Beschreibung

Titel

Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom sowie Verfahren zu seiner

Herstellung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung des Filters.

Derartige Filter werden zum Beispiel bei der Abgasnachbehandlung selbstzündender Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere in dieselbetriebenen Kraftfahrzeugen, eingesetzt. üblicherweise sind solche Filter zur Entfernung von Partikeln, so genannte Partikelfilter, aus einem keramischen Material, zum Beispiel Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat oder Cordierit gefertigt. Die Partikelfilter sind im Allgemeinen in Form einer wabenförmigen Keramik mit wechselseitig verschlossenen Kanälen ausgebildet. Derartige Partikelfilter besitzen einen Filtrationswirkungsgrad von mehr als 80 % bis regelmäßig größer als 90 %. Die Schwierigkeit besteht jedoch nicht allein in der Filtration der Russpartikel sondern auch in der Regeneration des Filters. Hierzu werden Kraftstoff oder seine Zersetzungsprodukte in einer Abgasnachbehandlungsanordnung, die den Partikelfilter umfasst, katalytisch oxidiert, um die zur Zündung des Rußes notwendigen Temperaturen zu erzeugen. Während der heißeren Regenerationsphasen werden höchste Anforderungen an die thermische Stabilität des Filters gestellt. Ein derartiger Filter ist zum Beispiel aus US-B 6,898,930 bekannt. Um im Abgas enthaltene Schadgase umzusetzen, kann der in US-B 6,898,930 beschriebene Diesel- partikelfilter mit einer Beschichtung versehen sein, die ein katalytisch aktives Material, zum Beispiel ein Edelmetall enthält.

Keramische Filtermaterialien weisen im Allgemeinen Mikrorisse auf, die zur thermischen Stabilität des Filters beitragen. Diese sind vereinfacht als „Dehnungsfuge" zu verstehen, da sie sich infolge thermischer Materialausdehnung schließen und so die thermisch induzierten Spannungen des Filterbauteils verringern. Mit zunehmender Anzahl an Mikrorissen nehmen der Wärmeausdehnungskoeffizient und die Wärmeleitfähigkeit des keramischen Filters ab. Dringen Partikel in die Mikrorisse des Filtermaterials ein, kann die stabilisierende Wirkung

als „Dehnungsfuge" eingeschränkt werden. Als Folge weisen solche keramischen Filter, insbesondere nach hoher thermischer Belastung, insbesondere wenn diese aus den Filterwerkstoffen Cordierit oder Aluminiumtitanat bestehen, eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit auf.

Aus US 4,532,228 ist ein Katalysator aus einem keramischen Material bekannt, bei dem Mikrorisse im keramischen Material vor dem Auftrag einer Beschichtung mit einer organischen Substanz gefüllt werden, damit die Beschichtung nicht in die Mikrorisse eindringen kann. Nach dem Auftrag der Beschichtung wird die organische Substanz durch Ausbrennen entfernt. Auch aus US 4,451,517 ist bekannt, bei einem Katalysator mit Wabenstruktur vor dem Auftragen einer Beschichtung aus Aluminiumoxid Mikrorisse in der Keramik mit einer organischen Substanz zu verschließen. Auf diese Weise soll sowohl gemäß der US 4,532,228 als auch gemäß der US 4,451,517 vermieden werden, dass Beschichtungsmateri- al in die Mikrorisse eindringen kann.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Filter zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere von Rußpartikeln aus einem Abgasstrom einer Verbrennungskraftmaschine, umfasst einen Filterkörper aus einem keramischen Filtersubstrat, wobei das Filtersubstrat mit einer porösen Schutzschicht aus einem Beschichtungsmaterial beschichtet ist. Erfindungsgemäß enthält das Beschichtungsmaterial eine Beimischung von 1 bis 20 Gew.-% mindestens einer Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe, vorzugsweise eines Oxides eines Elementes der zweiten Hauptgruppe, und im keramischen Filtersubstrat enthaltene Risse sind teilweise von dem Beschichtungsmaterial gefüllt.

Durch das teilweise Füllen der Risse im keramischen Filtersubstrat wird vermieden, dass Partikel in diese Risse eindringen können. Hierdurch wird die Stabilität des Filters erhöht.

