CN108503372A - 陶瓷体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是提供陶瓷体的制造方法，其在用于制造陶瓷体的烧成工序中适当地控制烧成炉的炉内空间的氧浓度，抑制了裂缝的产生。陶瓷体的制造方法具备在烧成炉(20)内烧成的烧成工序，烧成工序中，将达到陶瓷成形体的烧成温度为止的升温过程分成多个温度区域，该多个温度区域包括：包含升温开始点的第一温度区域(28)、与至少第一温度区域(28)相比为高温的第二温度区域(29)及与第二温度区域(29)相比为高温的第三温度区域(30)，上述方法进一步具备氧浓度调整工序：将第一温度区域(28)中的第一氧浓度(V1)、第二温度区域(29)中的第二氧浓度(V2)及第三温度区域(30)中的第三氧浓度(V3)分别单独调整。

Description

陶瓷体的制造方法

技术领域

本发明涉及陶瓷体的制造方法。更具体而言，涉及在制造蜂窝结构体等陶瓷体时的烧成工序中，用于抑制裂缝(烧成龟裂)的产生的陶瓷体的制造方法。

背景技术

以往，陶瓷体被用在各种产业技术领域中，例如，作为陶瓷体的一种的陶瓷制蜂窝结构体被用于汽车废气净化用催化剂载体、柴油颗粒过滤器、汽油颗粒过滤器或燃烧装置用蓄热体等广泛用途中。陶瓷制蜂窝结构体(以下，简称为“蜂窝结构体”。)如下制造：使用挤出成形机将以预定的配合比率调制成的成形材料(坯土)挤出成形为所希望的蜂窝形状，将所得的蜂窝成形体(陶瓷成形体)进行生坯切断、干燥和精切断后，经过在高温烧成的烧成工序来制造。另外，根据需要，有时也作为封孔蜂窝结构体来制造，该封孔蜂窝结构体中设置有将蜂窝结构体的端面的孔格的开口部按照预定的配设基准进行封孔而成的多个封孔部。

在上述烧成工序中，蜂窝成形体以一侧端面朝向下方的状态被载置在搁板上，与该搁板一起投入到烧成炉内。这里，烧成炉主要使用炉内空间沿长度方向延伸的连续烧成炉(“隧道窑”)，从投入口到排出口之间的炉内空间被调整为预定的炉内温度，通过使蜂窝成形体在该炉内空间沿水平方向输送，从而进行蜂窝成形体的烧成(例如，参照专利文献1～4。)。

此时，炉内空间设定为按照预先规定好的升温速度从投入口起慢慢变为高温的烧成温度。例如，在以堇青石作为主成分的蜂窝结构体的情况下，其烧成温度在1200℃～1500℃的范围内设定。即，调整从投入口的室温附近的温度直至达到1200℃以上的烧成温度为止的时间、搁板的输送速度、以及输送距离等。另一方面，在高温的烧成温度下的烧成完成后，慢慢使炉内温度降低，从而进行烧成后的蜂窝结构体的冷却直至能够从排出口取出的温度。

这里，作为成形材料(坯土)，在使用上述那样的以堇青石作为主成分的氧化物系陶瓷的情况下，炉内空间被调整为大气气氛下，另一方面，在使用碳化硅等非氧化物陶瓷的情况下，为了防止氧化而被调整为用氩气等非活性气体对炉内空间进行了置换的非活性气体气氛下。这里，在本说明书中，特别是对在包含氧的大气气氛下实施烧成的陶瓷体的制造方法进行说明。进一步，只要没有特别指明，以下，作为陶瓷成形体以蜂窝形状的蜂窝成形体为例，作为陶瓷体以蜂窝结构体为例进行说明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2001-524450号公报

专利文献2：日本特表2001-524451号公报

专利文献3：日本特表2001-525531号公报

专利文献4：日本特表2001-527202号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在包含氧的大气气氛下进行蜂窝成形体的烧成的情况下，有发生下述记述的不良状况的可能性。即，在构成蜂窝成形体的成形材料(坯土)中，包含例如造孔材、有机粘合剂等各种成分。因此，在将蜂窝成形体升温至高温的烧成温度的升温过程中，有时成形材料中的一部分分解，发生放热反应，或因为是可燃物而燃烧，或蜂窝成形体所包含的多种有机物、来源于有机物的残碳成分同时燃烧。

