CN110314449B - 陶瓷多孔体和集尘用过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷多孔体，具备包含骨料和粘结剂的骨架部、以及形成于骨架部之间且流体可流通的细孔部。该陶瓷多孔体的细孔部在与流体的流通方向平行的方向的截面中满足下述式(1)和(2)。L1/L2≥0.92(1)L1+L2≤27μm(2)式中，L1为流体的流通方向的细孔部的平均长度，L2为与流体的流通方向正交的方向的细孔部的平均长度。

Description

陶瓷多孔体和集尘用过滤器
技术领域
本发明涉及陶瓷多孔体和集尘用过滤器。
背景技术
由柴油发动机、汽油发动机等内燃机或各种燃烧装置等排出的废气中大量含有煤烟等粒子状物质(以下，也称为“颗粒物(Particulate Matter)”或“PM”)。如果该PM直接释放到大气中，则会引起环境污染，因此在废气的排气系统中搭载了用于捕集PM的集尘用过滤器(以下，也称为“颗粒物过滤器”)。例如，作为用于净化由柴油发动机或汽油发动机排出的废气的集尘用过滤器，可举出柴油颗粒物过滤器(DPF)、汽油颗粒物过滤器(GPF)等。在这样的DPF和GPF中使用了具有由隔壁区划形成了从第1端面贯通到第2端面而形成废气的流路的多个隔室的蜂窝结构的陶瓷多孔体。
另外，上述废气中还含有NOx、CO和HC等有害物质。降低废气中的有害物质的量而净化废气时，广泛使用催化反应。在利用这样的催化反应的废气的净化中，作为用于担载催化剂的催化剂载体，也使用具有上述的蜂窝结构的陶瓷多孔体。
然而，对于在集尘用过滤器中使用的陶瓷多孔体，随着它的使用，煤烟等粒子状物质会堆积在表面或内部。其结果，陶瓷多孔体的压力损失变大，作为集尘用过滤器的功能降低。因此，为了使作为集尘用过滤器的功能再生，以定期的间隔进行使堆积于陶瓷多孔体的表面或内部的粒子状物质燃烧而除去的处理。
然而，以往的陶瓷多孔体由于热传导率小，因此在使堆积于陶瓷多孔体的表面或内部的粒子状物质燃烧时产生局部发热，存在无法将粒子状物质充分除去的问题。
因此，申请人在专利文献1中提出了具备包含碳化硅粒子等骨料和金属硅等粘结剂的骨架部、以及形成于骨架部之间且流体可流通的细孔部的陶瓷多孔体来提高陶瓷多孔体的热传导率。
然而，专利文献1的陶瓷多孔体存在粘结剂与骨料的浸润性并不良好的情况，粘结剂与骨料的接触面积变小，结果强度和热传导率降低。
因此，申请人在专利文献2中提出了一种通过提高粘结剂与骨料的浸润性来提高强度和热传导率的陶瓷多孔体。
专利文献
专利文献1：日本特开2002-201082号公报
专利文献2：日本特开2002-356383号公报
发明内容
专利文献2的陶瓷多孔体具有使多种骨料与一种粘结剂接触的二次组织粒子(区域，domain)相互结合而得到的结构，由于区域彼此的间隙而使细孔直径变大。然而，该陶瓷多孔体存在细孔的连接性不充分的情况，作为过滤器使用时，压力损失变高。因此，这样的结构的陶瓷多孔体用作集尘用过滤器时，在使用时，压力损失会在早期增大，有时必须频繁进行再生处理。另外，一般在集尘用过滤器中使用的陶瓷多孔体常常以堆积有粒子状物质的状态使用，因此需要抑制堆积有粒子状物质的状态下的压力损失的增大。
另一方面，作为抑制压力损失增大的方法，可以考虑提高陶瓷多孔体的气孔率，但该方法中存在陶瓷多孔体的强度和热传导率降低的趋势。另外，也可以考虑增大陶瓷多孔体的平均细孔直径，但存在粒子状物质的泄露个数增加的趋势。这样，仅单纯控制陶瓷多孔体的气孔率或平均细孔直径时，虽然能够抑制压力损失的增大，但另一方面产生了各种问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而做出的，目的在于提供粒子状物质的泄露个数较少且能够抑制使用时的压力损失增大的陶瓷多孔体和集尘用过滤器。
