CN109311771A - 蜂窝结构体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

蜂窝结构体的制造方法具有下述工序：成型工序，将含有陶瓷粒子、有机粘结剂以及分散介质的混合物成型，得到成型体；脱脂工序，除去成型体中含有的有机粘结剂，得到脱脂体；以及浸渗工序，使金属硅浸渗到脱脂体的周壁和划分壁的内部。浸渗工序在惰性气体气氛下或真空下在1400～1900℃的温度进行。

Description

蜂窝结构体的制造方法
技术领域
本发明涉及蜂窝结构体的制造方法。
背景技术
在专利文献1中，作为被用作蓄热体等的热交换器的蜂窝结构体，公开了浸渗有金属硅的碳化硅质的蜂窝结构体。在专利文献1中，上述蜂窝结构体如下进行制造。
首先，将含有碳化硅粉末、碳粉末、有机粘结剂以及水或有机溶剂的成型用原料混炼，制成能够挤出的坯土，之后挤出成型为蜂窝形状。然后，使所得到的成型体充分干燥后，在金属硅气氛下置于减压的惰性气体气氛或真空中，使金属硅浸渗到内部并同时对成型体进行烧制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-94268号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1所公开的上述制造方法的情况下，在烧制时，需要将蜂窝结构体暴露在2000℃左右(该温度是使构成成型体的碳化硅粉末烧结的充分温度)的高温环境下，但从设备、能量等方面出发，准备上述高温环境成为制造成本增加的主要原因。
本发明是鉴于这样的实情而进行的，其目的在于提供一种能够抑制制造成本的蜂窝结构体的制造方法。
用于解决课题的手段
用于实现上述目的的蜂窝结构体的制造方法是具备筒状的周壁以及将上述周壁的内部划分成在上述周壁的轴向延伸的多个孔道的截面为蜂窝形状的划分壁的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，该制造方法具有下述工序：成型工序，将含有陶瓷粒子、有机粘结剂以及分散介质的混合物成型，得到成型体；脱脂工序，除去上述成型体中含有的上述有机粘结剂，得到脱脂体；以及浸渗工序，使金属硅浸渗到上述脱脂体的上述周壁和上述划分壁的内部；上述浸渗工序在惰性气体气氛下或真空下在1400～1900℃进行。
根据上述构成，在浸渗工序中，不必准备用于使陶瓷粒子烧结的2000℃以上的高温环境，从设备、能量等方面出发能够抑制制造成本。此外，通过使浸渗工序中的加热温度为1900℃以下的温度，可抑制脱脂体的热膨胀，不容易产生因热膨胀所致的破损。因此成为在制造时不容易产生因热冲击所致的破损的制造方法。
另外，通过上述构成的制造方法得到的蜂窝结构体为未烧结的蜂窝结构体，其中作为其构成成分的陶瓷粒子几乎不会被烧结而各自独立地存在。该未烧结的蜂窝结构体具有杨氏模量高、不容易变形的性质，作为热交换器是有用的。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，上述陶瓷粒子优选为含有碳化硅的粒子。
碳化硅的热传导率高，因而作为热交换器是有用的。此外，由于碳化硅与金属硅的热膨胀系数相近，因而能够制造出不容易产生因热应力所引起的破损的蜂窝结构体。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，优选在上述浸渗工序中使用与上述脱脂体的气孔容积的1.00～1.05倍的体积相当的量的金属硅。
根据上述构成，能够使蜂窝结构体的各壁的气孔率接近0％。另外，通过为1.05倍以下，能够抑制蜂窝结构体的孔道被所浸渗的金属硅堵塞、并且能够抑制制造成本。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，优选在上述浸渗工序中使用纯度小于98％的金属硅。