Neben dem teilweisen Auffüllen der Risse im keramischen Filtersubstrat ist es möglich, dass die Schutzschicht in Form eines dünnen Films oder einer dünnen Schicht auf dem Filtersubstrat vorliegt.

Durch die Zugabe der mindestens einen Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe wird die thermische Beständigkeit der Schutzschicht erhöht.

Das Beschichtungsmaterial für die poröse Schutzschicht ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Alumniumhydroxid, Titandioxid, Siliziumdioxid, Zirkondioxid, Ceroxid, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, MuI- lite, Siliziumcarbid, Aluminiumtitanat, Zeolithe, Quarz, Gläser und Mischungen daraus. Be- vorzugt ist das Beschichtungsmaterial für die poröse Schutzschicht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Siliziumdioxid, Zirkondioxid, Ceroxid, Mischungen und Mischoxiden daraus. So eignen sich zum Beispiel Mischoxide aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid mit einem Massenanteil von bis zu 15 Gew.-% Siliziumdioxid, bezogen auf Aluminiumoxid, siliziumreiche Zeolithe oder Misch- oxide von Ceroxid und Zirkonoxid.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Beschichtungsmaterial für die poröse Schutzschicht weiterhin mindestens eine Alkalimetallverbindung, vorzugsweise ein Alkalimetalloxid zur Einstellung der Morphologie der Schutzschicht. Der Anteil der mindestens einen Alkalimetallverbindung bezogen auf das Beschichtungsmaterial beträgt vorzugsweise bis zu 0,5 Gew.-%.

Das Beschichtungsmaterial für die poröse Schutzschicht kann weiterhin mindestens eine Verbindung eines Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lanthanoiden einschließlich des Lanthan, vorzugsweise ein Oxid eines Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lanthanoiden einschließlich des Lanthan, enthalten. Der Anteil der Verbindung des Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lanthanoiden einschließlich des Lanthan mit vorzugsweise im Bereich bis zum 5 Gew.-%. Durch die Zugabe der Verbindung eines Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lanthanoiden einschließlich des Lanthan wird die thermische Stabilität des Trägermaterials weiter erhöht.

Mischungen der Substanzen für die poröse Schutzschicht sind in jedem Verhältnis möglich. So sind zum Beispiel Mischungen von Aluminiumoxid mit bis zu 18 Gew.-% BaO, 0,03 Gew.-% K ₂ O, 6 Gew.-% CeO ₂ und 8 Gew.-% ZrO ₂ bevorzugt.

In einer weiteren Ausführungsform ist auf der porösen Schutzschicht mindestens eine weitere Schutzschicht aufgetragen. Die porösen Schutzschichten können dabei aus den gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die einzelnen porösen Schutzschichten können dabei unterschiedliche Funktionen erfüllen. Weiterhin ist es auch möglich, dass zum Beispiel zwei oder mehr unterschiedliche poröse Schutzschichten alternierend übereinander aufgetragen werden.

In einer Ausführungsform enthält mindestens eine der porösen Schutzschichten eine kataly- tisch aktive Komponente. Als katalytisch aktive Komponente eignen sich vorzugsweise ein Metall oder mehrere Metalle aus der Gruppe der Platinmetalle, vorzugsweise Platin, Rhodium und/oder Palladium. Die katalytisch aktive Komponente kann dabei in der porösen Schutzschicht, mit der das keramische Filtersubstrat beschichtet ist oder in einer der auf diese aufgetragenen Schutzschichten enthalten sein. Auch ist es möglich, wenn nur eine poröse Schutzschicht auf das keramische Filtersubstrat aufgetragen ist, dass diese Schutzschicht die katalytisch aktive Substanz enthält.

Mit Hilfe der katalytisch aktiven Substanz können Schadgase, wie unverbrannter Kraftstoff, seine Zersetzungsprodukte, zum Beispiel Kohlenmonoxid, sowie Stickoxide, Schwefeloxide und Ruß katalytisch gespeichert oder umgesetzt werden. Die katalytische Funktion ist geeignet, dem thermochemischen Angriff von Abgaskomponenten zu widerstehen.

