CN103269772B - 蜂窝结构体 - Google Patents
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Abstract
一种蜂窝结构体100，具备：具有分隔形成多个孔格2的多孔质隔壁1和外周壁3的筒状蜂窝结构部4、配设于蜂窝结构部4的侧面5的一对电极部21，蜂窝结构部4的电阻率为1～200Ωcm，一对电极部21各自形成为在孔格2的延伸方向延伸的带状，在与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，一侧电极部21相对于另一侧电极部21、夹着蜂窝结构部4的中心而配设于相反一侧，从孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的一侧端部4a、至孔格2延伸方向中朝向蜂窝结构部4的一侧端部4a侧的电极部21端部为止的距离，为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度的1～10%。提供作为催化剂载体的同时，通过施加电压也可发挥加热器功能，耐热冲击性也良好的蜂窝结构体。
Description
技术领域
本发明关于蜂窝结构体。更详细的，是关于作为催化剂载体的同时，通过施加电压也可发挥加热器功能、耐热冲击性也良好的蜂窝结构体。
背景技术
以往，将堇青石制的蜂窝结构体负载催化剂后，用于处理汽车发动机排出的尾气中的有害物质。此外，所知的也有将碳化硅质烧结体形成的蜂窝结构体用于尾气净化（例如，参照专利文献1）。
通过蜂窝结构体负载的催化剂处理尾气时，必须将催化剂升温至规定的温度。但是，在发动机启动时，由于催化剂温度较低，因此存在尾气无法被充分净化的问题。
因此，有研究在负载有催化剂的蜂窝结构体的上游侧设置金属制的加热器，令尾气升温的方法（例如，参照专利文献2）。
此外，公开了将导电性陶瓷构成的两端部配设有电极的蜂窝结构体用作带加热器的催化剂载体（例如，参照专利文献3）。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利第4136319号公报
【专利文献2】日本专利第2931362号公报
【专利文献3】日本专利特开平8-141408号公报
发明内容
将上述的金属制加热器搭载于汽车使用时，与汽车电气系统共用其电源，例如使用的是200V的高压电源。但是，金属制的加热器电阻较低。因此，使用上述高压电源时，电流过剩。其结果是，存在损伤电源回路的问题。
此外，加热器为金属制的话，即使假设加工为蜂窝结构，也难以负载催化剂。因此，难以令加热器与催化剂一体化。
此外，导电性陶瓷构成的蜂窝结构体的两端部配设有电极的带加热器的催化剂载体， 电极容易劣化，电阻值会上升。这是由于将该带加热器的催化剂载体搭载于汽车使用时，电极直接暴露于尾气中。
本发明鉴于上述问题，目的是提供作为催化剂载体的同时，通过施加电压也可发挥加热器功能、耐热冲击性也良好的蜂窝结构体。
为解决上述课题，本发明提供以下蜂窝结构体。
[1]一种蜂窝结构体，具备筒状蜂窝结构部、和配设于所述蜂窝结构部侧面的一对电极部，所述筒状蜂窝结构部具有分隔形成作为流体流路的从一侧端面延伸至另一侧端面的多个孔格的多孔质隔壁和位于最外周的外周壁，所述蜂窝结构部的电阻率为1～200Ωcm，所述一对电极部各自形成为在所述蜂窝结构部的孔格延伸方向延伸的带状，与所述孔格的延伸方向垂直相交的截面中，所述一对电极部中的一侧所述电极部，相对于所述一对电极部中的另一侧所述电极部，夹着所述蜂窝结构部的中心而配设于相反一侧，从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10%。
[2]根据[1]所述的蜂窝结构体，其中，从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10%，从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的另一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述另一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10%。
[3]根据[1]或[2]所述的蜂窝结构体，其中，所述带状电极部的外周形状为，长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状、或长方形的至少一个角部倒角为直线状的形状。
[4]根据[1]～[3]任意一项所述的蜂窝结构体，其中，所述电极部的电阻率为0.01～100Ωcm。
[5]根据[1]～[4]任意一项所述的蜂窝结构体，其中，电阻率低于所述电极部电阻率的导电体被设置于所述电极部的表面。
本发明的蜂窝结构体中，蜂窝结构部的电阻率为1～200Ωcm。因此，即使使用高压电源流通电流，也不会有过剩电流，可适宜用作加热器。此外，本发明的蜂窝结构体中，一对电极部各自形成为在蜂窝结构部的孔格延伸方向延伸的带状。而且，本发明的蜂窝结构体中，与孔格的延伸方向垂直相交的截面中，一对电极部中的一侧电极部相对于一对电极部中的另一侧电极部，夹着蜂窝结构部的中心而配设于相反一侧。因此，本发明的蜂窝结构体可抑制施加电压时的温度分布的偏倚。另外，本发明的蜂窝结构体中，从“蜂窝结构部的一侧端部”至“孔格延伸方向中朝向‘蜂窝结构部的上述一侧端部侧’的‘电极部的 端部’”为止的距离，是孔格延伸方向中蜂窝结构部长度的1～10%。因此，将本发明的蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可抑制蜂窝结构部产生较大的应力。上述“蜂窝结构部的一侧端部”，是孔格延伸方向中蜂窝结构部的一侧端部。另外，向蜂窝结构体施加电压时，可令其均匀发热。
附图说明
【图1】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的侧视图。
【图2】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的正面图。
【图3】显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的与孔格延伸方向平行的截面的示意图。
【图4】显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的与孔格延伸方向垂直相交的截面的示意图。
【图5】示意性地显示电极部的平面图。
【图6】示意性地显示电极部的平面图。
【图7A】示意性地显示电极部的平面图。
【图7B】示意性地显示电极部的平面图。
【图8】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的正面图。
【图9】显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的与孔格延伸方向垂直相交的截面的示意图。
【图10】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的正面图。
【图11】显示图10中的A-A’截面的示意图。
【图12】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的侧面图。
【图13】示意性地显示本发明的蜂窝结构体的另一其他实施方式的正面图。
符号说明
1：隔壁、2：孔格、3：外周壁、4：蜂窝结构部、4a：蜂窝结构部的一侧端部、4b：蜂窝结构部的另一侧端部、5：侧面、11：一侧端面、12：另一侧端面、21：电极部、21a：电极部的一侧端部、21b：电极部的另一侧端部、21X：中央部、21Y：扩张部、22：电极端子突起部、22a：基板、22b：突起部、23：导电体、100，200，300，400：蜂窝结构体、O：中心、D1，D2：距离、E，G：角部的孔格方向长度、F，H：角部的垂直方向长度、I：孔格的延伸方向、J：周方向、L：长度、α：中心角、θ：中心角的0.5倍的角度。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式，但本发明不限定于以下实施方式，应理解为可在不脱离发明主旨的范围内，根据本领域技术人员的一般常识进行恰当变更、改良等。（1）蜂窝结构体：