由于低纯度的金属硅的熔点低，因而通过使用低纯度的金属硅，能够将浸渗工序所需要的加热温度抑制得较低。由此，能够抑制制造成本。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，优选在上述浸渗工序中在使金属硅块与上述脱脂体接触的状态下进行加热。
根据上述构成，由于不必准备专利文献1那样的金属硅气氛的环境，因而能够抑制制造成本。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，上述成型工序为通过挤出成型得到上述成型体的工序；在上述浸渗工序中，按照挤出成型时的挤出方向为上下方向的方式来设置上述脱脂体，并且以在上述脱脂体之上载置有金属硅块的状态进行加热。
根据上述构成，能够通过利用熔融的金属硅顺着脱脂体的各壁流向下方侧的作用而使金属硅有效地浸渗。另外，通过使上述挤出方向为上下方向来设置脱脂体，能够容易地相对于在浸渗工序时作用于脱脂体的负荷(脱脂体的自重、金属硅块的重量)维持脱脂体的形状。
在上述蜂窝结构体的制造方法中优选具有下述的加工工序：通过使被加热至上述有机粘结剂烧失的温度的加工具与上述成型体接触而除去上述成型体的一部分；在上述加工工序之后进行上述脱脂工序。
在上述蜂窝结构体的制造方法中，优选上述蜂窝结构体具备连通部，该连通部将一部分上述孔道彼此连通、并且该连通部的一端开口于上述周壁；上述加工工序为形成上述连通部的工序。
根据上述各构成，由于与加工具接触的部分的有机粘结剂烧失，因而在加工具接触时的阻力小，在加工具所接触的部分的周边部分不容易发生变形或破坏。另外可减少所产生的加工屑的量。
发明的效果
根据本发明的蜂窝结构体的制造方法，能够抑制制造成本。
附图说明
图1是蜂窝结构体的立体图。
图2是图1的2-2线端面图。
图3是图1的3-3线端面图。
图4是成型工序的说明图。
图5是加工工序(第1加工)的说明图。
图6是加工工序(第2加工)的说明图。
图7是加工工序(第3加工)的说明图。
图8是脱脂工序的说明图。
图9是浸渗工序的说明图。
图10是加工工序(第2加工)的说明图。
图11的(a)、(b)是浸渗工序的说明图。
图12是未烧结的蜂窝结构体的显微镜照片。
图13是烧结蜂窝结构体的显微镜照片。
具体实施方式
以下对本发明的一个实施方式进行说明。
首先对用于热交换器的蜂窝结构体的一例进行说明。
如图1所示，蜂窝结构体10具备筒状的周壁11、以及将周壁11的内部划分成在周壁11的轴向延伸的多个孔道的截面为蜂窝形状的划分壁12。在周壁11的两端部分别设有朝径向外方向突出的环状的肋13。
如图1～3所示，通过划分壁12划分出的孔道S由下述两种孔道构成：两端部均开放的第1孔道S1；以及两端部均封闭的第2孔道S2。如图1所示，在第1方向(图1的上下方向)上排列的各孔道S全部为相同种类的孔道。另外，在与第1方向正交的第2方向(图1的纸面前后方向)上相邻的各孔道S为相互不同种类的孔道。
如图1和图3所示，在蜂窝结构体10中，在由沿第1方向排列的第2孔道S2构成的部分(由第2孔道S2构成的孔道列)分别设有第1连通部14a和第2连通部14b，它们按照在第1方向延伸的方式形成，将在第1方向上相邻的第2孔道S2彼此连通。
第1连通部14a设于蜂窝结构体10的第1端部侧。第1连通部14a中的第1方向的一侧(图3的上侧)的端部(即基端)开口于周壁11，并且其另一侧(图3的下侧)的端部(即末端)到达至位于第1方向上的最靠另一侧的第2孔道S2。
第2连通部14b设于蜂窝结构体10的第2端部侧。第2连通部14b中的第1方向的另一侧(图3的下侧)的端部(即基端)开口于周壁11，并且其一侧(图3的上侧)的端部(即末端)到达至位于第1方向上的最靠一侧的第2孔道S2。
