CN108627017B - 碳化硅质蜂窝结构体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，其能够使烧成炉的工作效率提高，并能够实现烧成用构件的长寿命化。碳化硅质蜂窝结构体的制造方法(1)具备下述烧成工序(S1)：将经挤出成形的包含碳化硅质成分的蜂窝成形体(2)与烧成用构件(3)一起导入烧成炉(4)中并进行烧成，制造碳化硅质蜂窝结构体，烧成用构件(3)使用氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料而形成，烧成工序(S1)进一步具备：非活性气体供给工序(S2)，向烧成炉(4)的炉内空间(5)供给氩气(8)；以及气体添加工序(S3)，向炉内空间(5)添加作为还原性气体(11)的甲烷气体。

Description

碳化硅质蜂窝结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种碳化硅质蜂窝结构体的制造方法。进一步详细地说，涉及一种使烧成炉的工作效率提高，并且能够实现与蜂窝成形体一起导入烧成炉炉内空间中的烧成用构件的长寿命化的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法。

背景技术

以往，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、或者燃烧装置用蓄热体等广泛的用途。陶瓷制蜂窝结构体(以下，简称为“蜂窝结构体”。)如下制造：使用挤出成形机将成形材料(坯土)挤出成所希望的蜂窝形状后，在预定的烧成条件下烧成。这里，作为蜂窝结构体的材料，除了如堇青石质那样热膨胀系数非常小的陶瓷材料以外，有时也使用例如包含碳化硅质成分的耐热性非常高的碳化硅质的陶瓷材料。

特别是，柴油颗粒过滤器由于在将捕集的柴油微粒焚烧而进行再生时暴露于高温，因此往往采用使用了耐热性高的上述碳化硅的碳化硅质蜂窝结构体(Si/SiC蜂窝结构体)。包含碳化硅质成分的陶瓷材料具有耐热性高等优异的优点，但另一方面，热膨胀系数比堇青石质等大，存在因为过滤器的燃烧再生时的高温等而引起热应力破坏的可能性。

为了防止这些不良状况，将过滤器分割成小块来进行制造。例如，通过将挤出成形为四边形状的蜂窝成形体烧成，制作蜂窝单元(蜂窝烧成体)，将所得的多个蜂窝单元组合，利用接合材接合来形成一个大的块状的蜂窝结构体(蜂窝块体)。然后，通过对蜂窝块体的外周面进行磨削加工，在经磨削的外周面涂布外周涂层材料而形成外周壁，从而制造大的蜂窝直径的蜂窝结构体。

此时，将蜂窝成形体烧成的烧成工序中，使用下述三个烧成炉。即，用于将蜂窝成形体中所含的有机物、碳化物等在正式烧成前在较低温度(例如，500℃左右)且在大气下加热而除去的脱粘合剂炉；在脱粘合剂炉之后在高温的烧成温度且在氩气等非活性气体气氛下长时间加热的正式烧成炉；用于在正式烧成炉之后通过在大气下氧化从而在蜂窝烧成体的表面形成保护膜的氧化炉。通过经过采用各个烧成炉进行的烧成工序(脱粘合剂工序、正式烧成工序和氧化工序)，完成作为蜂窝单元的蜂窝烧成体的烧成。

这里，在非活性气体气氛下进行的烧成工序(正式烧成工序)中使用的烧成炉100中，以提高生产率为目的，一次性集中导入多个四棱柱状的蜂窝成形体101(参照图7)。因此，使用将台板102、搁板103、框体104和顶板105等烧成用构件106(所谓“窑具”)层叠而构建的层叠体107，并将多个蜂窝成形体101以并排设置的状态收容于该层叠体107的内部。在该状态下导入烧成炉100的炉内空间108中，实施高温下的烧成。

