CN107159316B - 蜂窝结构体 - Google Patents

蜂窝结构体 Download PDF

Info

Publication number
CN107159316B
CN107159316B CN201710131307.9A CN201710131307A CN107159316B CN 107159316 B CN107159316 B CN 107159316B CN 201710131307 A CN201710131307 A CN 201710131307A CN 107159316 B CN107159316 B CN 107159316B
Authority
CN
China
Prior art keywords
honeycomb structure
outer peripheral
coating layer
cells
peripheral coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710131307.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107159316A (zh
Inventor
九鬼达行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of CN107159316A publication Critical patent/CN107159316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107159316B publication Critical patent/CN107159316B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/2429—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the honeycomb walls or cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/2444—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the outer peripheral sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24491—Porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2462—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure the outer peripheral sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/247—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2474—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure of the walls along the length of the honeycomb
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2476—Monolithic structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2482—Thickness, height, width, length or diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2451—Honeycomb filters characterized by the geometrical structure, shape, pattern or configuration or parameters related to the geometry of the structure
    • B01D46/2484—Cell density, area or aspect ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2498—The honeycomb filter being defined by mathematical relationships
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/30—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20—Carbon compounds
    • B01J27/22—Carbides
    • B01J27/224—Silicon carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/24—Producing shaped prefabricated articles from the material by injection moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/04—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers
    • B28B11/045—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/12—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for removing parts of the articles by cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/241—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening using microwave heating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/243—Setting, e.g. drying, dehydrating or firing ceramic articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B19/00—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon
    • B28B19/0038—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon lining the outer wall of hollow objects, e.g. pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C3/00—Apparatus or methods for mixing clay with other substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
    • C04B41/5057—Carbides
    • C04B41/5059—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2842—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for monolithic supports, e.g. of honeycomb type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明提供蜂窝结构体，其外周涂层的厚度薄且外周涂层难以破损。该蜂窝结构体具备柱状的蜂窝结构部、以及以围绕蜂窝结构部的外周的方式设置的外周涂层，该蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，将下述孔格作为最外周完整孔格，该孔格形成在蜂窝结构部的最外周，其周围无缺损地由隔壁划分且外周涂层没有侵入该孔格的内部，在蜂窝结构部的与孔格的延伸方向正交的截面中，从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T[mm]与外周涂层的气孔率P[％]满足下述式(1)以及下述式(2)的关系。式(1)：1.5≥T≥16×(100－P)‑1.4；式(2)：20≤P≤75。

