CN114917694A - 封孔蜂窝结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种封孔蜂窝结构体，其能够抑制PM堆积于隔壁表面所导致的烟灰致压损上升。该封孔蜂窝结构体具备：柱状的蜂窝结构部(4)，其具有配设成包围多个隔室(2)的多孔质的隔壁(1)；以及封孔部(5)，其配设于隔室(2)的任意一个开口端部，在与隔室(2)延伸的方向正交的截面中，流入隔室(2a)的总面积大于流出隔室(2b)的总面积，隔壁(1)的气孔率为38％以上，隔壁(1)的厚度为125μm以上280μm以下，蜂窝结构部(4)的隔室密度为31.0个/cm2以上，隔壁(1)的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。

Description

封孔蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及封孔蜂窝结构体。更详细而言，涉及在其使用时能够实现低压损的封孔蜂窝结构体。
背景技术
在各种产业中，作为动力源，采用内燃机。但是，内燃机在燃料燃烧时排出的废气中包含有氮氧化物等有毒气体、以及烟灰、灰尘等粒子状物质。以下，有时将粒子状物质称为“PM”。“PM”是“Particulate Matter”的简称。近年来，全球对除去从柴油发动机中排出的PM的限制变得严格，作为用于除去PM的过滤器，例如采用具有蜂窝结构的壁流(Wall flow)型的过滤器。
作为壁流型的过滤器，提出了各种封孔蜂窝结构体，该封孔蜂窝结构体具备：蜂窝结构部，其通过多孔质的隔壁而区划形成多个隔室，该多个隔室形成流体的流路；以及封孔部，其配设于多个隔室的任意一个开口部(例如参见专利文献1～6)。该封孔蜂窝结构体中，例如在流出端面侧配设有封孔部的流入隔室和在流入端面侧配设有封孔部的流出隔室隔着隔壁而交替地配置，多孔质的隔壁成为除去PM的过滤体。特别是，有时将作为用于除去从柴油发动机排出的PM的过滤器的封孔蜂窝结构体称为柴油颗粒过滤器(DieselParticulate Filter)。另外，有时将作为用于除去从汽油发动机排出的PM的过滤器的封孔蜂窝结构体称为汽油颗粒过滤器(Gasoline Particulate Filter)。以下，有时将柴油颗粒过滤器称为“DPF”，将汽油颗粒过滤器称为“GPF”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭58－196820号公报
专利文献2：日本特许第6068067号公报
专利文献3：日本特开2015－29936号公报
专利文献4：日本特开2018－58761号公报
专利文献5：日本特开2018－143956号公报
专利文献6：日本特开2013－680号公报
发明内容
DPF在长期运转中会出现发动机油中的无机灰分发生堆积，因此，需要定期地实施清洁维护。从这方面考虑，对于DPF，期待无机灰分的堆积容量(以下也称为“灰分容量(Ash容量)”)上升，以便降低保养费用。
关于灰分容量上升，例如考虑增加DPF中的流入隔室的比例，不过，这种情况下，与现有型的DPF不同，需要有流入隔室彼此相邻的隔室配置。应予说明，上述的现有型的DPF是指：具有流入隔室和流出隔室夹着隔壁而交替地配置的隔室结构的DPF。
然而，对于具有流入隔室彼此相邻的隔室配置的DPF，烟灰等粒子状物质附着于DPF内的状态下的压力损失(以下也称为“烟灰致压损”)或烟灰等未附着的压力损失(初始压损)有时会上升。即，流入隔室彼此相邻的隔室配置中，存在将流入隔室彼此区划开的隔壁(以下也称为“IN－IN隔壁”)。并且，像这样的存在IN－IN隔壁的DPF与现有型的DPF相比较，烟灰致压损上升。
像这样，如果为了降低无机灰分堆积时的压力损失(以下也称为“灰分堆积时压损”)而使灰分容量上升，则DPF的烟灰致压损上升，灰分堆积时压损和烟灰致压损存在此消彼长的关系。因此，期望开发出能够使灰分容量上升并实现烟灰致压损降低的封孔蜂窝结构体。
本发明是鉴于上述现有技术所具有的问题而实施的。本发明提供在其使用时能够实现低压损的封孔蜂窝结构体。特别是，本发明提供能够使灰分容量上升并抑制PM堆积于隔壁表面所导致的烟灰致压损上升、实现更低压损的封孔蜂窝结构体。
根据本发明，提供以下示出的封孔蜂窝结构体。
[1]一种封孔蜂窝结构体，其中，具备：
蜂窝结构部，该蜂窝结构部具有配设成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室形成从流入端面延伸至流出端面的流体的流路；以及
封孔部，该封孔部配置成将所述隔室的所述流入端面侧或所述流出端面侧的任意一个端部密封，
将在所述流出端面侧的端部配设有所述封孔部且所述流入端面侧呈开口的所述隔室设为流入隔室，且将在所述流入端面侧的端部配设有所述封孔部且所述流出端面侧呈开口的所述隔室设为流出隔室，
在所述蜂窝结构部的与所述隔室延伸的方向正交的截面中，所述隔室的形状为多边形，并且，具有一个所述流入隔室和另一个所述流入隔室夹着所述隔壁而相邻的隔室结构，
且在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的总面积大于所述流出隔室的总面积，
所述隔壁的气孔率为38％以上，所述隔壁的厚度为125μm以上280μm以下，所述蜂窝结构部的隔室密度为31.0个/cm2以上，
所述隔壁的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。
[2]根据所述[1]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
所述隔壁的空气透过阻力为4.0×107Pa·s/m2以下。
[3]根据所述[1]或[2]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，一个所述流入隔室的形状和一个所述流出隔室的形状全等或相似，
且所述流入隔室的总个数Na相对于所述流出隔室的总个数Nb的比值为2以上。
[4]根据所述[1]～[3]中的任一项中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的形状为一种。
[5]根据所述[1]～[4]中的任一项中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的形状及所述流出隔室的形状均为六边形。
[6]根据所述[1]～[5]中的任一项中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，至少1个以上的所述隔室的形状为正六边形。
[7]根据所述[1]～[6]中的任一项中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有选自由氧化催化剂、选择性催化还原催化剂、以及三元催化剂构成的组中的至少一种催化剂。