本发明人等基于在具备骨架部和形成于骨架部之间且流体可流通的细孔部的陶瓷多孔体中细孔部的形状与粒子状物质的泄露个数和压力损失存在密切联系的见解，发现通过控制细孔部的形状，能够解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明是一种陶瓷多孔体，具备骨架部和形成于上述骨架部之间且流体可流通的细孔部，
上述细孔部在与上述流体的流通方向平行的方向的截面中满足下述式(1)和(2)：
L1/L2≥0.92 (1)
L1+L2≤27μm (2)
(式中，L1为流体的流通方向的细孔部的平均长度，L2为与流体的流通方向正交的方向的细孔部的平均长度)。
另外，本发明是一种具有上述陶瓷多孔体的集尘用过滤器。
根据本发明，能够提供粒子状物质的泄露个数少且能够抑制使用时的压力损失增大的陶瓷多孔体和集尘用过滤器。
附图说明
图1是陶瓷多孔体的利用SEM而得到的解析照片。
图2是从第1端面侧观察实施方式2的陶瓷多孔体而得到的俯视图。
图3是表示图2的A-A’截面的截面图。
图4是从第1端面侧观察实施方式3的陶瓷多孔体而得到的俯视图。
图5是表示图4的B-B’截面的截面图。
具体实施方式
以下，对本发明的陶瓷多孔体和集尘用过滤器的优选实施方式进行具体说明，但不应解释为本发明限定于此，只要不脱离本发明的要旨，就可以根据本领域技术人员的知识而进行各种变更、改进等。各实施方式中公开的多个构成要素可以通过适当的组合而形成各种发明。例如，可以从实施方式中示出的所有构成要素中删除一些构成要素，也可以适当组合不同的实施方式的构成要素。
(实施方式1)
本实施方式的陶瓷多孔体具备骨架部和形成于骨架部之间且流体可流通的细孔部。
细孔部为流体的流通路径，因此其形状与粒子状物质的泄露个数和压力损失密切相关。因此，从兼具粒子状物质的泄露个数的减少和压力损失的增大抑制的观点考虑，本实施方式的陶瓷多孔体以在与流体的流通方向平行的方向的截面中满足下述式(1)和(2)的方式控制细孔部的形状。
L1/L2≥0.92 (1)
L1+L2≤27μm (2)
上述的式(1)和(2)中，L1为流体的流通方向的细孔部的平均长度，L2为与流体的流通方向正交的方向的细孔部的平均长度。
通过使L1/L2为0.92以上而使得流体的流通方向中的细孔的连接性提高，因此能够抑制压力损失的增大。从稳定地得到该效果的观点考虑，L1/L2优选为1.00以上，更优选为1.05以上。
另外，通过使L1+L2为27μm以下，能够控制细孔部的大小，因此能够减少粒子状物质的泄露个数。从稳定地得到该效果的观点考虑，L1+L2优选为25μm以下，更优选为22μm以下。
L1和L2可以如下计算。首先，从陶瓷多孔体中切出具有与流体的流通方向平行的方向的切割面的试验片。接下来，将试验片的切割面埋设于树脂后，对该切割面进行研磨，使用SEM(扫描式电子显微镜)进行观察，进行该观察照片的图像解析。图像解析以得到的解析照片为依据而算出L1和L2。
这里，将陶瓷多孔体的利用SEM而得到的解析照片示于图1。该解析照片为500倍(200μm×200μm)的截面照片。在该截面照片中，以25μm间隔在上下方向(流体的流通方向)和左右方向(与流体的流通方向正交的方向)分别画直线，求出所有位于直线上的细孔部的该方向上的长度，算出它们的平均值，由此可以求出L1和L2。
L2只要在满足上述的式(1)和(2)的范围，就没有特别限定，但从抑制压力损失增大的观点考虑，优选为5以上，更优选为9以上。另外，从捕集性能的观点考虑，L2优选为15以下，更优选为13以下。
构成骨架部的材料没有特别限定，优选含有骨料和粘结剂。
作为在骨架部中使用的骨料，没有特别限定，可以使用该技术领域中公知的材料。其中，骨料优选为碳化硅、氮化硅、氮化铝、莫来石、氧化钛或含有它们的复合氧化物(例如，钛酸铝)。通过将这样的材料作为骨料使用，能够得到强度和耐热冲击性优异的陶瓷多孔体。
骨料的平均粒径优选为40μm以下，更优选为30μm以下。通过使用具有这样的范围的平均粒径的骨料，不易形成粗大的骨架部，在骨架部之间容易形成连通性良好的细孔部。另外，骨料的平均粒径的下限没有特别限定，优选为10μm，更优选为15μm。