本发明的蜂窝结构体的一实施方式如图1～图4所示的蜂窝结构体100那样，具备：具有多孔质的隔壁1和位于最外周的外周壁3的筒状蜂窝结构部4、配设于蜂窝结构部4的侧面5的一对电极部21、21。隔壁1分隔形成“成为流体流路的从一侧端面11延伸至另一侧端面12的”多个孔格2。蜂窝结构体100的蜂窝结构部4的电阻率为1～200Ωcm。蜂窝结构体100的一对电极部21、21各自形成为在蜂窝结构部4的孔格2的延伸方向延伸的带状。而且，蜂窝结构体100中，与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，一对电极部21、21中的一侧电极部21相对于一对电极部21、21中的另一侧电极部21，夹着蜂窝结构部4的中心O而配设于相反一侧。另外，距离D1为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%。距离D1是从孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的一侧端部4a至孔格2延伸方向中朝向蜂窝结构部4的一侧端部4a侧的电极部21的端部（电极部的一侧端部21a）为止的距离。图1是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的侧视图。图2是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的正面图。图3是显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的与孔格延伸方向平行的截面的示意图。图4是显示本发明的蜂窝结构体的一实施方式的与孔格延伸方向垂直相交的截面的示意图。另外，图4中省略了隔壁。
如此，本实施方式的蜂窝结构体100的蜂窝结构部4的电阻率为1～200Ωcm。因此，即使使用高压电源流通电流，电流也不会过剩，适宜用作加热器。此外，蜂窝结构体100中，一对电极部21、21各自形成为带状，一侧电极部21相对于另一侧电极部21夹着蜂窝结构部4的中心而配设于相反一侧。因此，可以抑制一对电极部21、21间施加电压时的蜂窝结构部4的温度分布的偏倚。另外，蜂窝结构体100的距离D1为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%。因此，有急剧的温度变化时，可以抑制蜂窝结构部4产生较大的应力。
另外，“一侧电极部21相对于另一侧电极部21，夹着蜂窝结构部4的中心O而配设于相反一侧”指的是，一对电极部21、21以满足下述位置关系（P）的方式配设于蜂窝结构部4。上述位置关系（P）指的是，与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，线段（A）与线段（B）形成的角度β在170°～190°范围内的位置关系。上述线段（A）是连接一侧电极部21的中央点（“蜂窝结构部4的周方向”中央的点）与蜂窝结构部4的中心O的线段。上述线段（B）是连接另一侧电极部21的中央点（“蜂窝结构部4的周方向”中央的点）与蜂窝结构部4的 中心O的线段。角度β是以“中心O”为中心的角度。
本实施方式的蜂窝结构体100中，隔壁1及外周壁3的材质优选以硅-碳化硅复合材料或碳化硅原材料为主成分，更优选为硅-碳化硅复合材料或碳化硅。“隔壁1及外周壁3的材质以硅-碳化硅复合材料或碳化硅原材料为主成分”时，表示隔壁1及外周壁3含有的硅-碳化硅复合材料或碳化硅原材料占整体的90质量%以上。通过使用此种材质，可以使蜂窝结构部的电阻率为1～200Ωcm。在这里，硅-碳化硅复合材料含有作为骨料的碳化硅粒子及作为令碳化硅粒子结合的粘结材料的硅。优选多个碳化硅粒子通过硅结合，使碳化硅粒子间形成细孔。此外，碳化硅原材料是碳化硅粒子相互烧结而成的。蜂窝结构部的电阻率是400℃时的值。
如图1～图4所示，本实施方式的蜂窝结构体100中，在蜂窝结构部4的侧面5配设有一对电极部21、21。本实施方式的蜂窝结构体100通过在一对电极部21、21间施加电压而发热。施加的电压优选12～900V，更优选64～600V。
如图1～图4所示，本实施方式的蜂窝结构体100中，（i）一对电极部21、21各自形成为在蜂窝结构部4的孔格2的延伸方向延伸的带状。而且，（ii）与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，一对电极部21、21中的一侧电极部21相对于一对电极部21、21中的另一侧电极部21，夹着蜂窝结构部4的中心部O而配设于相反一侧。本实施方式的蜂窝结构体100还优选中心角α的0.5倍为15～65°，更优选为30～60°。中心角α是与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中的各个电极部21、21的中心角。中心角α的0.5倍指的是，中心角α的0.5倍的角度θ。如此，在满足上述（i）的同时满足上述（ii），还在与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，使各个电极部21、21的中心角α的0.5倍的角度θ为15～65°。这样，在一对电极部21、21间施加电压时，可更有效地抑制蜂窝结构部4内流通的电流的偏倚。由此可以抑制蜂窝结构部4内的发热的偏倚。“电极部21的中心角α”，如图4所示，是与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，由连接电极部21的两端与蜂窝结构部4的中心O的2根线段所形成的角度。上述“2根线段所形成的角度”指的是，与孔格2的延伸方向垂直相交的截面中，电极部21与线段（a）和线段（b）形成的形状（例如，扇形）中的中心O的部分的内角。上述线段（a）是连接电极部21的一侧端部与中心O的线段。上述线段（b）是连接电极部21的另一侧端部与中心O的线段。
此外，一侧电极部21的“中心角α的0.5倍的角度θ”优选相对于另一侧电极部21的“中心角α的0.5倍的角度θ”为0.8～1.2倍的大小，更优选为1.0倍的大小（相同大小）。由此，在一对电极部21、21间施加电压时，可以抑制蜂窝结构部4内流通的电流的偏倚。其结果是，可以抑制蜂窝结构部4内的发热的偏倚。
如图2所示，距离D1为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%。距离D1优选长于长度L的2%。此外，距离D1优选短于长度L的8%。通过使上述距离D1在此范围内，将蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可以抑制蜂窝结构部产生较大的应力。另外，向蜂窝结构体施加电压时，可令其均匀发热。由此，本实施方式的蜂窝结构体，在耐热冲击性良好的同时，可实现通电的均匀发热。距离D1短于长度L的1%的话，蜂窝结构部4的端部附近的与电极部21的边界附近会发生较大的应力。其结果是，容易产生裂纹，因此不理想。特别是蜂窝结构部4的“电极部21的角部”附近容易发生较大的应力。此外，距离D1大于长度L的10%的话，向蜂窝结构体施加电压时，无法令其均匀发热，因此不理想。距离D1是从孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的一侧端部4a，至孔格2延伸方向中朝向“蜂窝结构部4的一侧端部4a侧”的“电极部21的端部（电极部的一侧端部）21a”为止的距离。换言之，距离D1是从蜂窝结构部4的一侧端部4a至电极部21的一侧端部21a为止的距离。
此外，如图2所示，优选距离D1为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%，并且距离D2为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%。更优选距离D1及距离D2各自为长度L的2～8%。如此，通过距离D1与距离D2两者为长度L的1～10%，有以下优点。即，将蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可以更有效地抑制蜂窝结构部产生较大的应力。另外，向蜂窝结构体施加电压时，可以更有效地均匀发热。距离D1与距离D2优选为相同距离，但也可为不同的距离。此外，一对电极部21、21的各自的距离D1、D1优选为相同距离，但也可不同。另外，一对电极部21、21各自的距离D2、D2优选为相同距离，但也可不同。距离D2是从孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的另一侧端部4b，至孔格2延伸方向中朝向“蜂窝结构部4的另一侧端部4b侧”的“电极部21的端部（电极部的另一侧端部）21b”为止的距离。换言之，距离D2是从蜂窝结构部4的另一侧端部4b至电极部21的另一侧端部21b为止的距离。
另外，“孔格2延伸方向中朝向‘蜂窝结构部4的一侧端部4a侧’的‘电极部21的端部（电极部的一侧端部）21a’”定义如下。即，电极部21的两端部21a、21b中尾气流动时位于“上游侧”的“端部”（电极部的一侧端部21a）。上述定义中，以蜂窝结构部4的一侧端部4a为尾气流动时的“上游侧”的端部，以蜂窝结构部4的另一侧端部4b为尾气流动时的“下游侧”的端部。此外，“孔格2延伸方向中朝向‘蜂窝结构部4的另一侧端部4b侧’的电极部21的端部（电极部的另一侧端部）21b”定义如下。即，电极部21的两端部21a、21b中位于尾气流动时的“下游侧”的“端部”（电极部的另一侧端部21b）。上述定义中，以蜂窝结构部4的一侧端部4a为尾气流动时的“上游侧”的端部，以蜂窝结构部4的另一侧端部4b 为尾气流动时的“下游侧”的端部。