因此，升温中途的蜂窝成形体的温度有时会急剧上升。特别是，热易于隐藏(不易放热)的成形体内部(中心部)的温度有时会急剧变高。其结果是，在蜂窝成形体的表面和内部之间产生温度差，由此烧成后的蜂窝结构体产生龟裂(裂缝、烧成龟裂)的可能性变高。特别是，在作为汽油车用的颗粒过滤器使用的GPF(Gasoline Particulate Filter，汽油颗粒物过滤器)用的蜂窝结构体等的气孔率高，例如，在包含2.5％以上的造孔材的蜂窝结构体的情况下，已知在约200℃附近可观察到来源于上述有机粘合剂等有机物(可燃物)的急剧的放热峰，并已知在约300℃附近可观察到来源于上述造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的急剧的放热峰。此外已知，在来源于上述有机粘合剂等有机物(可燃物)的放热峰和来源于上述造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的放热峰重合的情况下，可观察到更大的放热峰。

已知用于控制并抑制这样的由于升温过程中的温度差而产生的裂缝的发生的技术。即，能够通过调整达到烧成温度为止的升温速度、输送距离来将急剧的放热峰抑制到某种程度。或者，已知如下技术：通过在烧成工序时向烧成气氛中导入富含二氧化碳的气体，或者，将不含氟的低氧气体导入到烧成气氛，从而能够稳定地生产无裂缝的陶瓷制蜂窝结构体(参照上述专利文献1～4等)。

然而，炉内空间中的升温速度、输送距离等的调整会使蜂窝成形体的输送速度降低、达到烧成温度为止的炉内空间的输送距离延长，烧成工序与以往相比有变长的可能性。其结果是，使蜂窝结构体的生产率降低，进一步也担心因为生产率的降低而导致制造成本增加。

本申请申请人对上述课题反复进行了深入研究，结果发现，通过在从室温附近的温度达到高温的烧成温度为止的升温过程中，适当地控制炉内空间的氧浓度，从而可以抑制由在特定的温度范围内产生的有机粘合剂等可燃物的燃烧造成的急剧的放热峰、由造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的燃烧造成的急剧的放热峰的发生。由此，可期待抑制升温过程中的裂缝的产生，并抑制制造效率降低、制造成本上升的效果。

因此，本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其课题是提供在用于制造蜂窝结构体等陶瓷体的烧成工序中，适当地控制烧成炉的炉内空间的氧浓度，抑制了裂缝的产生的陶瓷体的制造方法。

用于解决课题的方法

根据本发明，提供解决了上述课题的陶瓷体的制造方法。

[1]一种陶瓷体的制造方法，其是具备将陶瓷成形体在烧成炉内烧成的烧成工序的陶瓷体的制造方法，上述烧成工序中，将达到上述陶瓷成形体的烧成温度为止的升温过程分成多个温度区域，上述多个温度区域包括：包含升温开始点的第一温度区域、与上述第一温度区域相比为高温的第二温度区域、以及与上述第二温度区域相比为高温的第三温度区域，上述陶瓷体的制造方法进一步具备下述氧浓度调整工序：将上述第一温度区域中的第一氧浓度调整为7～21vol％的范围，并且，将上述第二温度区域中的第二氧浓度的最大值调整为比上述第一氧浓度的最大值低的3～11vol％的范围，并且，将上述第三温度区域中的第三氧浓度的最大值调整为比上述第一氧浓度的最大值低的3～11vol％的范围。

[2]根据上述[1]所述的陶瓷体的制造方法，上述烧成炉使用下述连续烧成炉，该连续烧成炉具有投入口和排出口，并能够一边使上述陶瓷成形体在从上述投入口到上述排出口之间的炉内空间输送一边进行烧成，上述第一温度区域包含上述投入口作为上述升温开始点，上述第二温度区域与上述第一温度区域相比位于上述陶瓷成形体的输送下游侧，上述第三温度区域与上述第二温度区域相比位于上述陶瓷成形体的输送下游侧。