Die mindestens eine katalytisch aktive Komponente wird in einer zur Herstellung von Katalysatoren üblichen Weise behandelt. Dabei können Mischungen mehrerer katalytisch aktiver Substanzen in einer porösen Schutzschicht oder auch mehrere unterschiedliche katalytisch aktive Substanzen auf unterschiedlichen porösen Schutzschichten eingesetzt werden. Die katalytisch aktiven Substanzen, vorzugsweise Edelmetalle, können auch als Legierungen oder Mischungen vorliegen.

In einer Ausführungsform ist die poröse Schutzschicht im abströmseitigen und/oder zentrischen Bereich des Filters aufgebracht. Weiterhin ist es auch möglich, dass einzelne Bereiche des Filtersubstrates mit unterschiedlichen Schichten, Mengen oder Schichtfolgen beschichtet sind.

In einer weiteren Ausführungsform ist die poröse Schutzschicht im anströmseitigen Bereich des Filters aufgebracht. Zudem erlauben oder erfordern spezielle Anwendungen die Aufbringung auf radiale Randbereiche des Filters.

Beim fertigen Filter liegen die Beschichtungsmaterialien vorzugsweise in Form ihrer Oxide vor. Jedoch ist es auch möglich, dass die Beschichtungsmaterialien in Form ihrer Nitrate, Hydroxide, Acetate, Oxalate, Carbonate oder ähnlichen Verbindungen vorliegen. Im Allgemeinen zersetzen sich diese Verbindungen jedoch unter den Betriebsbedingungen des Filters zumindest temporär zu Oxiden. Weiterhin ist es auch möglich, dass diese Verbindungen unter den Betriebsbedingungen des Filters temporär aus den Oxiden gebildet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Filters zur Entfernung von Partikeln aus einem Gasstrom umfasst folgende Schritte:

(a) Zugabe der mindestens einen Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe in Form eines Feststoffes, als Gel, als Salzlösung oder als Hydrosol oder einer Mischung daraus,

(b) Aufbringen des Beschichtungsmaterials für die poröse Schutzschicht auf das gesinterte, keramische Filtersubstrat,

(c) gegebenenfalls Zugabe weiterer in der BeSchichtung enthaltener Substanzen,

(d) Fixieren der porösen Schutzschicht.

Das Beschichtungsmaterial zur Bildung der porösen Schutzschicht weist vorzugsweise in Pulverform eine BET-Oberfläche von mehr als 10 m ² /g und ein Porenvolumen im Bereich von 0,1 bis 1,5 ml/g auf. Die mittlere Partikelgröße (D50) der zur Ausbildung der Schutzschicht geeigneten Beschichtungsmaterialien variiert in einem weiten Bereich. Insbesondere geeignet sind Partikel in der Größe von 2 nm bis zu 20 μm. Ganz besonders geeignet sind Partikel mit einer Größe von mehr als 1 μm. Die zur Beschichtung geeigneten Partikeln können zum Beispiel durch Fällungsprozesse oder durch pyrolytische Prozesse gewonnen werden. Zur Einstellung der Partikelgröße und der Partikelgrößenverteilung eignen sich zum Beispiel Mahlprozesse oder Fällungsprozesse. Auch beliebige weitere, dem Fachmann bekannte Prozesse zur Einstellung von Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung sind möglich. Um die Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung durch Fällungsprozesse einzustellen, können zum Beispiel anorganische Salzlösungen und metallorganische Lösungen als Precursoren eingesetzt werden.

Geeignete Beschichtungen werden zum Beispiel durch Kombination unterschiedlich großer Partikel, mitunter mit bi- oder polymodaler Partikelgrößenverteilung gebildet.

Das Beschichtungsmaterial für die poröse Schutzschicht wird vorzugsweise in einem SoI- GeI- Verfahren, als präformiertes SoI oder Gel oder als Suspension von Feststoffpartikeln aufgebracht. Die Theologischen Eigenschaften dieser Beschichtungsmasse und die Partikel- größenverteilung werden dabei so eingestellt, dass sich die Beschichtungsmasse zum teilweisen Befallen der Risse im keramischen Filtersubstrat eignet.