这里，本说明书中“平均粒径”是指利用激光衍射/散射法而求出的粒度分布中的累计值50％处的粒径。
作为在骨架部中使用的粘结剂，没有特别限定，可以使用该技术领域中公知的材料。其中，粘结剂优选为从由金属硅、碳化硅、氧化铝和含有它们的复合氧化物(例如，堇青石)构成的组中选择的至少1种。通过将这样的粘结剂以适量地选择相对于骨料的比率的方式进行使用，能够得到导热性优异的陶瓷多孔体。
应予说明，碳化硅虽然也用作骨料，但根据一同使用的骨料的种类、烧成温度也以粘结剂的形式发挥功能。例如，与属于骨料的碳化硅一起使用含有Si和C的有机物作为原料时，该有机物在约1800℃进行反应烧结而生成的碳化硅以粘结剂的形式发挥功能。
骨架部可以进一步含有来自包含2种以上成分的烧成助剂的氧化物。这里，来自于烧成助剂的氧化物的种类可以根据所使用的烧成助剂的种类和烧成温度来确定。
在该氧化物中，熔点最低的二元系氧化物的比例优选为25～50质量％。如果熔点最低的二元系氧化物的比例超过50质量％，则容易形成粗大的骨架部，有时无法充分确保细孔的连通性。另一方面，如果熔点最低的二元系氧化物的比例小于25质量％，则有时无法充分确保强度和热传导率。
这里，来自于烧成助剂的氧化物的熔点可以根据烧成助剂中含有的金属元素的氧化物的平衡状态图来确定。另外，熔点最低的二元系氧化物的比例可以通过调整烧成助剂中含有的成分的种类及其比例来控制。此外，对于熔点最低的二元系氧化物的比例，可以通过原料的荧光X射线分析(XRF)而进行组成分析，根据原料的投入量而求出来自于烧成助剂的各氧化物的质量比例后，算出熔点最低的二元系氧化物在这些氧化物中所占的质量比例。
作为烧成助剂中含有的成分，没有特别限定，可以使用该技术领域中公知的材料。烧成助剂一般含有包含碱土金属元素的化合物。作为含有碱土金属的化合物的例子，可举出钙、镁或锶的氟化物、碳化物、氯化物、硅化物、碳酸盐、氢氧化物、氧化物、无机酸盐、有机酸盐等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。另外，从控制烧成助剂的熔点的观点考虑，烧成助剂可以进一步含有包含碱土金属元素以外的元素的化合物。
在一个实施方式中，烧成助剂为含有锶的化合物、含有铝的化合物和含有硅的化合物的混合物。这里，各化合物可以含有2种以上的金属元素。例如，含有硅的化合物也可以含有铝。其中，优选的烧成助剂为氧化锶、二氧化硅和氧化铝的混合物，或者在烧成时提供该混合物的原料。作为在烧成时提供氧化锶的原料，可举出碳酸锶。作为在烧成时提供二氧化硅的原料，可举出二氧化硅。作为在烧成时提供氧化铝的原料，可举出硅酸盐化合物，例如膨润土、蒙脱石、高岭土、海泡石等粘土矿物。使用由它们的混合物或提供该混合物的原料构成的烧成助剂时，在烧成时，生成锶和硅的二元系氧化物(Si-Sr系氧化物)和Al2O3，Si-Sr系氧化物为熔点最低的二元系氧化物。
陶瓷多孔体的气孔率没有特别限定，优选为30％以上，更优选为35％以上，进一步优选为39％以上。通过成为这样的范围的气孔率，能够在将陶瓷多孔体作为过滤器使用时确保流体的流动容易性(过滤速度)。另外，陶瓷多孔体的气孔率优选为50％以下，更优选为45％以下。通过成为这样的范围的气孔率，能够在将陶瓷多孔体作为过滤器使用时抑制压力损失的增大。
这里，本说明书中“气孔率”是指依据JIS R1655：2003利用汞压法而测定的气孔率。