本实施方式的蜂窝结构体中，例如，如图1～图4所示，电极部21是将平面状的长方形部件沿着圆筒形状的外周而弯曲的形状。在这里，将弯曲的电极部21变形为不弯曲的平面状部件时的形状称为电极部21的“平面形状”。上述图1～图4所示的电极部21的“平面形状”为长方形。然后，“电极部的外周形状”指的是“电极部的平面形状的外周形状”。
本实施方式的蜂窝结构体中，如图1～图4所示，带状的电极部21的外周形状也可为长方形。作为优选的方式，如图5所示，带状的电极部21的外周形状是长方形的角部形成为曲线状的形状。此外，如图6所示，带状的电极部21的外周形状是长方形的角部倒角为直线状形状的也是优选方式。
图5所示的电极部21的外周形状是长方形的4个角部形成为曲线状的形状。电极部21的外周形状只要是至少一个角部形成为曲线状的形状即可。通过电极部21的外周形状为长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状，可以进一步提升蜂窝结构体的耐热冲击性。电极部21的外周形状的优选方式是长方形的4个角部形成为曲线状的形状。电极部的角部为直角的话，具有蜂窝结构部中的“该电极部的角部”附近的应力相对高于其他部分的倾向。与此相对地，使电极部的角部为曲线状的话，可进一步降低蜂窝结构部中的“该电极部的角部”附近的应力。
形成为曲线状的角部，如图5所示，优选为圆弧状，但也可以是圆弧以外的曲线。此外，形成为曲线状的角部与相当于长方形的“边”的部分优选平滑连接。换言之，上述角部与相当于长方形的“边”的部分，优选在连接部分有共同的切线。此外，上述角部与相当于长方形的“边”的部分，也可形成尖的连接部分而形成顶点。形成尖的连接部分时，该连接部分的内角优选在90°以上。另外，连接部分指的是直线与直线、曲线与直线、或曲线与曲线连接的部分。例如，为长方形时，是2条边连接的角部（顶点部分）。此外，如图5所示，形成为曲线状的角部向外侧凸起，但也可向内侧凸起（向外侧凹下）。形成为曲线状的角部向内侧凸起时，连接部分的内角优选90°以上。曲线与直线连接时的“内角”是直线与连接部分处的曲线的切线的角度。
以“形成为曲线状的角部”的“孔格延伸方向I中的”长度为角部的孔格方向长度E。角部的孔格方向长度E优选为电极部21的“孔格延伸方向I中的”长度的2～35%，更优选5～25%。短于2%的话，有时进一步提升蜂窝结构体的耐热冲击性的效果降低。长于35%的话，向蜂窝结构体施加电压时，有时难以令其均匀发热。此外，以“形成为曲线状的角部”的“与孔格延伸方向I垂直相交的方向中的”长度为角部的垂直方向长度F。角部的垂直方向长度F优选为电极部21的“与孔格延伸方向I垂直相交的方向中的”长度的2～35%，更优 选5～25%。短于2%的话，有时进一步提升蜂窝结构体的耐热冲击性的效果降低。长于35%的话，向蜂窝结构体施加电压时，有时难以令其均匀发热。
此外，图6所示的电极部21的外周形状是长方形的4个角部是倒角为直线状的形状。电极部21的外周形状只要是至少一个角部倒角为直线状的形状即可。电极部21的外周形状的优选方式是长方形的4个角部倒角为直线状的形状。通过使电极部21的外周形状为长方形的至少一个角部倒角为直线状的形状，可以得到与“电极部21的外周形状为长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状”时得到的效果同样的效果。使角部为曲线状可以得到更佳的效果。
以“倒角为直线状的角部”的“孔格延伸方向I中的”长度为角部的孔格方向长度G。角部的孔格方向长度G优选为电极部21的“孔格延伸方向I中的”长度的2～35%，更优选5～25%。短于2%的话，进一步提升蜂窝结构体的耐热冲击性的效果会降低。长于35%的话，向蜂窝结构体施加电压时，有时难以均匀发热。此外，以“倒角为直线状的角部”的“与孔格延伸方向I垂直相交的方向中的”长度为角部的垂直方向长度H。角部的垂直方向长度H优选为电极部21的“与孔格延伸方向I垂直相交的方向中的”长度的2～35%，更优选5～25%。短于2%的话，进一步提升蜂窝结构体的耐热冲击性的效果会降低。长于35%的话，向蜂窝结构体施加电压时，有时难以均匀发热。电极部21的外周形状也可以是具有形成为曲线状的角部和倒角为直线状的角部两者的长方形。
此外，本说明书中的“带状”也可以是片状或膜状。即，本说明书中的“电极部”不包含像本说明书中的“电极端子突起部”般向外侧突出之物。
本实施方式的蜂窝结构体中，电极部优选不具有“内角不足90°的角部”。这是由于电极部具有“内角不足90°的角部”的话，向蜂窝结构体施加热冲击时，该电极部的“内角不足90°的角部”附近，蜂窝结构部易受到高应力。
此外，也优选本实施方式的蜂窝结构体中，带状电极部的蜂窝结构部的孔格延伸方向的至少一侧端部的形状为由波状、圆弧状等曲线构成。此外，也优选复合使用曲线和直线。如图7A所示，也优选带状电极部21的蜂窝结构部的孔格延伸方向I中的两端部（电极部的一侧端部21a、电极部的另一侧端部21b）的形状为波状。如此，通过至少一侧端部的形状为波状，可以抑制电极部内产生较大的应力。此外，如图7B所示，也优选带状电极部21的蜂窝结构部的周方向J中的两端部形状为波状。由此，可以抑制电极部内产生较大的应力。另外，也优选带状电极部21的外周整体为波状。由此，可以抑制电极部内产生较大的应力。另外，如电极部端部形成为波状的情况，从电极部的端部至蜂窝结构部的端部的距离不固定时，最近部分的距离为蜂窝结构部长度的1～10%。
此外，本实施方式的蜂窝结构体中，也优选带状的电极部的外周形状为无顶点的平滑形状或具有角部（顶点部分）的同时“至少一个角部”的内角超过90°的形状。此外，电极部的外周形状具有角部时，更优选所有角部的内角超过90°。由此，将蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可以抑制蜂窝结构部产生较大的应力。
本实施方式的蜂窝结构体中，电极部21的电阻率可以均匀，也可部分不同。电极部21的电阻率均匀时，电极部21的电阻率优选为0.01～100Ωcm，更优选0.1～100Ωcm，特别优选0.1～50Ωcm。通过使电极部21的电阻率在此范围内，一对电极部21、21在流动着高温尾气的配管内也可有效发挥电极的作用。电极部21的电阻率小于0.01Ωcm的话，与孔格延伸方向垂直相交的截面中，电极部21的两端附近的蜂窝结构部的温度容易上升。电极部21的电阻率大于100Ωcm的话，电流难以流通。因此，难以发挥作为电极的作用。电极部的电阻率是400℃时的值。
电极部21的电阻率部分不同时，如图8、图9所示的蜂窝结构体400那样，电极部21由中央部21X和扩张部21Y、21Y构成，电极部21的中央部21X的电阻率优选小于电极部21的扩张部21Y、21Y的电阻率。中央部21X是与孔格2延伸方向垂直相交的截面中，电极部21的周方向中的部分。扩张部21Y、21Y是与孔格2延伸方向垂直相交的截面中，位于中央部21X的周方向中两侧的部分。如此，电极部21的中央部21X的电阻率小于电极部21的扩张部21Y的电阻率的话，向电极部21的中央部21X施加电压时，电阻率较低的中央部21X电流容易流通。因此，蜂窝结构体的孔格延伸方向的电流流动的偏倚变小。由此，可以有效抑制蜂窝结构体4的孔格2延伸方向的温度分布的偏倚。图8是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的正面图。图9是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的与孔格延伸方向垂直相交的截面的示意图。
中央部21X的电阻率优选为扩张部21Y、21Y的电阻率的0.0001～70%，更优选0.001～50%，特别优选0.001～10%。小于0.0001%的话，与蜂窝结构部中心轴垂直相交的截面中的向外周方向的电流变小，温度分布的偏倚变大。大于70%的话，蜂窝结构体400的温度分布的偏倚抑制效果下降。
此外，本实施方式的蜂窝结构体中，电极部21的杨氏模量优选为2～50GPa，更优选3～45GPa，特别优选3～35GPa。通过使电极部21的杨氏模量在此范围内，可以确保电极部21的等静压强度（アイソスタティック強度）的同时，蜂窝结构部难以产生裂纹。电极部21的杨氏模量小于2GPa的话，无法确保电极部21的等静压强度。电极部21的杨氏模量大于50GPa的话，由于刚性变高，蜂窝结构部容易产生裂纹。杨氏模量在电极部21内可以均匀，也可部分不同。杨氏模量部分不同时，只要一部分在上述范围内则可以得到上述效果，全 部在上述范围内的话上述效果更高。
电极部的杨氏模量是根据JIS R1602，通过弯曲共振法测定的值。作为测定使用的试验片，使用的是将形成电极部的电极部形成原料所构成的多个薄片层叠得到积层体后，令该积层体干燥，切成3mm×4mm×40mm大小之物。