因此，在蜂窝结构体10的内部形成有第1流路和第2流路，该第1流路由第1孔道S1构成，并以蜂窝结构体10的轴向两端部作为流入口或流出口，该第2流路由第2孔道S2构成，并以形成于蜂窝结构体10的周壁11上的第1连通部14a和第2连通部14b的各开口作为流入口或流出口。上述构成的蜂窝结构体10能够通过划分壁12在以直线状流经第1流路的流体和以S字状流经第2流路的流体之间进行热交换。
下面基于图4～11对上述蜂窝结构体10的制造方法进行说明。
蜂窝结构体10通过依次经历以下记载的成型工序、加工工序、脱脂工序、浸渗工序来制造。
(成型工序)
作为蜂窝结构体10的成型中使用的原料，制备含有陶瓷粒子、有机粘结剂和分散介质的粘土状的混合物。
作为上述陶瓷粒子的材质，可以举出例如碳化硅、碳化钽、碳化钨等碳化物、氮化铝、氮化硅、氮化硼等氮化物。这些之中，特别优选碳化硅、氮化硅。另外，在混合物中可以包含一种陶瓷粒子，也可以包含种类不同的陶瓷粒子。另外，对陶瓷粒子的平均粒径没有特别限定，例如优选为10～50μm的范围。
作为有机粘结剂，可以举出例如聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素。这些有机粘结剂中，特别优选甲基纤维素、羧甲基纤维素。另外，可以仅使用上述有机粘结剂中的一种，也可以合用两种以上。
作为分散介质，可以举出例如水、有机溶剂。作为有机溶剂，可以举出例如乙醇。另外，可以仅使用上述分散介质中的一种，也可以合用两种以上。
另外，在混合物中可以进一步含有其他成分。作为其他成分，可以举出例如增塑剂、润滑剂。作为增塑剂，可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧丙烯烷基醚等聚氧化烯系化合物。作为润滑剂，可以举出例如甘油。
如图4所示，在成型工序中，使用上述组成的混合物成型出成型体10A，该成型体10A具备筒状的周壁11、以及将周壁11的内部划分成在周壁11的轴向延伸的多个孔道S的截面为蜂窝形状的划分壁12。该成型体10A为未成型出环状的肋13的形状，并且全部的孔道S呈其两端开放的状态。
成型体10A可以通过例如挤出成型进行成型。通过挤出成型来成型出成型体10A的情况下，可以使用与成型体10A的截面形状相对应的模具，一次性成型出整个成型体10A，也可以使用与成型体10A的截面形状的一部分对应的模具，按照部位进行成型体10A的成型，并将它们组合，由此成型出成型体10A。
对于所得到的成型体10A进行使成型体10A干燥的干燥处理。作为干燥处理的具体方法，可以举出例如使用微波干燥机、热风干燥机、高频干燥机、减压干燥机、真空干燥机、冷冻干燥机等的干燥处理。
(加工工序)
加工工序是得到加工成型体10B的工序，该加工成型体10B是将成型体10A的外形形状加工成与蜂窝结构体10的外形形状大致相同形状而成的。在加工工序中，进行在成型体10A上形成肋13的第1加工、在成型体10A中形成第1连通部14a和第2连通部14b的第2加工、以及封闭成型体10A中的一部分孔道S的两端部的第3加工。
如图5所示，在第1加工中，通过使成型工序中使用的粘土状的混合物以规定形状附着于成型体10A的周壁11的外表面而形成环状的肋13。之后对成型体10A进行使所形成的肋13干燥的干燥处理。
如图6所示，在第2加工中，除去成型体10A中的周壁11和划分壁12的一部分，形成第1连通部14a和第2连通部14b。对形成第1连通部14a和第2连通部14b的方法没有特别限定，优选采用使经加热的加工具与成型体10A接触的方法。