具有上述特征的陶瓷多孔体含有骨料、粘结剂和粘结剂，可以通过如下方法进行制造，所述方法包含：将骨料和粘结剂的质量比例为65：35～85：15的坯土成型而得到成型体的工序、以及在粘结剂的熔点～粘结剂的熔点+50℃的温度将成型体烧成1～4小时的工序。另外，可以在坯土中配合含有2种以上成分的烧成助剂。特别是，通过配合烧结助剂，以规定的烧成温度和烧成时间进行烧成，能够根据在烧成时烧成助剂发生反应所生成的氧化物(例如，硅酸盐化合物)的玻璃相和晶相的产生比例而将骨料与粘结剂的接触面积控制在适当的范围，并将L1/L2和L1+L2的值控制在上述范围。如果粘结剂相对于骨料的质量比例、烧成温度和烧成时间不在上述范围，就无法将L1/L2和L1+L2的值控制在上述范围。为了得到如上所述的烧成助剂的功能，优选在烧成时生成的烧成助剂的氧化物中使熔点最低的二元系氧化物具有烧成温度以下的熔点，同时使该二元系氧化物的比例为25～50质量％。该二元系氧化物的熔点和比例可以通过控制在烧成助剂中使用的成分的种类和配合比例而进行调整。例如，使用含有3种成分的烧成助剂时，通过相对于提供熔点最低的二元系氧化物的2种成分，增大剩余的成分的配合比例，能够提高氧化物的晶相的比例。因此，通过以如上所述的条件进行烧成，能够将接触面积率控制在规定的范围，能够提高细孔的连通性。
作为上述的二元系氧化物的熔点，没有特别限定，优选法为1300℃以上。如果该熔点小于1300℃，则氧化物的玻璃相即便在烧成时的升温过程中生成，也存在难以以所希望的形态停留在骨架部中的趋势。其结果，有时难以将L1/L2和L1+L2的值控制在上述的范围。另一方面，如果该熔点超过1450℃，则在烧成时难以生成氧化物的玻璃相，难以使其以所希望的形态存在于骨架部中。其结果，有时难以将L1/L2和L1+L2的值控制在上述的范围。
烧成助剂的配合量没有特别限定，相对于骨料和粘结剂的合计量，一般为5质量％以下。
作为粘结剂，没有特别限定，可以使用该技术领域中公知的材料。作为粘结剂的例子，可举出甲基纤维素、羟丙氧基甲基纤维素等有机粘结剂。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
粘结剂的配合量没有特别限定，相对于骨料和粘结剂的合计量，一般为5～8质量％。
另外，为了调整陶瓷多孔体的气孔率，可以在坯土的原料中配合造孔剂。作为造孔剂，没有特别限定，可以使用该技术领域中公知的材料。作为造孔剂的例子，可举出石墨、小麦粉、淀粉、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
造孔剂的配合量可以根据其种类和气孔率的程度而适当地调整，没有特别限定。
坯土可以通过对上述原料进行混合和混炼而得到。作为原料的混合和混炼方法，没有特别限定，可以利用该技术领域中公知的方法而进行。例如，原料的混合和混炼可以使用捏合机、真空炼泥机等进行。
坯土的成型方法也同样没有特别限定，可以利用该技术领域中公知的方法而进行。
为了除去(脱脂)成型体中含有的粘结剂，成型体可以在烧成之前进行预烧。预烧优选以比金属硅熔化的温度低的温度进行。具体而言，可以暂时保持在150～700℃左右的规定的温度，另外，也可以在规定温度区域将升温速度减慢到50℃/hr以下进行预烧。
对于暂时保持在规定的温度的方法，根据所使用的粘结剂的种类和量，可以进行仅一个温度水准的保持，也可以进行多个温度水准下的保持，此外，以多个温度水准保持的情况下，可以使保持时间彼此相同或不同。另外，减慢升温速度的方法也同样可以仅在某一温度区域间减慢，还可以在多个区间减慢，此外，在多个区间的情况下，可以使速度彼此相同或不同。
对于预烧的气氛，可以为氧化气氛，但在成型体中含有大量粘结剂时，存在预烧中粘结剂因氧而猛烈燃烧，使成型体温度急剧变高的情况，因此可以通过在N2、Ar等非活性气氛中进行来抑制成型体的异常升温。该异常升温的抑制在使用热膨胀系数大的(耐热冲击弱的)原料时是重要的控制。例如在相对于主原料(骨料和粘结剂)的合计量配合20质量％以上的粘结剂时，优选在非活性气氛中进行预烧。另外，除了骨料为碳化硅粒子的情况以外，在骨料有可能在高温下氧化的情况下，也优选通过在至少氧化开始的温度以上，在如上所述的非活性气氛中进行预烧来抑制成型体的氧化。
预烧和随后的烧成可以在同一或另一炉中作为不同工序而进行，或者也可以为同一炉中的连续工序。将预烧和烧成在不同气氛中实施时，虽然是前者也优选的方法，但从总烧成时间、炉的运转成本等观点考虑，也优选后者的方法。