关于层叠体107的构成，进一步详述而言，在配置于最下部的平板状的台板102上载置矩形状的搁板103，进一步在该搁板103的搁板面(上表面)上将多个蜂窝成形体101以排列的状态载置。然后，将方筒状的框体104以包围所载置的蜂窝成形体101的方式载置于上述搁板面，其中，所述框体以比蜂窝成形体101的成形体高度高的框高度形成。然后，在所载置的框体104的框体上表面上载置新的搁板103。将该操作重复进行，在最上层的框体104的框体上表面上设置顶板105，从而构成将烧成用构件106多层堆叠而得到的层叠体107。如上所述，通过使用框体104，可以构建将所述蜂窝成形体上下载置而得到的层叠体107。

该烧成用构件106(层叠体107)有时使用包含氮化硅(Si₃N₄)等氮化物的氮化物结合碳化硅作为主要材料。包含该氮化物结合碳化硅的烧成用构件106有时因为暴露于烧成工序时的高温而导致其一部分逐渐分解，作为SiO蒸气那样的分解物109而存在于炉内空间108。

分解物109与在调整为氩气等非活性气体气氛下的炉内空间108内残存的氧成分110反应，作为将该氧成分110从炉内空间108除去的所谓“吸氧剂”而发挥作用。其结果是，具备使得烧成炉100的炉内空间108的低氧状态稳定这样的优异的优点。因此，多使用以上述氮化物结合碳化硅为材料的烧成用构件106。

另一方面，进行如下操作：在将如蜂窝成形体那样的陶瓷成形体在非氧化气氛中烧成时，在非活性气体中添加还原性气体。例如，已知如下方法：在由氮化铝成形体制造氮化铝烧结体的方法中，在脱粘合剂处理中使二氧化碳气体混入非活性气体中，进一步，在烧成处理中使氢气混入非活性气体中，在该状态下分别进行烧成处理(参照专利文献1)。

进而，已知如下方法：使烧成气氛均匀，以降低形状、颜色、特性等的偏差为目的，添加降低烧成炉内的氧浓度的物质以制成均匀的陶瓷电子部件(参照专利文献2)，或者，在制造铁氧体烧结体的过程中，在非活性气体与还原性气体的混合气体的气氛下进行烧成(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-007465号公报

专利文献2：日本特开平09-162017号公报

专利文献3：日本特开2008-273809号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，以上述氮化物结合碳化硅为主要成分的烧成用构件(参照图7)的使用存在产生如下所述的不良状况的可能性。即，由于在每个烧成工序中重复使用，分解物109逐渐流出至炉内空间108，因此多次使用后的烧成用构件106与使用开始之前相比，有时其厚度、尺寸等会逐渐变小。其结果是，具有使用氮化物结合碳化硅的烧成用构件106的使用寿命缩短的缺点。

进一步，通过分解得到的分解物109的一部分与残存于烧成炉100的炉内空间108中的氧成分110结合，例如，会生成二氧化硅等反应物111。该二氧化硅等反应物111虽然一部分经过气体排出孔112而从炉内空间108排出至炉外，但存在剩下的部分在烧成炉100的炉壁113等堆积的可能性(参照图7)。

通过该反应物111的堆积，炉内空间108的炉内温度变得不均衡，从而存在难以在稳定的烧成条件下的烧成、或者烧成炉100内部的层叠体107与所堆积的反应物111等接触的可能性。此外，在连续烧成炉的情况下，也成为阻碍收容了蜂窝成形体101的层叠体107的水平方向移动的主要因素。

因此，为了消除上述不良状况，需要定期停止烧成炉的工作，并除去堆积在炉壁113上的二氧化硅等反应物111等作业。其结果是，导致烧成炉100的工作停止，且反应物111的除去作业所花费的操作时间变长，有时导致烧成炉100的工作效率的降低，进一步对蜂窝结构体的制造效率带来很大影响。

另一方面，在专利文献1～3所示的陶瓷成形体的情况下，虽然在非活性气体中添加还原性气体，但这些主要是以烧成后的陶瓷制品的变色、翘曲等主要制品品质的稳定化为目的，并不是用于实现本申请那样的烧成用构件的长寿命化、烧成炉的工作效率的提高，特别是并没有设想碳化硅质蜂窝结构体的制造。