具体地说，如图10所示，作为加工具，准备具有与第1连通部14a和第2连通部14b相对应的外形形状的刀片20。该刀片20由耐热性的金属(例如不锈钢)形成，其厚度被设定为不超过第2孔道S2的宽度的厚度。接着，按照达到成型体10A中含有的有机粘结剂烧失的温度的方式对刀片20进行加热。例如，在有机粘结剂为甲基纤维素的情况下，将刀片20加热至400℃以上。
之后，在将经加热的刀片20从外部插入到成型体10A中，然后将其拔出，由此形成第1连通部14a和第2连通部14b。此时，在经加热的刀片20与成型体10A接触时，在该接触部分，成型体10A中含有的有机粘结剂燃烧而烧失。因此，刀片20相对于成型体10A的插入阻力非常小，在刀片20插入时，不容易在被插入的部分的周边部分发生变形或破坏。另外，通过将有机粘结剂烧失，所产生的加工屑的量减少。
如图7所示，在第3加工中，在成型体10A中所形成的多个孔道S中，对于构成第2孔道S2的孔道S的两端部填充在成型工序中使用的粘土状的混合物，形成封闭该孔道S的两端部的封闭部15。之后对成型体10A进行使封闭部15干燥的干燥处理。
通过经历由上述第1加工、第2加工、第3加工构成的加工工序，得到加工成型体10B。
(脱脂工序)
脱脂工序为下述的工序：通过对加工成型体10B进行加热使加工成型体10B中含有的有机粘结剂燃烧而被烧失，由此得到从加工成型体10B中除去了有机粘结剂的脱脂体10C。关于脱脂工序中的加热温度，与混合物中使用的有机粘结剂相应地适宜设定成有机粘结剂能够烧失的温度。例如，作为有机粘结剂使用甲基纤维素的情况下，加热温度优选为400℃以上。
如图8所示，通过经历脱脂工序，从加工成型体10B中除去有机粘结剂，得到在陶瓷粒子间具有间隙的脱脂体10C。
(浸渗工序)
浸渗工序是使金属硅浸渗到脱脂体10C的周壁11和划分壁12的内部的工序。在浸渗工序中，在氩或氮等惰性气体气氛下或者真空下以金属硅块与脱脂体10C接触的状态加热至1400～1900℃。由此，如图9所示，熔融的金属硅通过毛细管现象而进入到脱脂体10C的构成各壁的陶瓷粒子间的间隙中，使金属硅浸渗到该间隙中。
作为金属硅，优选使用其纯度小于98％的金属硅。对于金属硅(金属硅块)来说，随着其纯度降低，熔点倾向于降低。因此，通过使用低纯度的金属硅，能够将浸渗工序中所需要的加热温度抑制得较低。其结果，能够抑制制造成本。需要说明的是，金属硅的纯度例如为95％以上。
金属硅块的量优选为与脱脂体10C的构成各壁的陶瓷粒子间的间隙的容积(气孔容积)的1.00～1.05倍的体积相当的量。通过使金属硅块的量为与脱脂体10C的气孔容积的1.00倍以上的体积相当的量，能够使所得到的蜂窝结构体10的各壁的气孔率接近于0％。另外，通过使金属硅块的量为与脱脂体10C的气孔容积的1.05倍以下的体积相当的量，能够抑制蜂窝结构体10的孔道S被金属硅堵塞、并且能够抑制制造成本。
另外，对于在脱脂体10C中金属硅块接触的部位没有特别限定，从效率化的方面出发，优选使金属硅块与脱脂体10C的上部接触。
具体地说，如图11(a)所示，在由耐热性和耐压性优异的材质(例如石墨)构成的支持台30上载置脱脂体10C，在脱脂体10C上进一步载置金属硅的板材31。之后，将如上所述设置的脱脂体10C和金属硅的板材31在氩或氮等惰性气体气氛下或者真空下进行加热。
这种情况下，如图11(b)所示，熔融的金属硅通过自重顺着脱脂体10C的各壁的壁面流向下方侧。并且，熔融的金属硅在流经壁面的途中通过毛细管现象而流入到脱脂体10C的各壁内。因此，与在使金属硅块与脱脂体10C的侧部或下部接触的状态下进行加热而仅通过毛细管现象使金属硅浸渗到脱脂体10C的各壁的内部的情况相比，能够以更短的时间使金属硅浸渗。
另外，在这种情况下，优选按照在成型工序的挤出成型时挤出方向为上下方向来设置脱脂体10C。由此，容易相对于在浸渗工序时作用于脱脂体10C的负荷(脱脂体10C的自重或金属硅块的重量)维持脱脂体10C的形状。
通过经历上述浸渗工序，得到蜂窝结构体10。