烧成气氛可以根据骨料的种类而决定。例如，使用有可能在高温下氧化的骨料时，优选在至少氧化开始的温度以上的温度区域为N2、Ar等非氧化气氛。
如上所述制造的本实施方式的陶瓷多孔体由于适当地控制了细孔部的形状(L1/L2和L1+L2的值)，因此粒子状物质的捕集效率较高且能够抑制使用时的压力损失的增大。
(实施方式2)
本实施方式的陶瓷多孔体具有由隔壁区划形成从第1端面贯通到第2端面而形成流体的流路的多个隔室的蜂窝结构。在这样的具有蜂窝结构的陶瓷多孔体中，隔壁相当于陶瓷多孔体。另外，在具有蜂窝结构的陶瓷多孔体中，“与流体的流通方向平行的方向”是指与隔室延伸的方向正交的方向，“流体的流通方向”是指隔壁的厚度方向。
本实施方式的陶瓷多孔体除了具有规定的蜂窝结构的以外，与实施方式1的陶瓷多孔体相同。因此，这里，对与实施方式1通用的构成省略说明，仅对与实施方式1不同的地方进行说明。
图2是从第1端面侧观察本实施方式的陶瓷多孔体的俯视图。另外，图3表示图2的A-A’截面的截面图。
如图2和3所示，陶瓷多孔体10具备区划形成从第1端面1a贯通到第2端面1b而形成流体的流路的多个隔室2的隔壁3。另外，在陶瓷多孔体10的外周面形成有外周壁4。
作为隔壁3的厚度，没有特别限定，优选为100～500μm，更优选为150～400μm，进一步优选为150～300μm。通过成为这样的厚度的隔壁，能够在确保隔壁3的强度的同时抑制压力损失的上升。
作为陶瓷多孔体10中的隔室密度，没有特别限定，优选为15～100个隔室/cm2，更优选为30～65个隔室/cm2，进一步优选为30～50个隔室/cm2。通过成为这样的隔室密度，在将陶瓷多孔体作为集尘用过滤器使用时，能够在抑制压力损失上升的同时提高粒子状物质的捕集效率。
作为隔室2的形状，没有特别限定，可以制成该技术领域中公知的形状。这里，本说明书中“隔室2的形状”是指与隔室2延伸的方向正交的方向的截面中的隔室2的形状。作为隔室2的形状的例子，可举出四边形、六边形、八边形等。
作为陶瓷多孔体10的形状，没有特别限定，可以制成端面(第1端面1a和第2端面1b)为圆形的柱状(圆柱形状)、端面为椭圆形的柱状、端面为多边形(例如，四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等。
陶瓷多孔体10的从第1端面1a到第2端面1b的长度、和与隔室2延伸的方向正交的截面的大小可以根据陶瓷多孔体的使用状况和使用用途等而适当地设定，没有特别限定。
本实施方式的陶瓷多孔体可以在隔壁3的表面和隔壁3的细孔中的至少一方担载有废气净化用的催化剂。作为催化剂，可以使用该技术领域中公知的材料。作为催化剂的例子，可举出铂、钯、铑、铱、银等贵金属，氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化铈、氧化铁等氧化物等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。
具有如上所述的特征的陶瓷多孔体10除了利用挤出成型来制造成型体以外，也可以与实施方式1同样地进行。挤出成型可以使用具有所希望的隔室形状、隔壁厚度、隔室密度的口模来进行。具有如此得到的蜂窝结构的成型体可以在烧成前进行干燥。作为干燥方法，没有特别限定，可以使用热风干燥、微波干燥、感应干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等。其中，优选单独或组合感应干燥、微波干燥或热风干燥来进行。另外，作为干燥条件，没有特别限定，优选为干燥温度30～150℃，干燥时间1分钟～2小时。本说明书中“干燥温度”是指进行干燥的气氛的温度。
(实施方式3)
本实施方式的陶瓷多孔体与实施方式2的陶瓷多孔质体的不同点在于：蜂窝结构进一步包含设置于第1端面中的规定隔室的开口部和第2端面中的其余隔室的开口部的封孔部。因此，这里，对与实施方式2通用的构成省略说明，仅对与实施方式2不同的地方进行说明。
