續(xù)纖維被用作吸聲材料時(shí)，絲徑優(yōu)選為10nm至2(Him?？刂菩鋷r連續(xù)纖維絲徑的因素包括熔融材料的成分、熔融材料的溫度、熔融材料在一定的預(yù)定高溫下的粘度、設(shè)在鉑套管底部的各個(gè)孔的尺寸和各個(gè)孔的形式以及所述孔的布置。此外，還有另一個(gè)重要因素，即形成纖維時(shí)的張力。通常，所述張力由圖1的示意圖所示的纖維巻繞機(jī)的巻繞速度即旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制。此外，為了制造連續(xù)纖維，首要的是纖維在巻繞過(guò)程中不被切斷。為了防止纖維被切斷，重要的是對(duì)絲徑的上述決定因素進(jìn)行優(yōu)化。如上所述，本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)在于生產(chǎn)一種絲徑為數(shù)微米至數(shù)十微米的不會(huì)被切斷的連續(xù)纖維。使用玄武巖石系原料生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的方法的關(guān)鍵技術(shù)在于控制熔融材料的溫度和粘度。首要的是對(duì)熔融材料在高溫下的粘度進(jìn)行測(cè)量。同樣重要的是進(jìn)行控制以便能響應(yīng)于原料的各種成分獲得最佳的粘度。本發(fā)明的示例將在下面給出。熔融材料的高溫粘度是通過(guò)玻璃的粘度測(cè)量方式加以測(cè)量的(用試樣下拉(draw-down)法)。根據(jù)試樣下拉法的原理，當(dāng)Pt球以恒定速度在熔融玻璃中移動(dòng)時(shí)，粘度可通過(guò)斯托克斯定律用以下方程獲得其中(7表示儀器常數(shù)，『表示載荷，v表示Pt坩堝的運(yùn)動(dòng)速度。例1圖2示出與本發(fā)明相關(guān)的各種原石在1430°C至1640。C溫度范圍內(nèi)的高溫粘度。應(yīng)注意，由于測(cè)量設(shè)備的性能限制，1550。C或更高溫度下的粘度無(wú)法測(cè)量。為此，所述圖是由外推線示出的。在每種原石中，logt]的值趨向于隨著溫度上升而大致線性地降低。使用由此獲得的高溫粘度數(shù)據(jù)能為用各種原石制造高耐熱性玄武巖連續(xù)纖維選擇最佳的熔化溫度。所述最佳溫度的使用能由各種原石獲得具有期望絲徑的玄武巖纖維，而不會(huì)導(dǎo)致任何切斷。隨后，以如下方式用X射線粉末衍射法測(cè)定在玄武巖纖維中結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。所測(cè)試的玄武巖纖維從(1)用于高溫的玄武巖原石(A)和(2)用于高溫的玄武巖原石(A)和用于低溫的玄武巖原石(B)的混合原石獲得。由此獲得的玄武巖纖維在800°C、850°C或900。C下在大氣中經(jīng)受50小時(shí)至200小時(shí)的熱處理。表3示出測(cè)定結(jié)果。在該表中j表示只有玻璃相存在的狀態(tài)；丑表示有很多玻璃相和很少結(jié)晶相存在的狀態(tài)；C表示有很少玻璃相和很多結(jié)晶相存在的狀態(tài)；和D表示只有結(jié)晶相存在的狀態(tài)。應(yīng)注意，爿意味著耐熱性最高，5、C和2)的每一個(gè)意味著耐熱性依次降低。i等級(jí)的耐熱性是充分的。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3所示的結(jié)果表明以下內(nèi)容。(1)在800。C至900。C下熱處理200小時(shí)之后，在只由用于高溫的玄武巖原石(A)制成的玄武巖纖維中具有大量玻璃相。換句話說(shuō)，該玄武巖纖維是高耐熱的玄武巖纖維。(2)在800°C至卯0。C下熱處理200小時(shí)之后，在由用于高溫的玄武巖原石(A)和用于低溫的玄武巖纖維(B)的混合原石制成的玄武巖纖維之中---種由80wt。/。的玄武巖原石(A)和20wt。/。的玄武巖原石(B)的混合物制成，一種由85wt。/。的玄武巖原石(A)和15wt。/。的玄武巖原石(B)的混合物制成一一具有大量玻璃相。換句話說(shuō)，這些玄武巖纖維是高耐熱的玄武巖纖維。例2以如下方式用X射線粉末衍射法測(cè)定在玄武巖纖維中結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。通過(guò)下面的方式制備玻璃化試樣，即，將在研缽中磨碎的用于低溫的玄武巖原石(B)與各種氧化物在球磨機(jī)中混合12小時(shí)，然后在內(nèi)襯有鉑的氧化鋁坩堝中在1430°C下加熱所得到的混合物4個(gè)小時(shí)，再進(jìn)行退火處理。這些玻璃化試樣在800°C、850°C或900°C下經(jīng)受熱處理50小時(shí)或200小時(shí)，然后進(jìn)行測(cè)定。表4至9示出測(cè)定結(jié)果。