Description

蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体。进一步详细而言，涉及能够使外周涂层的厚度薄且难以破损的蜂窝结构体。
背景技术
近年来，整个社会对环境问题的意识不断提高，在燃烧燃料而生成动力的技术领域中，开发了各种从燃料燃烧时产生的废气中除去氮氧化物等有害成分的技术。
以往，为了净化处理由汽车等的引擎排出的废气中所含的HC、CO、NOx等有害物质，使用的蜂窝结构体中担载有催化剂。此外，蜂窝结构体也通过对由多孔质的隔壁划分形成的孔格的开口部实施封孔而用作废气净化用的过滤器。
蜂窝结构体是具有隔壁的柱状结构体，所述隔壁划分形成作为废气流路的多个孔格。这样的蜂窝结构体在其外周部分具备覆盖柱状结构体那样的外周壁。作为蜂窝结构体的外周壁，例如有如下大致两种。
第1种外周壁是，在形成隔壁时通过与该隔壁一体成形而形成的外周壁。通常，对于如上所述与隔壁一体成形的外周壁，多称为外周壁。第2种外周壁是通过在蜂窝结构体的外周部分涂布涂层材料等，使所涂布的涂层材料干燥，并根据需要进行烧成而形成的外周壁。通常将这样的外周壁多称为外周涂层。例如，公开了一种蜂窝结构体，其具备：多个蜂窝单元介由接合层在彼此的接合面一体接合而成的蜂窝单元接合体、以及被覆蜂窝单元接合体的外周面的外周涂层(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－14886号公报
发明内容
发明所要解决的问题
具备外周涂层的蜂窝结构体存在下述问题：在其操作时外周涂层会缺失而破损，或者会产生贯穿外周涂层那样的孔。为了解决这样的问题，在作为催化剂载体、过滤器使用的蜂窝结构体中，作为外周涂层，需要一定程度的厚度。此外，在蜂窝结构体的隔壁担载催化剂时，为了抑制催化剂透过外周涂层而渗出至外部，也会形成厚的外周涂层。
另一方面，外周涂层主要是为了操作蜂窝结构体时的方便起见而设置，原本外周涂层最好尽量薄，也研究了外周涂层的薄壁化。但是，以往关于外周涂层的厚度并没有规定特定的测定方法，而是通过例如外周涂层的最薄处的厚度、外周涂层的最厚处的厚度这种程度的方法来规定外周涂层的厚度。
然而，通过以往公知的方法规定外周涂层的厚度的情况下，即使是具有相同厚度的外周涂层的蜂窝结构体，也会存在发生破损的结构体和不发生破损的结构体，难以使外周涂层的厚度薄。即，以往的蜂窝结构体难以兼顾外周涂层的破损抑制和薄壁化，不得不将重点放在外周涂层的破损抑制上，将外周涂层的厚度形成得较厚。因此，人们期望开发出使外周涂层的厚度薄且难以破损的同时，在隔壁担载催化剂时能够有效地抑制催化剂从外周涂层渗出的蜂窝结构体。
本发明是鉴于这样的现有技术所存在的问题而完成的。本发明提供能够使外周涂层的厚度薄且难以破损的蜂窝结构体。
用于解决问题的方法
根据本发明，提供以下所示的蜂窝结构体。
[1]一种蜂窝结构体，其具备：具有多孔质的隔壁的柱状的蜂窝结构部、以及以围绕上述蜂窝结构部的外周的方式设置的外周涂层，所述隔壁划分形成从流入端面延伸至流出端面并成为流体的流路的多个孔格，将下述孔格作为最外周完整孔格，该孔格形成于上述蜂窝结构部的最外周的孔格，将该孔格的周围由上述隔壁无缺损地划分且上述外周涂层没有侵入该孔格的内部，在上述蜂窝结构部的与上述孔格的延伸方向正交的截面中，从上述最外周完整孔格至上述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T[mm]与上述外周涂层的气孔率P[％]满足下述式(1)以及下述式(2)的关系。
式(1)：1.5≥T≥16×(100－P)-1.4
式(2)：20≤P≤75
[2]根据上述[1]所述的蜂窝结构体，从上述最外周完整孔格至上述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T[mm]进一步满足下述式(3)的关系。
式(3)：T≥0.03
[3]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体，在上述外周涂层的截面中，形成于上述外周涂层的气孔的总面积Sp[μm2]与形成于上述外周涂层的气孔的总周长Lp[μm]进一步满足下述式(4)的关系。
式(4)：4×Sp/Lp≤45
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝结构体，上述外周涂层的材料含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第一材料组中的至少一种材料。
[5]根据上述[4]所述的蜂窝结构体，上述外周涂层的材料含有20质量％以上的选自上述第一材料组中的至少一种材料。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝结构体，上述蜂窝结构部的材料含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第二材料组中的至少一种材料。
[7]根据上述[6]所述的蜂窝结构体，上述蜂窝结构部的材料含有30质量％以上的选自上述第二材料组中的至少一种材料。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的蜂窝结构体，进一步具备封孔部，所述封孔部设置于在上述蜂窝结构部形成的上述孔格中一部分孔格的上述流入端面侧的端部、以及上述孔格中剩余孔格的上述流出端面侧的端部。
[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的蜂窝结构体，上述隔壁的厚度为0.05～0.5mm。
[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的蜂窝结构体，上述隔壁的气孔率为20～75％。
[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的蜂窝结构体，上述蜂窝结构部的孔格密度为15～200个/cm2。
[12]根据上述[1]～[11]中任一项所述的蜂窝结构体，上述蜂窝结构部具有以围绕上述隔壁的方式设置的外周壁。
[13]根据上述[1]～[12]中任一项所述的蜂窝结构体，从上述最外周完整孔格至上述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T[mm]中，设置有上述外周涂层的范围的厚度t2[mm]为0.025～1.0mm。
发明效果
本发明的蜂窝结构体具备柱状的蜂窝结构部和外周涂层，其特征在于，满足上述式(1)以及上述式(2)的关系。以这种方式构成的蜂窝结构体能够使外周涂层的厚度薄且难以破损。
尤其在本发明中，由上述式(1)规定从外周涂层没有侵入孔格内部的最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T[mm]。该“最小距离T[mm]”是在确定蜂窝结构体外周涂层的破损难易程度时极为有效的值。进而，该“最小距离T[mm]”能够在与外周涂层的“气孔率P[％]”的相关性下确定外周涂层的破损极限值。这里，外周涂层的破损极限值是表示外周涂层破损的频率显著增大的临界值的值。如果“最小距离T[mm]”为作为该破损极限值的“16×(100－P)-1.4”以上，则能够有效地抑制外周涂层的破损。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。
图2是示意性地表示图1所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。
图3是示意性地表示图2的X－X’截面的截面图。
图4是示意性地表示图3的Y－Y’截面的截面图。
图5是图4所示的蜂窝结构体的截面的局部放大图。