因此，本发明鉴于上述实际情况，将课题设为提供一种碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，所述方法在包含碳化硅质成分的蜂窝结构体的制造中，能够实现烧成工序时的烧成炉的工作效率的提高，并且能够实现烧成时使用的烧成用构件的长寿命化。

用于解决课题的方法

根据本发明，提供以下所示的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法。

[1]一种碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，其具备下述烧成工序：将经挤出成形的包含碳化硅质成分的蜂窝成形体与烧成用构件一起导入烧成炉中并进行烧成，制造碳化硅质蜂窝结构体，

上述烧成用构件使用氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料而形成，

上述烧成工序进一步具备：

向上述烧成炉的炉内空间供给非活性气体的非活性气体供给工序，以及

向上述炉内空间添加还原性气体的气体添加工序。

[2]根据上述[1]所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，其进一步具备生成将上述非活性气体和上述还原性气体混合而得的混合气体的气体混合工序，

上述非活性气体供给工序和上述气体添加工序中，分别供给或添加上述混合气体。

[3]根据上述[1]所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，上述气体添加工序在通过上述非活性气体供给工序将上述炉内空间调整为非活性气体气氛下之后实施。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，上述气体添加工序中，相对于上述非活性气体气氛下的上述炉内空间，添加成为1ppm～5000ppm的气体浓度的上述还原性气体。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，上述还原性气体利用烃气、氢气和一氧化碳气体中的至少任一种。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，上述烧成用构件包含：

载置上述蜂窝成形体的搁板；以及

包围载置于上述搁板的上述蜂窝成形体的周围，并用于将上述蜂窝成形体上下载置的框体。

[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，上述非活性气体为氩气。

发明的效果

根据本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，通过采用使用氧化铝含量为70wt％以上的陶瓷材料的烧成用构件进行烧成工序，且向调整为非活性气体气氛下的炉内空间中添加还原性气体，从而能够减少在炉壁上堆积的反应物的堆积量，并且使烧成炉的工作效率提高。

附图说明

图1是示意性显示本实施方式的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法中的、烧成炉的炉内空间的气体行为的说明图。

图2是示意性显示层叠体、烧成用构件和收容于层叠体的蜂窝成形体的一个例子的分解立体图。

图3是显示含氧化铝的烧成用构件(实施例)和含氮化物结合碳化硅的烧成用构件(比较例)的重量变化率的图表。

图4是显示含氧化铝的烧成用构件(实施例)和含氮化物结合碳化硅的烧成用构件(比较例)的烧成炉炉内压力的变化的图表。

图5是显示由甲烷气体的添加引起的烧成炉内的CO气体浓度的变化的图表。

图6是显示使用含氧化铝的烧成用构件(实施例)和含氮化物结合碳化硅的烧成用构件(比较例)而烧成的蜂窝结构体的初期损失的比较的图。

图7是示意性显示以往的烧成炉的炉内空间的气体行为的说明图。

符号说明

1：制造方法(碳化硅质蜂窝结构体的制造方法)，2、101：蜂窝成形体，3、106：烧成用构件，4、100：烧成炉，5、108：炉内空间，6：蜂窝单元，7、107：层叠体，8：氩气(非活性气体)，9a、9b：气体流路，10：氩气供给部，11：还原性气体，12：还原性气体添加部，13、110：氧成分，14、111：反应物，15、102：台板(烧成用构件)，16、103：搁板(烧成用构件)，16a：搁板面，17、104：框体(烧成用构件)，17a：框体上表面，18、105：顶板(烧成用构件)，19：缺口，20、112：气体排出孔，21、113：炉壁，109：分解物，H1：成形体高度，H2：框高度，S1：烧成工序，S2：非活性气体供给工序，S3：气体添加工序。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法的实施方式进行说明。本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法不限定于以下实施方式，只要不偏离本发明的范围，就可以加以变更、修正、改良等。

本发明的一个实施方式的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法1(以下，简称为“制造方法1”。)涉及烧成处理，用于通过将包含碳化硅质成分的蜂窝成形体2与烧成用构件3一起导入烧成炉4的炉内空间5进行烧成而制造蜂窝单元6(相当于蜂窝烧成体)。

主要如图1所示，本实施方式的制造方法1具备用于制造蜂窝单元6的烧成工序S1，其将从挤出成形机(未图示)挤出成形原料而成形多个四棱柱状的蜂窝成形体2，将所述蜂窝成形体2收容于由烧成用构件3组合而构成的层叠体7的内部，在该状态下以高温的烧成温度(例如，1400℃以上)进行烧成，制造蜂窝单元6。

该烧成工序S1进一步具备：非活性气体供给工序S2，向导入除去了油脂、有机物等的蜂窝成形体2和层叠体7的炉内空间5中供给氩气8(相当于本发明的非活性气体)，将炉内空间5调整为非氧化性的氩气气氛下(相当于本发明的非活性气体气氛下)，其中，所述蜂窝成形体2和层叠体7是从实施作为前工序的脱粘合剂工序的脱粘合剂炉(未图示)中送出的；以及气体添加工序S3，对炉内空间5添加还原性气体11。另外，炉内空间5不限定于调整为氩气气氛下，可以调整为非氧化性的其他稀有气体或氮气等。此外，烧成温度可以根据烧成对象的蜂窝成形体2而任意设定。

这里，对炉内空间5供给氩气8和添加还原性气体11的顺序没有特别限定，也可以为例如，实施生成对于氩气8以预定混合比率添加还原性气体11而得的混合气体(未图示)的气体混合工序(预混合工序)后，将该混合气体供给或添加至炉内空间5。

或者，也可以预先对炉内空间5供给氩气8，在调整为氩气气氛下之后，实施添加还原性气体11的上述气体添加工序S3。除此之外，也可以在将混合气体供给至炉内空间5后，进一步添加还原性气体11。另外，为了简化说明，关于本实施方式的制造方法1，主要基于通过氩气8将炉内空间5调整为氩气气氛下后添加还原性气体11的例子来进行说明。

这里，进行烧成工序S1的烧成炉4具有相对于炉外(大气)闭塞的炉内空间5，并具备：氩气供给部10，其具备与该炉内空间5的一部分连通的气体流路9a，用于向炉内空间5供给氩气8而调整为氩气气氛下；以及还原性气体添加部12，其具备与炉内空间5的一部分连通的气体流路9b，对调整为氩气气氛下的炉内空间5添加还原性气体11。这里，氩气供给部10用于上述的非活性气体供给工序S2，而另一方面，还原性气体添加部12用于上述的气体添加工序S3。另外，在具备上述的气体混合工序的情况下，设置由氩气8和还原性气体11生成混合气体的气体混合部，从该气体混合部向炉内空间5供给混合气体。

另外，进行烧成工序S1(正式烧成工序)的烧成炉4，如图1中示意性显示的那样，可以为所谓的“单独烧成炉(烧成窑)”那样的结构的烧成炉，或也可以为连续烧成炉那样的烧成炉。在单独烧成炉的情况下，为了实施非活性气体供给工序S2，可以具备将炉内空间5进行脱气和减压的减压部等构成。另一方面，在连续烧成炉的情况下，可以使从一个炉开口部导入到炉内空间中的蜂窝成形体2和层叠体7沿水平方向定速移动，同时在直至达到另一炉开口部为止的期间进行正式烧成。在该情况下，以与各个炉开口部连接的方式设置气体置换室。而且，可以进行下述置换处理：利用能够在炉内空间与炉外之间在分别保持开放和气密性的状态下封闭的气密闸门，将气体置换室的室内空间进行脱气和减压，然后填充氩气。

在本实施方式的制造方法1中，相对于调整为氩气气氛下的炉内空间5，将通过气体添加工序S3而添加的还原性气体11调整为1ppm～5000ppm的气体浓度，进一步优选调整为100ppm～2400ppm的气体浓度的范围。

即，还原性气体11是作为所谓的“吸氧剂”发挥作用(详细情况后述)，并可以在烧成工序S1时与残存于炉内空间5的氧成分13反应，使炉内空间5处于稳定的低氧状态的气体即可。这里，在还原性气体11的气体浓度低于1ppm的情况下，无法充分发挥作为上述吸氧剂的效果，另一方面，在气体浓度高于5000ppm的情况下，产生所添加的还原性气体11在炉内空间5直接碳化等不良状况的可能性变高。因此，将还原性气体11的气体浓度规定为上述范围。

进一步，对于通过气体添加工序S3使用还原性气体添加部12添加至炉内空间5中的还原性气体11，没有特别限定，只要是例如甲烷气体、乙烯气体和丙烷气体等烃气、氢气和一氧化碳气体等能够与氧成分13在高温下反应，并形成反应物14的还原性气体即可。此外，也可以为将多种上述各种气体混合而得的还原性气体。这里，在本实施方式的制造方法1中，假设使用甲烷气体作为还原性气体11，进行以下说明。

进一步，导入烧成炉4的炉内空间5中的层叠体7可以使用例如图2所示那样的层叠体。即，层叠体7具有配置于最下部的平板状的台板15、载置于台板15上的矩形的搁板16、以及在该搁板16的搁板面16a(上表面)上以排列的状态并排设置的多个蜂窝成形体2。另外，在本实施方式的制造方法1中，显示使横向4列×纵向2列的合计8个蜂窝成形体2排列在一块搁板16的搁板面16a上的情况。

在本实施方式的制造方法1中，导入炉内空间5的蜂窝成形体2是形成为大致四棱柱状的以碳化硅质成分为主成分的陶瓷制蜂窝成形体，其具有划分形成从一个端面延伸至另一端面的多个孔格的格子状隔壁。该蜂窝成形体2在烧成后成为蜂窝单元，通过将多个蜂窝单元组合可以构建大直径的蜂窝结构体。

然后，将以框高度H2形成的方筒状的框体17按照包围所载置的蜂窝成形体2周围的方式载置于上述搁板面16a，所述框高度H2比四棱柱状的蜂窝成形体2的一边高度(成形体高度H1)高(H2＞H1)。另外，在框体17的下表面，在每边各设置二处用于气体等流通的缺口19。然后，在所载置的框体17的框体上表面17a上载置新的搁板16。

此时，由于框高度H2高于成形体高度H1，因此即使在框体17的框体上表面17a上载置搁板16，蜂窝成形体2的上部与搁板16也不会接触。即，可以在蜂窝成形体2和搁板16之间具有间隙的状态下堆叠烧成用构件3。将该操作重复进行，在最上层的框体17的框体上表面17a设置顶板18，从而构建将烧成用构件3多层堆叠并在内部以排列的状态收容有多个蜂窝成形体2的层叠体7。如上所述，通过使用框体17，可以构建将蜂窝成型体上下载置而得到的层叠体7。

这里，在本实施方式的制造方法1中，构成上述层叠体7的烧成用构件3(台板15、搁板16、框体17和顶板18)分别使用氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料而形成。

根据本实施方式的制造方法1，通过使用氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料作为烧成用构件3(层叠体7)，从而即使在烧成工序S1时暴露于高温的情况下，也不会像由以往的以氮化物结合碳化硅为主成分的陶瓷材料形成的烧成用构件106(参照图7)那样，产生SiO蒸气等分解物109。由此，即使在烧成工序S1中重复使用该烧成用构件3的情况下，也不会产生台板15、搁板16、框体17和顶板18的各构成的厚度变薄、或体积减小等不良状况。

其结果是，与以往相比能够实现烧成用构件3的长寿命化。另外，烧成用构件3不限定于上述的台板15和搁板16等构成，除此之外，只要是与蜂窝成形体2一起导入炉内空间5并暴露于高温的构成，就没有特别限定。此外，烧成用构件3的各构成不需要全部都由氧化铝含有率70wt％以上的陶瓷材料形成，只要至少一部分由上述范围的陶瓷材料形成即可。

然而，在使用氧化铝含有率70wt％以上的陶瓷材料作为烧成用构件3的情况下，有发生下述问题的可能性。即，以往，氮化物结合碳化硅的一部分在高温下分解，产生分解物109，从而该分解物109作为“吸氧剂”而发挥作用，与残存于炉内空间108中的氧成分110反应，生成反应物111。