此处，在本实施方式中，在脱脂工序以后的工序中进行特殊的温度管理。即，在脱脂工序以后的工序中，在成型工序中使用的混合物所含有的陶瓷粒子不容易发生烧结的温度下实施，以使得加工成型体10B、脱脂体10C不会暴露在陶瓷粒子的大部分被烧结的温度下。具体地说，将加工成型体10B、脱脂体10C保持在1900℃以下的温度。需要说明的是，为了对含有碳化硅等的陶瓷粒子进行烧结所需要的温度为2000℃左右。
因此，在脱脂工序中，在有机粘结剂能够烧失的温度以上、且1900℃以下的温度进行加热。同样地，在浸渗工序中，在金属硅的熔点以上、且1900℃以下的温度进行加热。
如图12的显微镜照片所示，在进行了这样的温度管理的情况下所得到的蜂窝结构体为未烧结的蜂窝结构体，其中作为其构成成分的陶瓷粒子未被烧结而各自独立地存在。需要说明的是，图13所示的显微镜照片是对作为比较的蜂窝结构体进行拍摄而得到的照片，该作为比较的蜂窝结构体是通过在脱脂工序后进行烧制并对所得到的烧制体进行浸渗工序而得到的蜂窝结构体(下文中记载为烧结蜂窝结构体)。在烧结蜂窝结构体中，陶瓷粒子被烧结而在粒子间形成被称为颈部(ネック)的结合部分。与之相对，如图12所示，在未烧结的蜂窝结构体中未形成上述颈部。
未烧结的蜂窝结构体中也得到了与烧结蜂窝结构体同等程度的强度。
另外，与烧结蜂窝结构体相比，未烧结的蜂窝结构体具有杨氏模量高、不容易变形的性质。在烧结蜂窝结构体的情况下，在陶瓷粒子中的任一者中发生龟裂时，该龟裂可能通过该颈部进展到其他粒子。另一方面，在未烧结的蜂窝结构体的情况下，由于粒子未彼此结合，因而即使在任一粒子中发生龟裂，该龟裂也难以进展到其他粒子。据信，通过这样的作用而对未烧结的蜂窝结构体赋予了不易变形的性质。
需要说明的是，是烧结蜂窝结构体还是未烧结的蜂窝结构体例如可以通过在对蜂窝结构体进行氢氟酸处理使金属硅溶解时确认由陶瓷粒子形成的骨架部分的形状是得到了保持、还是未得到保持而发生了崩塌来进行辨别。
接下来记载本实施方式的效果。
(1)蜂窝结构体的制造方法具有下述工序：成型工序，将含有陶瓷粒子、有机粘结剂以及分散介质的混合物成型，得到成型体；脱脂工序，除去成型体中含有的有机粘结剂，得到脱脂体；以及浸渗工序，使金属硅浸渗到脱脂体的周壁和划分壁的内部。浸渗工序在惰性气体气氛下或真空下在1400～1900℃的温度进行。
根据上述构成，在浸渗工序中，不必准备用于使陶瓷粒子烧结的2000℃以上的高温环境，从设备、能量等方面出发能够抑制制造成本。此外，通过使浸渗工序中的加热温度为1900℃以下的温度，可抑制脱脂体的热膨胀，不容易产生因热膨胀而引起的破损。因此成为在制造时不容易产生因热冲击所致的破损的制造方法。
另外，通过上述构成的制造方法得到的蜂窝结构体为未烧结的蜂窝结构体，其中作为其构成成分的陶瓷粒子几乎不会被烧结而各自独立地存在。该未烧结的蜂窝结构体具有杨氏模量高、不容易变形的性质，作为热交换器是有用的。
(2)作为陶瓷粒子使用含有碳化硅的粒子。
碳化硅的热传导率高，因而作为热交换器是有用的。此外，由于碳化硅与金属硅的热膨胀系数相近，因而能够制造出不容易产生因热应力所引起的破损的蜂窝结构体。
(3)在加工工序中，通过使被加热至有机粘结剂烧失的温度的刀片与成型体接触而除去成型体的一部分。
根据上述构成，由于与刀片接触的部分的有机粘结剂烧失，因而刀片插入时的阻力小，不容易在被插入的部分的周边部分发生变形或破坏。另外，所产生的加工屑的量减少。
(4)在浸渗工序中，使用与脱脂体的气孔容积的1.00～1.05倍的体积相当的量的金属硅。
根据上述构成，能够使蜂窝结构体的各壁的气孔率接近0％。另外，能够抑制蜂窝结构体的孔道被所浸渗的金属硅堵塞、并且能够抑制制造成本。
(5)在浸渗工序中，使用纯度小于98％的金属硅。