[3]根据上述[1]或[2]所述的陶瓷体的制造方法，上述氧浓度调整工序中，将上述第一氧浓度的最小值调整为8vol％以上，并且，将上述第二氧浓度的最大值调整为8vol％以下。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述氧浓度调整工序中，将上述第三氧浓度的最大值调整为6～10vol％。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述第一温度区域的上限值被调整到250℃±50℃的温度范围。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述氧浓度调整工序中，将上述第三温度区域中的上述第三氧浓度的最大值调整得比上述第二氧浓度的最大值低，上述第三温度区域的下限值被调整到400℃±50℃的温度范围。

[7]根据上述[1]～[5]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述氧浓度调整工序中，将上述第三温度区域中的上述第三氧浓度的最大值调整得比上述第二氧浓度的最大值高，上述第三温度区域的下限值被调整到400℃±50℃的温度范围。

[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述氧浓度调整工序中，将上述第一氧浓度以随着接近于上述第二温度区域而逐渐或阶段性降低的方式调整。

[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的陶瓷体的制造方法，上述陶瓷体为蜂窝结构体。

发明的效果

根据本发明的陶瓷体的制造方法，通过将达到烧成温度为止的升温过程分成至少三个的多个温度区域，并调整各个温度区域中的氧浓度，从而能够抑制烧成工序中的陶瓷成形体的急剧的温度上升，并抑制裂缝的产生。

附图说明

图1是示意性示出本发明的一个实施方式的陶瓷体的制造方法所使用的烧成炉、以及将升温过程分割成多个温度区域的例子的说明图。

图2是表示本发明的一个实施方式的陶瓷体的制造方法中的、升温过程中的经过时间与蜂窝成形体的内部温度的相关关系的图。

图3是表示图2中的经过时间和蜂窝成形体的内部温度与炉内温度之差(ΔT)的相关关系的图。

符号的说明

10：蜂窝成形体(陶瓷成形体)，11a：一侧端面，11b：另一侧端面，12：搁板，20：烧成炉，21：投入口，22：排出口，23：炉内空间，24：升温区间，25：烧成区间，26：蜂窝结构体，27：冷却区间，28：第一温度区域，28a：升温开始点，28b：第一温度区域的终点，29：第二温度区域，29a：第二温度区域的终点，30：第三温度区域，C：输送方向，G：调整用气体，P：气体供给管，V1：第一氧浓度，V2：第二氧浓度，V3：第三氧浓度。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的陶瓷体的制造方法的实施方式进行详述。另外，本发明的陶瓷体的制造方法不限定于以下的实施方式，只要不超出本发明的范围，就能够加入各种设计的变更、修正和改良等。

本发明的一个实施方式的蜂窝结构体的制造方法(相当于陶瓷体的制造方法)主要具备下述工序而构成：将以预定的配合比率调制成的成形材料(坯土)挤出成形蜂窝成形体10的成形工序，所述蜂窝成形体10具有划分形成多个孔格(未图示)的隔壁(未图示)，所述多个孔格从一侧端面11a延伸至另一侧端面11b并成为流体的流路；将蜂窝成形体10的一侧端面11a侧和另一侧端面11b侧的各个孔格(未图示)的开口按照预定的配设基准进行封孔的封孔部形成工序；在将通过封孔部形成工序而设置有封孔部的蜂窝成形体10的另一侧端面11b侧朝向下方的状态下载置于搁板12的载置工序；将载置于搁板12的蜂窝成形体10从烧成炉20的投入口21朝着排出口22输送的输送工序；以及将通过输送工序在烧成炉20的炉内空间23输送的蜂窝成形体10在预定的烧成温度烧成的烧成工序。另外，虽然上述示出了在对蜂窝成形体10设置封孔部后，在高温进行烧成的实施方式，但不限定于此，也可以在实施烧成工序后进行设置封孔部的封孔工序。

这里，由于成形工序、封孔部形成工序、载置工序和输送工序是以往的蜂窝结构体的制造方法中周知的工序，因此省略详细说明。此外，通过将上述蜂窝成形体10进行烧成而获得的“蜂窝结构体26”相当于本发明中的陶瓷体。