图6是用于说明本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的另一例的俯视图。
图7是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的另一实施方式的立体图。
图8是示意性地表示图7所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。
图9是示意性地表示图8的Z－Z’截面的截面图。
图10是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的又一实施方式的立体图。
符号说明
1：隔壁；2：孔格；2a：流入孔格；2b：流出孔格；2x：孔格(在最外周形成的孔格，最外周完整孔格)；2y：孔格(在最外周形成的孔格，最外周不完整孔格)；2z：孔格(在最外周形成的孔格以外的孔格，完整孔格)；3：外周涂层；4：蜂窝结构部；5：封孔部；7：外周壁；11：流入端面；12：流出端面；20：蜂窝单元；21：隔壁；22：孔格；22a：流入孔格；22b：流出孔格；23：外周涂层；24：蜂窝结构部；25：封孔部；27：接合层；31：流入端面；32：流出端面；100、100A、200、300：蜂窝结构体；T：最小距离(从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的最小距离)；U1、U2：距离。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。但本发明不限于以下的实施方式。因此，应当理解，在不脱离本发明的宗旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，可以对以下的实施方式加以适当的变更、改良等。
(1)蜂窝结构体：
如图1～图5所示，本发明的蜂窝结构体的一个实施方式是具备具有多孔质的隔壁1的蜂窝结构部4以及以围绕蜂窝结构部4的外周的方式设置的外周涂层3的蜂窝结构体100。多孔质的隔壁1划分形成从流入端面11延伸至流出端面12并成为流体的流路的多个孔格2。蜂窝结构部4呈以流入端面11和流出端面12为两个端面的柱状。
这里，图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。图2是示意性地表示图1所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。图3是示意性地表示图2的X－X’截面的截面图。图4是示意性地表示图3的Y－Y’截面的截面图。图5是图4所示的蜂窝结构体的截面的局部放大图。
本实施方式的蜂窝结构体100中，将如下构成的孔格2作为最外周完整孔格2x。最外周完整孔格2x是在蜂窝结构部4的最外周形成的孔格2，是该孔格2的周围由隔壁1无缺损地划分且外周涂层3没有侵入该孔格2的内部的孔格2。换言之，最外周完整孔格2x是指该孔格2的周围全部由隔壁1划分的孔格2。另一方面，在蜂窝结构部4的最外周形成的孔格2中，将该孔格2的周围因隔壁1的缺失而缺损的孔格2作为最外周不完整孔格2y。通常，在这样的最外周不完整孔格2y的内部侵入有外周涂层3。
此外，如图6所示，本实施方式的蜂窝结构体中，蜂窝结构部4可以具有以围绕多孔质的隔壁1的方式设置的外周壁7。该外周壁7在形成蜂窝结构部4的隔壁1时与该隔壁1一体形成。图6所示的蜂窝结构体100A中，以围绕这样的具有隔壁1和外周壁7的蜂窝结构部4的外周的方式进一步设置有外周涂层3。这样的蜂窝结构部4中，将周围仅由隔壁1划分、或由隔壁1和外周壁7划分的孔格2称为完整孔格。这里，图6是用于说明本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的另一例的俯视图。
此外，虽然省略了图示，在蜂窝结构部具有外周壁的情况下，可以以覆盖蜂窝结构部的侧面整个区域的方式设置有上述外周壁，也可以以覆盖蜂窝结构部的侧面的一部分的方式设置有上述外周壁。例如，可以是对于以覆盖侧面整个区域的方式设置有外周壁的蜂窝结构部，以除去其外周壁的一部分的方式实施切削加工等加工而得到的蜂窝结构部。其中，对于以覆盖侧面整个区域的方式设置有外周壁的蜂窝结构部，在以去除其全部外周壁的方式实施加工的情况下，成为图1～图5所示那样的蜂窝结构部4。
蜂窝结构体100的特征在于，在蜂窝结构部4的与孔格2的延伸方向正交的截面中，满足下述式(1)以及下述式(2)的关系。这里，下述式(1)中，T表示从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的距离中的最小距离T[mm]。下述式(1)以及下述式(2)中，P表示外周涂层的气孔率P[％]。以下，有时将上述“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的距离中的最小距离T[mm]”称为“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的最小距离T[mm]”。此外，有时也简称为“最小距离T[mm]”。
式(1)：1.5≥T≥16×(100－P)-1.4
式(2)：20≤P≤75
本实施方式的蜂窝结构体100通过满足上述式(1)以及上述式(2)的关系，从而能够使外周涂层3的厚度薄且难以破损。例如，满足上述式(1)以及上述式(2)的关系的蜂窝结构体100能够有效地抑制在操作时外周涂层3缺失而破损，或者产生贯穿外周涂层3那样的孔。
如果上述“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的最小距离T[mm]”小于“16×(100－P)-1.4”，则无法维持蜂窝结构体100的充分的强度。此外，外周涂层3缺失而破损或者容易产生贯穿外周涂层3那样的孔。另一方面，如果上述“最小距离T[mm]”超过1.5mm，则无论外周涂层3的气孔率P[％]的值如何，外周涂层3都会变得过厚而导致蜂窝结构体100的压力损失增大。因此，将蜂窝结构体100搭载于车辆时，排气阻力变高而引起燃油经济性的恶化。
上述式(1)由满足上述式(2)条件的“气孔率P[％]”的值来规定。如果气孔率P[％]的值不满足上述式(2)的条件，则即使满足上述式(1)的条件，外周涂层3也有时会缺失而破损，或者容易产生贯穿外周涂层3那样的孔。此外，如果外周涂层3的气孔率P[％]的值超过75％，则蜂窝结构体100的强度变得不充分，将蜂窝结构体收纳于废气净化装置中使用的罐体内时，难以以充分的把持力来保持蜂窝结构体。如果外周涂层3的气孔率P[％]的值低于20％，则在制作外周涂层时，由于成为外周涂层的材料的涂层材料的干燥收缩，有时会引起裂纹。
这里，一边参照图5，一边更详细地对“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的最小距离T[mm]”进行说明。如图5所示，在蜂窝结构部4的与孔格2的延伸方向正交的截面中，由多孔质的隔壁1划分形成有多个孔格2。这里，在蜂窝结构部4的最外周形成的孔格2x、2y以外的孔格2z通常是孔格2的周围整个区域由隔壁1划分而成。有时将这样的孔格2z称为例如“完整孔格2z”。另一方面，对于在蜂窝结构部4的最外周形成的孔格2x、2y，存在孔格2的周围整个区域由隔壁1划分的孔格2x和应当存在于孔格2的周围的隔壁1缺损的孔格2y。
例如，图5中，对于符号2x所示的“在最外周形成的孔格2x”，孔格2x的周围整个区域由隔壁1划分，在本说明书中，称为“最外周完整孔格2x”。此外，图5中，对于符号2y所示的“在最外周形成的孔格2y”，应当存在于孔格2的周围的隔壁1部分缺损，在本说明书中，称为“最外周不完整孔格2y”。通常，在具备外周涂层3的蜂窝结构体100中，在蜂窝结构部4的最外周存在“最外周不完整孔格2y”的情况下，外周涂层3侵入最外周不完整孔格2y的内部。
“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的最小距离”设为相对于外周涂层3表面的法线方向的距离。例如，图5中，在蜂窝结构部4的最外周，虽然存在多个最外周不完整孔格2y，但在观测“最小距离T[mm]”时并不考虑这样的最外周不完整孔格2y。图5中，符号T所示的箭头表示“最小距离T[mm]”。“最小距离T[mm]”中包含划分最外周完整孔格2x的隔壁1的厚度t1[mm](未图示)和外周涂层3的厚度t2[mm](未图示)。