本实施方式的蜂窝结构体，一对电极部的总热容量优选为外周壁整体热容量的2～150%。通过在此范围内，电极部积蓄的热量变少，蜂窝结构体的耐热冲击性提升。因此，将蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可以抑制蜂窝结构部产生较大的应力。一对电极部的总热容量更优选在外周壁整体热容量以下（即2～100%），特别优选小于外周壁整体的热容量。由此，电极部积蓄的热量更少，蜂窝结构体的耐热冲击性更为提升。因此，将蜂窝结构体搭载于内燃机的排气系统使用时，即使有急剧的温度变化，也可以进一步抑制蜂窝结构部产生较大的应力。一对电极部的总热容量是以电极部的体积为基础，按照考虑了气孔率、材料比重及比热的热容量计算方法所导出的值。上述“电极部的体积”是使用通过光学显微镜测定的电极部的平均厚度和电极角度（图4中的中心角α）计算的电极部的体积。外周壁整体的热容量是以外周壁的体积为基础，按照考虑了气孔率、材料比重及比热的热容量计算方法所导出的值。上述“外周壁的体积”是使用通过光学显微镜测定的外周壁的平均厚度而计算的外周壁的体积。另外，本说明书中，以电极部与蜂窝结构部侧面接触的部分的面积为“电极部的接触面积”。此外，假设与蜂窝结构部同轴的分割电极部的圆筒，以被该圆筒分割的电极部的分割面为假想分割面。另外，以该假想分割面的面积为“假想分割面积”。当带状电极部与后述“电极端子突起部”等向外侧突出之物的交界不明确时，计算本说明书中的“电极部的热容量”时，上述“假想分割面积”在上述“电极部的接触面积”的90%以上的部分为“电极部”。即，上述情况下，计算本说明书中的“电极部的热容量”时，上述“假想分割面积”不足上述“电极部的接触面积”的90%的部分不是电极部。
本实施方式的蜂窝结构体中，当“一对电极部的总热容量小于外周壁整体的热容量”时，具体的，一对电极部的总热容量优选为外周壁整体热容量的2～80%。下限值更优选为9%，特别优选15%。此外，上限值更优选75%，特别优选50%。小于2%的话，“施加电压时，蜂窝结构部整体电流更均匀”的效果会下降。大于80%的话，耐热冲击性的提高效果变小。
本实施方式的蜂窝结构体中，电极部21的厚度优选0.01～5mm，更优选0.01～3mm。通过在此范围内，可以均匀发热。电极部21的厚度薄于0.01mm的话，电阻变高，有时难以均匀发热。厚于5mm的话，装罐时有时会破损。
电极部21优选以碳化硅粒子及硅为主成分，更优选除了通常含有的杂质以外，以碳化硅粒子及硅为原料而形成。在这里，“以碳化硅粒子及硅为主成分”指的是，碳化硅粒子与硅的合计质量在电极部整体质量的90质量%以上。如此，电极部21通过以碳化硅粒子及硅为主成分，电极部21的成分与蜂窝结构部4的成分成为相同成分或相近成分（蜂窝结构部的材质为碳化硅时）。因此，电极部21与蜂窝结构部4的热膨张系数为相同值或相近值。此外，由于材质相同或相近，电极部21与蜂窝结构部4的接合强度也变高。因此，即使向蜂窝结构体施加热应力，也可防止电极部21从蜂窝结构部4剥离、及电极部21与蜂窝结构部4的接合部分破损。
电极部21的气孔率优选30～60%，更优选30～55%。通过使电极部21的气孔率在此范围内，可以得到恰当的电阻率。电极部21的气孔率低于30%的话，制造时会变形。电极部21的气孔率高于60%的话，有时电阻率变得过高。气孔率是通过压汞仪（Micromeritics公司制造Autopore IV9505）测定的值。
电极部21的平均孔径优选5～45μm，更优选7～40μm。通过使电极部21的平均孔径在此范围内，可以得到恰当的电阻率。电极部21的平均孔径小于5μm的话，有时电阻率过高。电极部21的平均孔径大于45μm的话，有时电极部21的强度变弱，容易破损。平均孔径是通过压汞仪测定的值。
电极部21的主成分为碳化硅粒子及硅时，电极部21含有的碳化硅粒子的平均粒径优选10～70μm，更优选10～60μm。通过使电极部21含有的碳化硅粒子的平均粒径在此范围内，可以将电极部21的电阻率控制在0.1～100Ωcm的范围。电极部21含有的碳化硅粒子的平均孔径小于10μm的话，电极部21的电阻率会过大。电极部21含有的碳化硅粒子的平均孔径大于70μm的话，有时电极部21的强度变弱，容易破损。电极部21含有的碳化硅粒子的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。
相对于电极部21含有的“碳化硅粒子与硅的各自质量的合计”，电极部21含有的硅的质量的比率优选20～50质量%，更优选20～40质量%。通过使相对于电极部21含有的碳化硅粒子与硅的各自质量的合计的硅质量的比率在此范围内，可以将电极部21的电阻率控制在0.1～100Ωcm的范围。相对于电极部21含有的碳化硅粒子与硅的各自质量合计的硅质量的比率小于20质量%的话，电阻率过大。大于50质量%的话，制造时容易变形。
本实施方式的蜂窝结构体100的隔壁厚度为50～260μm，优选70～180μm。通过使隔壁厚度在此范围内，即使将蜂窝结构体100用作催化剂载体、负载催化剂，也可以抑制尾气流通时压力损失变得过大。隔壁厚度薄于50μm的话，蜂窝结构体的强度会下降。隔壁厚度厚于260μm的话，将蜂窝结构体100用作催化剂载体、负载催化剂时，尾气流通时的压力损失 会变大。
本实施方式的蜂窝结构体100的孔格密度优选40～150孔格/cm2，更优选70～100孔格/cm2。通过使孔格密度在此范围内，可在减小尾气流通时的压力损失的状态下，提高催化剂的净化性能。孔格密度低于40孔格/cm2的话，催化剂负载面积会变少。孔格密度高于150孔格/cm2的话，将蜂窝结构体100用作催化剂载体、负载催化剂时，尾气流通时的压力损失会变大。
本实施方式的蜂窝结构体100中，构成蜂窝结构部4的碳化硅粒子（骨料）的平均粒径优选3～50μm，更优选3～40μm。通过使构成蜂窝结构部4的碳化硅粒子的平均粒径在此范围内，可以使蜂窝结构部4的400℃中的电阻率为10～200Ωcm。碳化硅粒子的平均粒径小于3μm的话，蜂窝结构部4的电阻率会变大。碳化硅粒子的平均粒径大于50μm的话，蜂窝结构部4的电阻率会变小。另外，碳化硅粒子的平均粒径大于50μm的话，将蜂窝成型体挤压成型时，挤压成型用的管头中会有成型用原料堵塞。碳化硅粒子的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。
本实施方式的蜂窝结构体100中，蜂窝结构部4的电阻率为1～200Ωcm，优选40～100Ωcm。电阻率小于1Ωcm的话，例如，通过200V以上的高压电源对蜂窝结构体100通电时，电流会过剩。另外，电压不限定于200V。电阻率大于200Ωcm的话，例如，通过200V以上的高压电源对蜂窝结构体100通电时，电流难以流动，无法充分发热。另外，电压不限定于200V。蜂窝结构部的电阻率是通过四端子法测定的值。蜂窝结构部的电阻率是400℃时的值。
本实施方式的蜂窝结构体100中，电极部21的电阻率优选低于蜂窝结构部4的电阻率。另外，电极部21的电阻率更优选在蜂窝结构部4的电阻率的20%以下，特别优选1～10%。通过使电极部21的电阻率在蜂窝结构部4的电阻率的20%以下，电极部21更有效地发挥作为电极的功能。
本实施方式的蜂窝结构体100中，蜂窝结构部4的材质为硅-碳化硅复合材料时，“碳化硅粒子的质量”与“硅的质量”优选为以下关系。即，相对于“碳化硅粒子的质量”与“硅的质量”的合计，“硅的质量”的比率优选为10～40质量%，更优选15～35质量%。低于10质量%的话，蜂窝结构体的强度会下降。高于40质量%的话，烧结时无法保持形状。上述“碳化硅粒子的质量”指的是，蜂窝结构部4含有的“作为骨料的碳化硅粒子的质量”。上述“硅的质量”指的是，蜂窝结构部4含有的“作为粘结材料的硅的质量”。
蜂窝结构部4的隔壁1的气孔率优选35～60%，更优选45～55%。气孔率不足35%的话，烧结时的变形会变大。气孔率超过60%的话，蜂窝结构体的强度会下降。气孔率是通过压 汞仪测定的值。
蜂窝结构部4的隔壁1的平均孔径优选2～15μm，更优选4～8μm。平均孔径小于2μm的话，电阻率会过大。平均孔径大于15μm的话，电阻率会过小。平均孔径是通过压汞仪测定的值。
此外，构成本实施方式的蜂窝结构体100的最外周的外周壁3的厚度优选0.1～2mm。薄于0.1mm的话，蜂窝结构体100的强度会下降。厚于2mm的话，负载催化剂的隔壁的面积会变小。
本实施方式的蜂窝结构体100，与孔格2延伸方向垂直相交的截面中的孔格2的形状优选为四边形、六边形、八边形或它们的组合。通过使孔格形状为此，蜂窝结构体100流通尾气时的压力损失会变小，催化剂的净化性能变得良好。
本实施方式的蜂窝结构体100的形状并无特别限定。例如，可以是底面为圆形的筒状（圆筒形状）、底面为椭圆形形状的筒状、底面为多边形（四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等）的筒状等形状。此外，蜂窝结构体的大小优选为底面面积为2000～20000mm2，更优选4000～10000mm2。此外，蜂窝结构体的中心轴方向的长度优选为50～200mm，更优选75～150mm。