图4是从第1端面侧观察本实施方式的陶瓷多孔体的俯视图。另外，
图5是表示图4的B-B’截面的截面图。
如图4和图5所示，本实施方式的陶瓷多孔体10具有设置于第1端面1a中的规定隔室2的开口部和第2端面1b中的其余隔室2的开口部的封孔部5。这样构成的陶瓷多孔体可以作为对由内燃机或各种燃烧装置排出的废气进行净化的颗粒物过滤器使用。
制造具备封孔部5的陶瓷多孔体10时，对具有蜂窝结构的成型体或将该成型体干燥而得到的干燥体的隔室2的开口部用封孔材料进行封孔。作为对隔室2的开口部进行封孔的方法，可以使用向隔室的开口部填充封孔材料的方法。作为填充封孔材料的方法，可以按照以往公知的具备封孔部5的蜂窝结构体的制造方法进行。用于形成封孔部5的封孔部形成原料可以使用在以往公知的蜂窝结构体的制造方法中使用的封孔部形成原料。
[实施例]
以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明不受这些实施例的任何限定。
(实施例1)
在平均粒径为25μm的碳化硅(骨料)和金属硅(粘结剂)的质量比例为75：25的陶瓷原料100质量份中加入氧化锶和二氧化硅和氧化铝的混合物(烧成助剂)1.62质量份、甲基纤维素(粘结剂)7.0质量份和水，利用捏合机进行混炼，接着，利用真空炼泥机进行炼泥而得到坯土。应予说明，氧化锶和二氧化硅和氧化铝的质量比例为0.49：0.19：0.95。将得到的坯土用挤出成型机成型为端面的一边的长度38mm、隔壁的厚度300μm、隔室密度45个隔室/cm2的四棱柱状的蜂窝形状。接下来，对得到的成型体进行微波干燥后，在80℃下使其热风干燥而得到干燥体。接下来，将得到的干燥体在大气中、450℃下脱脂5小时后，将脱脂后的干燥体在Ar气氛中以1430℃烧成2小时，得到陶瓷多孔体。
(实施例2)
将骨料的平均粒径变更为33μm，除此以外，与实施例1同样地得到陶瓷多孔体。
(实施例3)
将骨料的平均粒径变更为18μm，不使用烧成助剂，除此以外，与实施例1同样地得到陶瓷多孔体。
(比较例1)
在碳化硅(骨料)和金属硅(粘结剂)的质量比例为80：20的陶瓷原料100质量份中加入氧化锶和二氧化硅和氧化铝的混合物(烧成助剂)2.07质量份、甲基纤维素(粘结剂)7.0质量份、淀粉(造孔材)3.0质量份和水，利用捏合机进行混炼，接着，利用真空炼泥机进行炼泥而得到坯土。使用该坯土与实施例1同样地得到陶瓷多孔体。应予说明，氧化锶和二氧化硅和氧化铝的质量比例为0.98：0.62：0.47。
(比较例2)
将造孔材的配合量变更为15.0质量份，除此以外，与比较例1同样地得到陶瓷多孔体。
对上述的实施例和比较例中得到的陶瓷多孔体进行下述评价。
(熔点最低的二元系氧化物的比例)
根据上述的实施例和比较例中使用的烧成助剂和烧成温度，作为来自于烧成助剂的氧化物，生成锶和硅的二元系氧化物(Si-Sr系氧化物：熔点1350℃)和Al2O3(熔点2072℃)。因此，进行原料的荧光X射线分析(XRF)，根据原料的投入量而求出烧成后生成的氧化物中含有的Si-Sr系氧化物和Al2O3的质量比例。然后，算出Si-Sr系氧化物在这些氧化物中所占的比例。
(气孔率)
使用压汞仪(Micromerics公司制AutoPore IV9500)来测定气孔率。
(L1/L2和L1+L2)
将陶瓷多孔体在与隔室的延伸方向正交的方向切断而得到试验片。接下来，将试验片的切割面埋设于树脂后，对该切割面进行研磨而得到内部截面。接下来，利用扫描式电子显微镜(SEM)对其进行观察，进行其观察照片的图像解析。解析照片为500倍(200μm×200μm)的截面照片，以25μm间隔在上下方向(流体的流通方向)和左右方向(与流体的流通方向正交的方向)分别画直线，求出所有位于直线上的细孔部的该方向上的长度，算出它们的平均值，由此求出L1和L2，算出L1/L2和L1+L2。