此外，图5中，符号U1所示的箭头表示相当于蜂窝结构部4的外周部分的厚度的距离，但该距离U1并非“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的距离”。即，距离U1是从外周涂层3的表面至仅划分最外周不完整孔格2y的隔壁1为止的距离。因此，在求“最小距离T[mm]”时，不考虑该距离U1。
进而，图5中，符号U2所示的箭头表示相当于蜂窝结构部4的外周部分的厚度的距离，但该距离U2并非“从最外周完整孔格2x至外周涂层3的表面为止的距离”。即，距离U2是从外周涂层3的表面经由最外周不完整孔格2y直至形成于更内侧的完整孔格2z为止的距离。因此，在求“最小距离T[mm]”时，不考虑该距离U2。
“最小距离T[mm]”可以通过将蜂窝结构体以与孔格的延伸方向正交的方式切断，对所得到的截面进行图像解析来进行测定。具体而言，首先，将蜂窝结构体以与孔格的延伸方向正交的方式切断。然后，利用扫描型电子显微镜或显微镜对该蜂窝结构体的切断面的外周部分进行观测，测定从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的“最小距离T[mm]”。需要说明的是，蜂窝结构体的孔格的延伸方向在与流入端面和流出端面正交的方向上延伸的情况下，对任意的至少1个截面进行“最小距离T[mm]”的测定即可。此外，蜂窝结构体的孔格的延伸方向在与流入端面和流出端面正交的方向上延伸的情况下，可以通过观测蜂窝结构体的流入端面和流出端面来代替上述截面的观测。“最小距离T[mm]”的测定对上述截面、或者流入端面或流出端面中的全部“最外周完整孔格”进行。作为扫描型电子显微镜，可以使用日立高新技术公司制的S－3400N(商品名)。作为显微镜，可以使用基恩士公司制的VHK－1000(商品名)。在测定外周涂层的厚度时，可以使用例如MITANI CORPORATION公司制的图像处理软件WinROOF(商品名)来测定。以下，有时将利用扫描型电子显微镜拍摄得到的图像称为SEM图像。“SEM”是“Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜”的缩写。
“外周涂层的气孔率P[％]”可以通过对蜂窝结构体的与孔格的延伸方向正交的截面进行图像解析来测定。具体而言，对于蜂窝结构体的外周涂层的截面，利用扫描型电子显微镜任意拍摄3个视场的SEM图像。拍摄时的倍率设为150倍，1个视场的观测范围设为一边的长度为300～500μm的四边形的范围。接下来，对于拍摄得到的各SEM图像，通过图像解析进行二值化，分为空洞部分(即气孔部分)和空洞以外的部分(即隔壁的实体部分)。接下来，对于各空洞部分，求出其面积。将“空洞部分的总面积”除以“1个视场的观测范围的面积”的百分率值作为该1个视场中的气孔率[％]。并且，将3个视场各自的气孔率的算术平均值作为“外周涂层的气孔率P[％]”。作为扫描型电子显微镜，可以使用日立高新技术公司制的S-3400N(商品名)。此外，拍摄所得图像的图像解析可以使用例如MITANI CORPORATION公司制的图像处理软件WinROOF(商品名)。
外周涂层的气孔率P[％]优选为20～75％，进一步优选为25～70％，特别优选为25～65％。通过以这种方式构成，能够制成在制作外周涂层时难以发生裂纹且具有用作废气净化用构件的充分强度的蜂窝结构体。
从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的最小距离T[mm]优选进一步满足下述式(3)的关系。即，最小距离T[mm]优选为0.03mm以上、1.5mm以下。此外，最小距离T[mm]进一步优选为0.03～1.0mm，特别优选为0.03～0.8mm。如果最小距离T[mm]小于0.03mm，则有时无法维持蜂窝结构体的充分强度。如果最小距离T[mm]超过1.5mm，则有时外周涂层变得过厚而导致蜂窝结构体的压力损失增大。因此，将蜂窝结构体搭载于车辆时，排气阻力变高而引起燃油经济性的恶化。
式(3)：T≥0.03
最小距离T[mm]中包含划分最外周完整孔格的隔壁的厚度t1[mm]和外周涂层的厚度t2[mm]。另外，在蜂窝结构部具有外周壁的情况下，该外周壁的厚度也包含于最小距离T[mm]中。最小距离T[mm]中的设置有外周涂层的范围的厚度t2[mm]优选为0.025～1.0mm。通过以这种方式构成，能够有效地实现外周涂层的破损抑制和薄壁化的兼顾。关于划分最外周完整孔格的隔壁的厚度t1[mm]和外周涂层的厚度t2[mm]，可以在测定最小距离T[mm]时，通过进行SEM图像的图像解析来求出。
外周涂层的截面中，在外周涂层中形成的气孔的总面积Sp[μm2]与在外周涂层中形成的气孔的总周长Lp[μm]优选进一步满足下述式(4)的关系。通过满足下述式(4)，在蜂窝结构部的隔壁中担载催化剂时，能够极为有效地抑制催化剂从外周涂层渗出。其中，下述式(4)中的“4×Sp/Lp”的值表示外周涂层的平均细孔径的值。以下，本说明书中，对于下述式(4)中的“4×Sp/Lp”，有时称为“外周涂层的平均细孔径M[μm]”。
式(4)：4×Sp/Lp≤45
在外周涂层中形成的气孔的总面积Sp[μm2]和在外周涂层中形成的气孔的总周长Lp[μm]可以在测定外周涂层的气孔率P[％]时通过进行SEM图像的图像解析来求出。
如式(4)所示，外周涂层的平均细孔径M[μm]优选为45μm以下，进而，更优选为40μm以下，特别优选为30μm以下。外周涂层的平均细孔径M[μm]的下限值没有特别限制，例如，实质下限值为1μm。
与孔格的延伸方向正交的截面中的孔格的形状没有特别限定。可以列举例如三角形、四边形、六边形、八边形等多边形。此外，关于孔格的形状，一个孔格也可以与其他孔格的形状不同。
蜂窝结构体的整体形状没有特别限制。关于本实施方式的蜂窝结构体的整体形状，流入端面和流出端面的形状优选为圆形或椭圆形，特别优选为圆形。此外，蜂窝结构体的大小没有特别限定，从流入端面至流出端面的长度优选为30～450mm。此外，蜂窝结构体的整体形状为圆柱状的情况下，优选各端面的直径为25～400mm。
外周涂层的材料优选含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第一材料组中的至少一种材料。并且，外周涂层的材料优选含有20质量％以上的选自上述第一材料组中的至少一种材料，进一步优选含有25质量％以上，特别优选含有30质量％以上。作为外周涂层的材料，尤其从与蜂窝结构部的密合性的观点出发，优选含有蜂窝结构部所含的材料。
蜂窝结构部的隔壁的厚度优选为0.05～0.5mm，进一步优选为0.06～0.4mm，特别优选为0.07～0.35mm。如果隔壁的厚度小于0.05mm，则有时无法维持蜂窝结构体的充分的强度。如果隔壁的厚度超过0.5mm，则有时蜂窝结构体的压力损失增大。因此，将蜂窝结构体搭载于车辆时，排气阻力增高而引起燃油经济性的恶化。隔壁的厚度是通过利用扫描型电子显微镜对蜂窝结构体的截面的形状进行观测而测定的值。
蜂窝结构部的隔壁的气孔率优选为20～75％，进一步优选为25～70％，特别优选为25～65％。如果隔壁的气孔率低于20％，则将蜂窝结构体用作过滤器时，有时压力损失增大。如果隔壁的气孔率超过75％，则蜂窝结构体100的强度不充分，在将蜂窝结构体收纳于废气净化装置中使用的罐体内时，有时难以以充分的把持力来保持蜂窝结构体。隔壁的气孔率的值是利用水银孔度计测定的值。
蜂窝结构部的孔格密度优选为15～200个/cm2，进一步优选为20～150个/cm2，特别优选为30～100个/cm2。如果孔格密度低于15个/cm2，则有时蜂窝结构体的强度不足。如果超过200个/cm2，则有时蜂窝结构体的压力损失会增大，在担载有催化剂的情况下会因所担载的催化剂而发生孔格的孔堵塞。
蜂窝结构部的材料优选含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第二材料组中的至少一种材料。并且，蜂窝结构部的材料优选含有30质量％以上的选自上述第二材料组中的至少一种材料，进一步优选含有40质量％以上，特别优选含有50质量％以上。
本实施方式的蜂窝结构体能够适于用作内燃机的废气净化用构件。例如，能够适于用作用于担载废气净化用催化剂的催化剂载体。本实施方式的蜂窝结构体可以是在蜂窝结构部的隔壁表面和隔壁的细孔中的至少一方担载有废气净化用催化剂的结构体。