本实施方式的蜂窝结构体100的等静压强度优选在1MPa以上，更优选3MPa以上。等静压强度值越大越理想。考虑蜂窝结构体100的材质、结构等的话，上限为6MPa左右。等静压强度不足1MPa的话，将蜂窝结构体用作催化剂载体等时，容易破损。等静压强度是在水中施加静水压测定的值。
接着，说明本发明的蜂窝结构体的其他实施方式。如图10～图12所示，本实施方式的蜂窝结构体200，是在上述本发明的蜂窝结构体100（参照图1～图4）中，配设有用于连接电气布线的电极端子突起部22。电极端子突起部22在蜂窝结构体200中，配设于各个电极部21、21的与孔格延伸方向垂直相交的截面中的中央部、且是孔格延伸方向的中央部。电极端子突起部22是为了向电极部21、21间施加电压而连接来自电源的布线的部分。如此，通过配设电极端子突起部22，向电极部施加电压时，可以进一步减小蜂窝结构部的温度分布的偏倚。图10是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的正面图。图11是显示图10中的A-A’截面的示意图。图12是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的侧面图。
本实施方式的蜂窝结构体200的各条件，除了下述条件（X）以外，优选与本发明的蜂窝结构体的一实施方式（蜂窝结构体100）中的各条件相同。条件（X）指的是，“在各个电极部21、21的与孔格2延伸方向垂直相交的截面中的中央部、且是孔格2的延伸方向的中 央部，配设有用于连接电气布线的电极端子突起部22”。
电极部21的主成分为碳化硅粒子及硅时，电极端子突起部22的主成分也优选为碳化硅粒子及硅。如此，通过使电极端子突起部22以碳化硅粒子及硅为主成分，电极部21的成分与电极端子突起部22的成分为相同（或相近）成分。因此，电极部21与电极端子突起部22的热膨张系数为相同（或相近）值。此外，由于材质相同（或相近），电极部21与电极端子突起部22的接合强度也变高。因此，即使向蜂窝结构体施加热应力，也可以防止电极端子突起部22从电极部21剥离、及电极端子突起部22与电极部21的接合部分破损。在这里，“电极端子突起部22以碳化硅粒子及硅为主成分”时，表示电极端子突起部22含有的碳化硅粒子及硅在整体的90质量%以上。
电极端子突起部22的形状并无特别限定，只要是可以与电极部21接合、可接合电气布线的形状即可。例如，优选如图10～图12所示，电极端子突起部22是在四边形的板状基板22a上配设有圆柱状突起部22b的形状。通过做成此种形状，电极端子突起部22可通过基板22a与电极部21牢固地接合。然后，通过突起部22b可可靠地接合电气布线。
电极端子突起部22中，基板22a的厚度优选1～5mm。通过此种厚度，电极端子突起部22可可靠地与电极部21接合。薄于1mm的话，基板22a变得脆弱，突起部22b容易从基板22a剥落。厚于5mm的话，配置蜂窝结构体的空间大于必要空间。
电极端子突起部22中，基板22a的长度（宽度）优选为电极部21的长度的10～50%，更优选20～40%。通过在此范围内，电极端子突起部22难以从电极部21剥落。短于10%的话，电极端子突起部22容易从电极部21剥落。长于50%的话，质量会变大。上述“基板22a的长度（宽度）”是基板22a的“蜂窝结构部4的与孔格延伸方向垂直相交的截面中的外周方向”中的长度。上述“电极部21的长度”是电极部21的“蜂窝结构部4的与孔格延伸方向垂直相交的截面中的外周方向（沿着外周的方向）”中的长度。电极端子突起部22中，基板22a的“孔格2的延伸方向”中的长度优选为蜂窝结构部4的孔格延伸方向中的长度的5～30%。通过使基板22a的“孔格2的延伸方向”中的长度在此范围内，可以得到充分的接合强度。基板22a的“孔格2的延伸方向”中的长度短于蜂窝结构部4的孔格延伸方向中长度的5%的话，容易从电极部21剥落。另外，长于30%的话，质量会变大。
电极端子突起部22中，突起部22b的粗细优选3～15mm。通过做成此种粗细，可将电气布线与突起部22b可靠地接合。细于3mm的话，突起部22b容易折断。粗于15mm的话，难以连接电气布线。此外，突起部22b的长度优选3～20mm。通过做成此种长度，可将电气布线与突起部22b可靠地接合。短于3mm的话，电气布线难以接合。长于20mm的话，突起部22b容易折断。
电极端子突起部22的电阻率优选0.1～2.0Ωcm，更优选0.1～1.0Ωcm。通过使电极端子突起部22的电阻率在此范围内，在高温的尾气流通的配管内，可以从电极端子突起部22将电流有效供应至电极部21。电极端子突起部22的电阻率大于2.0Ωcm的话，电流难以流动，因此难以将电流供应至电极部21。
电极端子突起部22的气孔率优选30～45%，更优选30～40%。通过使电极端子突起部22的气孔率在此范围内，可以得到恰当的电阻率。电极端子突起部22的气孔率高于45%的话，电极端子突起部22的强度会下降。特别是突起部22b的强度下降的话，突起部22b容易折断。气孔率是通过压汞仪测定的值。
电极端子突起部22的平均孔径优选5～20μm，更优选7～15μm。通过使电极端子突起部22的平均孔径在此范围内，可以得到恰当的电阻率。电极端子突起部22的平均孔径大于20μm的话，电极端子突起部22的强度会下降。特别是突起部22b的强度下降的话，突起部22b容易折断。平均孔径是通过压汞仪测定的值。
电极端子突起部22的主成分为碳化硅粒子及硅时，电极端子突起部22含有的碳化硅粒子的平均粒径优选10～60μm，更优选20～60μm。通过使电极端子突起部22含有的碳化硅粒子的平均粒径在此范围内，可以使电极端子突起部22的电阻率为0.1～2.0Ωcm。电极端子突起部22含有的碳化硅粒子的平均孔径小于10μm的话，电极端子突起部22的电阻率会过大。电极端子突起部22含有的碳化硅粒子的平均孔径大于60μm的话，电极端子突起部22的电阻率会过小。电极端子突起部22含有的碳化硅粒子的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。
相对于电极端子突起部22含有的“碳化硅粒子与硅的各自质量的合计”，电极端子突起部22含有的硅的质量比率优选为20～40质量%，更优选25～35质量%。通过使相对于电极端子突起部22含有的碳化硅粒子与硅的各自质量的合计的硅的质量比率在此范围内，容易得到0.1～2.0Ωcm的电阻率。相对于电极端子突起部22含有的碳化硅粒子与硅的各自质量的合计，硅的质量比率小于20质量%的话，电阻率会过大。另外，大于40质量%的话，制造时会变形。
接着，说明本发明的蜂窝结构体的另一其他实施方式。本实施方式的蜂窝结构体300是上述图1～图4所示的本发明的蜂窝结构体的一实施方式（蜂窝结构体100）中，电阻率低于电极部21的电阻率的导电体23被设置于电极部21的表面的实施方式。此外，本实施方式的蜂窝结构体300除了具有导电体23以外，优选与上述本发明的蜂窝结构体100（参照图1～图4）为相同条件。图13是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的另一其他实施方式的正面图。
如此，本实施方式的蜂窝结构体300中，电极部21的表面设置有电阻率低于电极部21 的电阻率的导电体23。因此，通过向导电体23施加电压，可以令蜂窝结构部整体电流更均匀。
导电体23的电阻率优选为电极部21的电阻率的0.0001～70%，更优选0.001～50%，特别优选0.001～10%。小于0.0001%的话，与蜂窝结构部的中心轴垂直相交的截面中的向外周方向的电流流通变小，温度分布的偏倚变大。大于70%的话，蜂窝结构体300的温度分布的偏倚抑制效果下降。电阻率为400℃时的值。
导电体23的形状并无特别限定。优选为如图13所示，从电极部的一侧端部21a延续至电极部的另一侧端部21b的长方形。导电体23也可不经过电极部的两端部间。即，导电体23的端部与电极部的端部之间可以有缝隙。导电体23的长度优选为电极部21的长度的50%以上，更优选80%以上，特别优选100%。短于50%的话，施加电压时，蜂窝结构部整体更均匀地流通电流的效果会下降。上述“导电体23的长度”是“蜂窝结构部的孔格”延伸方向中的长度。上述“电极部21的长度”是“蜂窝结构部的孔格”延伸方向中的长度。
此外，导电体23的周方向（蜂窝结构部的外周中的周方向）的长度在电极部的周方向长度以下的话，则无特别限定。导电体23的周方向的长度优选为电极部周方向长度的5～75%，更优选10～60%。长于75%的话，与孔格延伸方向垂直相交的截面中，电极部21的两端附近的蜂窝结构部的温度容易上升。短于5%的话，施加电压时，蜂窝结构部整体更均匀地流通电流的效果会下降。
作为导电体23的材质，可举出有，碳化硅结构体中含浸了硅的、气孔率在5%以下之物等。
此外，导电体23的厚度优选0.1～2mm，更优选0.2～1.5mm，特别优选0.3～1mm。厚于2mm的话，蜂窝结构体的耐热冲击性会下降。薄于0.1mm的话，导电体23的强度会下降。
另外，本实施方式的蜂窝结构体可作为催化剂载体使用。通过用已知的方法将已知的催化剂负载在本实施方式的蜂窝结构体上，可用作尾气处理用的催化剂。
（2）蜂窝结构体的制造方法：