烧成工序所使用的烧成炉20，例如，可以使用如图1示意性示出地那样，呈中空状的隧道结构，并在一端侧设置有投入口21和在另一端侧设置有排出口22的所谓“隧道窑”或者“辊道窑”等。这里，被耐火性原材料的炉壁包围的、从投入口21到排出口22的空间为“炉内空间23”。另外，在本实施方式的陶瓷体的制造方法中，使用如上所示那样的具备投入口21和排出口22，并能够一边使蜂窝成形体10输送一边进行烧成的烧成炉20(所谓“连续烧成炉”)在以下进行说明，但不限定于此。即，也可以使用投入口和排出口相同的所谓“单独窑(梭动窑)”那样的结构的烧成炉。在该情况下，不需要将投入到烧成炉内的蜂窝成形体沿水平方向输送至预定场所的输送工序(输送单元)。进一步，只要具备在从室温附近直至到达烧成温度为止的升温过程中能够任意调整烧成炉的炉内空间中的氧浓度的机构即可。

根据本实施方式的陶瓷体的制造方法，通过使用配置在烧成炉20的炉内空间23中的周知的输送单元，从而载置在搁板12上的蜂窝成形体10以一定的输送速度沿与水平方向一致的输送方向C从投入口21输送到排出口22。这里，在本实施方式中，为了简化图示，将投入口21和排出口22配置在一条直线上，示出了长条形状的炉内空间23，但不限定于此，可以任意变更输送路径。

烧成炉20的炉内空间23将从一端侧的投入口21直至到达另一端侧的排出口22为止的空间分割成多个区间而形成。即，具备：从投入口21升温至达到用于烧成蜂窝成形体10的烧成温度为止的区间(升温区间24)；位于升温区间24的下游侧，维持一定的烧成温度，将蜂窝成形体10进行烧成的区间(烧成区间25)；以及将烧成后的蜂窝结构体26慢慢冷却至能够从排出口22取出的温度为止的区间(冷却区间27)(参照图1)。这里，升温区间24相当于使炉内温度从室温附近升高至达到烧成温度的本发明中的“升温过程”。该升温区间24、烧成区间25和冷却区间27的各个区间长度可以根据蜂窝成形体10的输送速度、烧成温度、构成烧成对象的蜂窝成形体10的成形材料的成分等而任意地变更。

进一步，在本实施方式的蜂窝结构体的制造方法中，相当于上述升温区间24的升温过程可以进一步分割为多个区域。具体而言，至少包含：以投入口21作为升温开始点28a的第一温度区域28；与第一温度区域28相比位于蜂窝成形体10的输送下游侧，与该第一温度区域28的终点28b连接，且与第一温度区域28相比为高温的第二温度区域29；以及与第二温度区域29相比位于蜂窝成形体10的输送下游侧，与该第二温度区域29的终点29a连接，且与第二温度区域29相比为高温的第三温度区域30(参照图1)。这里，第三温度区域30与烧成区间25连接。

这里，本实施方式的蜂窝结构体的制造方法进一步具备氧浓度调整工序，该氧浓度调整工序调整第一温度区域28中的炉内空间23的氧浓度(第一氧浓度V1)、第二温度区域29中的炉内空间23的氧浓度(第二氧浓度V2)、以及第三温度区域30中的炉内空间23的氧浓度(第三氧浓度V3)。另外，第二温度区域29不一定需要与第一温度区域28的终点28b连接，该终点28b也可以与第二温度区域29的起点(未图示)分开。同样地，第三温度区域30不一定需要与第二温度区域29的终点29a连接，该终点29a也可以与第三温度区域30的起点(未图示)分开。

关于氧浓度调整工序中的各氧浓度V1、V2、V3的具体调整方法，例如，可以通过设置与炉内空间23的升温区间24的各温度区域28、29、30分别连通的多个气体供给管P，从该气体供给管P供给用于使各温度区域28、29、30的氧浓度V1、V2、V3变化的调整用气体G来进行。这里，炉内空间23由于对外部(大气)开放，因此在不供给上述调整用气体G的情况下或使用大气作为调整用气体G的情况下，炉内空间23的各温度区域28、29、30成为与大气下相同的氧浓度(约21vol％)。