由此，能够从炉内空间108除去残存的氧成分110，使炉内空间108为稳定的低氧状态。然而，在本实施方式的制造方法1的情况下，在炉内空间5中不存在作为吸氧剂而发挥作用的分解物109，因此无法享受上述效果。因此，有难以将炉内空间5维持为低氧状态的可能性。

因此，本实施方式的制造方法1中，相对于调整为非活性气体气氛下(氩气气氛下)的炉内空间5，以1ppm～5000ppm的气体浓度的范围添加微量的还原性气体11(气体添加工序S3)。该还原性气体11与残存于炉内空间5中的氧成分13反应，生成反应物14，从而能够除去氧成分13，维持稳定的低氧状态。即，将作为吸氧剂而发挥作用的还原性气体11刻意地添加到炉内空间5。

另外，在本实施方式的制造方法1中，作为上述还原性气体11，设想了甲烷气体的使用。因此，通过炉内空间5的氧成分与还原性气体11(甲烷气体)反应，从而作为反应物14而生成一氧化碳气体和氢气。这里，所生成的反应物14为气体，通过在烧成炉4的一部分开口设置的气体排出孔20而排出至烧成炉4的炉外。

即，根据本实施方式的制造方法1，通过将作为吸氧剂发挥作用的还原性气体11边调整添加量边添加，从而可以生成一氧化碳气体、氢气等气体状的反应物14，将其迅速地排出至炉外。

因此，炉内空间5能够维持低氧状态，蜂窝成形体2的烧成条件不会产生偏差，可以制造品质稳定的蜂窝单元6。特别是，由于气体的一氧化碳气体等被迅速地排出至烧成炉4的炉外，因此在烧成炉4的炉壁21不会堆积以往那样的如二氧化硅那样的反应物111(参照图7)。反应物14不会堆积于炉壁21，不会产生炉内空间5的炉内温度变得不均衡等不良状况。

由此，能够在稳定的烧成条件下进行蜂窝成形体2的烧成。进一步，由于几乎不会堆积以往堆积于炉壁21的反应物111那样的堆积物，因此能够延长用于除去该堆积物的烧成炉4清扫的间隔。即，能够使烧成炉4长期连续地工作，能够提高工作效率。此外，在连续烧成炉的情况下，不会因为反应物111的堆积而阻碍炉内空间5中的层叠体7和蜂窝成形体2沿水平方向的定速移动。

实施例

以下，关于本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，基于下述实施例进行说明，但本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法不限定于这些实施例。

1.烧成用构件的制作

使用上述所示的本实施方式的氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料来制作烧成用构件(实施例)，另一方面，使用以往所使用的氮化物结合碳化硅来制作烧成用构件(比较例)。

2.重量变化率

对于所得烧成用构件(实施例、比较例)，在使其通过为了烧成蜂窝成形体而调整了炉内温度的烧成炉中的次数(通入次数)的每一次都分别测定重量，以未通过(0次)时的重量作为基准而制定重量变化率。其他条件在实施例和比较例中是通用的。在该情况下，没有进行还原性气体的添加。将其结果示于图3的图表中。

由此，在比较例的烧成用构件的情况下，通入次数为30次时观察到约2.5重量％的减少，与此相对，在实施例的情况下，观察到约0.2重量％的增加。另外，由于实际上重量不会增加，因此认为该重量增加是烧成炉内的粉尘等附着于烧成用构件而造成的。

3.压力上升量的测定

接下来，通过使用实施例的烧成用构件，对抑制SiO蒸气等分解物产生的效果进行了验证。但是，直接测量烧成工序中的SiO蒸气等分解物(粉尘)的产生量是困难的，因此测定由设置于烧成炉的废气阀的粉尘堵塞引起的压力上升量。图4中示出将从消除废气阀的粉尘堵塞并进行了清扫的状态(经过时间＝0h)开始的经过时间设为横轴，将每经过时间的压力上升量设为纵轴的图表。另外，在经过时间＝12h时，进行废气阀的粉尘堵塞的再清扫(参照图表中的箭头)。