由于低纯度的金属硅的熔点低，因而通过使用低纯度的金属硅，能够将浸渗工序所需要的加热温度抑制得较低。由此，能够抑制制造成本。
(6)在浸渗工序中，通过以金属硅块与脱脂体接触的状态在金属硅的熔点以上的温度进行加热，使金属硅浸渗到脱脂体中。
根据上述构成，由于不必准备专利文献1那样的金属硅气氛的环境，因而能够抑制制造成本。
(7)在浸渗工序中，以在脱脂体之上载置金属硅块的状态进行加热。
根据上述构成，通过利用熔融的金属硅顺着脱脂体的各壁流向下方侧的作用，能够使金属硅有效地浸渗。
(8)在浸渗工序中，按照挤出成型时时的挤出方向为上下方向来设置脱脂体。
根据上述构成，容易相对于在浸渗工序时作用于脱脂体的负荷(脱脂体的自重、金属硅块的重量)维持脱脂体的形状。
需要说明的是，本实施方式也可以如下进行变更来具体实施。
·蜂窝结构体的形状(例如蜂窝结构体的外形、孔道形状)并不限于上述实施方式，可以适宜地进行变更。
·第1孔道S1和第2孔道S2不一定必须在图1所示的第2方向上相邻，例如，也可以以第2孔道S2、第1孔道S1、第1孔道S1(以下重复)的顺序配置。
·可以省略加工工序的一部分或全部。加工工序是用于使通过成型工序得到的成型体的形状与所制造的蜂窝结构体的形状相近的工序。因此，在加工工序中，根据所制造的蜂窝结构体的形状以及成型体的形状仅进行必要的加工即可。例如，在所制造的蜂窝结构体没有肋的情况下，不需要在成型体上形成肋的第1加工。
另外，在加工工序中，也可以进行上述第1加工、第2加工、第3加工以外的加工。但是，关于将除去成型体的一部分的操作包含在内的加工，优选通过使被加热至有机粘结剂烧失的温度的加工具与成型体接触的操作来进行。
·在蜂窝结构体的制造方法中，可以进一步进行成型工序、加工工序、脱脂工序、浸渗工序以外的工序。例如，可以在浸渗工序后进行研磨等表面加工。但是，对于在脱脂工序以后进行的处理，与浸渗工序同样地需要在1900℃以下的温度进行。
实施例
下面对进一步具体化上述实施方式的实施例进行说明。
(实施例)
首先制备下述组成的混合物。
平均粒径15μm的碳化硅的粒子(大粒子)：52.5质量份
平均粒径0.5μm的碳化硅的粒子(小粒子)：23.6质量份
甲基纤维素(有机粘结剂)：5.4质量份
甘油(润滑剂)：1.1质量份
聚氧化烯系化合物(增塑剂)：3.2质量份
水(分散介质)：11.5质量份
使用该混合物，成型出具有直径35mm、长度100mm、周壁的厚度0.3mm、划分壁的厚度0.1mm、孔道宽度0.94mm的蜂窝结构的圆柱状的成型体。接着，通过将成型体在450℃加热5小时而得到除去了有机粘结剂的脱脂体。之后通过以在脱脂体之上载置纯度97.5％的金属硅的板材20g(与脱脂体的气孔容积的1倍的体积相当的量)的状态在真空下在1550℃加热7小时而使金属硅浸渗，得到实施例的蜂窝结构体。需要说明的是，图12所示的显微镜照片是对实施例的蜂窝结构体进行拍摄得到的照片。
(比较例)
与实施例同样地得到成型体和脱脂体。通过将脱脂体在氩气氛下在2200℃加热3小时而得到烧制体。之后通过以在烧制体之上载置金属硅的板材20g的状态在真空下在1550℃加热7小时而使金属硅浸渗，得到比较例的蜂窝结构体。需要说明的是，图13所示的显微镜照片是对比较例的蜂窝结构体进行拍摄得到的照片。
(评价试验)
对实施例和比较例的蜂窝结构体的弯曲强度和杨氏模量进行测定。将它们的结果示于表1。
蜂窝结构体的弯曲强度通过以下的3点弯曲强度试验进行测定。作为测定用样品，从实施例和比较例的蜂窝结构体切出10条除周壁和封闭部以外的2孔道×4孔道×40mm尺寸的样品。之后相对于测定用样品的主表面(较宽的表面)沿垂直方向施加负荷，测定破坏负荷(样品发生破坏的负荷)。对10条测定用样品测定破坏负荷，将其平均值作为弯曲强度。3点弯曲强度试验参考JIS R 1601，使用INSTRON 5582以30mm的跨矩、1mm/min的速度进行。