进一步，在本实施方式的蜂窝结构体的制造方法中，烧成炉20在炉内空间23中，达到烧成温度为止的升温区间24被分割成多个温度区域28、29、30，并且可以任意地调整各个温度区域28、29、30中的氧浓度V1、V2、V3。另外，关于升温区间24中的温度区域28等，不限定于上述三个，只要具有至少二个区域28、29即可，此外，也可以分割为四个以上的多个温度区域。

由此，在蜂窝成形体10的烧成时，从室温附近的投入口21投入的蜂窝成形体10在达到预定的烧成温度(例如，1400℃等)为止的升温过程中，一边分别通过氧浓度不同的区域一边进行升温。

如果对升温过程中的各区域28、29、30的氧浓度V1、V2、V3的调整进行表示，则可以将第一温度区域28的第一氧浓度V1调整为7～21vol％(大气下的氧浓度)的范围，进一步将第二温度区域29的第二氧浓度V2的最大值调整为比所设定的第一氧浓度V1的最大值低的3～11vol％的范围(V1＞V2)。另外，也可以将第一氧浓度的最小值调整为8vol％以上，并且，将第二氧浓度的最大值调整为8vol％以下。

如果进一步具体地说明，则例如，可以将第一氧浓度V1调整为大气下的氧浓度(21vol％)，将第二氧浓度V2的最大值设定为小于该大气下的氧浓度(3vol％、8vol％、11vol％等)。由此，在以投入口21作为升温开始点28a、温度较低的第一温度区域28中，在与通常的大气下同样的氧浓度(第一氧浓度V1)下实施升温，在成为稍微高温的第二温度区域29中将氧浓度设定为比大气下低的第二氧浓度V2，进行直到烧成温度的升温。

其结果是，可以使构成蜂窝成形体10的成形材料所包含的有机粘合剂等有机物的放热反应、燃烧反应在第一温度区域发生，使发生造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的放热反应、燃烧反应的阶段包含于第二温度区域29，从而在炉内空间23的氧浓度低的状态下，发生与造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的放热反应、燃烧反应有关的放热反应等。由此，由于氧比通常的大气下少，因此放热反应变得缓慢，或有机粘合剂、造孔材等不会一次性燃烧。其结果是，引起急剧的温度上升的可能性变低，能够抑制急剧的放热峰的产生。另外，在不使用上述那样的烧成炉20(连续烧成炉)而使用“单独窑”那样的烧成炉的情况下，例如，可以根据自室温附近开始升温的时刻起算的经过时间、预先规定的温度等，分别将第一温度区域和第二温度区域分开。

这里，需要将第二氧浓度V2的最大值设定为比作为通常的大气的氧浓度的21vol％低的、3～11vol％的范围。即，在第二氧浓度的最大值低于3vol％的情况下，有机粘合剂等有机物或造孔材等的烧剩的烟灰(残碳成分)的燃烧变得难以在第二温度区域29进行。即，在升温区间24中有机粘合剂等的除去需要时间，蜂窝成形体10的烧成工序需要大量时间，导致制造效率降低、制造成本上升等不良状况。

另一方面，在第二氧浓度V2的最大值高于11vol％的情况下，与通常的大气下的氧浓度(约21vol％)之差没那么大，难以产生与大气下的烧成的差别。因此，有急剧的放热峰等变得易于产生，产生裂缝等不会充分发挥本发明的效果的可能性。因此，将第二氧浓度V2的最大值抑制到上述范围内是特别有用的。

这里，根据本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，第一温度区域28可以从投入口21附近的室温开始将上限值设定为250℃±50℃的温度范围。即已知，上述的有机粘合剂等有机物(可燃物)一般在氧存在下在约200℃左右燃烧。因此，通过将第一温度区域28的上限值设定为250℃左右的温度，从而使得急剧燃烧的造孔材等的残碳成分的燃烧温度区域包含于第二温度区域29。如上所述，第二温度区域29的第二氧浓度V2的最大值被设定得比第一温度区域28的第一氧浓度V1的最大值低。其结果，能够抑制急剧的放热峰的产生。