與在表3中一樣，在這些表格中j表示只有玻璃相存在的狀態(tài)；5表示有很多玻璃相和很少結(jié)晶相存在的狀態(tài)；C表示有很少玻璃相和很多結(jié)晶相存在的狀態(tài)；和"表示只有結(jié)晶相存在的狀態(tài)。應(yīng)注意，爿意味著耐熱性最高，必、C和2>的每一個(gè)意味著耐熱性依次降低。5等級(jí)的耐熱性是充分的。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表7<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表9<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表4至9所示的結(jié)果表明以下內(nèi)容。(1)添加TK)2不會(huì)引起玻璃化。該添加不會(huì)抑制在熱處理后發(fā)生的結(jié)晶化。(2)添加Na20(在試驗(yàn)中添加的是Na2C03)不會(huì)抑制在熱處理后發(fā)生的結(jié)晶化。(3)隨著添加量的增加，添加Si()2可抑制結(jié)晶相的生成，盡管仍可觀察到結(jié)晶相。(4)隨著添加量的增加，添加Al203可更有效地抑制結(jié)晶化。但是，過(guò)量的添加將使玻璃化變得困難。(5)在800。C進(jìn)行熱處理的情況下，添加CaO可抑制結(jié)晶化。但是，在850。C或更高溫度下進(jìn)行熱處理的情況下，結(jié)晶化發(fā)展得很快。(6)添加MgO不會(huì)抑制結(jié)晶化。此外，過(guò)量的添加使結(jié)晶化變得困難。例3以如下方式制備玻璃化試樣將由破碎機(jī)破碎的用于低溫的玄武巖原石(B)與各種氧化物在瑪瑙研缽中混合，然后在內(nèi)村有鉑的氧化鋁坩堝中在1430。C下加熱所得到的混合物4個(gè)小時(shí)，再進(jìn)行退火處理。隨后，這些試樣在800。C、850。C或900。C下經(jīng)受50小時(shí)至200小時(shí)的熱處理。之后，用X射線粉末衍射法測(cè)定結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。表10至12示出測(cè)定結(jié)果。在這些表格中，符號(hào)爿至D與在上面的表格中表示相同的含義。符號(hào)^和5表示優(yōu)異的耐熱性和實(shí)用性。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表10至12所示的結(jié)果表明以下內(nèi)容。(1)在800。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下，Si02/Al203系的添加可極好地抑制結(jié)晶化。此外，在850。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理和在卯0。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下，仍殘留有很多玻璃相，這意味著所述結(jié)晶相的生產(chǎn)被抑制。(2)在800。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下，Si02/CaO系的添加可極好地抑制結(jié)晶化。但是，在850。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下結(jié)晶化并未得到抑制。在900。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下結(jié)晶化也未得到抑制。(3)在800。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下，Si02/MgO系的添加趨向于抑制結(jié)晶化。但是，在850。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下結(jié)晶化并未得到抑制。在卯0。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下結(jié)晶化也未得到抑制。(4)Al203/MgO系的添加未引起玻璃化。該添加未抑制結(jié)晶化。(5)Al203/CaO系的添加未引起玻璃化。該添加未抑制結(jié)晶化。這些結(jié)果表明，具有在熱處理后抑制玄武巖原石結(jié)晶化的效果即提高耐熱性的效果的雙組分氧化物系的有效性排序如下SiO2:20wt%/Al203:20wt%>Si02/CaO系>Si02/MgO系>Al2O3:20wt%/MgO系>AI2O3:20wt%/CaO系。特別地，添加SiO2:20wt%/Al203:20wt。/o將玄武巖纖維的耐熱性從當(dāng)前的大約750。C顯著地提高到850。C至900。C的水平。例4以如下方式制備玻璃化試樣將由破碎機(jī)破碎的用于低溫的玄武巖原石(B)與三種氧化物Si02、Al203和MgO在瑪瑙研缽中混合，然后在內(nèi)襯有鉑的氧化鋁坩堝中在1430。