蜂窝结构体的杨氏模量利用下述方法测定。作为测定用样品，从实施例和比较例的蜂窝结构体切出除周壁和封闭部以外的宽10mm×长50mm×厚0.4mm尺寸的测定样品。之后将其设于杨氏模量测定装置，通过共振法对测定用样品的杨氏模量进行测定。测定装置使用JE-RT型弹性模量测定装置(日本Technoplas(株式会社)制造)。设测定气氛为大气、测定温度为室温。
[表1]
实施例 比较例
弯曲强度(MPa) 64.3 64.7
杨氏模量(MPa) 540 494
弯曲强度/杨氏模量 0.119 0.130
由表1所示的结果可知，实施例的蜂窝结构体与比较例的蜂窝结构体具有同等程度的弯曲强度。另外可知，与比较例的蜂窝结构体相比，实施例的蜂窝结构体具有杨氏模量高、不易变形的性质。
符号说明
S…孔道、S1…第1孔道、S2…第2孔道、10…蜂窝结构体、10A…成型体、10B…加工成型体、10C…脱脂体、11…周壁、12…划分壁、13…肋、14a…第1连通部、14b…第2连通部、15…封闭部、20…刀片(加工具)、30…支持台、31…金属硅的板材。

Claims (8)

1.一种蜂窝结构体的制造方法，该蜂窝结构体具备筒状的周壁、以及将所述周壁的内部划分成在所述周壁的轴向延伸的多个孔道的划分壁，该划分壁的截面为蜂窝形状，其特征在于，
该制造方法具有下述工序：
成型工序，将含有陶瓷粒子、有机粘结剂以及分散介质的混合物成型，得到成型体，
脱脂工序，除去所述成型体中含有的所述有机粘结剂，得到脱脂体，以及
浸渗工序，使金属硅浸渗到所述脱脂体的所述周壁和所述划分壁的内部，
所述浸渗工序在惰性气体气氛下或真空下在1400℃～1900℃进行。
2.如权利要求1所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，所述陶瓷粒子为含有碳化硅的粒子。
3.如权利要求1或权利要求2所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在所述浸渗工序中，使用与所述脱脂体的气孔容积的1.00～1.05倍的体积相当的量的金属硅。
4.如权利要求1～3中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在所述浸渗工序中，使用纯度小于98％的金属硅。
5.如权利要求1～4中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，在所述浸渗工序中，在使金属硅块与所述脱脂体接触的状态下进行加热。
6.如权利要求5所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，
所述成型工序为通过挤出成型得到所述成型体的工序，
在所述浸渗工序中，按照挤出成型时的挤出方向为上下方向的方式来设置所述脱脂体，并且以在所述脱脂体之上载置有金属硅块的状态进行加热。
7.如权利要求1～6中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，
该制造方法具有下述的加工工序：通过使被加热至所述有机粘结剂烧失的温度的加工具与所述成型体接触而除去所述成型体的一部分，
在所述加工工序之后进行所述脱脂工序。
8.如权利要求7所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，
所述蜂窝结构体具备连通部，该连通部将一部分的所述孔道彼此连通、并且该连通部的一端开口于所述周壁，
所述加工工序为形成所述连通部的工序。
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