进一步，根据本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，具备与第二温度区域29的终点29a连接的第三温度区域30。此时，第三氧浓度V3的最大值可以调整为比第一氧浓度V1的最大值低的3～11vol％的范围。进一步，只要第三氧浓度V3的最大值满足上述条件(V1＞V3)，就可以是被设定为与第二氧浓度V2相同的氧浓度(V2＝V3)，或者，被设定得比第二氧浓度V2低(V2＞V3)，或者，被设定得比第二氧浓度V2高(V2＜V3)中的任一种。进一步，第三温度区域30的下限值被设定为400±50℃的温度范围。此外，第三温度区域30的上限值被设定为600±50℃的温度范围。

进一步，第一氧浓度V1可以按照随着接近于第二温度区域29而逐渐或阶段性降低的方式被设定。在进行实际的蜂窝成形体10的烧成时，炉内空间23的各个温度区域28、29的氧浓度不均匀，随着进入到炉内空间23的内部，氧浓度慢慢变化。因此，特别是，可以使第一温度区域28中的氧浓度随着接近于第二温度区域29，换言之，随着接近于第一温度区域28的终点28b，慢慢地逐渐变化或者阶段性变化，来调整氧浓度。

如上所述那样，根据本实施方式的蜂窝结构体的制造方法，在烧成蜂窝成形体10(陶瓷成形体)的烧成工序中，可以将使蜂窝成形体10升温直到烧成温度的升温区间24中的烧成炉20的炉内空间的氧浓度分别变更。特别是，通过以构成蜂窝成形体10的成形材料所包含的有机物在约200℃左右烧剩的残碳成分开始燃烧的300℃左右为界，将250±50℃以上的第二温度区域29中的第二氧浓度的最大值抑制得比通常的大气下低，从而能够使来源于有机物的残碳成分的燃烧反应、放热反应变得缓慢。其结果是，不会产生蜂窝成形体10的内部和外部的显著的温度差。

由此，能够抑制烧成时的裂缝产生，能够进行稳定的蜂窝成形体的烧成，能够获得制品品质稳定的蜂窝结构体。另外，在本实施方式中，示出的是制造蜂窝结构体作为陶瓷体，但不限定于此，由陶瓷成形体通过烧成而获得除蜂窝形状以外的其他陶瓷体的情况也当然可以适用本发明。

以下，对本发明的陶瓷体的制造方法的实施例进行说明，但本发明的陶瓷体的制造方法不限定于这些实施例。

实施例

1.蜂窝成形体

以预先规定好的配合比率调制以堇青石作为主成分的成形材料(坯土)，使用周知的挤出成形机进行挤出成形，获得了大致圆柱状的蜂窝成形体。这里，蜂窝成形体的隔壁厚度为8mil(0.2032mm)，每1平方英寸的孔格的数目(cpsi：cells per square inches)为300cpsi，蜂窝直径为144mm，蜂窝长度为152mm。进一步，设置有将所得的蜂窝成形体的孔格的开口部按照预定的配设基准进行封孔而成的多个周知的封孔部。即，蜂窝成形体为“封孔蜂窝成形体”。

2.蜂窝成形体的升温

使用能够将升温过程分割成多个温度区域，并且能够任意调整各个温度区域中的氧浓度的烧成炉，将所得的蜂窝成形体进行烧成。另外，本实施例中，使用投入口和排出口相同的电炉，模拟地再现隧道窑、辊道窑等连续烧成炉。通过使用该电炉(烧成炉)，能够将从室温附近至达到烧成温度为止的升温过程(升温区间：参照图1)分成第一温度区域、第二温度区域、第三温度区域和第四温度区域(未图示)的四个温度区域。另外，各温度区域的分割可以通过从开始升温起算的经过时间和温度来任意地调整。

第一温度区域以从室温附近起基于预定的升温程序慢慢升温并达到250℃的方式形成。进一步，第二温度区域以从第一温度区域的终点(300℃)起慢慢升温并达到350℃的方式形成。此外，第三温度区域以从第二温度区域的终点(400℃)起慢慢升温并达到600℃的方式形成。另外，第四温度区域以从600℃起慢慢升温直到烧成温度(例如，1400℃)为止的方式调整。