由此确认到，在使用比较例的烧成用构件的情况下，压力上升量随着时间的推移而不断上升。因此确认到，每经过12h需要清扫废气阀的粉尘堵塞。与此相对，在实施例的烧成用构件的情况下，压力上升量没有特别大的变动，确认到几乎没有废气阀的粉尘堵塞。由此，确认到充分具有抑制来源于烧成用构件的SiO蒸气等分解物产生的效果。

4.还原性气体的添加效果

确认到通过在炉内空间中添加还原性气体，从而作为吸氧剂发挥作用。具体而言，将作为还原性气体的甲烷气体与非活性气体(氩气)一起以使气体浓度分别变化的方式添加至烧成炉内。在该情况下，将甲烷气体添加浓度/ppm(以下，称为“甲烷气体浓度”。)和烧成炉内CO气体浓度/ppm(以下，称为“CO气体浓度”。)的值的变化示于图5的图表中。另外，使甲烷气体浓度分别变化为100ppm、800ppm、2400ppm。

由此确认到，通过将甲烷气体作为还原性气体添加到烧成炉中，从而CO气体浓度(参照图5的“●”)上升。更具体地说明的话，在将甲烷气体浓度设为100ppm的情况下，CO气体浓度略微上升，变为90ppm，在将甲烷气体浓度设为800ppm的情况下，CO气体浓度上升到110ppm。进一步，使甲烷气体浓度上升到2400ppm时，CO气体浓度显示140ppm。此时，烧成炉内的氧浓度稳定在测定下限的25ppm(未图示)。由此，通过使用甲烷气体作为还原性气体，从而该甲烷气体作为吸氧剂发挥作用，能够将烧成炉内的氧浓度保持为恒定。另外，所生成的CO气体等(反应物)作为气体而通过设置于烧成炉的气体排出孔，被排出至炉外。

5.使用了烧成用构件的烧成

使用实施例的烧成用构件，进行了蜂窝成形体的烧成。其结果是，如果氧浓度变高，则确认不到由所产生的SiO附着引起的蜂窝烧成体的白色化的现象(未图示)。进一步，确认到气孔率、热导率、压缩强度等特性也与使用了比较例的烧成用构件的情况等同(均未图示)。

6.初期压降的比较

图6显示使用实施例和比较例的烧成用构件进行了烧成的蜂窝结构体(最终制品)的初期压降/kPa值的比较。由其结果确认了，烧成用构件的不同不会影响作为最终制品的蜂窝结构体的性能。

产业可利用性

本发明的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法尤其可以用于将可用于柴油颗粒过滤器等包含碳化硅质成分的蜂窝成形体进行烧成来制造蜂窝结构体。

Claims (5)

1.一种碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，其具备下述烧成工序：将经挤出成形的包含碳化硅质成分的蜂窝成形体与烧成用构件一起导入烧成炉中并进行烧成，制造碳化硅质蜂窝结构体，

所述烧成用构件使用氧化铝含有率为70wt％以上的陶瓷材料而形成，

所述烧成工序进一步具备：

向所述烧成炉的炉内空间供给非活性气体的非活性气体供给工序，以及

向所述炉内空间添加还原性气体的气体添加工序，

所述还原性气体为烃气；

所述烧成用构件包含：

载置所述蜂窝成形体的搁板；以及

包围载置于所述搁板的所述蜂窝成形体的周围，并用于将所述蜂窝成形体上下载置的框体。

2.根据权利要求1所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，其进一步具备生成将所述非活性气体和所述还原性气体混合而得的混合气体的气体混合工序，

所述非活性气体供给工序和所述气体添加工序中，分别供给或添加所述混合气体。

3.根据权利要求1所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，所述气体添加工序在通过所述非活性气体供给工序将所述炉内空间调整为非活性气体气氛下之后实施。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，所述气体添加工序中，相对于所述非活性气体气氛下的所述炉内空间，添加成为1ppm～5000ppm的气体浓度的所述还原性气体。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的碳化硅质蜂窝结构体的制造方法，所述非活性气体为氩气。

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