接下来，对本发明的蜂窝结构体的另一实施方式进行说明。如图7～图9所示，本发明的蜂窝结构体的另一实施方式是下述蜂窝结构体200，其具备蜂窝结构部4、外周涂层3、以及设置于在蜂窝结构部4形成的孔格2的任一个端部的封孔部5。蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1。多孔质的隔壁1划分形成从流入端面11延伸至流出端面12并成为流体的流路的多个孔格2。封孔部5设置于孔格2的流入端面11侧或流出端面12侧的开口部，密封孔格2的任一个端部。这里，多个孔格2中，将在流出端面12侧的开口部设置有封孔部5且流入端面11侧开口的孔格2作为流入孔格2a。此外，多个孔格2中，将流入孔格2a以外的剩余孔格2、即在流入端面11侧的开口部设置有封孔部5且流出端面12侧开口的孔格2作为流出孔格2b。
图7是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的另一实施方式的立体图。图8是示意性地表示图7所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。图9是示意性地表示图8的Z－Z’截面的截面图。
在图7～图9所示的本实施方式的蜂窝结构体200中使用的蜂窝结构部4和外周涂层3与图1～图5所示的蜂窝结构部4和外周涂层3同样构成。以这种方式构成的本实施方式的蜂窝结构体200也能够获得与图1～图5所示的蜂窝结构体100同样的作用效果。即，能够使外周涂层3的厚度薄且难以破损。另外，本实施方式的蜂窝结构体200能够作为用于净化废气的过滤器使用。此外，通过控制外周涂层3的气孔，能够在蜂窝结构部4的隔壁1中担载催化剂时有效地抑制催化剂从外周涂层3渗出。
封孔部5优选由含有陶瓷的材料形成。构成封孔部5的材料优选含有选自作为构成如上说明的隔壁的材料而例示的“第二材料组”中的至少一种材料。
接下来，对本发明的蜂窝结构体的又一实施方式进行说明。如图10所示，本发明的蜂窝结构体的又一实施方式是蜂窝结构体300，其具备蜂窝结构部24、外周涂层23、以及设置于在蜂窝结构部24形成的孔格22的任一个端部的封孔部25。蜂窝结构部24是多个蜂窝单元20介由接合层27接合而成的结构部。各蜂窝单元20具有多孔质的隔壁21。多孔质的隔壁21划分形成从流入端面31延伸至流出端面32的多个孔格22。封孔部25设置于孔格22的流入端面31侧或流出端面32侧的开口部，密封孔格22的任一个端部。符号22a表示流入孔格22a，符号22b表示流出孔格22b。
图10是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的又一实施方式的立体图。其中，如果蜂窝结构部24是多个蜂窝单元20接合而成，则本实施方式的蜂窝结构体300可以不具备封孔部25。
对于图10所示的本实施方式的蜂窝结构体300，从最外周完整孔格至外周涂层23的表面为止的最小距离T[mm]与外周涂层23的气孔率P[％]也满足如上说明的式(1)和式(2)的关系。通过以这种方式构成，能够使外周涂层23的厚度薄且难以破损。此外，通过控制外周涂层23的气孔，能够在蜂窝结构部24的隔壁21担载催化剂时，有效地抑制催化剂从外周涂层23渗出。
多个蜂窝单元20接合而成的蜂窝结构部24是使多个棱柱状的蜂窝单元20介由接合层27接合，并将其外周部分切削加工为期望形状而得到的。因此，对于多个蜂窝单元20接合而成的蜂窝结构部24，以围绕其外周的方式设置外周涂层是不可或缺的，在适用本发明的技术的情况下，尤其实现合适的效果。关于蜂窝单元20的构成，可以以与以往公知的单元结构的蜂窝结构体为准。
(2)蜂窝结构体的制造方法：
接下来，对制造本发明的蜂窝结构体的方法进行说明。
制造本发明的蜂窝结构体时，首先调制用于成形蜂窝成形体的成形原料。成形原料优选为含有陶瓷原料的材料。
作为成形原料所含的陶瓷原料，优选为例如选自以下“原料组”中的至少一种陶瓷。“原料组”是由碳化硅、堇青石、堇青石化原料、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的组。通过使用这些原料，能够获得强度和耐热性优异的蜂窝结构体。其中，堇青石化原料是按照成为如下化学组成的方式配合的陶瓷原料，所述化学组成为：二氧化硅落入42～56质量％的范围内、氧化铝落入30～45质量％的范围内、氧化镁落入12～16质量％的范围内。并且，堇青石化原料是经烧成而形成堇青石的物质。
成形原料优选在上述陶瓷原料中混合造孔材料、粘合剂、分散剂、表面活性剂、分散介质等而进行调制。
关于造孔材料、粘合剂、分散剂、表面活性剂、分散介质等，可以使用在以往公知的蜂窝结构体的制造方法中使用的物质。此外，关于造孔材料、粘合剂、分散剂、表面活性剂、分散介质等的使用量，也可以根据所要制作的蜂窝结构体的物性等来适当决定。
在使用成形原料来形成蜂窝成形体时，优选首先将成形原料混炼而制成坯土，将所得到的坯土成形为蜂窝形状。蜂窝成形体优选为具有划分形成多个孔格的隔壁和以围绕该隔壁的方式设置的外周壁的柱状成形体。此外，在所制造的蜂窝结构体为单元结构的蜂窝结构体的情况下，作为蜂窝成形体，制作多个与轴向正交的截面的形状为四边形等的棱柱状蜂窝成形体。
作为将成形原料混炼而形成坯土的方法没有特别限制，可以列举例如使用捏合机、真空练泥机等的方法。
作为将坯土成形而形成蜂窝成形体的方法没有特别限制，可以使用挤出成形法、注射成形法、冲压成形法等成形方法。
优选在将蜂窝成形体成形后，对所得到的蜂窝成形体进行干燥。干燥方法没有特别限定，可以列举例如热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
接下来，在制造具备对孔格的开口部进行封孔的封孔部的结构体作为蜂窝结构体的情况下，可以在经干燥的蜂窝成形体上形成封孔部。其中，形成封孔部时，可以在将蜂窝成形体烧成后进行。与蜂窝成形体同样地，封孔部优选由耐热性、耐蚀性优异的陶瓷形成。关于形成封孔部的方法，可以按照使用以往公知的蜂窝结构体的蜂窝过滤器的制造方法来进行。
接下来，将蜂窝成形体进行正式烧成，制作蜂窝烧成体。“正式烧成”是指，使构成蜂窝成形体的成形原料烧结而致密化，用于确保规定的强度的操作。关于正式烧成中的烧成条件，由于根据成形原料的种类不同而不同，因此根据其种类选择适当的条件即可。
在将蜂窝成形体正式烧成之前，优选将蜂窝成形体预烧。预烧是为了脱脂而进行的，对于其方法没有特别限制，只要能够除去蜂窝成形体中的粘合剂、分散剂、造孔材料等有机物即可。
接下来，可以对所得到的蜂窝烧成体的外周部分实施切削加工等，去除蜂窝烧成体的外周壁。通过进行这样的切削加工，可以将蜂窝烧成体的形状制成期望的形状。例如，在蜂窝烧成体的形状因烧成时的烧成收缩等而发生应变等的情况下，可以通过对外周部分实施切削加工，调整蜂窝烧成体的形状。对于切削加工的方法没有特别限制，可以按照制造具备外周涂层的以往公知的蜂窝结构体时所使用的方法来进行。
在所制造的蜂窝结构体为单元结构的蜂窝结构体时，优选将制作了多个的蜂窝成形体介由接合材料接合，制作多个蜂窝单元接合而成的蜂窝接合体。并且，优选对于制作的蜂窝接合体，对其外周部分进行切削加工，制作期望形状的蜂窝接合体。
接下来，调制用于制作外周涂层的外周涂层材料。外周涂层材料优选在陶瓷原料中混合造孔材料、粘合剂、分散剂、表面活性剂、分散介质等来进行调制。调制外周涂层材料时，优选调整外周涂层材料的配方，以使得将外周涂层材料干燥并根据需要进行烧成而制作的外周涂层的气孔率成为20～75％。
接下来，在实施了切削加工的蜂窝烧成体的外周涂布外周涂层材料。对于外周涂层材料的涂布方法没有特别限制，可以按照制造具备外周涂层的以往公知的蜂窝结构体时所使用的方法来进行。其中，在制造本发明的蜂窝结构体时，调整外周涂层材料的涂布厚度，以使得从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的最小距离T[mm]与外周涂层的气孔率P[％]满足上述式(1)和式(2)。其中，外周涂层的气孔率[％]可以使用根据外周涂层材料的配方推定的值，也可以利用相同配方的外周涂层材料另行制作外周涂层，测定所制作的外周涂层的气孔率[％]。此外，关于外周涂层材料的涂布厚度，优选考虑干燥、烧成时的收缩而确定其涂布厚度。例如，外周涂层材料的收缩率N[％]，可以利用相同配方的外周涂层材料另行制作外周涂层，作为将所制作的外周涂层的厚度[mm]除以制作时的外周涂层材料的涂布厚度[mm]而得到的值的百分率[％]来求出。此外，可以通过在蜂窝烧成体上涂布外周涂层材料时对所涂布的外周涂层材料的质量进行管理，从而调整涂布于蜂窝烧成体的外周的涂布厚度。