3.关于实施例1～8和比较例1～6

如上所述，在将相同的蜂窝成形体和烧成炉中的温度区域设定为相同条件后，使各温度区域中的氧浓度(vol％)分别变化，进行蜂窝成形体的烧成。

对各实施例和比较例详细地说明的话，则实施例1～4中将第一温度区域中的氧浓度(第一氧浓度)设定为与大气压下相同的21vol％，使之后的第二温度区域中的第二氧浓度为3vol％、5vol％、8vol％和11vol％，在使第二氧浓度比第一氧浓度低的条件(V1＞V2)下进行烧成。进一步，实施例1～4中，使第三温度区域中的第三氧浓度比第一氧浓度低，并且，在与第二氧浓度相同的条件(V2＝V3)下进行。

另一方面，实施例5～8中，使第一温度区域中的第一氧浓度从18vol％慢慢下降，分别降低到8vol％(实施例5)、7vol％(实施例6)、10vol％(实施例7)和12vol％(实施例8)。进一步，满足使第二氧浓度的最大值比各个第一氧浓度的最大值低的条件(V1＞V2)。进一步，关于第三温度区域中的第三氧浓度的最大值，实施例5中，满足使第三氧浓度的最大值比第二氧浓度的最大值低的条件(V2＞V3)，另一方面，实施例6～8中，满足使第三氧浓度的最大值比第二氧浓度的最大值高的条件(V2＜V3)。

与此相对，比较例1～6中，脱离了本发明中的氧浓度的条件，比较例1中，将第一温度区域、第二温度区域和第三温度区域的各氧浓度的最大值设定成与通常的大气下的烧成条件相同的21vol％。进一步，比较例2、3中，使第二温度区域和第三温度区域中的氧浓度的最大值为14vol％或18vol％。即，是用于确定第二温度区域等中的氧浓度的最大值的比较例。

另一方面，比较例4中将第一温度区域～第三温度区域中的氧浓度的最大值都设定为11vol％。进一步，比较例5是使第二氧浓度和第三氧浓度的最大值比第一氧浓度的最大值高的条件(V1＜V2)，另一方面，比较例6是使第二氧浓度的最大值比第一氧浓度的最大值低，并且，使第三氧浓度的最大值与第一氧浓度的最大值相同。

将上述实施例1～8和比较例1～6的实验条件、以及放热峰时的蜂窝成形体的内部温度与炉内温度之差(ΔT)、以及放热峰时的氧浓度的最大值(vol％)的值、以及评价结果示于下述表1中。另外，对于评价，通过目视检查确认烧成完成后的蜂窝结构体，将无裂缝(烧成龟裂)的情况设为“A”，将虽然能够确认到存在微小裂缝但没有外观上的问题的情况设为“B”，将存在裂缝的情况设为“C”来进行评价。进一步，关于实施例2～3和比较例1，将显示升温区间中的烧成时间与蜂窝成形体的内部温度的相关关系的图示于图2中，将表示升温区间中的烧成时间、和蜂窝成形体的内部温度与炉内温度之差(ΔT)的相关关系的图示于图3中。

[表1]

4.结果和考察

(1)关于实施例1～4、比较例1～3

如表1和图2、3所示那样，即使是第一温度区域的最大值与大气下相同的氧浓度，通过将之后的第二温度区域和第三温度区域的最大值设定为11vol％以下的氧浓度，也能够将放热峰的ΔT抑制得低，能够获得良好的评价。与此相对，如比较例1～3所示那样，在第二温度区域的最大值高于11vol％的条件下，确认到ΔT显著变高。此外，即使第二温度区域和第三温度区域的氧浓度的最大值为相同的11vol％时，第一氧浓度的最大值为大气下的实施例4中也确认到ΔT的值被抑制。这是因为在第二温度区域急剧地燃烧的造孔材等的残碳成分的燃烧区域和在第一温度区域燃烧的粘合剂等有机物的燃烧时机不重叠，证明第一氧浓度高是良好的。与此相对，如比较例1～3的结果所示那样，升温过程中不使氧浓度变化(比较例1)，或者第二氧浓度相对于第一氧浓度的变化小的情况(比较例2、3)，都不能获得良好的结果。

(2)关于实施例5～8

如表1所示那样，即使不使第一温度区域、第二温度区域和第三温度区域的各氧浓度的最大值急剧地变化，而使其慢慢降低，也能够抑制急剧的放热峰的产生。因此，确认到即使在实际的制造条件下本发明也是有用的。但是，与实施例1～4相比，ΔT的值变大(未图示)。因此显示出优选第一氧浓度尽量高(与大气接近)。此外，只要ΔT的值为100℃左右程度，就可以认为没有实用上的问题。

(3)关于比较例4

即使在从升温区间的最初的第一温度区域开始就保持低氧浓度的状态的情况下，如果第二氧浓度和第三氧浓度相对于第一氧浓度没有变化，则也不能确认到获得良好的结果。

(4)关于比较例5和比较例6

在使第二温度区域的氧浓度的最大值比第一温度区域高的情况下(比较例5)，再次确认到不能获得本发明的效果。此外，即使在使第二氧浓度比第一氧浓度低以便与本发明的规定一致的情况下，如果第三氧浓度再次变为第一氧浓度以上，则也确认到不能获得良好的结果(比较例6)。

如上述所示那样，在本发明的陶瓷体的制造方法中满足所规定的氧浓度的条件的实施例(实施例1～8)中，都确认到作为没有裂缝的产生、或者几乎没有裂缝的产生的制造方法是有效的，本发明中规定的各氧浓度的范围的有益性的得到认可。

产业可利用性

本发明的陶瓷体的制造方法可以在用于制造作为汽车废气净化用催化剂载体等而使用的陶瓷制蜂窝结构体的烧成工序中特别有用地使用。

Claims (9)

1.一种陶瓷体的制造方法，其是具备将陶瓷成形体在烧成炉内烧成的烧成工序的陶瓷体的制造方法，

所述烧成工序中，将达到所述陶瓷成形体的烧成温度为止的升温过程分成多个温度区域，所述多个温度区域包括：包含升温开始点的第一温度区域、与所述第一温度区域相比为高温的第二温度区域、以及与所述第二温度区域相比为高温的第三温度区域，

所述陶瓷体的制造方法进一步具备下述氧浓度调整工序：将所述第一温度区域中的第一氧浓度调整为7～21vol％的范围，并且，将所述第二温度区域中的第二氧浓度的最大值调整为比所述第一氧浓度的最大值低的3～11vol％的范围，并且，将所述第三温度区域中的第三氧浓度的最大值调整为比所述第一氧浓度的最大值低的3～11vol％的范围。

2.根据权利要求1所述的陶瓷体的制造方法，所述烧成炉使用下述连续烧成炉，该连续烧成炉具有投入口和排出口，并能够一边使所述陶瓷成形体在从所述投入口到所述排出口之间的炉内空间输送一边进行烧成，

所述第一温度区域包含所述投入口作为所述升温开始点，

所述第二温度区域与所述第一温度区域相比位于所述陶瓷成形体的输送下游侧，

所述第三温度区域与所述第二温度区域相比位于所述陶瓷成形体的输送下游侧。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷体的制造方法，所述氧浓度调整工序中，将所述第一氧浓度的最小值调整为8vol％以上，并且，将所述第二氧浓度的最大值调整为8vol％以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述氧浓度调整工序中，将所述第三氧浓度的最大值调整为6～10vol％。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述第一温度区域的上限值被调整到250℃±50℃的温度范围。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述氧浓度调整工序中，将所述第三温度区域中的所述第三氧浓度的最大值调整得比所述第二氧浓度的最大值低，

所述第三温度区域的下限值被调整到400℃±50℃的温度范围。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述氧浓度调整工序中，将所述第三温度区域中的所述第三氧浓度的最大值调整得比所述第二氧浓度的最大值高，

所述第三温度区域的下限值被调整到400℃±50℃的温度范围。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述氧浓度调整工序中，将所述第一氧浓度以随着接近于所述第二温度区域而逐渐或阶段性降低的方式调整。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的陶瓷体的制造方法，所述陶瓷体为蜂窝结构体。