C下加熱所得到的混合物4個(gè)小時(shí)，再進(jìn)行退火處理。隨后，這些試樣在800°C、850°C或900°C下經(jīng)受50小時(shí)至200小時(shí)的熱處理。之后，用X射線粉末衍射法測(cè)定結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。表13示出測(cè)定結(jié)果。在該表中，符號(hào)爿至Z)與在上面的表格中表示相同的含義。符號(hào)^和5表示優(yōu)異的耐熱性和實(shí)用性。表13<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表13所示的結(jié)果表明以下內(nèi)容。在800。C下進(jìn)行熱處理的情況下三種氧化物Si02/Al203/MgO以每一種成分的添加都具有抑制結(jié)晶化的效果。但是，在850。C或更高溫度下進(jìn)行熱處理的情況下示出為沒(méi)有抑制結(jié)晶化的效果。例5以如下方式制備玻璃化試樣將已在研缽中磨碎的用于高溫的玄武巖原石(A)與用于低溫的玄武巖原石(B)在球磨機(jī)中混合12小時(shí)，然后在內(nèi)襯有鉑的氧化鋁坩堝中在1430。C下加熱所得到的混合物4個(gè)小時(shí)，再進(jìn)行退火處理。隨后，這些試樣在800。C、850。C或卯0。C下經(jīng)受50小時(shí)至200小時(shí)的熱處理。之后，用X射線粉末衍射法測(cè)定結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。表14示出測(cè)定結(jié)果。在該表中，符號(hào)^至Z)與在上面的表格中表示相同的含義。符號(hào)j和5表示優(yōu)異的耐熱性和實(shí)用性。表14<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表14所示的結(jié)果表明，使用包括具有彼此不同元素含量的兩種玄武巖原石的原料可使玻璃相殘留很多。還表明，這種使用在800。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理、在850°C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理和在900°C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下均可抑制結(jié)晶相的生成。應(yīng)注意，所述兩種玄武巖原石特別地是Si02含量約為57wt。/。至61wt。/o的用于高溫的玄武巖原石(A)和SK)2含量約為54wt。/o至58wto/。的用于〗氐溫的玄武巖原石(B)。以如下方式制備玻璃化試樣將由破碎機(jī)破碎的用于高溫的玄武巖原石(A)與作為氧化物的Ah03在瑪瑙研缽中混合，然后在內(nèi)村有鉑的氧化鋁坩堝中在1430。C下加熱所得到的混合物4個(gè)小時(shí)，再進(jìn)行退火處理。隨后，這些試樣在800。C、850。C或卯0。C下經(jīng)受50小時(shí)至200小時(shí)的熱處理。之后，用X射線粉末衍射法測(cè)定結(jié)晶相和玻璃相的存在或缺失。表15示出測(cè)定結(jié)果。在該表中，符號(hào)爿至D與在上面的表格中表示相同的含義。符號(hào)4和5表示優(yōu)異的耐熱性和實(shí)用性。表15<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表15所示的結(jié)果表明，對(duì)于用于高溫的玄武巖原石(A)，添加氧化物也能使玻璃相殘留很多。還表明，添加特定量的氧化物在800°C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理、在850°C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理和在卯0。C下進(jìn)行200小時(shí)熱處理的情況下可抑制結(jié)晶相的生成。例7使用圖1所示的連續(xù)纖維制造設(shè)備，從各種玄武巖石系的原料制造連續(xù)纖維。用作原料的玄武巖石為(1)用于高溫的玄武巖原石(A);(2)用于低溫的玄武巖原石(B);(3)在用于低溫的玄武巖原石(B)中分別添加了單組分系、雙組分系和三組分系的氧化物的玄武巖石原料；(4)由用于高溫的玄武巖原石(A)和用于低溫的玄武巖原石(B混合而成的混合玄武巖石原料；和(5)在用于高溫的玄武巖原石(A)和用于低溫的玄武巖原石(B)的混合玄武巖石中添加了另一種氧化物的原料。將這些原料投入儲(chǔ)料器中，然后在燃?xì)鉅t中熔化，燃?xì)鉅t中的溫度被恒定地保持在一定的預(yù)定溫度。玄武巖石的尺寸可以是數(shù)毫米至數(shù)十毫米，或者可以是從pm至數(shù)亳米。必要的是，原料的輸入速度和從鉑套管中拉出的纖維的輸出速度保持恒定，從而熔融材料的液面始終保持恒定。爐中的耐火襯里的成分可變化，但是必須使用與熔融材料較少發(fā)生反應(yīng)且較少被熔融材料腐蝕的材料。