接着，说明本发明的蜂窝结构体的制造方法。显示作为上述本发明的蜂窝结构体的其他实施方式的蜂窝结构体200（参照图10～图12）的制造方法（以下有时记载为“制造方法（A）”）。
首先，在碳化硅粉末（碳化硅）中添加金属硅粉末（金属硅）、粘合剂、表面活性剂、造孔剂、水等，制作成型原料。相对于碳化硅粉末的质量和金属硅的总质量，金属硅的质量优选为10～40质量%。碳化硅粉末中的碳化硅粒子的平均粒径优选3～50μm，更优选3～40μm。金属硅（金属硅粉末）的平均粒径优选2～35μm。碳化硅粒子及金属硅（金属硅 粒子）的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。碳化硅粒子是构成碳化硅粉末的碳化硅的微粒。金属硅粒子是构成金属硅粉末的金属硅的微粒。另外，这是蜂窝结构部的材质为硅-碳化硅系复合材料时的成型原料配方。蜂窝结构部的材质为碳化硅时，不添加金属硅。
作为粘合剂，可举出有，甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟基丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。其中，优选并用甲基纤维素和羟基丙氧基纤维素。粘合剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为2.0～10.0质量份。
水的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为20～60质量份。
作为表面活性剂，可使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。它们可1种单独使用，也可2种以上组合使用。表面活性剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～2.0质量份。
作为造孔剂，只要是烧结后成为气孔的，则无特别限定，可举出例如，石墨、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、硅胶等。造孔剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.5～10.0质量份。造孔剂的平均粒径优选10～30μm。小于10μm的话，无法充分形成气孔。大于30μm的话，成型时管头会堵塞。造孔剂的平均粒径是通过激光衍射方法测定的值。
接着，将成型原料混炼形成坯土。作为将成型原料混炼形成坯土的方法并无特别限制，可举出例如，使用捏合机、真空捏合机等方法。
接着，将坯土挤出成型，形成蜂窝成型体。挤出成型时，优选使用具有期望的整体形状、孔格形状、隔壁厚度、孔格密度等的管头。作为管头的材质，优选难以磨损的超硬合金。蜂窝成型体的结构具有分割形成作为流体流路的多个孔格的隔壁与位于最外周的外周壁。
蜂窝成型体的隔壁厚度、孔格密度、外周壁厚度等，可考虑干燥、烧结中的收缩，根据想要制作的本发明的蜂窝结构体的结构适当决定。
优选对得到的蜂窝成型体进行干燥。干燥的方法并无特别限定，可举出例如，微波加热干燥、高频电介质加热干燥等电磁波加热方式、热风干燥、过热水蒸汽干燥等外部加热方式。其中，优选以电磁波加热方式令一定量的水分干燥后，将剩余的水分通过外部加热方式干燥。因为这样可将成型体整体迅速且均匀地干燥，而不会产生裂纹。作为干燥的条件，优选以电磁波加热方式除去相对于干燥前的水分量的30～99质量%的水分后，以外部加热方式令水分在3质量%以下。作为电磁波加热方式，优选电介质加热干燥，作为外部加热 方式，优选热风干燥。
蜂窝成型体的中心轴方向长度并非期望长度时，优选将两端面（两端部）切断为期望的长度。切断方法并无特别限定，可举出例如，使用圆锯切断机等方法。
接着，调和用于形成电极部的电极部形成原料。电极部的主成分为碳化硅及硅时，电极部形成原料优选在碳化硅粉末及硅粉末中添加规定的添加物、混炼而形成。另外，形成由中央部及扩张部构成的电极部时，分别调和中央部形成原料及扩张部形成原料。当中央部的主成分为碳化硅及硅时，中央部形成原料优选在碳化硅粉末及硅粉末中添加规定的添加物、混炼而形成。当扩张部的主成分为碳化硅及硅时，扩张部形成原料优选在碳化硅粉末及硅粉末中添加规定的添加物、混炼而形成。
具体的，在碳化硅粉末（碳化硅）中添加金属硅粉末（金属硅）、粘合剂、表面活性剂、造孔剂、水等，混炼制作电极部形成原料。以碳化硅粉末及金属硅的总质量为100质量份时，金属硅的质量优选为20～40质量份。碳化硅粉末中的碳化硅粒子的平均粒径优选10～60μm。金属硅粉末（金属硅）的平均粒径优选2～20μm。小于2μm的话，电阻率过小。大于20μm的话，电阻率过大。碳化硅粒子及金属硅（金属硅粒子）的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。碳化硅粒子是构成碳化硅粉末的碳化硅的微粒。金属硅粒子是构成金属硅粉末的金属硅的微粒。
作为粘合剂，可举出有，甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟基丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。其中，优选并用甲基纤维素和羟基丙氧基纤维素。粘合剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～5.0质量份。
水的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为15～60质量份。
作为表面活性剂，可使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。它们可1种单独使用，也可2种以上组合使用。表面活性剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～2.0质量份。
作为造孔剂，只要是烧结后成为气孔的，则无特别限定，可举出例如，石墨、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、硅胶等。造孔剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～5.0质量份。造孔剂的平均粒径优选10～30μm。小于10μm的话，无法充分形成气孔。大于30μm的话，容易形成大气孔，会造成强度下降。造孔剂的平均粒径是通过激光衍射方法测定的值。
接着，优选将碳化硅粉末（碳化硅）、金属硅（金属硅粉末）、粘合剂、表面活性剂、 造孔剂、水等混合得到的混合物混炼，作为糊状的电极部形成原料。混炼的方法并无特别限定，可使用例如立式搅拌机。
接着，优选将得到的电极部形成原料涂布在被干燥的蜂窝成型体的侧面。将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体侧面的方法并无特别限定，可使用例如印刷方法。此外，电极部形成原料优选涂布在蜂窝成型体的侧面，以制成为上述本发明的蜂窝结构体中的电极部的形状及配置。具体的，如图1～图3所示的本发明的蜂窝结构体的一实施方式那样，优选以距离D1为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%的方式将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面。上述距离D1是从孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的一侧端部4a，至孔格2延伸方向中朝向蜂窝结构部4的一侧端部4a侧的电极部21的端部（电极部的一侧端部21a）为止的距离。此外，优选以距离D2也同样为孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的长度L的1～10%的方式将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面。上述距离D2是从上述孔格2延伸方向中蜂窝结构部4的另一侧端部4b，至孔格2延伸方向中朝向“蜂窝结构部4的另一侧端部4b侧”的“电极部21的端部（电极部的另一侧端部）21b”为止的距离。另外，形成由中央部及扩张部构成的电极部时，优选将中央部形成原料及扩张部形成原料分别涂布在被干燥的蜂窝成型体的侧面，以形成图8、图9所示的蜂窝结构体400中的电极部21的中央部21X及扩张部21Y的形状。将中央部形成原料及扩张部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面的方法并无特别限定，与涂布电极部形成原料时同样，可使用例如印刷方法。
此外，将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面时，也优选形成的电极部的外周形状为下述形状。即，长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状、或长方形的至少一个角部倒角为直线状的形状。此外，形成的电极部的“蜂窝结构部的孔格延伸方向”中的至少一侧端部的形状为波状也是优选方式。
至于电极部的厚度，通过调整涂布电极部形成原料时的厚度，可以制为期望的厚度。如此，仅将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面、干燥、烧结，即可形成电极部。因此，可以非常容易地形成电极部。
接着，优选令涂布在蜂窝成型体侧面的电极部形成原料干燥。由此，可以得到“干燥后的‘涂布了电极部形成原料的蜂窝成型体（未粘贴电极端子突起部形成用部件的）’”。干燥条件优选50～100℃。
接着，优选制作电极端子突起部形成用部件。电极端子突起部形成用部件是粘贴在蜂窝成型体上而成为电极端子突起部之物。电极端子突起部形成用部件的形状并无特别限定，例如，优选形成图10～图12所示的形状。然后，优选将得到的电极端子突起部形成用部件粘贴在涂布了电极部形成原料的蜂窝成型体的涂布了电极部形成原料的部分上。另 外，蜂窝成型体的制作、电极部形成原料的调和及电极端子突起部形成用部件的制作的顺序可以为任意顺序。
电极端子突起部形成用部件优选将电极端子突起部形成原料（用于形成电极端子突起部形成用部件的原料）成型、干燥而得到。电极端子突起部的主成分为碳化硅及硅时，电极端子突起部形成原料优选为在碳化硅粉末及硅粉末中添加规定的添加物、混炼而形成。
具体的，在碳化硅粉末（碳化硅）中添加金属硅粉末（金属硅）、粘合剂、表面活性剂、造孔剂、水等，混炼制作电极端子突起部形成原料。相对于碳化硅粉末的质量和金属硅的总质量，金属硅的质量优选为20～40质量%。碳化硅粉末中的碳化硅粒子的平均粒径优选10～60μm。金属硅粉末（金属硅）的平均粒径优选2～20μm。小于2μm的话，电阻率过小。大于20μm的话，电阻率过大。碳化硅粒子及金属硅粒子（金属硅）的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。碳化硅粒子是构成碳化硅粉末的碳化硅的微粒。金属硅粒子是构成金属硅粉末的金属硅的微粒。
作为粘合剂，可举出有，甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟基丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。其中，优选并用甲基纤维素和羟基丙氧基纤维素。粘合剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为2.0～10.0质量份。
水的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为20～40质量份。
作为表面活性剂，可使用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。它们可1种单独使用，也可2种以上组合使用。表面活性剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～2.0质量份。
作为造孔剂，只要是烧结后成为气孔的，则无特别限定，可举出例如，石墨、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、硅胶等。造孔剂的含有量为，以碳化硅粉末及金属硅粉末的总质量为100质量份时，优选为0.1～5.0质量份。造孔剂的平均粒径优选10～30μm。小于10μm的话，无法充分形成气孔。大于30μm的话，容易形成大气孔，会造成强度下降。造孔剂的平均粒径是通过激光衍射方法测定的值。
接着，优选将碳化硅粉末（碳化硅）、金属硅（金属硅粉末）、粘合剂、表面活性剂、造孔剂、水等混合得到的混合物混炼，作为电极端子突起部形成原料。混炼的方法并无特别限定，可使用例如混炼机。
将得到的电极端子突起部形成原料成型为电极端子突起部形成用部件的形状的方法并无特别限定，可举出有，在挤压成型后加工的方法。
优选将电极端子突起部形成原料成型为电极端子突起部形成用部件的形状后，令其干燥，得到电极端子突起部形成用部件。干燥条件优选50～100℃。
接着，优选将电极端子突起部形成用部件粘贴在涂布了电极部形成原料的蜂窝成型体上。将电极端子突起部形成用部件粘贴在蜂窝成型体（涂布了蜂窝成型体的电极部形成原料的部分）上的方法并无特别限定。优选使用上述电极部形成原料，将电极端子突起部形成用部件粘贴在蜂窝成型体上。例如，首先，在电极端子突起部形成用部件的“蜂窝成型体粘贴面（与蜂窝成型体接触的面）”上涂布电极部形成原料。然后，优选以“涂布了该电极部形成原料的面”与蜂窝成型体接触的方式将电极端子突起部形成用部件粘贴在蜂窝成型体上。
然后，优选将“涂布了电极部形成原料、粘贴有电极端子突起部形成用部件的蜂窝成型体”干燥、烧结，作为本发明的蜂窝结构体。另外，制作本发明的蜂窝结构体的一实施方式（蜂窝结构体100、参照图1～图4）时，将上述干燥后的“涂布了电极部形成原料的蜂窝成型体（未粘贴电极端子突起部形成用部件之物）”烧结即可。
此时的干燥条件优选50～100℃。
此外，为了在烧结前除去粘合剂等，优选进行预烧。预烧优选在大气环境中，进行400～500℃、0.5～20小时。预烧及烧结的方法并无特别限定，可使用电炉、煤气炉等进行烧结。烧结条件优选为，在氮气、氩气等惰性环境中，以1400～1500℃加热1～20小时。此外，烧结后，为了提升耐久性，优选进行1200～1350℃、1～10小时的氧化处理。
另外，电极端子突起部形成用部件可以在蜂窝成型体烧结前粘贴，也可以在烧结后粘贴。将电极端子突起部形成用部件在蜂窝成型体烧结后粘贴时，优选在之后通过上述条件再次烧结。
接着，说明图13所示的蜂窝结构体300的制造方法。蜂窝结构体300的制造方法，是在上述制造方法（A）中，在制作“干燥后的蜂窝成型体”后，不粘贴电极端子突起部形成用部件而配设导电体23。
作为在“干燥后的蜂窝成型体”上配设导电体23的方法，可举出有，将导电体23粘贴在电极部的表面、烧结的方法等。上述“干燥后的蜂窝成型体”，是干燥后的“涂布了电极部形成原料的蜂窝成型体（未粘贴电极端子突起部形成用部件之物）”。
【实施例】
以下通过实施例更具体说明本发明，但本发明不限定于任何实施例。
（实施例1）
将碳化硅（SiC）粉末与金属硅（Si）粉末以80：20的质量比例混合。向其中添加作为 粘合剂的羟丙基甲基纤维素、作为造孔剂的吸水性树脂的同时，添加水，作为成型原料。然后，将成型原料通过真空捏合机混炼，制作圆柱状的坯土。粘合剂的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为7质量份。造孔剂的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为3质量份。水的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为42质量份。碳化硅粉末的平均粒径为20μm。金属硅粉末的平均粒径为6μm。此外，造孔剂的平均粒径为20μm。碳化硅、金属硅及造孔剂的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。
将得到的圆柱状坯土用挤压成型机成型，得到蜂窝成型体。将得到的蜂窝成型体通过高频电介质加热干燥。然后，使用热风干燥机进行120℃、2小时干燥，将两端面切断规定量。
接着，将碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末以60：40的质量比例混合。向其中添加作为粘合剂的羟丙基甲基纤维素、作为保湿剂的甘油、作为分散剂的表面活性剂的同时，添加水，进行混合。将混合物混炼，作为电极部形成原料。粘合剂的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为0.5质量份。甘油的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为10质量份。表面活性剂的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为0.3质量份。水的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为42质量份。碳化硅粉末的平均粒径为52μm。金属硅粉末的平均粒径为6μm。碳化硅及金属硅的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。混炼通过立式搅拌机进行。