[8]根据所述[7]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述氧化催化剂，所述氧化催化剂的担载量为0.1～30g/L。
[9]根据所述[7]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述选择性催化还原催化剂，所述选择性催化还原催化剂的担载量为50～130g/L。
[10]根据所述[7]或[9]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
选择性催化还原催化剂为沸石型的选择性催化还原催化剂或钒型的选择性催化还原催化剂。
[11]根据所述[7]中记载的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述三元催化剂，所述三元催化剂的担载量为40～130g/L。
发明效果
本发明的封孔蜂窝结构体构成为：在蜂窝结构部的与隔室延伸的方向正交的截面中，隔室的形状为多边形，并且，具有一个流入隔室和另一个流入隔室夹着隔壁而相邻的隔室结构。并且，本发明的封孔蜂窝结构体构成为：将隔壁的气孔率、厚度及空气透过阻力、以及蜂窝结构部的隔室密度设为规定的值，并且，在蜂窝结构部的上述截面中，流入隔室的总面积大于流出隔室的总面积。
如上所述构成的本发明的封孔蜂窝结构体与以往的封孔蜂窝结构体相比较，发挥出如下效果，即，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，能够实现低压损。特别是，本发明的封孔蜂窝结构体发挥出：能够使灰分容量上升、且抑制PM堆积于隔壁表面所导致的烟灰致压损上升，并实现更低压损的显著效果。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。
图2是示意性地表示图1所示的封孔蜂窝结构体的流入端面的平面图。
图3是将图2所示的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图4是示意性地表示图1所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的平面图。
图5是示意性地表示图2的A－A’截面的截面图。
图6是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第二实施方式的流入端面的平面图。
图7是将图6所示的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图8是示意性地表示图6所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的平面图。
图9是示意性地表示图6的B－B’截面的截面图。
图10是将本发明的封孔蜂窝结构体的第三实施方式的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图11是将图10所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大得到的放大平面图。
图12是将本发明的封孔蜂窝结构体的第四实施方式的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图13是将图12所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大得到的放大平面图。
图14是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第五实施方式的从流入端面侧观察的立体图。
图15是示意性地表示图14所示的封孔蜂窝结构体用的蜂窝单元的从流入端面侧观察的立体图。
图16是将比较例1的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图17是将比较例16的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。
图18是表示实施例及比较例中的透过阻力(Pa·s/m2)与压损上升ΔP(kPa)之间的关系的曲线图。
符号说明
1、21、41、61、81：隔壁，2、22、42、62、82：隔室，2a、22a、42a、62a、82a：流入隔室，2b、22b、42b、62b、82b：流出隔室，3、83：外周壁，4、24、44、64、84：蜂窝结构部，5、25、45、65、85：封孔部，11、31、51、71、91：流入端面，12、32、92：流出端面，86：蜂窝单元，87：接合层，88：单元外壁，100、200、300、400、500、600、700：封孔蜂窝结构体，T、T1、T2：隔壁的厚度。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。不过，本发明并不限定于以下的实施方式。因此，应当理解：在不脱离本发明的主旨的范围下，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变更、改良等。
(1)封孔蜂窝结构体(第一实施方式)：
参照图1～图5，对第一实施方式的封孔蜂窝结构体100进行说明。此处，图1是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第一实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图2是示意性地表示图1所示的封孔蜂窝结构体的流入端面的平面图。图3是将图2所示的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。图4是示意性地表示图1所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的平面图。图5是示意性地表示图2的A－A’截面的截面图。
封孔蜂窝结构体100具备蜂窝结构部4和封孔部5。蜂窝结构部4呈具有流入端面11及流出端面12的柱状。蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1，该多孔质的隔壁1配设成包围从流入端面11延伸至流出端面12的多个隔室2。图1等所示的蜂窝结构部4中，还具有配设成围绕隔壁1的外周壁3。应予说明，本发明中，隔室2是指：由隔壁1包围的空间。多个隔室2形成流体的流路。
封孔部5配设于在蜂窝结构部4所形成的隔室2的流入端面11侧或流出端面12侧的任意一个端部，并将隔室2的开口部密封。以下，将在流出端面12侧的端部配设有封孔部5的隔室2称为“流入隔室2a”。将在流入端面11侧的端部配设有封孔部5的隔室2称为“流出隔室2b”。
封孔蜂窝结构体100构成为：在蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面中，隔室2的形状为多边形，并且，具有一个流入隔室2a和另一个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻的隔室结构。此处，隔室结构是指：由多孔质的隔壁1区划形成的多个隔室2的排列图案。即，对于封孔蜂窝结构体100，在蜂窝结构部4的上述截面处的隔室2的排列图案中，具有2个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻这样的排列图案。通过具有如上所述的一个流入隔室2a和另一个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻的隔室结构，能够使封孔蜂窝结构体100的灰分容量极有效地上升。
另外，封孔蜂窝结构体100构成为：在蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面中，流入隔室2a的总面积大于流出隔室2b的总面积。流入隔室2a的总面积是：蜂窝结构部4的上述截面处的各流入隔室2a的面积(换言之，各流入隔室2a的开口面积)的总和。同样地，流出隔室2b的总面积是：蜂窝结构部4的上述截面处的各流出隔室2b的面积(换言之，各流出隔室2b的开口面积)的总和。以下，在简称为蜂窝结构部4的“截面”时，设为蜂窝结构部4的“与隔室2延伸的方向正交的截面”。另外，在简称为流入隔室2a及流出隔室2b的“面积”及“总面积”的情况下，设为蜂窝结构部4的上述截面处的各面积。
在流入隔室2a的总面积大于流出隔室2b的总面积的方案中，对各流入隔室2a的各面积与各流出隔室2b的各面积之间的大小关系没有特别限制。即，流入隔室2a的各面积和流出隔室2b的各面积可以相同，也可以不同。例如，流入隔室2a的各面积和流出隔室2b的各面积相同的情况下，可以通过使流入隔室2a的总个数Na相对多于流出隔室2b的总个数Nb，构成为流入隔室2a的总面积增大。另外，即便流入隔室2a的各面积小于流出隔室2b的各面积的情况下，也可以通过使流入隔室2a的总个数Na相对增多，构成为流入隔室2a的总面积增大。另一方面，流入隔室2a的各面积大于流出隔室2b的各面积的情况下，以使得流入隔室2a的总面积增大的方式适当设定流入隔室2a的总个数Na及流出隔室2b的总个数Nb即可。
封孔蜂窝结构体100优选为：在蜂窝结构部4的截面中，一个流入隔室2a的形状和一个流出隔室2b的形状全等或相似，且流入隔室2a的总个数Na相对于流出隔室2b的总个数Nb的比值为2以上。以下，有时将“流入隔室2a的总个数Na相对于流出隔室2b的总个数Nb的比值”称为隔室个数比(Na/Nb)。例如，图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100满足“流入隔室2a的总个数Na：流出隔室2b的总个数Nb＝2：1”的关系，隔室个数比(Na/Nb)为2。
图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100构成为：在蜂窝结构部4的截面中，流入隔室2a的形状及流出隔室2b的形状均为六边形。应予说明，蜂窝结构部4的截面处的流入隔室2a的形状及流出隔室2b的形状不限定于六边形，可以为三角形、四边形、五边形、八边形等其他多边形。以下，有时将蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面处的“隔室2的形状”称为“隔室2的截面形状”，或者简称为“隔室2的形状”。本说明书中，“多边形”包括：各种多边形、该多边形的至少1个角部形成为曲线状的形状、以及该多边形的至少1个角部倒角为直线状的形状。例如，“六边形”包括：六边形、六边形的至少1个角部形成为曲线状的形状、以及六边形的至少1个角部倒角为直线状的形状。
在蜂窝结构部4的截面中，流入隔室2a的形状可以为一种，也可以为二种以上。同样地，流出隔室2b的形状可以为一种，也可以为二种以上。封孔蜂窝结构体100的流入隔室2a的形状优选为一种。
封孔蜂窝结构体100优选为：在蜂窝结构部4的截面中，一个流入隔室2a的形状和一个流出隔室2b的形状全等或相似。例如，多个流入隔室2a中的一个流入隔室2a的形状为六边形的情况下，优选多个流出隔室2b中的至少一个流出隔室2b的形状也是与该六边形全等或相似的六边形。图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100中，流入隔室2a及流出隔室2b各自的形状为正六边形。封孔蜂窝结构体100优选为：流入隔室2a的形状及流出隔室2b的形状均为六边形。另外，至少1个以上的隔室2的形状优选为正六边形。
封孔蜂窝结构体100构成为：蜂窝结构部4的隔壁1的气孔率为38％以上。如果隔壁1的气孔率小于38％，则压力损失有时增大。隔壁1的气孔率优选为38～75％，更优选为38～65％。例如，如果隔壁1的气孔率过高，则蜂窝结构部4的强度不充分，在将封孔蜂窝结构体100收纳于废气净化装置用的罐体内时，有时很难以足够的把持力来保持封孔蜂窝结构体100。隔壁1的气孔率为利用水银孔度计(Mercury porosimeter)测量得到的值。作为水银孔度计，例如可以举出：Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)。
封孔蜂窝结构体100构成为：隔壁1的厚度T为125μm以上280μm以下。通过像这样构成，能够制成维持等静压强度(Isostatic strength)且低压损的封孔蜂窝结构体100。隔壁1的厚度T优选为125μm以上254μm以下，更优选为125μm以上228μm以下。隔壁1的厚度T是：蜂窝结构部4的截面中，与将2个隔室2区划开的隔壁1的表面正交的方向上的长度。此处，如图3所示，将在流入隔室2a与流出隔室2b之间配设的隔壁1设为“第一隔壁1a”，另外，将在流入隔室2a彼此之间配设的隔壁1设为“第二隔壁1b”。并且，封孔蜂窝结构体100构成为：第一隔壁1a的厚度T1及第二隔壁1b的厚度T2均为125μm以上280μm以下。第一隔壁1a的厚度T1及第二隔壁1b的厚度T2可以相同，也可以不同。第一隔壁1a的厚度T1及第二隔壁1b的厚度T2优选相同。例如，可以采用显微镜(microscope)来测定隔壁1的厚度T。作为显微镜，例如可以采用Keyence公司制的VHX－1000(商品名)。
封孔蜂窝结构体100构成为：蜂窝结构部4的隔室密度为31.0个/cm2以上。通过像这样构成，能够作为用于对从汽车等的发动机排出的废气中的PM进行捕集的过滤器而很好地利用。蜂窝结构部4的隔室密度优选为31个/cm2以上70个/cm2以下，更优选为31个/cm2以上62个/cm2以下。
流入隔室2a彼此相邻的隔室配置中，存在将流入隔室2a彼此区划开的隔壁1(以下也称为“IN－IN隔壁”)。并且，在存在像这样的IN－IN隔壁的DPF中，初始压损及烟灰致压损与现有型的DPF相比较有所上升的原因在于气体的流动方式。例如，虽然省略图示，不过，在现有型的DPF中，气体向流入隔室与流出隔室的隔壁“IN－OUT隔壁”流动的情况下，气体透过烟灰的厚度和隔壁厚度。与该现有型的DPF相比，关于像本实施方式这样的具有IN－IN隔壁和IN－OUT隔壁这两者的DPF，在不存在烟灰的情况下，气体流集中于IN－OUT隔壁，产生比现有型高的压力损失。另外，随着烟灰堆积，气体向IN－IN壁分散流动，烟灰、灰分继续堆积，堆积物阻力升高，随之，压力损失与现有型相比降低。因此，具有IN－IN壁的DPF与现有型相比，得到较大的隔壁1的低透过阻力效果。
封孔蜂窝结构体100构成为：隔壁1的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。如果隔壁1的空气透过阻力超过4.5×107Pa·s/m2，则具有2个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻的隔室结构这样的封孔蜂窝结构体100中，PM堆积于隔壁1的表面导致的烟灰致压损增大。隔壁1的空气透过阻力的实质上的下限值例如为1.0×105Pa·s/m2。因此，隔壁1的空气透过阻力优选为1.0×105Pa·s/m2以上4.5×107Pa·s/m2以下，更优选为1.0×106Pa·s/m2以上4.0×107Pa·s/m2以下。
隔壁1的空气透过阻力可以利用以下的方法进行测定。首先，从封孔蜂窝结构体100的蜂窝结构部4切出一部分隔壁1。切出隔壁1的部位(位置)没有特别限制，例如，后述的单元结构的封孔蜂窝结构体的情况下，也可以从由同一原材料形成的单元外壁的部位切出，优选将构成隔壁1的部位加工成平板状。并且，利用质量流量计使25℃的空气的流量变化并使其通过所切出的隔壁1，利用压力表对此时的从隔壁1透过的前后的空气的差压进行测定。然后，计算出隔壁1的每单位面积(mm2)的空气透过阻力(Pa·s/m2)。更具体而言，上述的质量流量计的流量除以隔壁1的面积，将流量(L/min)换算为流速(m/s)。另外，利用压力表所测定的差压除以隔壁1的厚度(m)，测量出隔壁1的每单位面积(mm2)的差压(Pa/m)。然后，根据X轴流速(m/s)和Y轴差压(Pa/m)的斜率，计算出隔壁1的每单位面积(mm2)的空气透过阻力(Pa·s/m2)。作为流量的条件，在0.1～1m/s的范围内进行测量。
如上构成的封孔蜂窝结构体100可以作为例如对废气中的PM进行捕集的过滤器而很好地利用。并且，封孔蜂窝结构体100与以往的封孔蜂窝结构体相比较，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，能够实现低压损。特别是，本实施方式的封孔蜂窝结构体100构成为：具有一个流入隔室2a和另一个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻的隔室结构，且流入隔室2a的总面积大于流出隔室2b的总面积，因此，能够使灰分容量有效地上升。此外，通过如上所述的构成，能够使灰分容量上升，且抑制PM堆积于隔壁1的表面所导致的烟灰致压损上升，实现更低压损。
另外，封孔蜂窝结构体100优选为：蜂窝结构部4的总开口率大于35％且为95％以下。此处，蜂窝结构部4的“总开口率”是指：在蜂窝结构部4所形成的隔室2的总开口面积相对于蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面面积的比值的百分率。应予说明，蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面面积设为：不包含在蜂窝结构部4的最外周所配置的外周壁3的面积的值。
隔壁1的平均细孔径没有特别限制，优选为7～25μm，更优选为9～20μm。隔壁1的平均细孔径为利用水银孔度计(Mercury porosimeter)测量得到的值。作为水银孔度计，例如可以举出Micromeritics公司制的Autopore 9500(商品名)。
封孔蜂窝结构体100构成为：配设成包围流入隔室2a的隔壁1的几何学表面积优选为1.00～1.40cm2/cm3，更优选为1.10～1.40cm2/cm3。此处，上述的“几何学表面积”是指：流入隔室2a的总内表面积(S)除以蜂窝结构部的总容积(V)得到的值(S/V)。通常，过滤器的过滤面积越大，越能够降低配置成包围流入隔室2a的隔壁1上的PM堆积厚度，因此，通过使几何学表面积为上述的数值范围，能够将封孔蜂窝结构体的压力损失抑制在较低水平。据此，如果流入隔室2a的几何学表面积过小，则有时导致PM堆积时的烟灰致压损增加，故不理想。另外，如果流入隔室2a的几何学表面积过大，则有时初始的压力损失增加，故不理想。以下，有时将上述的几何学表面积称为“GSA”或“几何学表面积GSA”。GSA是“Geometric SurfaceArea：几何学表面积”的简称。
隔壁1的材料没有特别限制。作为隔壁1的材料，例如可以举出陶瓷。隔壁1特别优选为包含碳化硅、硅结合碳化硅、粘结材料烧结型陶瓷材料、多铝红柱石、堇青石或钛酸铝。应予说明，“硅结合碳化硅”是指：例如日本特许4136319号公报中所示的作为骨料的碳化硅粒子借助金属硅而粘结在一起的物质。另外，“粘结材料烧结型陶瓷材料”是指：例如日本特开2015－67473号公报中所示的碳化硅、多铝红柱石等骨料借助堇青石等粘结材料而粘结在一起的物质，且是通过烧结而制作的陶瓷材料。
封孔部5的材料没有特别限制，可以优选使用作为上述的隔壁1的材料所例举的材料。
封孔蜂窝结构体100的整体形状没有特别限制。关于封孔蜂窝结构体100的整体形状，流入端面11及流出端面12的形状优选为圆形或椭圆形，特别优选为圆形。另外，封孔蜂窝结构体100的大小、例如蜂窝结构部4的流入端面11至流出端面12的长度、蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面的大小没有特别限制。在将封孔蜂窝结构体100用作废气净化用的过滤器时，以得到最佳的净化性能的方式适当选择各大小即可。
封孔蜂窝结构体100可以优选用作内燃机的废气净化用的部件。封孔蜂窝结构体100可以在蜂窝结构部4的隔壁1的表面及隔壁1的细孔中的至少一者担载有废气净化用的催化剂。例如，作为废气净化用的催化剂，可以举出：氧化催化剂、选择性催化还原催化剂、三元催化剂等。
作为氧化催化剂，可以举出含有贵金属的催化剂。作为氧化催化剂，具体可以举出：含有选自由铂(Pt)、钯(Pd)以及铑(Rh)构成的组中的至少一种的催化剂等。在隔壁1担载有氧化催化剂的情况下，氧化催化剂的担载量优选为0.1～30g/L。此处，催化剂的担载量(g/L)是：在蜂窝结构部4的每单位体积(1L)所担载的催化剂的量(g)。
选择性催化还原催化剂是：对被净化成分进行选择性还原的催化剂。以下，还将选择性催化还原催化剂称为“SCR催化剂”。“SCR”是“Selective Catalytic Reduction”的简称。选择性催化还原催化剂优选为沸石型的选择性催化还原催化剂或钒型的选择性催化还原催化剂。沸石型的选择性催化还原催化剂是指：包含含有沸石的催化剂活性成分的催化剂。作为沸石型的选择性催化还原催化剂，例如可以举出：包含经金属置换的沸石的选择性催化还原催化剂。作为对沸石进行金属置换的金属，可以举出：铁(Fe)、铜(Cu)。作为沸石，可以举出A型、X型、CHA型、LTA型、MFI型、FER型、FAU型、DDR型、β-沸石作为优选例。钒型的选择性催化还原催化剂是指：包含含有钒的催化剂活性成分的催化剂。作为钒型的选择性催化还原催化剂，例如可以举出：含有钒、钨作为主成分的催化剂。选择性催化还原催化剂的担载量优选为50～130g/L。
三元催化剂是指：主要对烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)进行净化的催化剂。作为三元催化剂，例如可以举出：包含铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)的催化剂。三元催化剂的担载量优选为40～130g/L。
接下来，对制造本实施方式的封孔蜂窝结构体的方法进行说明。不过，制造封孔蜂窝结构体的方法不限定于以下说明的制造方法。
首先，制作用于制作蜂窝结构部的可塑性的坯料。向作为原料粉末的选自前述的隔壁的优选材料组中的材料中适当添加粘合剂等添加剂、以及水，由此可以制作用于制作蜂窝结构部的坯料。
接下来，将所制作的坯料挤出成型，由此得到柱状的蜂窝成型体，其具有区划形成多个隔室的隔壁及配设于最外周的外周壁。挤出成型中，作为挤出成型用的口模，可以采用在坯料的挤出面形成有狭缝的口模，该狭缝为待成型的蜂窝成型体的翻转形状。可以将得到的蜂窝成型体利用例如微波及热风进行干燥。
接下来，利用与蜂窝成型体制造用的材料同样的材料，将隔室的开口部封孔，由此形成封孔部。关于形成封孔部的方法，可以按照以往公知的封孔蜂窝结构体的制造方法来进行。
接下来，将得到的蜂窝成型体烧成，由此得到封孔蜂窝结构体。烧成温度及烧成气氛根据原料而不同，如果是本领域技术人员，则能够选择最适合于所选择的材料的烧成温度及烧成气氛。
(2)封孔蜂窝结构体(第二实施方式)：
接下来，参照图6～图9，对第二实施方式的封孔蜂窝结构体200进行说明。此处，图6是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第二实施方式的流入端面的平面图。图7是将图6所示的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。图8是示意性地表示图6所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的平面图。图9是示意性地表示图6的B－B’截面的截面图。
封孔蜂窝结构体200具备蜂窝结构部4和封孔部5。蜂窝结构部4呈具有流入端面11及流出端面12的柱状。蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1，该多孔质的隔壁1配设成包围从流入端面11延伸至流出端面12的多个隔室2。封孔部5配设于在蜂窝结构部4所形成的隔室2的流入端面11侧或流出端面12侧的任意一个端部，并将隔室2的开口部密封。
封孔蜂窝结构体200构成为：在蜂窝结构部4的与隔室2延伸的方向正交的截面中，隔室2的形状为多边形，并且，具有一个流入隔室2a和另一个流入隔室2a夹着隔壁1而相邻的隔室结构。
封孔蜂窝结构体200也构成为：在蜂窝结构部4的截面中，流入隔室2a的形状及流出隔室2b的形状均为六边形。不过，封孔蜂窝结构体200相对于之前说明的第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)而言，流入隔室2a及流出隔室2b的个数以及其配置不同。具体而言，图6～图9所示的封孔蜂窝结构体200满足“流入隔室2a的总个数Na：流出隔室2b的总个数Nb＝3：1”的关系，隔室个数比(Na/Nb)为3。封孔蜂窝结构体200构成为：在蜂窝结构部4的截面中，流入隔室2a的总面积大于流出隔室2b的总面积。
封孔蜂窝结构体200构成为：隔壁1的气孔率为38％以上，隔壁1的厚度为125μm以上280μm以下。另外，封孔蜂窝结构体200构成为：蜂窝结构部4的隔室密度为31.0个/cm2以上。此外，封孔蜂窝结构体200构成为：隔壁1的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。隔壁1的气孔率、厚度及空气透过阻力、以及蜂窝结构部4的隔室密度优选与第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地构成。
应予说明，对于封孔蜂窝结构体200，除了之前说明的流入隔室2a及流出隔室2b的个数及其配置不同以外，优选与第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地构成。图6～图9中，对与图1～图5所示的封孔蜂窝结构体100同样的构成要素标记相同的符号，并有时省略其说明。
如上构成的封孔蜂窝结构体200与以往的封孔蜂窝结构体相比较，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，也能够实现低压损。并且，与之前说明的第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地，能够使灰分容量上升，且抑制PM堆积于隔壁1的表面所导致的烟灰致压损上升，实现更低压损。
(3)封孔蜂窝结构体(第三实施方式)：
接下来，参照图10及图11，对第三实施方式的封孔蜂窝结构体300进行说明。此处，图10是将本发明的封孔蜂窝结构体的第三实施方式的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。图11是将图10所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大得到的放大平面图。
封孔蜂窝结构体300具备蜂窝结构部24和封孔部25，该蜂窝结构部24呈具有流入端面31及流出端面32的柱状。蜂窝结构部24构成为：与之前说明的第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地，例如呈具有流入端面31及流出端面32的圆柱状。并且，蜂窝结构部24具有多孔质的隔壁21，该多孔质的隔壁21配设成包围从流入端面31延伸至流出端面32的多个隔室22。封孔部25配设于在蜂窝结构部24所形成的隔室22的流入端面31侧或流出端面32侧的任意一个端部，并将隔室22的开口部密封。
封孔蜂窝结构体300构成为：在蜂窝结构部24的与隔室22延伸的方向正交的截面中，隔室22的形状为多边形，并且，具有一个流入隔室22a和另一个流入隔室22a夹着隔壁21而相邻的隔室结构。具体而言，隔室22的形状为四边形和八边形，四边形的隔室22和八边形的隔室22在图10及图11的纸面的上下方向及左右方向上夹着隔壁21而交替地配置。封孔蜂窝结构体300构成为：将四边形的隔室22和八边形的隔室22的各面积进行比较的情况下，八边形的隔室22的面积较大。并且，八边形的隔室22为在流出端面32侧的端部配设有封孔部25的流入隔室22a。另一方面，四边形的隔室22为在流入端面31侧的端部配设有封孔部25的流出隔室22b。因此，封孔蜂窝结构体300构成为：在蜂窝结构部24的截面中，流入隔室22a的总面积大于流出隔室22b的总面积。并且，面积相对大的八边形的流入隔室22a配置成：在图10及图11的纸面的倾斜方向上夹着隔壁21而相邻。因此，封孔蜂窝结构体300在图10及图11的纸面的倾斜方向上具有一个流入隔室22a和另一个流入隔室22a夹着隔壁21而相邻的隔室结构。
封孔蜂窝结构体300构成为：隔壁21的气孔率为38％以上，隔壁21的厚度为125μm以上280μm以下。另外，封孔蜂窝结构体300构成为：蜂窝结构部24的隔室密度为31.0个/cm2以上。此外，封孔蜂窝结构体300构成为：隔壁21的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。隔壁21的气孔率、厚度及空气透过阻力、以及蜂窝结构部24的隔室密度优选与第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地构成。
如上构成的封孔蜂窝结构体300与以往的封孔蜂窝结构体相比较，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，也能够使灰分容量上升，且抑制PM堆积于隔壁21的表面所导致的烟灰致压损上升，实现更低压损。
(4)封孔蜂窝结构体(第四实施方式)：
接下来，参照图12及图13，对第四实施方式的封孔蜂窝结构体400进行说明。此处，图12是将本发明的封孔蜂窝结构体的第四实施方式的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。图13是将图12所示的封孔蜂窝结构体的流出端面的一部分放大得到的放大平面图。
封孔蜂窝结构体400具备蜂窝结构部24和封孔部25，该蜂窝结构部24呈具有流入端面31及流出端面32的柱状。蜂窝结构部24构成为：与之前说明的第一实施方式的封孔蜂窝结构体100(参照图1～图5)同样地，例如呈具有流入端面31及流出端面32的圆柱状。并且，蜂窝结构部24具有多孔质的隔壁21，该多孔质的隔壁21配设成包围从流入端面31延伸至流出端面32的多个隔室22。封孔部25配设于在蜂窝结构部24所形成的隔室22的流入端面31侧或流出端面32侧的任意一个端部，并将隔室22的开口部密封。
封孔蜂窝结构体400构成为：与之前说明的第三实施方式的封孔蜂窝结构体300(参照图10及图11)同样地，在蜂窝结构部24的截面中，隔室22的形状为四边形和八边形。并且，四边形的隔室22和八边形的隔室22在图12及图13的纸面的上下方向及左右方向上夹着隔壁21而交替地配置。不过，封孔蜂窝结构体400相对于第三实施方式的封孔蜂窝结构体300(参照图10及图11)而言，流入隔室22a及流出隔室22b的个数及其配置不同。具体而言，对于封孔蜂窝结构体400，将一个八边形的隔室22设为流出隔室22b的情况下，以使得在该流出隔室22b的周围所配置的8个隔室22成为流入隔室22a的方式，配置流入隔室22a及流出隔室22b。在八边形的流出隔室22b的周围所配置的8个流入隔室22a由4个八边形的隔室22和4个四边形的隔室22构成，八边形的隔室22和四边形的隔室22配置成交替地包围八边形的流出隔室22b的周围。因此，封孔蜂窝结构体400具有八边形的流入隔室22a和四边形的流入隔室22a夹着隔壁21而相邻的隔室结构。此外，封孔蜂窝结构体400构成为：在蜂窝结构部24的截面中，流入隔室22a的总面积大于流出隔室22b的总面积。
封孔蜂窝结构体400构成为：隔壁21的气孔率为38％以上，隔壁21的厚度为125μm以上280μm以下。另外，封孔蜂窝结构体400构成为：蜂窝结构部24的隔室密度为31.0个/cm2以上。此外，封孔蜂窝结构体400构成为：隔壁21的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。隔壁21的气孔率、厚度及空气透过阻力、以及蜂窝结构部24的隔室密度优选与第三实施方式的封孔蜂窝结构体300(参照图10及图11)同样地构成。
应予说明，对于封孔蜂窝结构体400，除了之前说明的流入隔室22a及流出隔室22b的配置不同以外，优选与第三实施方式的封孔蜂窝结构体300(参照图10及图11)同样地构成。图12及图13中，对与图10及图11所示的封孔蜂窝结构体300同样的构成要素标记相同的符号，并有时省略其说明。应予说明，图12中由虚线包围的范围表示封孔蜂窝结构体400的隔室结构中的最小重复单元(1个单元)。
如上构成的封孔蜂窝结构体400与以往的封孔蜂窝结构体相比较，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，也能够使灰分容量上升，且抑制PM堆积于隔壁21的表面所导致的烟灰致压损上升，实现更低压损。
(5)封孔蜂窝结构体(第五实施方式)：
接下来，参照图14及图15，对第五实施方式的封孔蜂窝结构体700进行说明。此处，图14是示意性地表示本发明的封孔蜂窝结构体的第五实施方式的从流入端面侧观察的立体图。图15是示意性地表示图14所示的封孔蜂窝结构体用的蜂窝单元的从流入端面侧观察的立体图。
如图14所示，第五实施方式的封孔蜂窝结构体700为具备单元结构的蜂窝结构部84的封孔蜂窝结构体700。即，对于封孔蜂窝结构体700，蜂窝结构部84由多个柱状的蜂窝单元86构成，多个蜂窝单元86的相互的侧面彼此通过接合层87而接合。此处，“单元结构的蜂窝结构部84”是：分别制作的多个蜂窝单元86通过接合层87而接合的蜂窝结构部84。应予说明，有时将图1～图5所示的、蜂窝结构部4的隔壁1全部一体地形成的蜂窝结构部称为“一体型的蜂窝结构部4”。本发明的封孔蜂窝结构体中的蜂窝结构部可以为图14所示的“单元结构的蜂窝结构部84”，也可以为例如图1所示的“一体型的蜂窝结构部4”。应予说明，图14中，以将各蜂窝单元86的流入端面91上的隔壁及隔室进行抽象的形式进行作图。
如图14所示，封孔蜂窝结构体700具备蜂窝结构部84，该蜂窝结构部84呈具有流入端面91及流出端面92的柱状。如图15所示，构成蜂窝结构部84的蜂窝单元86具有多孔质的隔壁81，该多孔质的隔壁81配设成包围从流入端面91延伸至流出端面92的多个隔室82。另外，蜂窝单元86还具有：配设成围绕隔壁81的单元外壁88。
在蜂窝单元86所形成的隔室82的流入端面91侧或流出端面92侧的任意一个端部配设有封孔部85。由此，在流出端面92侧的端部配设有封孔部85的隔室82成为“流入隔室82a”，在流入端面91侧的端部配设有封孔部85的隔室82成为“流出隔室82b”。此处，图15所示的蜂窝单元86没有特别限定，具有与图10及图11所示的第三实施方式的封孔蜂窝结构体300同样的隔室结构。
图14所示的蜂窝结构部84优选与之前说明的第一实施方式～第四实施方式的封孔蜂窝结构体的蜂窝结构部同样地构成。即，蜂窝结构部84构成为：在与隔室82延伸的方向正交的截面中，流入隔室82a的总面积大于流出隔室82b的总面积。并且，隔壁81的气孔率为38％以上，隔壁81的厚度为125μm以上280μm以下。另外，蜂窝结构部84的隔室密度为31.0个/cm2以上。此外，隔壁81的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。例如，隔壁81的气孔率、厚度及空气透过阻力、以及蜂窝结构部84的隔室密度优选与第三实施方式的封孔蜂窝结构体300(参照图10及图11)同样地构成。
构成图14所示的蜂窝结构部84的多个蜂窝单元86可以具有各自相同的隔室结构，也可以具有各自不同的隔室结构。
封孔蜂窝结构体700中的外周壁83优选为由外周涂层材料形成的外周涂层。外周涂层材料为涂布于将多个蜂窝单元86接合得到的接合体的外周而形成外周涂层的涂层材料。另外，对于将多个蜂窝单元86接合得到的接合体，优选对该接合体的外周部分进行磨削加工，配设上述的外周涂层。
如上构成的封孔蜂窝结构体700与以往的封孔蜂窝结构体相比较，在用作对废气中的PM进行捕集的过滤器时，也能够使灰分容量上升，且抑制PM堆积于隔壁81的表面所导致的烟灰致压损上升，实现更低压损。
实施例
以下，利用实施例，对本发明更具体地进行说明，不过，本发明并不受这些实施例的任何限定。
(实施例1)
首先，制备用于制作蜂窝结构部的坯料。实施例1中，作为用于制备坯料的原料粉末，准备将碳化硅(SiC)粉末和金属硅(Si)粉末以80：20的质量比例混合得到的混合粉末。在该混合粉末中添加粘合剂、造孔材料、以及水，制成成型原料。接下来，对成型原料进行混炼，制作圆柱状的坯料。应予说明，由采用如上所述的材料制备的坯料制作蜂窝结构部的情况下，在表2、表4、表6以及表8的“材料”栏中记为“SiC”。
接下来，采用蜂窝成型体制作用的口模，将坯料挤出成型，得到整体形状为圆柱状的蜂窝成型体。
接下来，将蜂窝成型体利用微波干燥机进行干燥，进而，利用热风干燥机使其完全干燥，然后，将蜂窝成型体的两个端面切断，调整为规定的尺寸。
接下来，在干燥后的蜂窝成型体形成封孔部。具体而言，首先，对蜂窝成型体的流入端面施加掩膜，以使得流入隔室被覆盖。然后，将施加有掩膜的蜂窝成型体的端部浸渍于封孔浆料中，向未施加掩膜的流出隔室的开口部填充封孔浆料。之后，针对蜂窝成型体的流出端面，利用与上述同样的方法，向流入隔室的开口部填充封孔浆料。之后，利用热风干燥机，将形成有封孔部的蜂窝成型体进一步干燥。
接下来，将形成有封孔部的蜂窝成型体脱脂，进行烧成，得到封孔蜂窝结构体。
实施例1的封孔蜂窝结构体像图10及图11所示的封孔蜂窝结构体300那样，隔室22的形状为四边形和八边形，在蜂窝结构部24的截面中，四边形的隔室22和八边形的隔室22夹着隔壁21而交替地配置。并且，八边形的隔室22成为流入隔室22a，四边形的隔室22成为流出隔室22b。在表1的“隔室形状”栏中给出实施例1的封孔蜂窝结构体中的隔室形状。另外，在表1的“参考图”栏中给出用于参考各实施例中的隔室结构(换言之，流入隔室及流出隔室的配置)的附图的编号。
实施例1的封孔蜂窝结构体构成为：端面的直径为267mm，隔室延伸的方向上的长度为203mm。另外，隔壁的厚度为152μm，隔壁的气孔率为38％，隔室密度为46.5个/cm2。隔壁的气孔率为利用水银孔度计测定得到的值。另外，实施例1的封孔蜂窝结构体满足“流入隔室的总个数Na：流出隔室的总个数Nb＝1：1”的关系，隔室个数比(Na/Nb)为1。另外，隔壁的平均细孔径为8μm，流入隔室的几何学表面积(GSA)为1.30mm2/mm3。将各结果示于表1或表2。
实施例1的封孔蜂窝结构体构成为：全部隔室的总开口率为81％，流入隔室的总开口率为49％，流出隔室的总开口率为32％。“全部隔室的总开口率”表示全部隔室的总开口面积相对于构成封孔蜂窝结构体的蜂窝结构部的截面面积的比值的百分率。同样地，“流入隔室的总开口率”及“流出隔室的总开口率”表示流入隔室的总开口面积及流出隔室的总开口面积相对于蜂窝结构部的截面面积的比值的百分率。将各结果示于表1。
针对实施例1的封孔蜂窝结构体，利用以下的方法测定“隔壁的空气透过阻力”。将结果示于表2。另外，针对实施例1的封孔蜂窝结构体，利用以下的方法进行有关“压损上升ΔP”的评价。将结果示于表2。
[隔壁的空气透过阻力(Pa·s/m2)]
从封孔蜂窝结构体的蜂窝结构部切出一部分隔壁。然后，利用质量流量计使25℃的空气的流量变化并使其通过所切出的隔壁，利用压力表测定此时的从隔壁透过的前后的空气的差压。然后，计算出隔壁的每单位面积(mm2)的空气透过阻力(Pa·s/m2)。
[压损上升ΔP]
首先，对封孔蜂窝结构体的压力损失进行测定，将所测定的压力损失设为“初始压损(kPa)”。接下来，在使规定量的烟灰和灰分(Ash)堆积于封孔蜂窝结构体的隔壁的状态下，测定压力损失，将所测定的压力损失设为“烟灰致压损(kPa)”。应予说明，在烟灰致压损测定时，烟灰的堆积量设为6g/L，灰分的堆积量设为30g/L。此处，烟灰及灰分的堆积量是：蜂窝结构部的每单位体积(1L)的烟灰或灰分的堆积量(g)。然后，将“烟灰致压损(kPa)”减去“初始压损(kPa)”得到的值设为“压损上升ΔP(kPa)”。
表1
Figure BDA0003316906410000201
表2
Figure BDA0003316906410000211
(实施例2～40、比较例1～22)
将封孔蜂窝结构体中的各构成按表1～表10所示那样进行变更，除此以外，利用与实施例1同样的方法制作封孔蜂窝结构体。针对实施例2～40及比较例1～22的封孔蜂窝结构体，利用与实施例1同样的方法测定“隔壁的空气透过阻力”。另外，针对实施例2～40及比较例1～22的封孔蜂窝结构体，利用与实施例1同样的方法进行有关“压损上升ΔP”的评价。将各结果示于表2、表4、表6、表8、表10。
比较例1的封孔蜂窝结构体采用图16所示的隔室结构。图16是将比较例1的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。如图16所示，比较例1的封孔蜂窝结构体500构成为：在蜂窝结构部44的截面中，隔室42的形状为四边形。并且，比较例1的封孔蜂窝结构体500构成为：在蜂窝结构部44的截面中，流入隔室42a和流出隔室42b夹着多孔质的隔壁41而交替地配置。因此，比较例1的封孔蜂窝结构体500不具有一个流入隔室42a和另一个流入隔室42a夹着隔壁41而相邻的隔室结构。图16中，符号45表示封孔部，符号51表示流入端面。
比较例16的封孔蜂窝结构体采用图17所示的隔室结构。图17是将比较例16的封孔蜂窝结构体的流入端面的一部分放大得到的放大平面图。如图17所示，比较例16的封孔蜂窝结构体600构成为：在蜂窝结构部64的截面中，隔室62的形状为六边形。并且，比较例16的封孔蜂窝结构体600中，将在与构成六边形的隔室62的6个边中的对置的2个边正交的方向(一个方向)上排列的隔室62全部设为流入隔室62a。并且，将在沿着一个方向排列的流入隔室62a的两旁排列的隔室62全部设为流出隔室62b，进而，将在这些流出隔室62b的两旁排列的隔室62全部设为流入隔室62a。比较例16的封孔蜂窝结构体600具有一个流入隔室62a和另一个流入隔室62a夹着隔壁61而相邻的隔室结构，但是，流入隔室62a的总面积与流出隔室62b的总面积相同。图17中，符号65表示封孔部，符号71表示流入端面。
实施例29～32、37～40、比较例20、22中，作为用于制作蜂窝结构部的坯料，制备如下坯料，来制作堇青石质的蜂窝结构部。作为用于制备坯料的原料粉末，准备出堇青石、多铝红柱石、氧化铝、尖晶石等的混合粉末。在该混合粉末中添加粘合剂、造孔材料、以及水，制成成型原料。接下来，对成型原料进行混炼，制作圆柱状的坯料。由采用如上所述的材料制备的坯料制作蜂窝结构部的情况下，在表8的“材料”栏中记载为“Cd”。
表3
Figure BDA0003316906410000231
表4
Figure BDA0003316906410000241
表5
Figure BDA0003316906410000251
表6
Figure BDA0003316906410000261
表7
Figure BDA0003316906410000271
表8
Figure BDA0003316906410000281
表9
Figure BDA0003316906410000291
表10
Figure BDA0003316906410000301
(结果)
实施例1～3的封孔蜂窝结构体与比较例1的封孔蜂窝结构体相比，压损上升ΔP大幅减小。另外，实施例1～3的封孔蜂窝结构体相对于流入隔室和流出隔室的总开口率(换言之、总面积)为相同值的比较例16的封孔蜂窝结构体而言，压损上升ΔP也较小。像这样，具有一个流入隔室和另一个流入隔室夹着隔壁而相邻的隔室结构且构成为流入隔室的总面积大于流出隔室的总面积的实施例1～3的封孔蜂窝结构体的压损上升ΔP较小。
另外，实施例1～3的封孔蜂窝结构体相对于相同气孔率的比较例7的封孔蜂窝结构体而言，压损上升ΔP也较小。此外，实施例1～3的各封孔蜂窝结构体相对于隔壁的厚度分别为相同值的比较例2～5的各封孔蜂窝结构体而言，压损上升ΔP也分别较小。
关于实施例4～40的封孔蜂窝结构体，与实施例1～3的情形同样地，相对于作为比较对象的各比较例的封孔蜂窝结构体而言，压损上升ΔP较小。
另外，为了对隔壁的厚度相同的条件下的透过阻力(Pa·s/m2)的影响进行比较，选出隔壁的厚度为203μm的实施例及比较例，将它们的结果示于表9及表10。表9及表10中，给出实施例9、18、23、27、31、35及39、以及比较例11、23的各结果。另外，将表10中的“隔壁的空气透过阻力(Pa·s/m2)”与“压损上升ΔP(kPa)”之间的关系示于图18的曲线图。图18是表示实施例及比较例中的透过阻力(Pa·s/m2)与压损上升ΔP(kPa)之间的关系的曲线图。图18中，横轴表示“透过阻力(Pa·s/m2)”，纵轴表示“压损上升ΔP(kPa)”。如表10及图18所示，可知：在隔壁的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下的范围内，压损上升ΔP(kPa)的变化率较大，实施例9、18、23、27、31、35以及39的封孔蜂窝结构体可以更加期待压损上升ΔP的抑制。
产业上的可利用性
本发明的封孔蜂窝结构体可以作为用于净化废气的过滤器加以利用。

Claims (11)

1.一种封孔蜂窝结构体，其中，具备：
蜂窝结构部，该蜂窝结构部具有配设成包围多个隔室的多孔质的隔壁，该多个隔室形成从流入端面延伸至流出端面的流体的流路；以及
封孔部，该封孔部配置成将所述隔室的所述流入端面侧或所述流出端面侧的任意一个端部密封，
将在所述流出端面侧的端部配设有所述封孔部且所述流入端面侧呈开口的所述隔室设为流入隔室，且将在所述流入端面侧的端部配设有所述封孔部且所述流出端面侧呈开口的所述隔室设为流出隔室，
在所述蜂窝结构部的与所述隔室延伸的方向正交的截面中，所述隔室的形状为多边形，并且，具有一个所述流入隔室和另一个所述流入隔室夹着所述隔壁而相邻的隔室结构，
且在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的总面积大于所述流出隔室的总面积，
所述隔壁的气孔率为38％以上，所述隔壁的厚度为125μm以上280μm以下，所述蜂窝结构部的隔室密度为31.0个/cm2以上，
所述隔壁的空气透过阻力为4.5×107Pa·s/m2以下。
2.根据权利要求1所述的封孔蜂窝结构体，其中，
所述隔壁的空气透过阻力为4.0×107Pa·s/m2以下。
3.根据权利要求1或2所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，一个所述流入隔室的形状和一个所述流出隔室的形状全等或相似，
且所述流入隔室的总个数Na相对于所述流出隔室的总个数Nb的比值为2以上。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的形状为一种。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，所述流入隔室的形状及所述流出隔室的形状均为六边形。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在与所述隔室延伸的方向正交的所述截面中，至少1个以上的所述隔室的形状为正六边形。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有选自由氧化催化剂、选择性催化还原催化剂、以及三元催化剂构成的组中的至少一种催化剂。
8.根据权利要求7所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述氧化催化剂，所述氧化催化剂的担载量为0.1g/L～30g/L。
9.根据权利要求7所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述选择性催化还原催化剂，所述选择性催化还原催化剂的担载量为50g/L～130g/L。
10.根据权利要求7或9所述的封孔蜂窝结构体，其中，
所述选择性催化还原催化剂为沸石型的选择性催化还原催化剂或钒型的选择性催化还原催化剂。
11.根据权利要求7所述的封孔蜂窝结构体，其中，
在所述隔壁担载有所述三元催化剂，所述三元催化剂的担载量为40g/L～130g/L。
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