在使用混合原料的情況下，混合原料可通過(guò)預(yù)混合過(guò)程加以制備。或者，混合原料的各種組分可由多個(gè)儲(chǔ)料器單獨(dú)輸入，從而混合原料可具有一定的預(yù)定成分。根據(jù)對(duì)所獲得的纖維的外觀和形式的觀察，連續(xù)纖維為褐色，其與合成玻璃纖維的白色有明顯區(qū)別。示例使用高耐熱和高耐酸的玄武巖纖維作為吸聲材料的次消聲器在以下次消聲器的示例中，若暴露于750。C至800°C的高溫下達(dá)200小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)致在玄武巖纖維中產(chǎn)生^f艮少的結(jié)晶和可容許程度的粘著現(xiàn)象，則所述玄武巖纖維^^定義為"中等耐熱"。若暴露在800°C至卯0。C的更高溫度下具有相同的結(jié)果，則所述玄武巖纖維被定義為"高耐熱"。若在700。C至900°C的高溫下暴露于排氣中的上述各種有機(jī)和無(wú)機(jī)酸時(shí)在玄武巖纖維中產(chǎn)生可容許程度的腐蝕，則所述玄武巖纖維^f皮定義為"高耐酸，，。下面是具有后面將要說(shuō)明的例8至12的構(gòu)型的次消聲器的制造方法。將排出管壓入進(jìn)入管中，然后將各種構(gòu)型的吸聲材料均勻地巻繞在所述管上。通常，在所述管上巻繞數(shù)層連續(xù)纖維。為了在進(jìn)入管和排出管上將吸聲材料巻繞成在徑向上具有均勻的厚度，優(yōu)選地在巻繞吸聲材料時(shí)對(duì)連續(xù)纖維施加一定的預(yù)定張力。一旦纖維吸聲材料的厚度達(dá)到一定的預(yù)定厚度，便在外周上涂覆有機(jī)粘合劑，以緊固吸聲材料。之后，在進(jìn)入管和排出管上固定分隔件以及進(jìn)入管側(cè)蓋和排出管側(cè)蓋。此外，例如通過(guò)鉚接、焊接或其它方法在所述分隔件和所述蓋的外周上固定一外管。例8:以高耐熱和高耐酸的玄武巖連續(xù)纖維作為吸聲材料的次消聲器如圖3所示，所述次消聲器由iiA管、排出管、分隔件、蓋和外管構(gòu)成。所述次消聲器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中由各種成分的玄武巖石原料制成的高耐熱和高耐酸的玄武巖連續(xù)纖維巻繞在進(jìn)入/排出管上，并且被填充在進(jìn)入/排出管與外管之間的空間內(nèi)。本發(fā)明的次消聲器能用于汽油機(jī)、柴油機(jī)、柔性燃料車輛(FFV,例如，汽油/乙醇車輛)用發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力車輛(HV)用發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，如圖8所示，具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的次消聲器包括不銹鋼(steelusedstainless)(SUS)棉。但是，具有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的次消聲器消除了傳統(tǒng)次消聲器中的SUS棉。結(jié)果，能簡(jiǎn)化制造過(guò)程并可使次消聲器比傳統(tǒng)的次消聲器在重量上輕20%至40%。例9:使用具有雙層結(jié)構(gòu)的吸聲材料的次消聲器該例9的次消聲器具有與例8相同的結(jié)構(gòu)并且與例8用于相同的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，如圖4所示，在該例9的次消聲器中，用作吸聲材料的玄武巖連續(xù)纖維形成為兩層，即高耐熱的玄武巖連續(xù)纖維內(nèi)層和中等耐熱的玄武巖連續(xù)纖維外層。在該結(jié)構(gòu)中，用于內(nèi)層的玄武巖連續(xù)纖維較昂貴，但對(duì)于外層來(lái)說(shuō)，則4吏用較為廉價(jià)的玄武巖纖維。結(jié)果，該例9的次消聲器能制造得與例8的一樣輕。此外，該例9的次消聲器的制造成本比其它方式更低。例10:以雙層結(jié)構(gòu)的玄武巖連續(xù)纖維和由合成原料獲得的連續(xù)玻璃纖維作為吸聲材料的次消聲器該例10的次消聲器具有與例8相同的結(jié)構(gòu)并且與例8用于相同的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，如圖5所示，在該例10的次消聲器中，吸聲材料由內(nèi)層和外層構(gòu)成。內(nèi)層是高耐熱和高耐酸的玄武巖連續(xù)纖維層，外層是由合成原料如Si02-Al203-CaO系、Si02-Al203-CaO-Na20系、Si02-CaO-Na20系、Si02-Na20系和SiOrK20系獲得的連續(xù)玻璃纖維層。在該結(jié)構(gòu)中，用于外層的玻璃纖維較廉價(jià)，因而該例10的次消聲器的制造成本比具有例8的結(jié)構(gòu)的消聲器更低。