接着，将电极部形成原料在被干燥的蜂窝成型体的侧面涂布为带状，使其厚度（干燥、烧结后的厚度）为0.25mm，且“与孔格延伸方向垂直相交的截面中的中心角的0.5倍为49.3°”。电极部形成原料在被干燥的蜂窝成型体的侧面涂布2处。并且，与孔格延伸方向垂直相交的截面中，2处涂布了电极部形成原料的部分中的一方相对于另一方，夹着蜂窝成型体的中心而配置于相反一侧。涂布在蜂窝成型体侧面的电极部形成原料的形状为长方形。并且，将电极部形成原料涂布在蜂窝成型体的侧面，使得得到的蜂窝结构体中，距离D1及距离D2均为孔格延伸方向中蜂窝结构部长度的1%。上述距离D1，是从孔格延伸方向中蜂窝结构部的一侧端部，至孔格延伸方向中朝向蜂窝结构部的一侧端部侧的“电极部的端部”为止的距离。即，上述距离D1是“蜂窝端部-电极部端部”间的距离。上述距离D2是从孔格延伸方向中蜂窝结构部的另一侧端部，至孔格延伸方向中朝向蜂窝结构部的另一侧端部侧的“电极部的端部”为止的距离。即，上述距离D2是“蜂窝端部-电极部端部”间的距离。即，得到的蜂窝结构体中，从电极部的两端部分别至蜂窝结构部的两端部的距 离为“孔格延伸方向中蜂窝结构部的长度”的1%。
接着，令涂布在蜂窝成型体的电极部形成原料干燥。干燥条件为70℃。
接着，将碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末以60：40的质量比例混合。向其中添加作为粘合剂的羟丙基甲基纤维素的同时添加水，进行混合。将混合物混炼，作为电极端子突起部形成原料。将电极端子突起部形成原料用真空捏合机制为坯土。粘合剂的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为4质量份。水的含有量，以碳化硅（SiC）粉末和金属硅（Si）粉末的合计为100质量份时，为22质量份。碳化硅粉末的平均粒径为52μm。金属硅粉末的平均粒径为6μm。碳化硅及金属硅的平均粒径是通过激光衍射法测定的值。
将得到的坯土加工为图10～图12所示的电极端子突起部22那样的形状（基板与突起部构成的形状），干燥，得到电极端子突起部形成用部件。此外，干燥条件为70℃。相当于板状的基板22a的部分的大小为“3mm×12mm×15mm”。此外，相当于突起部22b的部分为底面直径7mm、中心轴方向长度10mm的圆柱状。制作2个电极端子突起部形成用部件。
接着，将2个电极端子突起部形成用部件各自粘贴在蜂窝成型体的2处涂布了电极部形成原料的部分上。电极端子突起部形成用部件使用电极部形成原料，粘贴在蜂窝成型体的涂布了电极部形成原料的部分上。然后，将“涂布了电极部形成原料、粘贴有电极端子突起部形成用部件的蜂窝成型体”脱脂、烧结，再进行氧化处理，得到蜂窝结构体。脱脂的条件为550℃、3小时。烧结的条件为氩气环境下1450℃、2小时。氧化处理的条件为1300℃、1小时。
得到的蜂窝结构体的隔壁的平均孔径（气孔径）为8.6μm，气孔率为45%。平均孔径及气孔率是通过压汞仪测定的值。此外，蜂窝结构体的隔壁厚度为101.6μm，孔格密度为93孔格/cm2。此外，蜂窝结构体的底面是直径93mm的圆形，蜂窝结构体的孔格延伸方向中的长度为100mm。此外，得到的蜂窝结构体的等静压强度为2.5MPa。等静压强度是在水中施加静水压测定的破坏强度。此外，蜂窝结构体的2个电极部的与孔格延伸方向垂直相交的截面中的中心角的0.5倍为49.3°。此外，电极部的厚度为0.25mm。此外，电极部的电阻率为0.8Ωcm，蜂窝结构部的电阻率为40Ωcm，电极端子突起部的电阻率为0.8Ωcm。此外，电极部的两端部分别至各蜂窝结构部的两端部的距离（“蜂窝端部-电极部端部”间的距离）为“孔格延伸方向中蜂窝结构部的长度”的1%（1mm）。
另外，蜂窝结构部、电极部及电极端子突起部的电阻率由以下方法测定。使用与测定对象相同的材质制作10mm×10mm×50mm的试验片。即，测定蜂窝结构部的电阻率时，使用与蜂窝结构部相同的材质制作试验片。测定电极部的电阻率时，使用与电极部相同的材 质制作试验片。而且，测定电极端子突起部的电阻率时，使用与电极端子突起部相同的材质制作试验片。在试验片的两端部（长度方向中的两端部）整面涂布银糊，布线使可以通电。使试验片与电压施加电流测定装置相连而施加。在试验片中央部设置热电偶，通过记录器确认电压施加时的试验片温度的经时变化。施加100～200V，测定试验片在温度400℃的状态中的电流值及电压值。从得到的电流值及电压值、以及试验片尺寸算出电阻率。
对于得到的蜂窝结构体，通过以下方法测定“最大应力”。此外，通过以下方法测定对得到的蜂窝结构体施加200V的电压时的“长度方向的温度差”。结果如表1所示。
（最大应力）
使用煤气燃烧器试验机，实施蜂窝结构体的加热冷却试验。此时，测定蜂窝结构内的温度，用于计算蜂窝结构内的最大应力。上述煤气燃烧器试验机可以向装有蜂窝结构体的金属盒内，使用煤气燃烧器供应加热气体。加热冷却试验具体是，首先，在煤气燃烧器试验机的金属盒中装入得到的蜂窝结构体（装罐）。然后，向金属盒内供应通过煤气燃烧器加热的气体，使其通过蜂窝结构体内。使流入金属盒的加热气体的温度条件（入口气体温度条件）如下。首先，用5分钟升温至950℃，950℃下保持10分钟。然后，用5分钟的速度冷却至100℃，100℃下保持10分钟。然后，将“用5分钟从100℃升温至950℃，950℃保持10分钟，然后，用5分钟冷却至100℃”的加热冷却循环进行100次循环。上述加热冷却循环时，测定蜂窝结构体内部的温度。从得到的数据，通过FEM解析（Finite Element Method：有限元法），求得发生的最大应力。最大应力在52.0MPa以下为合格。
（长度方向温度差）
对得到的蜂窝结构体施加200V的电压。测定此时蜂窝结构部的“孔格延伸方向中的中央部”的与孔格延伸方向垂直相交的截面的最高温度。截面的温度用热电偶测定。蜂窝结构部端面的最低温度用热像仪（THERMO VISION）测定。长度方向温度差是上述截面的最高温度与上述端面的最低温度之差。长度方向温度差在120℃以下为合格。
【表1】
（实施例2～6、比较例1～4）
除了蜂窝结构体的“蜂窝端部-电极部端部”间的距离变更为表1所示以外，与实施例1同样地制作蜂窝结构体。另外，使电极部的一侧端部至蜂窝结构部的一侧端部的距离与电极部的另一侧端部至蜂窝结构部的另一侧端部的距离为相同距离。与实施例1的情况相同地测定蜂窝结构体的“最大应力”及“长度方向温度差”。结果如表1所示。
从表1可知，通过使“蜂窝端部-电极部端部”间的距离为1～10mm，可在减小“最大应力”的同时减小“长度方向温度差”。此外可知，“蜂窝端部-电极部端部”间的距离小于1mm的话，“最大应力”急剧增大。此外，“蜂窝端部-电极部端部”间的距离大于10mm的话，“长度方向温度差”急剧增大。
工业可利用性
本发明的蜂窝结构体适宜用作净化汽车尾气的尾气净化装置用的催化剂载体。
Claims (9)
1.一种蜂窝结构体，具备筒状蜂窝结构部和配设于所述蜂窝结构部侧面的一对电极部，所述筒状蜂窝结构部具有分隔形成作为流体流路的从一侧端面延伸至另一侧端面的多个孔格的多孔质隔壁和位于最外周的外周壁，
所述蜂窝结构部的电阻率为1～200Ωcm，
所述一对电极部各自形成为在所述蜂窝结构部的孔格延伸方向延伸的带状，
与所述孔格的延伸方向垂直相交的截面中，所述一对电极部中的一个所述电极部相对于所述一对电极部中的另一个所述电极部，夹着所述蜂窝结构部的中心而配设于相反一侧，
从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的至少一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10％。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10％，
从所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部的另一侧端部，至所述孔格延伸方向中朝向所述蜂窝结构部的所述另一侧端部侧的所述电极部端部为止的距离，为所述孔格延伸方向中所述蜂窝结构部长度的1～10％。
3.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，所述带状电极部的外周形状为，长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状、或长方形的至少一个角部倒角为直线状的形状。
4.根据权利要求2所述的蜂窝结构体，其中，所述带状电极部的外周形状为，长方形的至少一个角部形成为曲线状的形状、或长方形的至少一个角部倒角为直线状的形状。
5.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，所述电极部的电阻率为0.01～100Ωcm。
6.根据权利要求2所述的蜂窝结构体，其中，所述电极部的电阻率为0.01～100Ωcm。
7.根据权利要求3所述的蜂窝结构体，其中，所述电极部的电阻率为0.01～100Ωcm。
8.根据权利要求4所述的蜂窝结构体，其中，所述电极部的电阻率为0.01～100Ωcm。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的蜂窝结构体，其中，还包括设置于所述电极部的表面的导电体，该导电体的电阻率低于所述电极部的电阻率。
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