具体而言，可以通过如下方法确定外周涂层材料的涂布厚度。首先，利用显微镜观测实施了切削加工的蜂窝烧成体的端面。并且，测定划分最外周完整孔格的隔壁的厚度Ta[mm]。此时，隔壁的厚度Ta[mm]设为在计划制作的蜂窝结构体的外周形状的法线方向上的厚度。此外，通过上述方法等而求出外周涂层材料的收缩率N[％]。并且，以满足下述式(5)的方式确定外周涂层材料的涂布厚度Tb[mm]。
式(5)：1.5≥(Ta+Tb×N/100)≥16×(100－P)-1.4
(其中，式(5)中，Ta表示划分最外周完整孔格的隔壁的厚度[mm]。Tb表示外周涂层材料的涂布厚度[mm]。N表示外周涂层材料的收缩率[％]。P表示利用外周涂层材料制作的外周涂层的气孔率[％]。)
上述式(5)中，“Ta+Tb×N/100”是相当于式(1)中的“T”的值、即从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的最小距离T[mm]的值。通过以满足上述式(5)的方式确定外周涂层材料的涂布厚度Tb[mm]，从而能够简便地制造本发明的蜂窝结构体。
实施例
(实施例1)
将80质量份碳化硅粉末和20质量份Si粉末混合，得到混合粉末。在该混合粉末中添加粘合剂、造孔材料和水，制成成形原料。接下来，将成形原料混炼，制作圆柱状的坯土。
接下来，使用预定形状的金属模具将坯土挤出成形，得到具有端面的开口部形状为四边形的孔格且整体形状为四棱柱状的蜂窝成形体。制作16个蜂窝成形体。
接下来，将蜂窝成形体用微波干燥机干燥，进一步用热风干燥机完全干燥后，将蜂窝成形体的两个端面切断，调整为规定的尺寸。
接下来，在经干燥的蜂窝成形体形成封孔部。具体而言，首先，在蜂窝成形体的流入端面，以覆盖流入孔格的方式施加掩模。然后，将施加了掩模的蜂窝成形体的端部浸渍于封孔浆料，将封孔浆料填充于未施加掩模的流出孔格的开口部。然后，对于蜂窝成形体的流出端面，也通过与上述同样的方法将封孔浆料填充于流入孔格的开口部。然后，对形成了封孔部的蜂窝成形体进一步用热风干燥机进行干燥。
接下来，将形成了封孔部的蜂窝成形体脱脂、烧成，得到蜂窝烧成体。脱脂的条件设为550℃、3小时。烧成的条件设为氩气气氛下、1450℃、2小时。蜂窝烧成体的整体形状为四棱柱状。蜂窝烧成体的端面的形状是一边的长度为39mm的正方形。
接下来，将得到的16个蜂窝烧成体以各自的侧面彼此相对的方式相邻地配置，在该状态下利用接合材料进行接合，制作蜂窝接合体。通过以在其端面中排列有纵向4个、横向4个的合计16个蜂窝烧成体的方式接合而制作蜂窝接合体。
接下来，通过切削对蜂窝接合体的外周部进行加工，将蜂窝接合体的与孔格的延伸方向垂直的截面的形状制成圆形。然后，在经切削加工的蜂窝接合体的最外周涂布含有陶瓷原料的外周涂层材料。外周涂层材料通过以下的方法调制。首先，作为外周涂层材料的原料，准备含有30质量份的铝硅酸盐纤维、30质量份的SiC粒子、30质量份的水、且余部为有机粘合剂、发泡树脂和分散剂的原料。将它们混合，调制外周涂层材料。外周涂层材料的涂布通过一边使蜂窝接合体旋转一边涂布的方法来进行。以得到的蜂窝结构体的最小距离T成为1mm的方式调整外周涂层材料的涂布厚度。
将涂布了外周涂层材料的蜂窝接合体以600℃进行热处理，制作实施例1的蜂窝结构体。得到的蜂窝结构体具备由蜂窝接合体构成的蜂窝结构部和由外周涂层材料形成的外周涂层。
得到的蜂窝结构体的隔壁的气孔率为41％。此外，隔壁的厚度为0.30mm。端面的直径为152mm，在孔格的延伸方向上的长度为152mm。此外，孔格密度为46.5个/cm2。隔壁的气孔率是利用水银孔度计测定的值。
此外，对于得到的蜂窝结构体，通过以下的方法测定外周涂层的气孔率P[％]和平均细孔径M[μm]。将结果示于表1。
(气孔率P[％])
首先，对于蜂窝结构体的外周涂层的截面，利用扫描型电子显微镜任意拍摄3个视场的SEM图像。拍摄时的倍率设为150倍，1个视场的观测范围设为一边的长度为500μm的四边形的范围。接下来，对于拍摄得到的各SEM图像，通过图像解析进行二值化，分为空洞部分和空洞以外的部分。接下来，对于各空洞部分，求出其面积。将空洞部分的总面积除以1个视场的观测范围的面积的百分率值作为该1个视场中的气孔率[％]。并且，将3个视场各自的气孔率的算术平均值作为外周涂层的气孔率P[％]。作为扫描型电子显微镜，使用了日立高新技术公司制的S-3400N(商品名)。此外，图像解析使用了MITANI CORPORATION公司制的图像处理软件WinROOF(商品名)。
(平均细孔径M[μm])
在测定了气孔率P[％]的SEM图像中，求出形成于外周涂层的气孔的总面积Sp[μm2]和形成于外周涂层的气孔的总周长Lp[μm]。并且，将“4×Sp/Lp”的值作为外周涂层的平均细孔径M[μm]。表1中，在“M[μm]”一栏中显示外周涂层的平均细孔径M[μm]的值。
此外，对于得到的蜂窝结构体，测定从最外周完整孔格至外周涂层的表面为止的最小距离T[mm]。将测定结果示于表1。其中，最小距离T[mm]的测定在蜂窝结构体的流入端面进行。
通过以下的方法，对实施例1的蜂窝结构体进行“强度评价”和“催化剂的渗出评价”。将结果示于表1。
(强度评价)
首先，将所制作的蜂窝结构体以孔格的延伸方向为水平的方式横向配置。对于以这样横向配置的蜂窝结构体的外周涂层，从垂直上方以1mm/sec的速度按压端面为平面的棒状构件，进行外周涂层是否产生破损的破坏试验。棒状构件的端面设为直径0.2mm的圆形端面。按压棒状构件时的载荷设为100N。作为棒状构件，使用材质为S45C的碳钢。该破坏试验中，将蜂窝结构体的外周涂层未产生破损的情况设为合格，在表1的“强度评价”一栏中记为“OK”。此外，将该破坏试验中蜂窝结构体的外周涂层产生破损的情况设为不合格，在表1的“强度评价”一栏中记为“NG”。
(催化剂的渗出评价)
通过以下的方法在制作的蜂窝结构体中担载催化剂，通过目测确认催化剂向外周涂层的表面的渗出。首先，调制含有欲担载的催化剂的催化剂浆料。接下来，将所调制的催化剂浆料涂布于蜂窝结构体的隔壁。催化剂浆料的涂布方法没有特别限定。例如，可列举下述方法作为合适的涂布方法，即将蜂窝结构体的一个端面浸渍于催化剂浆料中，在该状态下从蜂窝结构体的另一端面吸引的方法(吸引法)。在以这种方式将催化剂浆料涂布于蜂窝结构体的隔壁后，使催化剂浆料干燥。进而，可以将干燥后的催化剂浆料烧成。这样，得到在隔壁担载有催化剂的蜂窝过滤器。作为催化剂的担载量，设为50g/升。由此担载催化剂后，通过目测对外周涂层的表面进行观察，确认有无催化剂的渗出。没有确认到催化剂向外周涂层的表面渗出时，在表1的“催化剂的渗出评价”一栏中记为“无”。确认到催化剂向外周涂层的表面渗出时，在表1的“催化剂的渗出评价”一栏中记为“有”或“稍有”。此外，催化剂的渗出评价中，即使在没有确认到催化剂向外周涂层的表面渗出的情况下，当确认到外周涂层变色时，标记为“(有变色)”。此外，在即使确认到催化剂稍微向外周涂层的表面渗出时，在蜂窝结构体的性能方面没有问题的情况下，标记为“无性能影响”。
表1
Figure BDA0001240079360000201
(实施例2～34)
如表1所示那样改变“最小距离T[mm]”与“气孔率P[％]”的值，制作了实施例2～34的蜂窝结构体。最小距离T[mm]通过改变涂布外周涂层材料时的厚度来调节。气孔率P[％]通过改变添加于外周涂层材料中的造孔材料的量来调节。
表2
Figure BDA0001240079360000211
(比较例1～15)
如表2所示那样改变“最小距离T[mm]”和“气孔率P[％]”的值，制作了比较例1～15的蜂窝结构体。最小距离T[mm]通过改变涂布外周涂层材料时的厚度来调节。气孔率P[％]通过改变添加于外周涂层材料中的造孔材料的量来调节。
表3
Figure BDA0001240079360000221
(实施例35～49)
如表3所示那样改变“最小距离T[mm]”和“气孔率P[％]”的值，制作了实施例35～49的蜂窝结构体。最小距离T[mm]通过改变涂布外周涂层材料时的厚度来调节。气孔率P[％]和平均细孔径M[μm]通过改变添加于外周涂层材料中的造孔材料的量和粒径来调节。
表4
Figure BDA0001240079360000231
(实施例50～53、比较例16、17)