(附着有煤烟的压力损失上升差)
附着有煤烟的压力损失上升差是指煤烟未堆积时的压力损失(P1)与堆积有煤烟后的压力损失(P2)的差(P2－P1)的值。
附着有煤烟子的压力损失上升差如下测定。首先，以未捕集煤烟的状态流过0.15mm3/分钟的空气，对陶瓷多孔体的前后压力差(压力损失P1)进行测定。接下来，使由煤烟发生器(soot generator，TOKYO DYLEC株式会社制，“CAST2”)产生的煤烟以0.1g/L堆积于陶瓷多孔体。然后，使0.15mm3/分的空气流过堆积有煤烟的状态的陶瓷多孔体，测定此时的压力差(压力损失P2)。然后，通过式：P2－P1而算出附着有煤烟的压力损失上升差。应予说明，为了在流过空气时使空气与隔壁的厚度方向平行地流过而预先对陶瓷多孔体实施了封孔。另外，附着有煤烟的压力损失的评价结果以比较例1的结果为基准，用相对于比较例1的附着有煤烟的压力损失值的增减比例表示。
(PN泄露个数)
利用以轻油为燃料的燃烧器而产生含有PM的200℃的废气。将该废气以15Nm2/分钟的流量向陶瓷多孔体供给2小时，使陶瓷多孔体捕集PM，利用PN计数器对从陶瓷多孔体的后方(气体流动方向的下游侧)出来的废气中的PN(排出粒子数)进行测定。应予说明，PN泄露个数的评价以比较例1的结果为基准，将少于比较例1的PN泄露个数的情况评价为〇，将与比较例1的PN泄露个数等同的情况评价为△，将多于比较例1的PN泄露个数的情况评价为×。
将上述的各评价结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0001979448730000131
如表1所示，满足L1/L2≥0.92和L1+L2≤27μm的实施例1和实施例2的陶瓷多孔体的附着有煤烟的压力损失上升差和PN泄露个数这两者的结果良好。
与此相对，L1/L2和/或L1+L2不满足上述范围的比较例1和2的陶瓷多孔体的附着有煤烟的压力损失上升差或PN泄露个数的结果不充分。
根据以上的结果可知，根据本发明，能够提供在粒子状物质的捕集效率高的同时能够抑制使用时的压力损失的增大的陶瓷多孔体和集尘用过滤器。
符号说明
1a 第1端面
1b 第2端面
2 隔室
3 隔壁
4 外周壁
5 封孔部
10 陶瓷多孔体

Claims (9)

1.一种陶瓷多孔体，具备骨架部和形成于所述骨架部之间且流体可流通的细孔部，
所述细孔部在与所述流体的流通方向平行的方向的截面中满足下述式(1)和(2)：
L1/L2≥0.92 (1)
L1+L2≤27μm (2)
式中，L1为流体的流通方向的细孔部的平均长度，L2为与流体的流通方向正交的方向的细孔部的平均长度。
2.根据权利要求1所述的陶瓷多孔体，其中，L2为5～13μm。
3.根据权利要求1所述的陶瓷多孔体，其中，所述骨架部含有骨料和粘结剂。
4.根据权利要求2所述的陶瓷多孔体，其中，所述骨架部含有骨料和粘结剂。
5.根据权利要求3所述的陶瓷多孔体，其中，所述骨料为碳化硅、氧化钛或它们的混合物，所述粘结剂为从由金属硅、碳化硅、氧化铝和堇青石构成的组中选择的至少1种。
6.根据权利要求4所述的陶瓷多孔体，其中，所述骨料为碳化硅、氧化钛或它们的混合物，所述粘结剂为从由金属硅、碳化硅、氧化铝和堇青石构成的组中选择的至少1种。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的陶瓷多孔体，其中，具有由隔壁区划形成了多个隔室的蜂窝结构，所述多个隔室从第1端面贯通到第2端面而形成所述流体的流路。
8.根据权利要求7所述的陶瓷多孔体，其中，所述蜂窝结构包含封孔部，该封孔部设置于所述第1端面中的规定的所述隔室的开口部和所述第2端面中的其余的所述隔室的开口部。
9.一种集尘用过滤器，具有权利要求1～8中任一项所述的陶瓷多孔体。
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