Das Aufbringen des Beschichtungsmaterials für die poröse Schutzschicht kann durch alle dem Fachmann bekannten Beschichtungsprozesse erfolgen. Geeignete Beschichtungspro- zesse sind zum Beispiel Besprühen, Tauchen, Tränken oder ähnliche. Weiterhin sind auch Beschichtungsprozesse geeignet, die auf Vakuum oder Druck basieren.

Zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials für die poröse Schutzschicht eignen sich neben wässrigen Lösungen, Hydrosolen, Hydrogelen oder wässrigen Suspensionen auch solche Organosole, Organogele oder organische Lösungen oder Dispersionen, die eine geringere Oberflächenspannung als ihre wässrigen Homologen aufweisen. Insbesondere eignen sich auch wässrige Medien, deren Oberflächenspannung durch anorganische oder organische Zusätze verringert wurde. Geeignete Zusätze sind zum Beispiel langkettige Alkohole und Tenside.

Die mindestens eine Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe oder auch die gegebenenfalls weiteren in der Schutzschicht enthaltenen Substanzen, beispielsweise die mindestens eine Alkalimetallverbindung, die Verbindung eines Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lanthanoiden einschließlich des Lanthan oder die katalytisch aktive Komponente, wird zum Beispiel in Form eines Feststoffes, beispielsweise als Oxid,

Mischoxid, Hydroxid oder Salz, vorzugsweise Carbonat, Nitrat oder Acetat und/oder als Gel, zum Beispiel als Hydroxid, als Salzlösung, vorzugsweise als Carbonat, Nitrat oder A- cetat, oder als Hydrosol zugegeben. Die mindestens eine Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe sowie die gegebenenfalls weiteren in der Beschichtung enthaltenen

Substanzen können dem Rohstoff des Beschichtungsmaterials, der Beschichtungsmasse oder der fertigen Beschichtung zugegeben werden. Die Zugabe kann dabei auf jede beliebi- ge, dem Fachmann bekannte Weise erfolgen.

Das Fixieren der porösen Schutzschicht in Schritt (d) erfolgt durch gängige, dem Fachmann bekannte Methoden. Geeignete Methoden sind zum Beispiel Trocknen, Kalzinieren und Sintern.

Die Menge der zur Bildung der porösen Schutzschicht aufzubringenden Beschichtungsma- terialien kann in weiten Bereichen variiert werden. Die Beladung des Filters mit dem Be- schichtungsmaterial wird auf das Filtervolumen bezogen und beträgt 1 g/l bis 200 g/l, vorzugsweise 10 bis 150 g/l, bezogen auf das Gesamtfiltervolumen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinrichtung,

Figur 2 ein erfindungsgemäßes Filterelement im Längsschnitt,

Figur 3 eine schematische Darstellung des beschichteten Filtersubstrats mit einer Schicht,

Figur 4 exemplarisch ein Korn des Filtersubstrats mit einer BeSchichtung in mehreren Schichten.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit einer er- findungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinrichtung. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist hier ein Filter, in welchem Rußpartikel aus dem Abgasstrom entfernt werden.

Eine Verbrennungskraftmaschine 10 ist über ein Abgasrohr 12 verbunden, in dem eine Filtereinrichtung 14 angeordnet ist. Optional enthält die Anordnung einen oder mehrere Kata- lysatoren 19, die vor der Filtereinrichtung 14 angeordnet sind. Mit der Filtereinrichtung 14 werden Rußpartikel aus dem im Abgasrohr 12 strömenden Abgas herausgefiltert. Dies ist insbesondere bei Dieselkraftmaschinen erforderlich, um gesetzliche Bestimmungen einzuhalten.

Die Filtereinrichtung 14 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 16, in dem ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisches, insgesamt ebenfalls zylindrisches Filterelement 18 angeordnet ist.

Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Filterelement im Längsschnitt.

Das Filterelement 18 ist zum Beispiel als extrudierter Formkörper aus einem keramischen Material, zum Beispiel Magnesium- Aluminium-Silikat, bevorzugt Cordierit, hergestellt. Das Filterelement 18 wird in Richtung der Pfeile 20 von Abgas durchströmt. Das Abgas tritt

über eine Eintrittsfläche 22 in das Filterelement 18 ein und verlässt dieses über eine Austrittsfläche 24.

Parallel zu einer Längsachse 26 des Filterelementes 18 verlaufen mehrere Eintrittskanäle 28 im Wechsel mit Austrittskanälen 30. Die Eintrittskanäle 28 sind an der Austrittsfläche 24 verschlossen. In der hier dargestellten Ausführungsform sind hierzu Verschlussstopfen 36 vorgesehen.

Entsprechend sind die Austrittskanäle 30 an der Austrittsfläche 24 offen und im Bereich der Eintrittsfläche 22 verschlossen.

Der Strömungsweg des ungereinigten Abgases führt somit in einen der Eintrittskanäle 28 und von dort durch eine Filterwand 38 in einen der Austrittskanäle 30. Exemplarisch ist dies durch die Pfeile 32 dargestellt.

In Figur 3 ist eine schematische Darstellung des beschichteten Filtersubstrates mit einer Schicht dargestellt. Eine Filterwand 38 ist aus einem keramischen Filtersubstrat gefertigt. Das keramische Filtersubstrat besteht aus einzelnen Körnern 40, die im Allgemeinen durch Sintern miteinander verbunden sind. Das keramische Filtersubstrat ist vorzugsweise Silizi- umcarbid, Aluminiumtitanat, Mullite oder Cordierit. Auch sind Mischungen dieser Materialien möglich. Zwischen den einzelnen Körnern 40 des keramischen Filtersubstrats befinden sich Poren 42, welche von dem zu reinigenden Gasstrom durchströmt werden. Partikel, die im Gasstrom enthalten sind werden vom keramischen Filtersubstrat der Filterwand 38 zurückgehalten. Die Partikel, die aus dem Gasstrom entfernt werden, setzen sich auch in den Poren 42 ab. Hierdurch verringert sich der freie Querschnitt der Filterwand 38 und der Druckverlust über die Filterwand 38 steigt an. Aus diesem Grund ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen die Partikel aus den Poren zu entfernen. Dies geschieht im Allgemeinen durch thermische Regeneration, indem der Filter auf eine Temperatur von mehr als 600 ⁰ C aufgeheizt wird. Bei dieser Temperatur verbrennen die in der Regel organischen Par- tikel zu Kohlendioxid und Wasser und werden gasförmig aus dem Partikelfilter ausgetragen.

In den einzelnen Körnern sind im Allgemeinen Mikrorisse 44 enthalten. Die Mikrorisse 44 tragen zur thermischen Stabilität des Filters bei. Bei einer thermischen Materialausdehnung schließen sich die Mikrorisse 44 und verringern so die thermisch induzierten Spannungen in der Filterwand 38. Mit zunehmender Anzahl an Mikrorissen 44 nehmen der Wärmeausdehnungskoeffizient und die Wärmeleitfähigkeit des keramischen Filters 14 ab. Wenn jedoch Partikel in die Mikrorisse 44 in den Körnern 40 eindringen, kann die stabilisierende Wirkung eingeschränkt werden, da sich die Mikrorisse 44 bei thermischer Materialausdehnung nicht

mehr schließen können. Hierdurch werden die thermisch induzierten Spannungen in den Körnern vergrößert. Die auftretenden Spannungen können bis zum Reißen der Filterwand 38 führen.

Um das Eindringen von Partikeln in die Mikrorisse 44 zu vermeiden, sind diese teilweise mit einer porösen Schutzschicht 46 gefüllt. Das Material für die poröse Schutzschicht ist wie vorstehend bereits beschrieben vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxid, Titandioxid, Siliziumdioxid, Zirkondioxid, Ceroxid, Aluminiumsilikate, Magnesium-Aluminium-Silikate, Cordierit, Mullite, Siliziumcarbid, AIu- miniumtitanat, Zeolithe, Quarz, Gläser, Mischungen daraus und Mischoxide daraus. Dem Beschichtungsmaterial sind 1 bis 20 Gew.-% mindestens einer Verbindung eines Elementes der zweiten Hauptgruppe, vorzugsweise eines Oxides eines Elementes der zweiten Hauptgruppe, beigemischt. Weiterhin kann die poröse Schutzschicht Alkalimetallverbindungen oder Verbindungen eines Elementes der dritten bis fünften Nebengruppe oder der Lantha- noiden einschließlich des Lanthans enthalten.

Neben den zumindest teilweise gefüllten Mikrorissen 44 kann das Beschichtungsmaterial auch eine dünne Schicht oder einen Film auf den Körnern 40 des Filtersubstrates ausbilden. Insbesondere wenn das Beschichtungsmaterial auch einen dünnen Film oder eine dünne Schicht auf den Körnern 40 des Filtersubstrates ausbildet, kann die keramische Beschich- tung weiterhin mindestens ein katalytisch aktives Material enthalten. Als katalytisch aktives Material eignen sich insbesondere Edelmetalle aus der Gruppe der Platinmetalle, zum Beispiel Platin, Rhodium oder Palladium. Durch das in der BeSchichtung enthaltene katalytisch aktive Material werden auch Schadgase und Rußpartikel gespeichert und thermisch- katalytisch umgesetzt. Die Umsetzung der Schadgase ist im Allgemeinen exotherm, wodurch Reaktionswärme freigesetzt wird. Diese Reaktionswärme trägt zur Erreichung der zur Regeneration des Filters notwendigen Abgastemperatur bei.

Die Theologischen Eigenschaften und gegebenenfalls die Korngrößen der in der Beschich- tungsmasse enthaltenen Partikel werden vorzugsweise so eingestellt, dass Anteile des Be- schichtungsmaterials auch in die Mikrorisse 44 eindringen können. Das Beschichtungsmaterial wird dabei vorzugsweise in einem Sol-Gel- Verfahren, als performiertes SoI oder Gel oder als Suspension von Feststoffpartikeln aufgebracht.

In Figur 4 ist ein Korn 40 des Filtersubstrats mit einer Beschichtung aus zwei Schichten dargestellt. Im Korn 40 ist ein Mikroriss 44 ausgebildet.

Das hier dargestellte Korn 40 umfasst eine erste Schutzschicht 48, die aus einem Beschich- tungsmaterial, wie oben beschrieben, besteht. Mit dem Beschichtungsmaterial 48 wird auch der im Korn 40 enthaltene Mikroriss 44 teilweise gefüllt. Sowohl der Mikroriss 44 als auch ein Abzweig 50 des Mikrorisses 44 enthalten einen ungefüllten Bereich 52, der nicht durch das Beschichtungsmaterial befüllt wurde.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Korn 40 vollkommen von der ersten Schicht 48 bedeckt. Durch die erste Schicht 48, die auch den Mikroriss 44 teilweise befüllt hat, wird die thermische und hydrothermale Stabilität des Korns 40 erhöht. In der hier dar- gestellten Ausführungsform ist auf der ersten Schicht 48 eine zweite Schicht 54 aufgebracht. Die zweite Schicht 54 besteht ebenfalls im Wesentlichen aus einem keramischen oder mineralischen Oxid, wie oben beschrieben. Weiterhin ist es möglich, dass entweder die erste Schicht 48 oder die zweite Schicht 54 ein katalytisch aktives Material enthalten. Die erste Schicht 48 und die zweite Schicht 54 können auch beide das katalytisch aktive Materi- al enthalten. Weiterhin ist es möglich, dass die erste Schicht 48 und die zweite Schicht 54 aus dem gleichen Beschichtungsmaterial bestehen. Jedoch können auch die erste Schicht 48 und die zweite Schicht 54 aus unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien gefertigt sein.

Neben der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist es weiterhin möglich, dass auf der zweiten Schicht 54 mindestens eine weitere poröse Schutzschicht aufgebracht ist. Dabei ist es möglich, dass Schutzschichten aus zwei unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien jeweils alternierend auf das Korn 40 aufgebracht werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass jede Schutzschicht eine andere Zusammensetzung aufweist oder aus einem anderen Beschichtungsmaterial besteht. Weiterhin ist es aber auch möglich, dass die Schutzschichten alle aus dem selben Material bestehen oder die gleiche Zusammensetzung aufweisen. Die Anzahl der auf das Korn 40 aufgebrachten Schichten ist frei wählbar und wird nur durch die nach dem Beschichten noch vorhandene gewünschte Porengröße begrenzt.