对于实施例50～53、比较例16、17，如表4所示那样改变“最小距离T[mm]”和“气孔率P[％]”的值，制作了实施例50～53、比较例16、17的蜂窝结构体。其中，对于实施例50～53、比较例16、17，将由隔壁划分形成的孔格形状改变为四边形和八边形的孔格交互配置而成的形状。其中，隔壁的气孔率为41％，隔壁的平均细孔径为15μm。
对于实施例50～53、比较例16、17的蜂窝结构体，通过以下的方法测定“压力损失变化率”。将结果示于表4。
(压力损失变化率)
使25℃、10m3/min的空气从实施例50～53、比较例16、17的蜂窝结构体的流入端面侧流入，测定各蜂窝结构体的压力损失。关于“压力损失变化率”，以实施例53的蜂窝结构体的压力损失值为“100”，算出实施例50～52、比较例16、17的蜂窝结构体的压力损失值的比率。例如，比较例16的蜂窝结构体的“压力损失变化率”显示“110”，表示相对于实施例53的蜂窝结构体的压力损失值，压力损失增加了10％。
(结果)
如表1～表3所示，实施例1～49的蜂窝结构体在强度评价中全部显示了良好的结果。该实施例1～49的蜂窝结构体是满足如上说明的式(1)和式(2)的蜂窝结构体。另一方面，比较例1～15的蜂窝结构体在强度评价中全部确认到外周涂层的损坏。该比较例1～15的蜂窝结构体不是满足上述式(1)和式(2)两者的蜂窝结构体。因此可知，具备外周涂层的蜂窝结构体由于满足上述式(1)和式(2)因而外周涂层难以破损。此外可知，具备外周涂层的蜂窝结构体还能够在满足式(1)和式(2)的范围内使外周涂层的厚度更薄。尤其是在实施例41～49的“催化剂的渗出评价”中确认到，即使在使外周涂层的厚度更薄的情况下，对蜂窝结构体的性能方面也没有影响。
此外，如表4所示，还可知，如果最小距离T[mm]的值为1.5mm以下，则对于使外周涂层的厚度更薄的蜂窝结构体，压力损失变化率为5％以下。因此，满足上述式(1)和式(2)的蜂窝结构体不会使外周涂层的厚度变得过厚，能够有效地抑制压力损失的增大。
产业上的可利用性
本发明的蜂窝结构体可以用作担载用于净化从汽油机、柴油机等排出的废气的催化剂的催化剂载体、用于净化废气的过滤器。

Claims (12)

1.一种蜂窝结构体，其具备
具有多孔质的隔壁的柱状的蜂窝结构部、以及
以围绕所述蜂窝结构部的外周的方式设置的外周涂层，
所述隔壁划分形成从流入端面延伸至流出端面并成为流体流路的多个孔格，
将下述孔格作为最外周完整孔格，该孔格形成于所述蜂窝结构部的最外周，该孔格的周围由所述隔壁无缺损地划分且所述外周涂层没有侵入该孔格的内部，
在所述蜂窝结构部的与所述孔格的延伸方向正交的截面中，从所述最外周完整孔格至所述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T、与所述外周涂层的气孔率P满足下述式(1)以及下述式(2)的关系，其中，T的单位为mm，P的单位为％，
式(1)：1.5≥T≥16×(100－P)-1.4
式(2)：20≤P≤75，
在所述外周涂层的截面中，形成于所述外周涂层的气孔的总面积Sp与形成于所述外周涂层的气孔的总周长Lp进一步满足下述式(4)的关系，其中，Sp的单位为μm2，Lp的单位为μm，
式(4)：4×Sp/Lp≤45。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，从所述最外周完整孔格至所述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T进一步满足下述式(3)的关系，其中，T的单位为mm，
式(3)：T≥0.03。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述外周涂层的材料含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第一材料组中的至少一种材料。
4.根据权利要求3所述的蜂窝结构体，所述外周涂层的材料含有20质量％以上的选自所述第一材料组中的至少一种材料。
5.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构部的材料含有选自由碳化硅、堇青石、硅-碳化硅系复合材料、氮化硅、莫来石、氧化铝、碳化硅-堇青石系复合材料和钛酸铝构成的第二材料组中的至少一种材料。
6.根据权利要求5所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构部的材料含有30质量％以上的选自所述第二材料组中的至少一种材料。
7.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其进一步具备封孔部，所述封孔部设置于在所述蜂窝结构部形成的所述孔格中一部分孔格的所述流入端面侧的端部、以及所述孔格中剩余孔格的所述流出端面侧的端部。
8.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述隔壁的厚度为0.05～0.5mm。
9.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述隔壁的气孔率为20～75％。
10.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构部的孔格密度为15～200个/cm2。
11.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构部具有以围绕所述隔壁的方式设置的外周壁。
12.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体，从所述最外周完整孔格至所述外周涂层的表面为止的距离中的最小距离T中，设置有所述外周涂层的范围的厚度t2为0.025～1.0mm，其中，T和t2的单位为mm。
CN201710131307.9A 2016-03-07 2017-03-07 蜂窝结构体 Active CN107159316B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016043607A JP6581926B2 (ja) 2016-03-07 2016-03-07 ハニカム構造体
JP2016-043607 2016-03-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107159316A CN107159316A (zh) 2017-09-15
CN107159316B true CN107159316B (zh) 2020-10-30

Family

ID=59651155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710131307.9A Active CN107159316B (zh) 2016-03-07 2017-03-07 蜂窝结构体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10562019B2 (zh)
JP (1) JP6581926B2 (zh)
CN (1) CN107159316B (zh)
DE (1) DE102017002067B4 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020083695A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 イビデン株式会社 ハニカム構造体
EP3887020A1 (en) * 2018-11-30 2021-10-06 Corning Incorporated Batch mixtures containing pre-reacted inorganic particles and methods of manufacture of ceramic bodies therefrom
CN113950464A (zh) * 2019-04-29 2022-01-18 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 整体陶瓷体和组件