例11:以具有不同絲徑的玄武巖短纖維作為吸聲材料的次消聲器該例11的次消聲器具有與例8相同的結(jié)構(gòu)并且與例8用于相同的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，如圖6所示，該例11的次消聲器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中巻繞在所述管上的吸聲材料是絲徑為下述范圍中的一個(gè)或多個(gè)的玄武巖連續(xù)纖維在1nm至5jim之間，在5nm至10fim之間，在10fim至20jim之間，和在20nm至50jim之間。在該例11的次消聲器的結(jié)構(gòu)中，也可使用具有上述絲徑且具有5mm至1000mm長(zhǎng)度的切碎的玄武巖纖維。在玄武巖連續(xù)纖維的制造過(guò)程中，通常獲得的是連續(xù)纖維，但有時(shí)纖維會(huì)^L切斷，或在制造時(shí)獲得具有不同絲徑的玄武巖纖維。將這些纖維用作吸聲材料可使產(chǎn)品收得率達(dá)到100%。這樣可降低制造成本。例12:使用具有三層結(jié)構(gòu)的吸聲材料的次消聲器該例12的次消聲器具有與例8相同的結(jié)構(gòu)并且與例8用于相同的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，如圖7所示，該吸聲材料具有三層結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，內(nèi)層是高耐熱的玄武巖連續(xù)纖維，中間層是中等耐熱的玄武巖連續(xù)纖維，外層是由合成原料如Si02-Al2OrCaO系、Si02-Al203-CaO-Na20系、Si02-CaO-Na20系、Si02-Na20系和Si02-K20系獲得的連續(xù)玻璃纖維。由于該三層結(jié)構(gòu)，具有該結(jié)構(gòu)的次消聲器的制造成本甚至可比具有例9的結(jié)構(gòu)的次消聲器更低。本發(fā)明的次消聲器使用用于高溫的玄武巖纖維作為吸聲材料。結(jié)果，次消聲器無(wú)需耐熱材料如SUS，并且即使是暴露于排氣中的各種腐蝕性成分時(shí)次消聲器也能保持其耐久性和吸聲性能。此外，本發(fā)明的次消聲器降低了制造成本，而這是吸聲材料和次消聲器通常所面對(duì)的挑戰(zhàn)。權(quán)利要求1.一種次消聲器，包括配置在所述次消聲器內(nèi)側(cè)的穿孔排氣管；配置在所述穿孔排氣管外側(cè)的蓋；配置在所述穿孔排氣管外側(cè)的外管；和填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的吸聲材料，其中，在所述吸聲材料中，至少靠近所述穿孔管的那部分是用于高溫的玄武巖纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的整個(gè)空間內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的次消聲器，其中填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有雙層結(jié)構(gòu)；靠近所述穿孔排氣管的吸聲材料層是用于高溫的玄武巖纖維層；并且靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玄武巖纖維層。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的次消聲器，其中填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有雙層結(jié)構(gòu)；靠近所述穿孔排氣管的吸聲材料層是用于高溫的玄武巖纖維層；并且靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玻璃纖維層。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的次消聲器，其中填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)的所述吸聲材料具有三層結(jié)構(gòu)；靠近所述穿孔排氣管的吸聲材料層是用于高溫的玄武巖纖維層；靠近所述蓋和所述外管的吸聲材料層是用于低溫的玻璃纖維層；并且位于所述用于高溫的玄武巖纖維層和所述用于低溫的玻璃纖維層之間的吸聲材料層是用于低溫的玄武巖纖維層。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維是玄武巖連續(xù)纖維。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維是具有互不相同的絲徑的玄武巖短纖維。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維經(jīng)紡織后巻繞設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維不經(jīng)紡織而巻繞設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中，所述用于高溫的玄武巖纖維由添加有一種或多種氧化物的用于低溫的玄武巖原石制成，所述氧化物選自由A1203、Si02、CaO和MgO構(gòu)成的組。11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中(1)所述用于高溫的玄武巖纖維是通過(guò)將具有較高Si()2含量的用于高溫的玄武巖原石(A)的原料制成纖維而形成的，并且在所述玄武巖石原料中，logti(ii為所述玄武巖石原料在高溫下的粘度)在1440。C時(shí)的2.75至2.85到1540°C時(shí)的2.30至2.40這一范圍內(nèi)大致線性地變化；并且(2)所述用于高溫的玄武巖纖維是通過(guò)將從所述用于高溫的玄武巖原石(A)和具有較低Si02含量的用于低溫的玄武巖原石(B)的混合物中選擇的玄武巖石原料制成纖維而形成的，并且在所述玄武巖石原料中，logil(i]為所述玄武巖石原料在高溫下的粘度)在1440。C時(shí)的2.55至2.75到1540°C時(shí)的2.10至2.35這一范圍內(nèi)大致線性地變化。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的次消聲器，其中從由A1203、Si02、CaO和MgO構(gòu)成的組中選擇的一種或多種氧化物^^添加到所述用于低溫的玄武巖原石(B)中。13.根據(jù)權(quán)利要求11和12中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中當(dāng)ii為所述玄武巖石原料的熔融材料在高溫下的粘度時(shí)，logt]在1440°C時(shí)的2.4至2.75到1540°C時(shí)的2.0至2.5這一范圍內(nèi)大致線性地變化。14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中所添加的氧化物具有一種成分，并且所述IU匕物以1wt。/。至40wtM的添加量從外部添力ff到100wt。/。的所述玄武巖原石(B)中。15.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中所述氧化物具有兩種成分，并且所述氧化物以1wt。/。至70wt。/o的總添加量從外部添加到100wt。/o的所述玄武巖原石(B)中。16.根據(jù)權(quán)利要求ll至13中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中所述氧化物具有三種或更多種成分，并且所述氧化物以1wt至60wt。/o的總添加量從外部添加到100wt"/。的所述玄武巖原石(B)中。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中所述穿孔排氣管由進(jìn)入管和排出管構(gòu)成，所述i^A管和所述排出管被設(shè)置成其中的一個(gè)被壓入另一個(gè)中。18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的次消聲器，其中由所述蓋和所述外管與所述穿孔排氣管形成的空間^L分隔件分隔為進(jìn)入管側(cè)和排出管側(cè)，所述穿孔排氣管由進(jìn)入管和排出管構(gòu)成，所述進(jìn)入管和所述排出管被設(shè)置成其中的一個(gè)被壓入另一個(gè)中。19.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的次消聲器的汽車。全文摘要本發(fā)明提供了一種無(wú)需耐熱材料如SUS并且在暴露于排氣中的各種腐蝕性成分時(shí)仍可保持其耐久性和吸聲性能的次消聲器。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了低成本制造，這是次消聲器和吸聲材料共同面對(duì)的挑戰(zhàn)。在所公開(kāi)的次消聲器中配置有穿孔排氣管，并且在所述穿孔管外側(cè)配置有蓋和外管。吸聲材料填充在所述穿孔排氣管與所述蓋和所述外管之間的空間內(nèi)。所述次消聲器的特征在于，在所述吸聲材料中，至少所述吸聲材料的位于所述穿孔管側(cè)的那部分是用于高溫的玄武巖纖維。文檔編號(hào)F01N13/18GK101313130SQ20068004389公開(kāi)日2008年11月26日申請(qǐng)日期2006年11月24日優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日發(fā)明者中川敬章,神谷純生,笹木宏格,若月一稔申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;中川產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社