JP2022156352A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1840305A (zh) * 2005-03-24 2006-10-04 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的制造方法及蜂窝结构体
CN101069859A (zh) * 2006-03-30 2007-11-14 日本碍子株式会社 蜂窝状结构及其制造方法
CN101568416A (zh) * 2006-12-28 2009-10-28 日本碍子株式会社 封孔蜂窝结构体的制造方法
CN101573216A (zh) * 2007-01-05 2009-11-04 日本碍子株式会社 封孔蜂窝结构体的制造方法
CN101585003A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN101585000A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN102160945A (zh) * 2010-02-15 2011-08-24 日本碍子株式会社 蜂窝过滤器的制造方法
CN102481503A (zh) * 2009-09-04 2012-05-30 日立金属株式会社 陶瓷蜂窝构造体及其制造方法
CN104395576A (zh) * 2012-03-30 2015-03-04 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的发热方法
CN204200312U (zh) * 2013-09-26 2015-03-11 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
EP2915791A2 (en) * 2014-03-04 2015-09-09 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006255542A (ja) 2005-03-16 2006-09-28 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体
JP4607689B2 (ja) 2005-07-07 2011-01-05 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
WO2007091688A1 (ja) * 2006-02-10 2007-08-16 Ngk Insulators, Ltd. ハニカムセグメント、ハニカム構造体及びその製造方法
WO2008114636A1 (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム構造体及びそれに用いるコーティング材
JP2010001205A (ja) * 2008-05-20 2010-01-07 Ibiden Co Ltd ハニカム構造体
JP2012206080A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Ngk Insulators Ltd ハニカムフィルタ

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1840305A (zh) * 2005-03-24 2006-10-04 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的制造方法及蜂窝结构体
CN101069859A (zh) * 2006-03-30 2007-11-14 日本碍子株式会社 蜂窝状结构及其制造方法
CN101568416A (zh) * 2006-12-28 2009-10-28 日本碍子株式会社 封孔蜂窝结构体的制造方法
CN101573216A (zh) * 2007-01-05 2009-11-04 日本碍子株式会社 封孔蜂窝结构体的制造方法
CN101585003A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN101585000A (zh) * 2008-05-20 2009-11-25 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN102481503A (zh) * 2009-09-04 2012-05-30 日立金属株式会社 陶瓷蜂窝构造体及其制造方法
CN102160945A (zh) * 2010-02-15 2011-08-24 日本碍子株式会社 蜂窝过滤器的制造方法
CN104395576A (zh) * 2012-03-30 2015-03-04 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的发热方法
CN204200312U (zh) * 2013-09-26 2015-03-11 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
EP2915791A2 (en) * 2014-03-04 2015-09-09 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb structure

Also Published As

Publication number Publication date
US20170252737A1 (en) 2017-09-07
JP6581926B2 (ja) 2019-09-25
DE102017002067A1 (de) 2017-09-07
JP2017159197A (ja) 2017-09-14
CN107159316A (zh) 2017-09-15
DE102017002067B4 (de) 2023-12-21
US10562019B2 (en) 2020-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9289711B2 (en) Plugged honeycomb structure
EP2343113B1 (en) Honeycomb structure
CN107159316B (zh) 蜂窝结构体
US9101865B2 (en) Honeycomb structure and manufacturing method of the same
EP2363191A1 (en) Method for manufacturing honeycomb filter
EP2910291A2 (en) Honeycomb structure
US9957861B2 (en) Honeycomb filter
EP2698191B1 (en) Plugged honeycomb structure
EP2712669A1 (en) Honeycomb catalyst body
US10765986B2 (en) Plugged honeycomb structure
US11058983B2 (en) Honeycomb filter
CN108568209B (zh) 蜂窝结构体
US10857499B2 (en) Plugged honeycomb structure
JP2018167200A (ja) ハニカムフィルタ
EP2698190A1 (en) Plugged Honeycomb Structure
CN108568159B (zh) 蜂窝结构体
CN107224813B (zh) 蜂窝过滤器
US11085342B2 (en) Honeycomb filter
JP2013202532A (ja) ハニカムフィルタ
JP2019171244A (ja) ハニカムフィルタ
CN111749761B (zh) 蜂窝过滤器
CN111744287B (zh) 蜂窝结构体
US20230405505A1 (en) Honeycomb filter
CN218166340U (zh) 蜂窝过滤器
US11590444B2 (en) Honeycomb filter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant