DE112016000619T5 - Wabenstruktur - Google Patents

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structural body
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Norihiro WAKIDA
Yoshiaki Hatakeyama
Takashi Aoki
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Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
NGK Insulators Ltd
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Abstract

Offenbart wird eine Wabenstruktur, deren Wärmeschockbeständigkeit hoch ist und bei der effektiv eine Verlagerung in einem Hüllenbauteil unterbunden werden kann, wenn die Wabenstruktur als ein Filter verwendet wird. Eine Wabenstruktur 100 umfasst einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper 107, der poröse Trennwände 101, die mehrere Zellen 104 definieren und bilden, die von einer Zulaufendfläche 102 zu einer Ablaufendfläche 103 verlaufen, und eine poröse Außenwand 105, die die Trennwände 101 umgibt, umfasst, eine poröse Halteaufweitung 106, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand 105 nach außen verläuft, so dass zumindest ein Teil der Außenwand 105 freiliegt, und Verschlussabschnitte 120, die in offenen Enden der Zellen 104 angeordnet sind, und die Halteaufweitung 106 weist Halteabschnitte 106a und einen Seitenwandabschnitt 106b auf, und die Trennwände 101 und die Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 und die Halteabschnitte 106a und der Seitenwandabschnitt 106b der Halteaufweitung 106 sind alle durch Formen eines keramischen Rohmaterials monolithisch ausgebildet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wabenstruktur, und genauer gesagt bezieht sie sich auf eine Wabenstruktur, die einfach mit einer hervorragenden Wärmeschockbeständigkeit hergestellt werden kann und bei der eine Verlagerung in einem Hüllenbauteil unterbunden wird, wenn die Wabenstruktur in dem Hüllenbauteil aufgenommen wird, das die Wabenstruktur aufnimmt.
  • Stand der Technik
  • Wabenstrukturen wurden verbreitet in Filtern, Katalysatorträgern und dergleichen verwendet, und wurden insbesondere verbreitet als Abgasreinigungs- und Abgasbehandlungskatalysatorträger, Filter und dergleichen in Verbrennungsmotoren wie einem Benzinmotor und einem Dieselmotor und Verbrennungsvorrichtungen verwendet.
  • Insbesondere muss die Wabenstruktur zur Verwendung als der Abgasreinigungskatalysatorträger oder Filter oder dergleichen in einem Benziner, einem Dieselfahrzeug oder dergleichen eine bessere Reinigungsleistung erbringen, um den jährlich strenger werdenden Abgasregelungen aus Überlegungen hinsichtlich Umweltproblemen gerecht zu werden. Ferner muss diese Wabenstruktur zum Zwecke einer Steigerung der Temperaturanstiegsrate eines Katalysators zur Aktivierung des Katalysators in einem frühen Stadium leichter gemacht werden. Andererseits sind aus Sicht der Motorentwicklung Vorschriften für einen geringeren Kraftstoffverbrauch und eine höhere Leistung deutlich indiziert, und um einer solchen Situation gerecht zu werden, muss bei der Wabenstruktur ebenso der Druckabfall verringert werden. Ferner müssen für eine Langzeitnutzung der Wabenstruktur als Filter Feststoffteilchen (nachstehend auch als „PM” bezeichnet), die sich in der Wabenstruktur abgesetzt haben, verbrannt und entfernt werden. Auch hinsichtlich der Verbrennungseffizienz der Feststoffteilchen verfügt die Wabenstruktur vorzugsweise über eine niedrige Wärmekapazität, und die Wabenstruktur muss leichter gemacht werden. Ferner muss in Situationen, in denen die Wabenstruktur als Filter verwendet wird, auf den der Katalysator geladen wird, die Menge des zu ladenden Katalysators erhöht werden, um so die Reinigungsleistung zu verbessern. Früher wurde eine solche Wabenstruktur in einem Aufnahme-(nachstehend als „Umhüllung” bezeichnet)-Zustand eines Hüllenbauteils, das die Wabenstruktur aufnimmt, verwendet.
  • Die oben beschriebenen Probleme werden beispielsweise durch eine Verringerung der Dicke der Trennwände der Wabenstruktur oder eine Erhöhung der Porosität eines Substrats gelöst. Jedoch wird es bei einer Verringerung der Dicke der Trennwände der Wabenstruktur oder einer Erhöhung der Porosität des Substrats schwierig, der Wabenstruktur isostatische Festigkeit zu verleihen. Ist die isostatische Festigkeit der Wabenstruktur gering, könnte die Wabenstruktur durch den Haltedruck, der auf den Umfang der Wabenstruktur bei der Aufnahme der Wabenstruktur in das Hüllenbauteil ausgeübt wird, beschädigt werden. Wird der Haltdruck verringert, um Beschädigungen der Wabenstruktur zu vermeiden, besteht das Problem, dass sich die Wabenstruktur in Situationen, bei denen ein Abgasdruck oder Vibrationen auf die Wabenstruktur einwirken, von einer vorbestimmten Aufnahmestelle verlagert.
  • Daher wird zur Lösung der oben beschriebenen Probleme eine Abgasreinigungswabenstruktur für einen Dieselmotor offenbart, bei der ein unebener Abschnitt an einer Außenwand vorgesehen ist, um so die Verschiebung der Wabenstruktur aus der vorbestimmten Aufnahmestelle zu unterbinden (siehe Patentdokument 1). Die Wabenstruktur von Patentdokument 1 wird erhalten durch Brennen eines Wabenformkörpers, gebildet durch Extrusion, Schleifen einer Außenwand des Wabenformkörpers und dann Versehen der Außenwand mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial, so dass die Wabenstruktur den unebenen Abschnitt an der Außenwand aufweist. Entsprechend dieser Ausgestaltung kann auch in Situationen, in denen die Porosität der Trennwände der Wabenstruktur hoch ist (d. h., die isostatische Festigkeit ist gering), die Wabenstruktur durch den unebenen Abschnitt in dem Hüllenbauteil gehalten werden, und daher muss kein hoher Haltedruck auf die Wabenstruktur ausgeübt werden. Eine solche Wabenstruktur eignet sich als Abgasreinigungsfilter für Dieselmotoren, bei denen die Abgastemperatur vergleichsweise niedrig ist.
  • Zitatenliste
  • Patentdokumente
    • [Patentdokument 1] JP-A-2005-125182
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösendes Problem
  • Jedoch ist die Abgastemperatur eines Benzinmotors höher als die Abgastemperatur eines Dieselmotors. Daher besteht bei der Verwendung einer Wabenstruktur mit einer Außenwand aus einem Umfangsbeschichtungsmaterial als Abgasreinigungsfilter für den Benzinmotor das folgende Problem. Und zwar gibt es eine Differenz im Wärmeausdehnungsverhältnis zwischen der Wabenstruktur und dem Umfangsbeschichtungsmaterial, und daher wird thermische Beanspruchung in der Grenze zwischen der Wabenstruktur und dem Umfangsbeschichtungsmaterial erzeugt, wenn sie einem Hochtemperaturabgas ausgesetzt wird, wobei das Problem besteht, dass die Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur unzureichend wird. Ferner wird sogar die Abgastemperatur des Dieselmotors mitunter so hoch wie die des Benzinmotors, was von der Stelle, an der die Wabenstruktur angebracht ist, abhängt, und es gab das Problem, dass die Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial unzureichend wurde.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Probleme entwickelt, und gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der Trennwände einer Wabenstruktur verringert und ebenso die Porosität eines Substrats erhöht werden, und es ist eine Wabenstruktur vorgesehen, die sich kaum in dem Hüllenbauteil verlagert und über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit verfügt.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die folgende Wabenstruktur vorgesehen.
    • [1] Eine Wabenstruktur, umfassend einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper, umfassend poröse Trennwände, die mehrere Zellen definieren und bilden, die von einer Zulaufendfläche zu einer Ablaufendfläche verlaufen und zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, und eine poröse Außenwand, die die Trennwände umgibt, eine poröse Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand nach außen verläuft, so dass zumindest ein Teil der Außenwand freiliegt, und Verschlussabschnitte, die in offenen Enden vorbestimmter Zellen in der Zulaufendfläche und offenen Enden der verbleibenden Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, wobei die Halteaufweitung mehrere Halteabschnitte, die vom Umfang der Außenwand zur Außenseite der Außenwand vorstehen, und zumindest einen Seitenwandabschnitt, der von den Halteabschnitten gehalten wird, aufweist und die Trennwände und die Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Halteabschnitte und der Seitenwandabschnitt der Halteaufweitung durch das Formen eines keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet sind.
    • [2] Die Wabenstruktur gemäß [1] oben, wobei die Porositäten des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 46 bis 75% betragen.
    • [3] Die Wabenstruktur gemäß [1] oder [2] oben, wobei die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 11 bis 30 μm betragen.
    • [4] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [3] oben, wobei die Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers 0,14 bis 0,41 mm beträgt.
    • [5] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [4] oben, wobei die Halteaufweitung ferner mehrere Trägerabschnitte aufweist, die monolithisch mit den Halteabschnitten ausgebildet sind und die jeweils zwischen zweien von den mehreren Halteabschnitten angeordnet sind.
    • [6] Die Wabenstruktur gemäß [5] oben, wobei die Halteaufweitung Halteaufweitungszellen aufweist, die von der Außenwand des Wabenstrukturkörpers definiert werden, wobei die Halteabschnitte der Halteaufweitung, die Trägerabschnitte der Halteaufweitung und der Seitenwandabschnitt der Halteaufweitung und die Halteaufweitungszellen Durchgangslöcher sind, die die Halteaufweitung von der Seite der Zulaufendfläche zu der Seite der Ablaufendfläche durchqueren.
    • [7] Die Wabenstruktur gemäß [5] oder [6] oben, wobei im Querschnitt vertikal zur Verlaufsrichtung der Zellen die Dicke der Trennwände, die Dicke der Halteabschnitte und die Dicke der Trägerabschnitte dieselbe ist.
    • [8] Die Wabenstruktur gemäß einem von [5] bis [7] oben, wobei die Zelldichte der im Wabenstrukturkörper gebildeten Zellen und die Zelldichte der in der Halteaufweitung gebildeten Halteaufweitungszellen dieselbe ist.
    • [9] Die Wabenstruktur gemäß einem von [1] bis [8] oben, wobei der Wert, der durch Dividieren einer Oberfläche S1 eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist, durch die Summe einer Oberfläche S2 eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, der mit der Halteaufweitung bedeckt ist, und der Oberfläche S1 erhalten wird, die folgende Beziehung (1) erfüllt: 0,01 < S2/(S1 + S2) < 0,80 (1).
  • Effekt der Erfindung
  • Entsprechend der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung kann effektiv eine Verlagerung der Wabenstruktur in einem Hüllenbauteil unterbunden werden, wenn die Wabenstruktur zur Verwendung der Wabenstruktur als ein Filter, ein Katalysatorträger oder dergleichen in das Hüllenbauteil aufgenommen wird. Ferner sind bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung der Wabenstrukturkörper und die Halteaufweitung monolithisch ausgebildet, es werden keine Umfangsbeschichtungsmaterialien in der Außenwand verwendet, und daher verfügt die Wabenstruktur über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit. Ferner verfügt die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit, und daher können Trennwände mit einer hohen Porosität geschaffen werden. In Situationen, in denen ein Katalysator in die Trennwände geladen wird, ist der Druckabfall gering und die Wärmekapazität der Wabenstruktur klein, wodurch die für die Katalysatoraktivierung erforderliche Zeit verkürzt werden kann.
  • Im Speziellen umfasst die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung eine poröse Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand nach außen verläuft, so dass ein Teil der Außenwand freiliegt. Ferner weist die Halteaufweitung mehrere Halteabschnitte, die vom Umfang der Außenwand zur Außenseite der Außenwand vorstehen, und zumindest einen Seitenwandabschnitt, der von den Halteabschnitten gehalten wird, auf. Ferner sind bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung die Trennwände und die Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Halteabschnitte und der Seitenwandabschnitt der Halteaufweitung durch Formung eines keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet. Das heißt, bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird die Außenwand des Wabenstrukturkörpers nicht aus dem Umfangsbeschichtungsmaterial gefertigt, sondern monolithisch mit den anderen Bestandteilen (z. B. den Trennwänden, den Halteabschnitten und dem Seitenwandabschnitt) ausgebildet. Daher ist die Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur außergewöhnlich hoch. Hier umfasst die Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung die poröse Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand nach außen verläuft, wobei, wenn die Wabenstruktur in dem Hüllenbauteil aufgenommen wird, eine Bewegung des Wabenstrukturkörpers in der Zellenverlaufsrichtung durch die Halteaufweitung unterbunden werden kann. Folglich muss entsprechend der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ein hoher Haltedruck auf die Wabenstruktur ausgeübt werden. Daher kann, selbst wenn die Dicke der Trennwände der Wabenstruktur verringert oder die Porosität eines Substrats erhöht wird, um die isostatische Festigkeit der Wabenstruktur zu verringern, verhindert werden, dass die Wabenstruktur durch den Haltedruck beschädigt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche, zeigt;
  • 1B ist eine Draufsicht der Wabenstruktur von 1A, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche;
  • 1C ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie A-A' von 1B zeigt;
  • 1D ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie B-B' von 1C zeigt;
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche, zeigt;
  • 2B ist eine Draufsicht der Wabenstruktur von 2A, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche;
  • 2C ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie C-C' von 2B zeigt;
  • 2D ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie D-D' von 2C zeigt; und
  • 3 ist eine Draufsicht einer noch weiteren Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche.
  • Art der Durchführung der Erfindung
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Daher versteht es sich, dass die folgenden Ausführungsformen, an denen basierend auf den gewöhnlichen Kenntnissen des Fachmanns geeignet Veränderungen, Verbesserungen und dergleichen vorgenommen werden können, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen, auch in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.
  • (1) Wabenstruktur:
  • Eine Ausführungsform einer Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung ist auf die in 1A bis 1D gezeigte Wabenstruktur 100 gerichtet. Wie in 1A bis 1D gezeigt, umfasst die Wabenstruktur 100 einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper 107, eine poröse Halteaufweitung 106, die am Wabenstrukturkörper 107 vorgesehen ist, und Verschlussabschnitte 120, die in offenen Enden der Zellen 104 angeordnet sind. Der Wabenstrukturkörper 107 umfasst poröse Trennwände 101, die die mehreren Zellen 104 definieren und bilden, die zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden und von einer Zulaufendfläche 102 zu einer Ablaufendfläche 103 verlaufen, und eine poröse Außenwand 105, die die Trennwände 101 umgibt. Die Halteaufweitung 106 ist so angeordnet, dass sie von dem Umfang der Außenwand 105 nach außen verläuft, so dass zumindest ein Teil der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 freiliegt. Die Halteaufweitung 106 weist mehrere Halteabschnitte 106a, die vom Umfang der Außenwand 105 zur Außenseite der Außenwand 105 vorstehen, und einen Seitenwandabschnitt 106b, der von den Halteabschnitten 106a gehalten wird, auf. Die Verschlussabschnitte 120 sind in den offenen Enden der vorbestimmten Zellen 104 in der Zulaufendfläche 102 und den offenen Endes der verbleibenden Zellen 104 in der Ablaufendfläche 103 angeordnet und verschließen ein offenes Ende jeder Zelle 104. Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform werden die Trennwände 101 und die Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 und die Halteabschnitte 106a und der Seitenwandabschnitt 106b der Halteaufweitung 106 durch das Formen eines keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet.
  • Wie oben beschrieben, wird bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 nicht aus einem Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet, sondern monolithisch mit den Trennwänden 101, den Halteabschnitten 106a, dem Seitenwandabschnitt 106b und einem anderen Bestandteil ausgebildet. Daher ist die Wärmeschockbeständigkeit der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform außergewöhnlich hoch. Die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst ebenso die poröse Halteaufweitung 106, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand 105 nach außen verläuft. Folglich kann, wenn die Wabenstruktur in einem Hüllenbauteil aufgenommen wird, eine Bewegung des Wabenstrukturkörpers 107 in der Zellenverlaufsrichtung durch die Halteaufweitung 106 effektiv unterbunden werden. Folglich muss entsprechend der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform kein hoher Haltedruck auf die Wabenstruktur 100 ausgeübt werden. Daher kann, selbst wenn die Dicke der Trennwände 101 der Wabenstruktur 100 verringert oder die Porosität eines Substrats erhöht wird, um die isostatische Festigkeit der Wabenstruktur 100 zu verringern, verhindert werden, dass die Wabenstruktur 100 durch den Haltedruck beschädigt wird.
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die eine Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche, zeigt. 1B ist eine Draufsicht der Wabenstruktur von 1A, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche. 1C ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie A-A' von 1B zeigt. 1D ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie B-B' von 1C zeigt.
  • Hier ist unter „monolithisch ausgebildet” zu verstehen, dass die Trennwände 101, die Außenwand 105, die Halteabschnitte 106a und der Seitenwandabschnitt 106b alle nahtlos und durchgehend durch monolithisches Formen oder dergleichen, welches das keramische Rohmaterial nutzt, gebildet werden. Das heißt, wenn der Wabenstrukturkörper 107 und die Halteaufweitung 106 mit Hilfe eines Bindematerials verbunden werden und die Außenwand 105 und die Halteaufweitung 106 unter Verwendung eines Beschichtungsmaterials oder dergleichen zu dem Wabenstrukturkörper 107 ausgebildet werden, bedeutet das nicht, dass die Bestandteile „monolithisch ausgebildet sind”.
  • Unter der „Zellenverlaufsrichtung” ist eine Mittelachsenrichtung des säulenförmigen Wabenstrukturkörpers zu verstehen. Beispielsweise ist bei dem in 1A gezeigten runden säulenförmigen Wabenstrukturkörper 107 die „Verlaufsrichtung der Zellen 104” als die Mittelachsenrichtung des runden säulenförmigen Wabenstrukturkörpers 107 zu verstehen.
  • Wird gesagt, dass „ein Teil der Außenwand 105 freiliegt”, ist darunter zu verstehen, dass die Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 nicht mit der Halteaufweitung 106 bedeckt ist. Hier kann „ein Abschnitt der Außenwand 105, der mit der Halteaufweitung 106 bedeckt ist” wie folgt definiert werden. Zunächst werden virtuell Senkrechten von allen Punkten eines festen Abschnitts der Halteaufweitung 106 zu einer Mittellinie, die eine Linie ist, die das Zentrum des Wabenstrukturkörpers 107 durchquert und in der Verlaufsrichtung der Zellen 104 des Wabenstrukturkörpers 107 verläuft, gezogen. Dann wird eine Reihe von Überschneidungen, an denen sich die Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 und die oben genannten jeweiligen Senkrechten überschneiden zu dem „Abschnitt der Außenwand 105, der mit der Halteaufweitung 106 bedeckt ist”. Daher ist ein Abschnitt der Oberfläche der Außenwand 105, der den obigen „mit der Halteaufweitung 106 bedeckten Abschnitt (die Reihe von Überschneidungen)” ausschließt, ein Abschnitt, der nicht mit der Halteaufweitung 106 bedeckt ist. Es sei angemerkt, dass im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung das „Zentrum des Wabenstrukturkörpers” ein Punkt ist, der zum geometrischen Schwerpunkt des Querschnitts wird.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform weist die Halteaufweitung 106 die mehreren Halteabschnitte 106a, einen Seitenwandabschnitt 106b, der von den Halteabschnitten 106a gehalten wird, und mehrere Trägerabschnitte 106c, die jeweils zwischen den Halteabschnitten 106a angeordnet sind, auf. Die jeweiligen Halteabschnitte 106a der Halteaufweitung 106 verlaufen von dem Umfang der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 nach außen. Jeder der Trägerabschnitte 106c ist so zwischen den Halteabschnitten 106a angeordnet, dass eine Brücke über die Halteabschnitte 106a gebaut wird. Auch die Trägerabschnitte 106c werden durch monolithisches Formen oder dergleichen, das das keramische Rohmaterial nutzt, monolithisch mit den Trennwänden 101, den Halteabschnitten 106a und dem Seitenwandabschnitt 106b ausgebildet. Die Trägerabschnitte 106c sind so angeordnet, dass die mechanische Festigkeit der Halteaufweitung 106 verbessert und effektiv unterbunden werden kann, dass die Halteaufweitungszellen 108 beschädigt werden. Hierbei wird in der vorliegenden Beschreibung angenommen, dass Teile (z. B. Enden) der „Halteabschnitte 106a” von dem Umfang der Außenwand 105 aus verlaufen (d. h. die Teile stehen in Kontakt mit dem Umfang der Außenwand 105). In der vorliegenden Beschreibung wird ebenso angenommen, dass die „Trägerabschnitte 106c” nicht mit dem Umfang der Außenwand 105 in Kontakt stehen, sondern nur mit den Halteabschnitten 106a oder mit den Halteabschnitten 106a und dem Seitenwandabschnitt 106b in Kontakt stehen.
  • Weist die Halteaufweitung 106 die mehreren Halteabschnitte 106a, die mehreren Trägerabschnitte 106c und den Seitenwandabschnitt 106b auf, weist die Halteaufweitung 106 Räume auf, die von der Außenwand 105, den Halteabschnitten 106a, den Trägerabschnitten 106c und dem Seitenwandabschnitt 106b definiert werden. Nachstehend werden diese Räume als die „Halteaufweitungszellen 108” bezeichnet. Bevorzugt sind die Halteaufweitungszellen 108 Durchgangslöcher, die durch die Halteaufweitung 106 von der Seite der Zulaufendfläche zur Seite der Ablaufendfläche verlaufen. Das heißt, bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Zellen 104 in der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 ausgebildet, und die mehreren Halteaufweitungszellen 108 sind zwischen der Außenwand 105 und dem Seitenwandabschnitt 106b ausgebildet. Die Zellen 104 werden von den Trennwänden 101 definiert und gebildet, und die Halteaufweitungszellen 108 werden von den Halteabschnitten 106a und den Trägerabschnitten 106c definiert und gebildet. Die Halteaufweitungszellen 108 sind in der Halteaufweitung 106 ausgebildet, wobei der Wabenstrukturkörper 107 und die Halteaufweitung 106 eine stabilisierte Struktur schaffen. Wenn beispielsweise die Halteaufweitung 106 eine dichte Struktur ist, könnte während der Formung des keramischen Rohmaterials oder dergleichen das keramische Rohmaterial uneben zu einem Abschnitt auf der Seite der Halteaufweitung 106 ausgebildet werden, und es könnten Formungsfehler in den Trennwänden 101 und der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 erzeugt werden.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform können im Querschnitt vertikal zur Verlaufsrichtung der Zellen 104 die Dicke der Trennwände 101, die Dicke der Halteabschnitte 106a und die Dicke der Trägerabschnitte 106c dieselbe oder verschiedene sein. Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist bevorzugt jedoch die Dicke der Trennwände 101, die Dicke der Halteabschnitte 106a und die Dicke der Trägerabschnitte 106c in dem obigen Querschnitt dieselbe. Entsprechend dieser Struktur wird während der Herstellung der Wabenstruktur 100 durch Extrusion oder dergleichen die Struktur eines Formwerkzeuges einfach. Ferner bestehen entsprechend dieser Struktur Vorteile dahingehend, dass Ton während der Extrusion gleichmäßig extrudiert werden kann und dass eine Verringerung der Festigkeit unterbunden werden kann, indem die Verformung der Trennwände, zu der es kommt, wenn der Ton nicht gleichmäßig extrudiert wird, ausgeräumt wird.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist bevorzugt die Zelldichte der in dem Wabenstrukturkörper 107 gebildeten Zellen 104 und die Zelldichte der in der Halteaufweitung 106 gebildeten Halteaufweitungszellen 108 dieselbe. Entsprechend dieser Struktur wird die Struktur des Formwerkzeugs während der Herstellung der Wabenstruktur 100 durch Extrusion oder dergleichen einfach.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist bevorzugt die Zelldichte der in dem Wabenstrukturkörper 107 gebildeten Zellen 104 und die Zelldichte der in der Halteaufweitung 106 gebildeten Halteaufweitungszellen 108 dieselbe. Gemäß dieser Struktur besteht der Vorteil, dass die Struktur des Formwerkzeugs während der Herstellung der Wabenstruktur 100 durch Extrusion oder dergleichen einfach wird. Beispielsweise beträgt die Zelldichte der in dem Wabenstrukturkörper 107 gebildeten Zellen 104 bevorzugt 15,5 bis 93 Zellen/cm2, stärker bevorzugt 31 bis 77,5 Zellen/cm2 und besonders bevorzugt 46,5 bis 62 Zellen/cm2. Beträgt die Zelldichte der Zellen 104 weniger als 15,5 Zellen/cm2, könnte die Filterfläche während der Verwendung als Filter kleiner werden und eine Steigerung des Druckabfalls im Falle der Abscheidung von Ruß könnte extrem zunehmen. Beträgt die Zelldichte der Zellen 104 mehr als 93 Zellen/cm2, könnte es zu einem Verschluss der Durchgangskanäle aufgrund des Rußes kommen, wodurch sich der Druckabfall erhöht. Ein geeignetes Beispiel für die Zelldichte der Halteaufweitungszellen 108 kann ein Zahlenbereich ähnlich dem für die oben erwähnte Zelldichte der in dem Wabenstrukturkörper 107 gebildeten Zellen 104 sein.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform ist die in dem Wabenstrukturkörper 107 gebildete offene Stirnfläche der Zelle 104 und die in der Halteaufweitung 106 gebildete offene Stirnfläche der Halteaufweitungszelle 108 dieselbe. Entsprechend dieser Struktur besteht der Vorteil, dass die Struktur des Formwerkzeugs während der Herstellung der Wabenstruktur 100 durch Extrusion oder dergleichen einfach wird. Hierbei ist unter der „offenen Stirnfläche der Zelle 104” eine Fläche des offenen Endes eine Zelle 104 zu verstehen, wenn alle Ränder der Zelle 104 von den Trennwänden 101 definiert werden. Ferner ist unter der „offenen Stirnfläche der Halteaufweitungszelle 108” eine Fläche des offenen Endes einer Halteaufweitungszelle 108 zu verstehen, wenn alle Ränder der Halteaufweitungszelle 108 von den Halteabschnitten 106a und den Trägerabschnitten 106c definiert werden.
  • Wie bisher beschrieben, kann eine bevorzugte Weise der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform eine Wabenstruktur mit einer Doppelrohr-Struktur sein, die den Wabenstrukturkörper 107 und die Halteaufweitung 106 in einem Abschnitt, in dem die Halteaufweitung 106 angeordnet ist, umfasst.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung für die Form der Zellen 104 des Wabenstrukturkörpers 107, jedoch ist im Querschnitt vertikal zur Zellenverlaufsrichtung die Zellenform bevorzugt eine polygonale Form wie eine dreieckige Form, eine viereckige Form, eine fünfeckige Form, eine sechseckige Form oder eine achteckige Form, eine runde Form oder eine elliptische Form oder kann eine Zwischenform sein.
  • Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform werden die Trennwände, die Außenwand, die Halteabschnitte, die Trägerabschnitte und der Seitenwandabschnitt durch Formen des keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet. Auf diese Weise ist die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform so beschaffen, dass keine Nähte zwischen den Trennwänden, der Außenwand, den Halteabschnitten, den Trägerabschnitten und dem Seitenwandabschnitt ausgebildet sind, wobei die Wärmeausdehnungsverhältnisse der jeweiligen Bestandteile außergewöhnlich nah beieinanderliegende Werte (oder denselben Wert) haben. Folglich kann, selbst wenn die Wabenstruktur als Abgasreinigungsfilter verwendet und Situationen ausgesetzt wird, in denen ein Hochtemperaturabgas strömt, effektiv unterbunden werden, dass die Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Halteaufweitung beschädigt werden. Wenn andererseits die Außenwand oder dergleichen der Wabenstruktur mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial oder dergleichen beschichtet wird, wie bei einer herkömmlichen Wabenstruktur, und selbst wenn die Außenwand oder dergleichen und das Umfangsbeschichtungsmaterial oder dergleichen dasselbe Material sind, könnte eine beachtliche Differenz im Wärmeausdehnungsverhältnis zwischen beiden Materialien erzeugt werden. Nachstehend wird die mit der Außenwand aus dem Umfangsbeschichtungsmaterial versehene Wabenstruktur mitunter auch als „umfänglich beschichtete Wabenstruktur” bezeichnet. Im Speziellen könnte, wenn die umfänglich beschichtete Wabenstruktur als der Abgasreinigungsfilter verwendet wird, durch den das Hochtemperaturabgas strömt, die Wärmeschockbeständigkeit der umfanglich beschichteten Wabenstruktur aufgrund der Differenz im Wärmeausdehnungsverhältnis zwischen den jeweiligen Bauteilen nicht ausreichend sein. Beispielsweise entsteht bei der umfanglich beschichteten Wabenstruktur, erhalten durch Extrudieren eines Cordierit-bildenden Rohmaterials und Beschichten ihres Umfangs mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial aus Cordierit, die Differenz im Wärmeausdehnungsverhältnis aus den folgenden Gründen. In dem Cordierit-bildenden Rohmaterial ist Kaolinit, das sechseckige, plattenförmige Kristalle umfasst, entlang der Innenseite einer Ebene der Trennwände ausgerichtet, wenn es eine Extrudierdüse durchquert. In einem anschließenden Brennprozess werden sechseckige, prismatische säulenförmige Cordieritkristalle in einer Richtung im rechten Winkel zu den Kaolinkristallen erzeugt, und daher wird die Wabenstruktur so gebildet, dass die c-Achsenrichtung der Cordieritkristalle parallel zur Trennwandebene der Wabenstruktur ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Cordieritkristalle ist anisotrop, und daher ist das Wärmeausdehnungsverhältnis der Wabenstruktur, erhalten durch Extrudieren des Cordierit-bildenden Rohmaterials, gefolgt von Brennen, ein anderes als das Wärmeausdehnungsverhältnis von Cordierit in einem Zustand, in dem die Kristalle nicht ausgerichtet sind. Daher könnte sich bei einer umfanglich beschichteten Wabenstruktur, die ferner eine Außenwand aus Cordierit, die als das Umfangsbeschichtungsmaterial auf die extrudierte Wabenstruktur aus Cordierit aufgebracht ist, aufweist, die Wärmeschockbeständigkeit verringern.
  • Bei einer herkömmlichen Wabenstruktur kann hinsichtlich der Schaffung einer isostatischen Festigkeit der Wabenstruktur und Schaffung von Aufnahmeeigenschaften der Wabenstruktur in das Hüllenbauteil die Porosität der Trennwände und der Außenwand der Wabenstruktur nicht erhöht werden. Jedoch sind bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform die Trennwände, die Außenwand, die Halteabschnitte und der Seitenwandabschnitt alle monolithisch ausgebildet, und daher können, selbst wenn ihre isostatische Festigkeit geringer ist als die der herkömmlichen Wabenstruktur, geeignete Aufnahmeeigenschaften geschaffen werden. Ferner sind, wie oben beschrieben, die Trennwände, die Außenwand, die Halteabschnitte und der Seitenwandabschnitt alle monolithisch ausgebildet, und daher verfügt die Wabenstruktur auch über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit, so dass die Porosität der Trennwände des Wabenstrukturkörpers erhöht werden kann. So können Trennwände mit einer hohen Porosität erzielt werden, und daher ist beim Laden eines Katalysators auf die Innenseiten der Trennwände der Druckabfall gering und die Wärmekapazität der Wabenstruktur klein, so dass die zur Katalysatoraktivierung erforderliche Zeit verkürzt werden kann. Die Porosität der Trennwände und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers beträgt bevorzugt 46 bis 75%, stärker bevorzugt 50 bis 75% und besonders bevorzugt 55 bis 75%. Nachstehend wird die Porosität der Trennwände und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers mitunter auch einfach als „Porosität des Wabenstrukturkörpers” bezeichnet. Beträgt die Porosität der Trennwände und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers 46% oder weniger, könnte sich der Druckabfall erhöhen, und beträgt die Porosität 75% oder mehr, könnte die isostatische Festigkeit des Wabenstrukturkörpers unzureichend werden. Die Porosität des Wabenstrukturkörpers ist ein Wert, der mit Quecksilber-Porosimetrie gemessen wird.
  • Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Porosität der Halteaufweitung bevorzugt 46 bis 75%, stärker bevorzugt 50 bis 75% und besonders bevorzugt 55 bis 75%. Die Porosität der Halteaufweitung ist eine durchschnittliche Porosität einer Porosität der Halteabschnitte und einer Porosität des Seitenwandabschnitts. Wenn jedoch die Halteaufweitung die Halteabschnitte, die Trägerabschnitte und den Seitenwandabschnitt aufweist, wird angenommen, dass die Porosität der Halteaufweitung eine durchschnittliche Porosität der Porosität der Halteabschnitte, der Porosität der Trägerabschnitte und der Porosität des Seitenwandabschnitts ist. Bevorzugt ist auch, dass die Porosität des Wabenstrukturkörpers und die Porosität der Halteaufweitung beide 46 bis 75% betragen. Die Differenz zwischen der Porosität des Wabenstrukturkörpers und der Porosität der Halteaufweitung beträgt bevorzugt 3% oder weniger und stärker bevorzugt 2% oder weniger. Entsprechend dieser Struktur sind die Wärmekapazität des Wabenstrukturkörpers und die Wärmekapazität der Halteaufweitung sehr nah beieinanderliegende Werte (oder derselbe Wert), eine Beanspruchungsspitze an einem Grenzabschnitt kann unterbunden werden, und die Wabenstruktur verfügt über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit. Die Porositäten des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung sind Werte, die mit Hilfe der Quecksilber-Porosimetrie gemessen werden.
  • Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform betragen die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide bevorzugt 11 bis 30 μm und stärker bevorzugt 11 bis 25 μm. Die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung sind Werte, die mit Hilfe der Quecksilber-Porosimetrie gemessen werden.
  • Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform betragen die Porosität der Trennwände und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Porosität der Halteabschnitte, der Trägerabschnitte und des Seitenwandabschnitts der Halteaufweitung beide 46 bis 75% und die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 11 bis 30 μm. Ferner betragen bevorzugt die Porosität der Trennwände und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Porosität der Halteabschnitte, der Trägerabschnitte und des Seitenwandabschnitts der Halteaufweitung beide 55 bis 75% und die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 11 bis 25 μm. Entsprechend einer solchen Struktur kann die hohe Porosität der Trennwände erreicht werden, und wenn der Katalysator auf die Innenseiten der Trennwände geladen wird, ist der Druckabfall gering und die Wärmekapazität der Wabenstruktur klein, so dass die Zeit, die zur Katalysatoraktivierung erforderlich ist, verkürzt werden kann.
  • Die Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers beträgt bevorzugt 0,14 bis 0,41 mm, stärker bevorzugt 0,14 bis 0,33 mm und besonders bevorzugt 0,14 bis 0,31 mm. Beträgt die Dicke weniger als 0,14 mm, könnte sich die Festigkeit des Wabensubstrats verschlechtern. Beträgt die Dicke mehr als 0,41 mm, könnte sich der Druckabfall erhöhen. Ferner ist bei der Behandlung des aus einem Benzinmotor ausgestoßenen Abgases die Menge an PM in dem aus dem Benzinmotor ausgestoßenen Abgas kleiner als die Menge an PM in einem aus einem Dieselmotor ausgestoßenen Abgas. Folglich besteht eine geringere Gefahr, dass die Zellen mit den PM verschlossen werden, und es ist möglich, die Zelldichte zu erhöhen. Daher beträgt zum Zwecke einer Verbesserung des Gleichgewichts zwischen der Festigkeit und der Auffangleistung der Wabenstruktur die Dicke der Trennwände bevorzugt 0,14 bis 0,31 mm. Die Dicke der Trennwände ist ein Wert, der mit Hilfe eines Verfahrens gemessen wird, bei dem mit einem Lichtmikroskop der Querschnitt der Wabenstruktur vertikal zur Zellenverlaufsrichtung betrachtet wird.
  • Im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung beträgt die Dicke der Halteabschnitte bevorzugt 0,14 bis 0,41 mm, stärker bevorzugt 0,14 bis 0,33 mm und besonders bevorzugt 0,14 bis 0,31 mm. Beträgt die Dicke der Halteabschnitte weniger als 0,14 mm, könnte sich die Festigkeit der Halteabschnitte verschlechtern. Beträgt die Dicke der Halteabschnitte mehr als 0,41 mm, könnte die Wabenstruktur nur schwer zu extrudieren sein, und das Gewicht der Wabenstruktur könnte sich erhöhen. Ferner ist im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung die Dicke der Trägerabschnitte bevorzugt dieselbe wie die Dicke der Halteabschnitte. Ferner ist, wie oben beschrieben, im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung die Dicke der Halteabschnitte und der Trägerabschnitte stärker bevorzugt dieselbe wie die Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers. Ferner kann hinsichtlich einer Verbesserung der mechanischen Festigkeit der Halteaufweitung die Dicke der Halteabschnitte und der Trägerabschnitte mehr betragen als die Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers.
  • Im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung beträgt die Dicke der Außenwand bevorzugt 0,2 bis 3,0 mm, stärker bevorzugt 0,3 bis 2,5 mm und besonders bevorzugt 0,4 bis 2,0 mm. Entsprechend dieser Struktur gibt es Vorteile dahingehend, dass die Außenwand in einem Katalysatorschritt oder einem Umhüllungsschritt (einem Schritt, in dem die Wabenstruktur in dem Hüllenbauteil aufgenommen wird) nicht zerbrochen wird und dass die Steigerung des Druckabfalls aufgrund einer Verringerung der effektiven Filterfläche unterbunden werden kann.
  • Im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung beträgt die Dicke des Seitenwandabschnitts bevorzugt 0,2 bis 3,0 mm, stärker bevorzugt 0,3 bis 2,5 mm und besonders bevorzugt 0,4 bis 2,0 mm. Beträgt die Dicke des Seitenwandabschnitts weniger als 0,2 mm, könnte sich die Festigkeit des Seitenwandabschnitts verschlechtern. Beträgt die Dicke des Seitenwandabschnitts mehr als 3,0 mm, muss mitunter ein großer Raum zur Aufnahme der Wabenstruktur eingenommen werden. Es sei angemerkt, dass die Dicke des Seitenwandabschnitts der kürzeste Abstand ausgehend von einer ersten Fläche (einer Innenfläche) des Seitenwandabschnitts, die der Außenwand zugewandt ist, zu einer zweiten Fläche (einer Außenfläche) gegenüber der obigen ersten Fläche des Seitenwandabschnitts, ist.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung für die Länge L2 der Halteaufweitung in der Zellenverlaufsrichtung. Beispielsweise beträgt „L2/L1”, ein Wert, erhalten durch Dividieren der Länge L2 der Halteaufweitung in der Zellenverlaufsrichtung durch die Länge L1 des Wabenstrukturkörpers in der Zellenverlaufsrichtung, bevorzugt 0,01 oder mehr und 0,8 oder weniger. „L2/L1” beträgt ferner bevorzugt 0,03 oder mehr und weniger als 0,5 und besonders bevorzugt 0,05 oder mehr und weniger als 0,2. Nachstehend wird die Länge L2 der Halteaufweitung in der Zellenverlaufsrichtung mitunter einfach als die „Länge L2 der Halteaufweitung” bezeichnet. Ferner wird die Länge L1 des Wabenstrukturkörpers in der Zellenverlaufsrichtung mitunter einfach als die „Länge L1 des Wabenstrukturkörpers” bezeichnet. Die Länge L1 des Wabenstrukturkörpers ist die Länge des Wabenstrukturkörpers ausgehend von der Zulaufendfläche zur Ablaufendfläche. Die Länge L2 der Halteaufweitung ist die Länge der Halteaufweitung ausgehend von einer Endfläche auf der Seite der Zulaufendfläche zu einer Endfläche auf der Seite der Ablaufendfläche. Beträgt „L2/L1” weniger als 0,01, könnte sich die mechanische Festigkeit der Halteaufweitung verschlechtern. Beträgt „L2/L1” mehr als 0,8, erhöht sich die Länge L1 der Halteaufweitung übermäßig, und es könnte beispielsweise übermäßig viel Montageraum in einer Abgasreinigungsvorrichtung, in der die Wabenstruktur verwendet wird, erforderlich sein. Insbesondere im Falle einer in einem Automobil montierten Anwendung, bei der der Montageraum begrenzt ist, ist die Länge der Halteaufweitung kürzer, wodurch eine Raumeinsparung erreicht werden kann.
  • Die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang des Wabenstrukturkörpers nach außen verläuft, so dass zumindest ein Teil der Außenwand des Wabenstrukturkörpers freiliegt. Diese Halteaufweitung weist mehrere Halteabschnitte, die vom Umfang der Außenwand zur Außenseite der Außenwand vorstehen, und zumindest einen Seitenwandabschnitt, der von den Halteabschnitten gehalten wird, auf. Hierbei wird angenommen, dass eine Oberfläche eines Abschnitts (eines freiliegenden Abschnitts) der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, die nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist, S1 ist und dass eine Oberfläche eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, die mit der Halteaufweitung bedeckt ist, S2 ist. Bei der Halteaufweitung der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform beträgt „S2/(S1 + S2)”, ein Wert, erhalten durch Dividieren eines Wertes für die Oberfläche S2 durch die Summe der Oberfläche S1 und der Oberfläche S2, bevorzugt mehr als 0,01 und weniger als 0,8. Der Wert für „S2/(S1 + S2)” beträgt ferner bevorzugt mehr als 0,03 und weniger als 0,5 und besonders bevorzugt mehr als 0,05 und weniger als 0,2. Beträgt der Wert für „S2/(S1 + S2)” weniger als 0,01, verringert sich das Verhältnis der Oberfläche S2 zur Oberfläche (S1 + S2) des gesamten Wabenstrukturkörpers übermäßig, und daher könnte sich die mechanische Festigkeit der Halteaufweitung verschlechtern. Beispielsweise könnte bei der Aufnahme der Wabenstruktur in dem Hüllenbauteil die Halteaufweitung durch die in den Halteabschnitten erzeugte Scherspannung beschädigt werden. Beträgt der Wert für „S21(S1 + S2)” 0,8 oder mehr, erhöht sich das Verhältnis der Oberfläche S2 zur Oberfläche (S1 + S2) des gesamten Wabenstrukturkörpers übermäßig, und daher könnte die Wabenstruktur nur schwer in dem Hüllenbauteil aufzunehmen sein.
  • Die Oberfläche S2 des mit der Halteaufweitung bedeckten Abschnitts ist wie folgt definiert. Es werden virtuell Senkrechten ausgehend von allen Punkten des festen Abschnitts der Halteaufweitung in Richtung der Mittellinie, die die Linie ist, die das Zentrum des Wabenstrukturkörpers durchquert und in der Zellenverlaufsrichtung des Wabenstrukturkörpers verläuft, gezogen. Hierbei ist im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung „das Zentrum des Wabenstrukturkörpers” der Punkt, der zum geometrischen Schwerpunt des Querschnitts wird. Die Reihe von Überschneidungen, an denen sich die Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die oben erwähnten jeweiligen Senkrechten überschneiden, wird „der Abschnitt der Außenwand, der mit der Halteaufweitung bedeckt ist”. Daher ist ein Bereich des oben erwähnten „Abschnitts der Außenwand, der mit der Halteaufweitung bedeckt ist (die Reihe von Überschneidungen),” die „Oberfläche S2 des mit der Halteaufweitung bedeckten Abschnitts”. Andererseits ist der Abschnitt der Oberfläche der Außenwand, der den obigen „mit der Halteaufweitung bedeckten Abschnitt (die Reihe von Überschneidungen)” ausschließt, der Abschnitt, der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist. Daher ist ein Bereich des oben erwähnten „Abschnitts, der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist,” die „Oberfläche S1 des Abschnitts (des freiliegenden Abschnitts), der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist”. Die Summe von S1 und S2 ist eine geometrische Oberfläche der Außenwand des Wabenstrukturkörpers.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung für die Form des Wabenstrukturkörpers (nachstehend mitunter einfach als „Schnittform des Wabenstrukturkörpers” bezeichnet) im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung. Die Schnittform ist bevorzugt eine polygonale Form wie eine dreieckige Form, eine viereckige Form, eine fünfeckige Form, eine sechseckige Form oder eine achteckige Form, eine runde Form oder eine elliptische Form oder kann eine Zwischenform sein.
  • Ferner gibt es keine besondere Einschränkung für die Größe des Wabenstrukturkörpers, bevorzugt beträgt aber seine Länge in der Zellenverlaufsrichtung 40 bis 381 mm. Wird die Länge in einem solchen Bereich eingestellt, kann in einem begrenzten Raum ein Auffangvolumen entsprechend der Menge an PM, die von jeglicher Art von Motor auszustoßen ist, eingenommen werden. Ist die Länge kürzer als 40 mm, kann keine ausreichende Filterfläche eingenommen werden, und die Auffangleistung könnte sich verschlechtern. Ist ferner die Länge länger als 381 mm, ist eine Verbesserung der Auffangleistung nicht im besonderen Maße zu erwarten, und eher könnte sich der Druckabfall erhöhen. Wird ein Gleichgewicht zwischen der Auffangleistung und dem Druckabfall in Betracht gezogen, beträgt die Länge des Wabenstrukturkörpers ferner bevorzugt 70 bis 330 mm und besonders bevorzugt 100 bis 305 mm. Diese Struktur ist effektiv im Falle der Anordnung mehrerer Wabenstrukturen in Reihe in dem Hüllenbauteil. Der Durchmesser der Unterseite des Wabenstrukturkörpers wird geeignet aus dem obigen Bereich entsprechend dem Motorhubraum oder der Motorleistung gewählt.
  • Bevorzugt wird Keramik als eine Hauptkomponente in dem Wabenstrukturkörper und der Halteaufweitung verwendet. Bevorzugt ist ein Material für den Wabenstrukturkörper und die Halteaufweitung speziell zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cordierit, Mullit, Aluminiumoxid, Spinell, Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterial, einem Siliciumcarbid-Cordierit-basierten Verbundmaterial, Lithiumaluminiumsilicat und Aluminiumtitanat. Von diesen Materialien ist Cordierit mit einer hervorragenden Wärmeschockbeständigkeit bevorzugt. Ferner ist unter der Angabe, dass „Keramik als die Hauptkomponente verwendet wird,” zu verstehen, dass das gesamte Material 90 Masse-% oder mehr Keramik enthält.
  • Bei der Wabenstruktur 100 ist jeder der Verschlussabschnitte 120, die die offenen Enden der Zellen 104 verschließen, in einem Endabschnitt der Zelle 104 auf der Seite der Zulaufendfläche 102 oder der Ablaufendfläche 103 angeordnet. Daher fungiert der Wabenstrukturkörper 107 in der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform als der Abgasreinigungsfilter zur Reinigung des Abgases. Wie vorstehend beschrieben, sind bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die Trennwände 101, die Außenwand 105, die Halteabschnitte 106a und der Seitenwandabschnitt 106b mittels Formen des keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet, und daher verfügt die Wabenstruktur über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit. Folglich kann die Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform geeignet als Abgasreinigungsfilter für einen Benzinmotor genutzt werden, in dem die Temperatur des Abgases leicht ansteigt.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform sind die vorbestimmten Zellen 104, bei denen die Verschlussabschnitte 120 auf der Seite der Zulaufendfläche 102 angeordnet sind, und die verbleibenden Zellen 104, bei denen die Verschlussabschnitte 120 auf der Seite der Ablaufendfläche 103 angeordnet sind, versetzt angeordnet. Es gibt keine besondere Einschränkung für ein Material für die Verschlussabschnitte 120, bevorzugt wird jedoch Keramik als die Hauptkomponente verwendet. Das Material für die Verschlussabschnitte 120 kann dasselbe sein wie das Material für die Trennwände 101 und dergleichen des Wabenstrukturkörpers 107, oder kann ein anderes sein.
  • Bei der Wabenstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Abstand t von der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 zum Seitenwandabschnitt 106b bevorzugt 3 bis 20 mm, stärker bevorzugt 3 bis 15 mm und besonders bevorzugt 5 bis 10 mm. Hierbei ist der Abstand t von der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 zum Seitenwandabschnitt 106b der kürzeste Abstand von der Außenfläche der Außenwand 105 zur Innenfläche des Seitenwandabschnitts 106b. Ist der Abstand t kürzer als 3 mm, verkürzt sich ein Haftabschnitt der Halteaufweitung und eine Verlagerung der Wabenstruktur kann nicht ausreichend unterbunden werden. Ist der Abstand t länger als 20 mm, vergrößert sich die Halteaufweitung übermäßig, und zur Aufnahme der Wabenstruktur müsste ein großer Raum eingenommen werden. Beispielsweise wäre als das Hüllenbauteil, das die Wabenstruktur aufnimmt, ein übermäßig großes Bauteil erforderlich.
  • Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform kann ein Katalysator, z. B. ein Drei-Wege-Katalysator zumindest auf Teile der Trennwände geladen werden. Genauer gesagt, wird der Katalysator bevorzugt auf die Trennwände des Wabenstrukturkörpers geladen, die die Wabenstruktur bilden. Die Menge für den Katalysator, die pro Volumeneinheit der Wabenstruktur zu laden ist, beträgt bevorzugt 10 bis 300 g/Liter, stärker bevorzugt 10 bis 250 g/Liter und am stärksten bevorzugt 10 bis 200 g/Liter. Beträgt die Menge weniger als 10 g/Liter, kann nur schwer eine katalytische Wirkung erzielt werden. Beträgt die Menge mehr als 300 g/Liter, werden die Poren der Trennwände verschlossen, folglich erhöht sich der Druckabfall, und die Auffangeffizienz könnte sich deutlich verschlechtern.
  • Beim Laden des Katalysators auf die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Katalysator bevorzugt zumindest einen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Drei-Wege-Katalysator, einem SCR-Katalysator, einem NOx-Speicherkatalysator und einem Oxidationskatalysator. Der Drei-Wege-Katalysator ist ein Katalysator, der hauptsächlich Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx) reinigt. Ein Beispiel für den Drei-Wege-Katalysator ist ein Katalysator, der Platin (Pt), Palladium (Pd) und Rhodium (Rh) umfasst. Der SCR-Katalysator ist ein Katalysator, der selektiv zu reinigende Komponenten reduziert. Im Speziellen ist bei einem Katalysatorwabenkörper der vorliegenden Ausführungsform der SCR-Katalysator bevorzugt ein selektiv NOx reduzierender SCR-Katalysator, der selektiv NOx im Abgas reduziert. Ein geeignetes Beispiel für den selektiv NOx reduzierenden SCR-Katalysator ist ein Katalysator, der selektiv NOx im Abgas reduziert und reinigt. Ferner ist ein Beispiel für den SCR-Katalysator ein Metall-substituierter Zeolith. Beispiele für ein Metall in dem Metall-substituierten Zeolith umfassen Eisen (Fe) und Kupfer (Cu). Ein geeignetes Beispiel für den Zeolith ist ein beta-Zeolith. Ferner kann der SCR-Katalysator ein Katalysator sein, der als Hauptkomponente zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Vanadium und Titandioxid umfasst. Beispiele für den NOx-Speicherkatalysator umfassen ein Alkalimetall und/oder ein Erdalkalimetall. Beispiele für das Alkalimetall umfassen Kalium, Natrium und Lithium. Ein Beispiel für das Erdalkalimetall ist Calcium. Ein Beispiel für den Oxidationskatalysator ist ein Katalysator, der ein Edelmetall enthält. Im Speziellen enthält der Oxidationskatalysator bevorzugt zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Platin, Palladium und Rhodium.
  • Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform ist auf die in 2A bis 2D gezeigte Wabenstruktur 200 gerichtet. Die Wabenstruktur 200 der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut wie die in 1A bis 1D gezeigte Wabenstruktur 100, außer dass die inneren Abschnitte der Halteaufweitungszellen 108, die von den Halteabschnitten 106a und Trägerabschnitten 106c gebildet werden, mit einem raumfüllenden Bauteil 220 gefüllt sind. So sind die inneren Abschnitte der Halteaufweitungszellen 108 mit dem raumfüllenden Bauteil 220 gerillt, wodurch die Festigkeit der Halteaufweitung 106 erhöht werden kann.
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche, zeigt. 2B ist eine Draufsicht der Wabenstruktur von 2A, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche. 2C ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie C-C' von 2B zeigt. 2D ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Querschnitt entlang der Linie D-D' von 2C zeigt. In 2A bis 2D sind Bestandteile, die denen der in 1A bis 1D gezeigten Wabenstruktur 100 ähneln, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird mitunter weggelassen.
  • Das raumfüllende Bauteil 220 kann beispielsweise durch Extrudieren der Wabenstruktur 100 und Laden eines aufgeschlämmten Materials in die Halteaufweitungszellen 108 hergestellt werden. Alternativ kann das raumfüllende Bauteil 220 durch Extrudieren der Wabenstruktur 100, gefolgt von Trocknen, oder Extrudieren der Wabenstruktur 100, gefolgt von Trocknen und Brennen, und dann Laden des aufgeschlämmten Materials hergestellt werden.
  • Das raumfüllende Bauteil 220 kann beispielsweise mit einem Material ähnlich dem der Verschlussabschnitte 120 hergestellt werden. In 2C wird das raumfüllende Bauteil 220 in die gesamte Region ausgehend von der Seite der Zulaufendfläche zu der Seite der Ablaufendfläche in den Halteaufweitungszellen 108 geladen, kann aber auch nur in einen Teil der Region ausgehend von der Seite der Zulaufendfläche zu der Seite der Ablaufendfläche geladen werden.
  • Als nächstes wird noch eine weitere Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform ist auf die in 3 gezeigte Wabenstruktur 300 gerichtet. Bei der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke der Halteabschnitte 306a und der Trägerabschnitte 306c verschieden von der Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers 107. Das heißt, bei der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform ist die Form der Halteaufweitungszellen 308, die in der Halteaufweitung 306 ausgebildet sind, verschieden von der Form der Zellen 104, die in dem Wabenstrukturkörper 107 ausgebildet sind. Der Wabenstrukturkörper 107 in der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut wie der Wabenstrukturkörper 107 der in 1A bis 1D gezeigten Wabenstruktur 100. 3 ist eine Draufsicht der noch weiteren Ausführungsform der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Seite der Zulaufendfläche. In 3 sind Bestandteile, die denen der in 1A bis 1D gezeigten Wabenstruktur 100 ähneln, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird mitunter weggelassen.
  • Auch bei der Wabenstruktur 300 der vorliegenden Ausführungsform werden die Trennwände 101, die Außenwand 105, die Halteabschnitte 306a, die Trägerabschnitte 306c und der Seitenwandabschnitt 306b alle nahtlos und durchgehend durch monolithisches Formen oder dergleichen, das ein keramisches Rohmaterial nutzt, ausgebildet. Bevorzugt beträgt die Dicke der Halteabschnitte 306a und der Trägerabschnitte 306c mehr als die Dicke der Trennwände 101 im Querschnitt des Wabenstrukturkörpers 107 vertikal zur Zellenverlaufsrichtung. Entsprechend dieser Struktur kann die mechanische Festigkeit der Halteaufweitungszellen 308 verbessert werden. Es sei angemerkt, dass die in 1A bis 2D gezeigte Halteaufweitung 106 entlang des gesamten Umfangs so ausgebildet ist, dass der Abstand t von der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 zum Seitenwandabschnitt 106b einheitlich ist. Ferner ist die in 3 gezeigte Halteaufweitung 306 auch so entlang des gesamten Umfangs ausgebildet, dass der Abstand t von der Außenwand 105 des Wabenstrukturkörpers 107 zum Seitenwandabschnitt 306b einheitlich ist. Bei der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung muss jedoch der Abstand t von der Außenwand des Wabenstrukturkörpers zum Seitenwandabschnitt nicht einheitlich sein, und die Halteaufweitung muss nicht entlang des gesamten Umfangs ausgebildet sein, sondern kann unterbrochen ausgebildet sein.
  • (2) Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur:
  • Nun wird ein Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Zunächst werden ein poröser Wabenstrukturkörper und eine poröse Halteaufweitung hergestellt. Im Speziellen wird zunächst ein Formungsrohmaterial unter Erhalt eines gekneteten Materials geknetet. Bevorzugt ist das Formungsrohmaterial ein keramisches Rohmaterial, dem ein Dispersionsmedium und ein Additiv zugegeben werden. Beispiele für das Additiv umfassen ein organisches Bindemittel, einen Porenbildner und ein oberflächenaktives Mittel. Ein Beispiel für das Dispersionsmedium ist Wasser.
  • Bevorzugt ist das keramische Rohmaterial zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Cordierit-bildenden Rohmaterial, Mullit, Aluminiumoxid, Spinell, Siliciumcarbid, einem Silicium-Siliciumcarbid-basierten Verbundmaterial, einem Siliciumcarbid-Cordierit-basierten Verbundmaterial, Lithiumaluminiumsilicat und Aluminiumtitanat. Von diesen Materialien ist das Cordierit-bildende Rohmaterial bevorzugt, weil das Material einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist und über eine hervorragende Wärmeschockbeständigkeit verfügt.
  • Die Teilchendurchmesser und die Mischmenge des keramischen Rohmaterials zur Verwendung sowie die Teilchendurchmesser und die Mischmenge des zuzugebenden Porenbildners werden so eingestellt, das eine Wabenstruktur mit der gewünschten Porosität und dem gewünschten durchschnittlichen Porendurchmesser erhalten werden kann.
  • Es gibt keine besondere Einschränkung für das Verfahren zum Kneten des Formungsrohmaterials zur Bildung des gekneteten Materials, und ein Beispiel für das Verfahren ist ein Verfahren, das eine Knetmaschine, einen Vakuum-Tonkneter oder dergleichen nutzt.
  • Als nächstes wird das erhaltene geknetete Material unter Erhalt eines Wabenformkörpers extrudiert. Der Wabenformkörper ist eine monolithische Extrusion eines Waben-Vorläufers und eines Halteaufweitungs-Vorläufers. Der Halteaufweitungs-Vorläufer ist ein Abschnitt, der Teil der Halteaufweitung wird, wenn der Wabenformkörper gebrannt wird, und der zu der Halteaufweitung wird, wenn der gebrannte Halteaufweitungs-Vorläufer durch Schleifen in die gewünschte Form gebracht wird. Bevorzugt ist der Halteaufweitungs-Vorläufer so angeordnet, dass er den gesamten Umfang des Waben-Vorläufers bedeckt. Ein Beispiel für den Halteaufweitungs-Vorläufer ist ein Vorläufer, der aus mehreren Halteabschnitt-Vorläufern und einem ringförmigen Seitenwandabschnitt-Vorläufer, der von den mehreren Halteabschnitt-Vorläufern gehalten wird, aufgebaut ist. Ferner kann der Halteaufweitungs-Vorläufer Trägerabschnitt-Vorläufer aufweisen, die die mehreren Halteabschnitt-Vorläufer in der Umfangsrichtung des Halteaufweitungs-Vorläufers miteinander verbinden. Der Waben-Vorläufer ist ein Abschnitt, der durch Brennen zu den Trennwänden und der Außenwand des Wabenstrukturkörpers wird. Daher ist der bei der Herstellung der Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung erzeugte Wabenformkörper ein säulenförmiger Formkörper mit einer Doppelstruktur, bei der der Halteaufweitungs-Vorläufer, der die mehreren Halteabschnitt-Vorläufer und den ringförmigen Seitenwandabschnitt-Vorläufer umfasst, um den Waben-Vorläufer einer Wabenform angeordnet ist.
  • Die Extrusion kann unter Verwendung einer Extrusionsdüse erfolgen, in der Schlitze entsprechend der Schnittform des Wabenformkörpers ausgebildet sind. Ein Beispiel für diese Düse ist eine Düse, bei der Wabenschlitze zur Bildung des Waben-Vorläufers in einem mittleren Abschnitt der Düse ausgebildet sind, und Halteaufweitungsschlitze zur Bildung des Halteaufweitungs-Vorläufers so ausgebildet sind, dass sie die Wabenschlitze umgeben. Die Wabenschlitze sind Schlitze, die Trennwände mit der gewünschten Zellenform, Zelldichte und Trennwanddicke und eine Außenwand mit der gewünschten Dicke bilden können. Es sei angemerkt, dass die Breite des Schlitzes zur Bildung der Außenwand so ausgebildet sein kann, dass diese in Anbetracht des nachstehend aufgeführten Schleifens etwas breiter ist. Das heißt, die Außenwand bei dem Waben-Vorläufer wird vorher während der Extrusion dicker ausgebildet, und ein Abschnitt mit einer vorbestimmte Dicke kann von der Oberfläche der Außenwand während des nachstehend aufgeführten Schleifens entfernt werden. Die Halteaufweitungsschlitze sind Schlitze, die Halteabschnitt-Vorläufer mit der gewünschten Form und den Seitenwandabschnitt-Vorläufer mit der gewünschten Dicke bilden können. Als ein Material für die Düse ist ein schwer abnutzbares Sinterhartmetall bevorzugt. Weist die Halteaufweitung die Trägerabschnitte auf, werden als die Halteaufweitungsschlitze Schlitze genutzt, die die Halteabschnitt-Vorläufer mit der gewünschten Form, die Trägerabschnitt-Vorläufer mit der gewünschten Form und den Seitenwandabschnitt-Vorläufer mit der gewünschten Dicke bilden können.
  • Als nächstes wird der Wabenformkörper unter Erhalt eines gebrannten Wabenkörpers gebrannt. Die Brenntemperatur kann geeignet entsprechend dem Material für den Wabenformkörper bestimmt werden. Wenn beispielsweise das Material für den Wabenformkörper Cordierit ist, beträgt die Brenntemperatur bevorzugt 1.380 bis 1.450°C und stärker bevorzugt 1.400 bis 1.440°C. Ferner wird die Brennzeit bevorzugt auf 4 bis 6 Stunden als Zeitdauer bei der höchsten Temperatur eingestellt.
  • Der Wabenformkörper kann vor dem Brennen getrocknet werden. Es gibt keine besondere Einschränkung für das Trocknungsverfahren, Beispiele für das Trocknungsverfahren umfassen jedoch Heißlufttrocknung, Mikrowellentrocknung, Induktionstrocknung, Dekompressionstrocknung, Vakuumtrocknung und Gefriertrocknung. Von diesen Verfahren werden bevorzugt die Induktionstrocknung, die Mikrowellentrocknung oder die Heißlufttrocknung allein oder in irgendeiner Kombination dieser Verfahren durchgeführt. Ferner werden als die Trocknungsbedingungen bevorzugt die Trocknungstemperatur auf 30 bis 150°C und die Trocknungszeit auf 1 Minute bis 2 Stunden eingestellt.
  • Als nächstes wird der Halteaufweitungs-Vorläufer des erhaltenen gebrannten Wabenkörpers unter Bildung der Halteaufweitung durch Schleifen in die gewünschte Form gebracht. Das Schleifen des Halteaufweitungs-Vorläufers kann erfolgen, nachdem der Wabenformkörper getrocknet wurde oder bevor das Brennen erfolgt. Nach dem Schleifen des Halteaufweitungs-Vorläufers kann die Außenwand geschliffen werden, nachdem der Wabenformkörper getrocknet wurde (d. h. vor dem Brennen) oder nach dem Brennen.
  • Als nächstes werden die offenen Enden der Zellen des Wabenstrukturkörpers des erhaltenen gebrannten Wabenkörpers mit einem Verschlussmaterial verschlossen. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Verschließen der offenen Enden der Zellen ist ein Verfahren, bei dem das Verschlussmaterial in die offenen Enden der Zellen geladen wird. Das Verfahren zum Laden des Verschlussmaterials kann in Übereinstimmung mit einem bereits bekannten Verfahren zur Herstellung einer verschlossenen Wabenstruktur durchgeführt werden. Als ein keramisches Rohmaterial zur Bildung des Verschlussmaterials kann ein keramisches Rohmaterial zur Verwendung in dem bereits bekannten Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur verwendet werden, bevorzugt wird jedoch dasselbe keramische Rohmaterial wie bei der Herstellung des Wabenformkörpers verwendet. Es sei angemerkt, dass zum Zwecke der Einstellung der Porosität, der Porendurchmesser und dergleichen der mit dem Verschlussmaterial gebildeten Verschlussabschnitte die Teilchendurchmesser und die Mischmenge des keramischen Rohmaterials sowie die Teilchendurchmesser und die Mischmenge eines zuzugebenden Porenbildnerpulvers geeignet verändert werden können.
  • Nachdem das Verschlussmaterial in die offenen Enden der Zellen geladen worden ist, wird das Verschlussmaterial getrocknet oder gebrannt, wobei die Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform hergestellt werden kann. Der Schritt des Ladens des Verschlussmaterials in die offenen Enden der Zellen kann vor dem Brennen des Wabenformkörpers ausgeführt werden. Das Verfahren zur Herstellung der Wabenstruktur der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt.
  • (Beispiele)
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • (Wabenstruktur)
  • 100 Masseteilen eines Cordierit-bildenden Rohmaterials wurden jeweils 13 Masseteile eines Porenbildners, 35 Masseteile eines Dispersionsmediums, 6 Masseteile eines organischen Bindemittels und 0,5 Masseteile eines Dispergiermittels zugegeben, gefolgt von Mischen und Kneten, wodurch ein geknetetes Material hergestellt wurde. Als das Cordierit-bildende Rohmaterial wurden Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Kaolin, Talk und Siliciumdioxid verwendet. Wasser wurde als das Dispersionsmedium verwendet, Koks mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 10 μm wurde als der Porenbildner verwendet, Hydroxypropylmethylcellulose wurde als das organische Bindemittel verwendet, und Ethylenglycol wurde als das Dispergiermittel verwendet. Die Teilchendurchmesser und die Menge des Porenbildners wurden zur Regulierung der Porendurchmesser und der Porosität der Trennwände kontrolliert.
  • Als nächstes wurde das geknetete Material unter Verwendung einer vorbestimmten Düse extrudiert, wodurch ein Wabenformkörper erhalten wurde, bei dem ein Waben-Vorläufer mit einer viereckigen Zellenform und einer runden Säulenform als Gesamtform und ein Halteaufweitungs-Vorläufer, der die Außenwand des Waben-Vorläufers umgibt und eine hohle, runde Säulenform hat, monolithisch extrudiert wurden.
  • Als nächstes wurde der Wabenformkörper mit einem Mikrowellentrockner und weiter vollständig mit einem Heißlufttrockner getrocknet, und dann wurden beide Endflächen des Wabenformkörpers zugeschnitten, um so dem Wabenformkörper die vorbestimmte Größe zu geben. Als nächstes wurde zur Bildung von Verschlussabschnitten eine Verschlussaufschlämmung in ein offenes Ende jeder Zelle des Wabenformkörpers geladen. Die Bildung der Verschlussabschnitte erfolgte so, dass jede Endfläche des Wabenformkörpers durch die Verwendung von Zellen, bei denen die Verschlussabschnitte in offenen Enden gebildet waren, und Zellen, bei denen keine Verschlussabschnitte in den offenen Enden gebildet waren, ein Schachbrettmuster besaß. In einem Verfahren zur Bildung der Verschlussabschnitte wurde zunächst eine Folie auf der Endfläche des Wabenformkörpers angebracht, und Löcher wurden an Stellen der Folie erzeugt, die den Zellen entsprechen, in denen die Verschlussabschnitte gebildet werden sollen. Als nächstes wurde bei weiterhin angebrachter Folie die Endfläche des Wabenformkörpers in eine Verschlussaufschlämmung getaucht, die durch Herstellen eines Verschlussabschnitt-bildenden Materials in Form der Aufschlämmung erhalten wurde, und die Verschlussaufschlämmung wurde in die offenen Enden der Zellen geladen, die durch die in der Folie erzeugten Löcher verschlossen werden sollen. Dann wurde der Wabenformkörper mit dem Heißlufttrockner getrocknet und weiter bei 1.410 bis 1.440°C für 5 Stunden gebrannt. Der gebrannte Wabenkörper umfasste einen Wabenstrukturkörper, bestehend aus dem Waben-Vorläufer und einer hohlen, runden säulenförmigen Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie vor dem Schleifen den Umfang des Wabenstrukturkörpers umgibt. Die Halteaufweitung vor dem Schleifen ist ein gebrannter Körper des Halteaufweitung-Vorläufers. Die Länge des gebrannten Wabenkörpers in der Zellenverlaufsrichtung betrug 91 mm.
  • Als nächstes wurde die Halteaufweitung des gebrannten Wabenkörpers vor dem Schleifen geschliffen. Das Schleifen erfolgte in einem Bereich von 35,5 mm von einer Endfläche des gebrannten Wabenkörpers und einem Bereich von 35,5 mm von der anderen Endfläche des gebrannten Wabenkörpers. Durch dieses Schleifen wurde die ringförmige Halteaufweitung gebildet und so angeordnet, dass sie eine Stelle von 35,5 mm bis zu einer Stelle von 55,5 mm ausgehend von einer Endfläche des gebrannten Wabenkörpers bedeckt. Bei der Wabenstruktur von Beispiel 1 betrug die Länge der Halteaufweitung in der Zellenverlaufsrichtung 20 mm. Nachstehend wird die Länge der Halteaufweitung in der Zellenverlaufsrichtung mitunter einfach als die „Länge der Halteaufweitung” bezeichnet. Während des Schleifens in Beispiel 1 erfolgte das Schleifen unter Erhalt einer Außendurchmesser-Differenz von ±1,0 μm in einem Abschnitt (einem freiliegenden Abschnitt) der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt war.
  • Der Wabenstrukturkörper der erhaltenen Wabenstruktur hatte eine runde Säulenform, bei der der Durchmesser (Außendurchmesser) eines Querschnitts des Wabenstrukturkörpers vertikal zur Zellenverlaufsrichtung 118,4 mm und die Länge des Wabenstrukturkörpers in der Zellenverlaufsrichtung 91,0 mm betrugen. Die Dicke der Trennwände betrug 0,25 mm und die Zelldichte 47 Zellen/cm2. Die Dicke der Außenwand betrug 1 mm. Die Zellenform war viereckig. Nachstehend wird die Länge des Wabenstrukturkörpers in der Zellenverlaufsrichtung mitunter einfach als die „Länge des Wabenstrukturkörpers” bezeichnet.
  • Die Halteaufweitung wies Halteabschnitte, Trägerabschnitte und einen Seitenwandabschnitt auf, und die Halteabschnitte und die Trägerabschnitte bildeten Halteaufweitungszellen mit derselben Zelldichte wie bei den Zellen des Wabenstrukturkörpers. Bei der Halteaufweitung war die Form des Querschnitts des Seitenwandabschnitts vertikal zur Zellenverlaufsrichtung ein Hohlkreis, und der Durchmesser des Außenkreises des Hohlkreises betrug 130,4 mm. Im Querschnitt der Wabenstruktur vertikal zur Zellenverlaufsrichtung betrug die Dicke der Halteabschnitte und der Trägerabschnitte 0,25 mm und die Dicke des Seitenwandabschnitts 1 mm.
  • Als nächstes wurde die erhaltene Wabenstruktur in einem Hüllenbauteil aufgenommen. Das Hüllenbauteil wies in sich einen Halteaufnahmeabschnitt auf, und dieser Halteaufnahmeabschnitt kam in Kontakt mit der Halteaufweitung der Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur so gehalten wurde, dass ihre Bewegung in der Zellenverlaufsrichtung unterbunden wurde.
  • Tabelle 1 zeigt den Außendurchmesser (mm) des Wabenstrukturkörpers, die Dicke (mm) der Trennwände, die Porosität (%), den durchschnittlichen Porendurchmesser (μm), das Herstellungsverfahren für die Außenwand und die Gegenwart der Halteaufweitung. Ein Quecksilber-Porosimeter wurde bei der Messung der Porosität verwendet. Tabelle 1 zeigt auch einen Wert für „S2/(S1 + S2)”, den Abstand t (mm), die Dicke (mm) des Seitenwandabschnitts und die Dicke (mm) der Halteabschnitte und Trägerabschnitte. „S2/(S1 + S2)” wurde mit Hilfe des folgenden Verfahrens erhalten. Es wird angenommen, dass eine Oberfläche eines Abschnitts (eines freiliegenden Abschnitts) der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, die nicht mit der Halteaufweitung bedeckt war, S1 war und dass eine Oberfläche eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, die mit der Halteaufweitung bedeckt war, S2 war. „S2/(S1 + S2)” war ein Wert, erhalten durch Dividieren eines Wertes für die Oberfläche S2 durch die Summe der Oberfläche S1 und der Oberfläche S2. Der „Abstand t (mm)” war der kürzeste Abstand von der Außenwand des Wabenstrukturkörpers zum Seitenwandabschnitt.
    Figure DE112016000619T5_0002
  • Als nächstes wurde die erhaltene Wabenstruktur in dem Hüllenbauteil aufgenommen. Ein Dämmbauteil, bestehend aus einer Keramikmatte, wurde zwischen der Wabenstruktur und dem Hüllenbauteil angeordnet. In Beispiel 1 wurde der auf die Außenwand der Wabenstruktur auszuübende Haltedruck mit 0,2 MPa eingestellt. Der auf die Außenwand der Wabenstruktur auszuübende Haltedruck war ein Wert, der mit einem Berührungssensor (Dicke etwa 0,1 mm), hergestellt von Nitta Corporation, bei Raumtemperatur von 25°C gemessen wurde. Tabelle 2 zeigt den auf die Außenwand auszuübenden „Haltedruck”. [Tabelle 2]
    Herstellungsverfahren Gegenwart Halteaufweitung Test zur Verlagerung der Wabenstruktur Test zur Wärmeschockbeständigkeit allgemeine Bewertung
    Beispiel 1 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 A
    Beispiel 2 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 A
    Beispiel 3 monolithische Extrusion vorhanden keine 600 B
    Beispiel 4 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 A
    Beispiel 5 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 A
    Beispiel 6 monolithische Extrusion vorhanden keine 600 B
    Beispiel 7 monolithische Extrusion vorhanden keine 800 A
    Beispiel 8 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 B
    Beispiel 9 monolithische Extrusion vorhanden keine 750 A
    Vergleichsbeispiel 1 monolithische Extrusion keine lag vor 750 C
    Vergleichsbeispiel 2 Umfangsbeschichtcn vorhanden keine 550 C
    Vergleichsbeispiel 3 Umfangsbeschichten keine lag vor 550 C
  • Die erhaltenen Wabenstrukturen wurden in einem „Test zur Verlagerung der Wabenstruktur” und einem „Test zur Wärmeschockbeständigkeit” mit Hilfe der folgenden Verfahren bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Ferner fand eine allgemeine Bewertung auf der Basis der Ergebnisse des „Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur” und des „Tests zur Wärmeschockbeständigkeit” statt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
  • (Test zur Verlagerung der Wabenstruktur)
  • Die in dem Hüllenbauteil aufgenommene Wabenstruktur wurde zur Durchführung eines Vibrationstests an der Wabenstruktur in einer Erregungs-Prüfmaschine installiert. Die Vibrationsbedingungen in dem Vibrationstest waren eine Beschleunigung von 30 G und eine Frequenz von 100 Hz. Überdies wurde in dem Vibrationstest für 30 Stunden zur Durchführung des Tests unter den obigen Vibrationsbedingungen eine Vibration in der Gasströmungsrichtung ausgeübt. Es wurde ein Gas, ausgestoßen aus einem Gasbrenner, durch die Wabenstruktur geleitet. In dem Vibrationstest betrug die Temperatur des Zentrums 10 mm stromaufwärts der Einlassendfläche der Wabenstruktur 700°C. Nach diesem Vibrationstest wurde die Lage der in dem Hüllenbauteil aufgenommenen Wabenstruktur bestätigt. Hatte sich die Wabenstruktur in der Gasdurchgangsrichtung in dem Hüllenbauteil bewegt, wurde dies mit „lag vor” bewertet. Wenn sich andererseits die Wabenstruktur nicht in der Gasdurchgangsrichtung in dem Hüllenbauteil bewegt hatte, wurde dies mit „keine” bewertet.
  • (Test zur Wärmeschockbeständigkeit)
  • Es wurde ein Test zur Wärmeschockbeständigkeit in der in „JASO M505-87 Paragraph 6.7” festgelegten Vorgehensweise durchgeführt. Eine Probe bei Raumtemperatur wurde in einem bei einer vorbestimmten Temperatur gehaltenen Elektroofen platziert und für 20 Minuten gehalten. Die Probe wurde herausgenommen, auf einem Schamottestein platziert und auf Raumtemperatur heruntergekühlt, „während beobachtet wurde, ob Risse vorlagen oder nicht”. Es sei angemerkt, dass das obige Abkühlen der Probe „während beobachtet wurde, ob Risse vorlagen oder nicht”, in „JASO M505-87 Paragraph 6.7” nicht festgelegt ist und dies ein Vorgang ist, der in dem vorliegenden „Test zur Wärmeschockbeständigkeit” speziell ist. Als die Wärmeschockbeständigkeit wird ein maximaler Temperaturunterschied (Temperaturunterschied zur Raumtemperatur: „Temperatur Elektroofen – Raumtemperatur”) erhalten, bei dem während der Betrachtung des Erscheinungsbildes der Probe keine Risse vorlagen und das Klopfgeräusch ein metallisches Geräusch ist, wenn der gesamte Umfang leicht mit einem Metallstab abgeklopft wird (ein Stab aus Eisen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 3 mm). Haben sich Risse gebildet oder ist das Klopfgeräusch kein metallisches Geräusch, ist das Ergebnis „anomal”. Die Probe war die Wabenstruktur, auf die kein Katalysator geladen worden war, eine erste vorbestimmte Temperatur wurde mit „600°C + Raumtemperatur” festgelegt, die Temperatur des Elektroofens wurde um 50°C angehoben, wenn es keine Anomalitäten gab, und der Test wurde wiederholt, während die Temperatur um 50°C angehoben wurde, bis eine Anomalität erzeugt worden war. Es wurden fünf Wabenstrukturen getestet, und der durchschnittliche Wert der Temperaturen, die eine Stufe unter der Temperatur lagen, die bei der die Anomalität bemerkt wurde (Temperatur, die 50°C unter der Temperatur lag, bei der die Anomalität bemerkt wurde), wurde als das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit erhalten. Tabelle 2 zeigt den obigen „maximalen Temperaturunterschied”. Bevorzugt ist der maximale Temperaturunterschied nicht geringer als 600°C.
  • (Allgemeine Bewertung)
  • Aus dem Ergebnis des „Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur” und dem Ergebnis des „Tests zur Wärmeschockbeständigkeit” erfolgten die allgemeinen Bewertungen A, B und C gemäß den folgenden Bewertungskriterien.
  • Bewertung „A”: Wenn das Ergebnis des Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur „keine” ist und das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit „700°C oder mehr” ist, ist die Bewertung „A”.
  • Bewertung „B”: Wenn das Ergebnis des Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur „keine” ist und das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit „600°C oder mehr und weniger als 700°C” ist, ist die Bewertung „B”.
  • Bewertung „C”: Wenn das Ergebnis des Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur „lag vor” ist und das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit „weniger als 600°C” ist, ist die Bewertung „C”.
  • (Beispiele 2 bis 9)
  • In den Beispielen 2 bis 7 wurde zur Herstellung von Wabenstrukturen die Vorgehensweise von Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Dicke (mm) der Trennwände, die Porosität (%) und der durchschnittliche Porendurchmesser (μm) wie in Tabelle 1 gezeigt verändert wurden. Andererseits wurde zur Herstellung von Wabenstrukturen in den Beispielen 8 und 9 die Vorgehensweise von Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Länge jeder Wabenstruktur und die Länge jeder Halteaufweitung verändert wurden. In Beispiel 8 wurde die Länge der Wabenstruktur mit 152 mm festgelegt und die Länge der Halteaufweitung mit 2 mm. Bei der Wabenstruktur von Beispiel 8 betrug der Wert für „S2/(S1 + S2)” 0,01. In Beispiel 9 wurde die Länge der Wabenstruktur mit 91 mm festgelegt und die Länge der Halteaufweitung mit 75 mm. Bei der Wabenstruktur von Beispiel 9 betrug der Wert für „S2/(S1 + S2)” 0,8.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • In Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Wabenstruktur ohne Halteaufweitung hergestellt. Die Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 war ähnlich aufgebaut wie der Wabenstrukturkörper in der Wabenstruktur von Beispiel 1.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • In Vergleichsbeispiel 2 wurde zur Herstellung einer Wabenstruktur die Vorgehensweise von Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Außenwand des Wabenstrukturkörpers mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • In Vergleichsbeispiel 3 wurde eine Wabenstruktur ohne Halteaufweitung hergestellt. Ferner wurde in Vergleichsbeispiel 3 die Außenwand mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet.
  • Für die Wabenstrukturen der Beispiele 2 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden der „Test zur Verlagerung der Wabenstruktur” und der „Test zur Wärmeschockbeständigkeit” durchgeführt. Tabelle 2 zeigt das Ergebnis. Ferner wurde eine allgemeine Bewertung auf der Basis der Ergebnisse des „Tests zur Verlagerung der Wabenstruktur” und des „Tests zur Wärmeschockbeständigkeit” vorgenommen. Tabelle 2 zeigt das Ergebnis.
  • (Ergebnisse)
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt, konnten bei den Wabenstrukturen der Beispiele 1 bis 9 keine geeigneten Ergebnisse bei den Bewertungen für den „Test zur Verlagerung der Wabenstruktur” und den „Test zur Wärmeschockbeständigkeit” erhalten werden.
  • Die Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 1 wies keine Halteaufweitung auf, und daher lag eine Verlagerung der Wabenstruktur vor. Bei der Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 2 wurde die Außenwand mit einem Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet, und daher war das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit weniger als 600°C. Die Wabenstruktur von Vergleichsbeispiel 3 wies keine Halteaufweitung auf, und die Außenwand wurde mit dem Umfangsbeschichtungsmaterial gebildet, so dass eine Verlagerung der Wabenstruktur vorlag und das Ergebnis des Tests zur Wärmeschockbeständigkeit weniger als 600°C war.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Eine Wabenstruktur der vorliegenden Erfindung wird als ein Abgasreinigungsfilter genutzt.
  • Beschreibung der Bezugsziffern
    • 100, 200 und 300: Wabenstruktur, 101: Trennwand, 102: Zulaufendfläche, 103: Ablaufendfläche, 104: Zelle, 105: Außenwand, 106 und 306: Halteaufweitung, 106a und 306a: Halteabschnitt, 106b und 306b: Seitenwandabschnitt, 106c und 306c: Trägerabschnitt, 107: Wabenstrukturkörper, 108 und 308: Halteaufweitungszelle, 120: Verschlussabschnitt und 220: raumfüllendes Bauteil.

Claims (9)

  1. Wabenstruktur, umfassend: einen säulenförmigen Wabenstrukturkörper, umfassend poröse Trennwände, die mehrere Zellen definieren und bilden, die von einer Zulaufendfläche zu einer Ablaufendfläche verlaufen und zu Durchgangskanälen für ein Fluid werden, und eine poröse Außenwand, die die Trennwände umgibt, eine poröse Halteaufweitung, die so angeordnet ist, dass sie von dem Umfang der Außenwand nach außen verläuft, so dass zumindest ein Teil der Außenwand freiliegt, und Verschlussabschnitte, die in offenen Enden vorbestimmter Zellen in der Zulaufendfläche und offenen Enden der verbleibenden Zellen in der Ablaufendfläche angeordnet sind, wobei die Halteaufweitung mehrere Halteabschnitte, die vom Umfang der Außenwand zur Außenseite der Außenwand vorstehen, und zumindest einen Seitenwandabschnitt, der von den Halteabschnitten gehalten wird, aufweist und die Trennwände und die Außenwand des Wabenstrukturkörpers und die Halteabschnitte und der Seitenwandabschnitt der Halteaufweitung durch das Formen eines keramischen Rohmaterials alle monolithisch ausgebildet sind.
  2. Wabenstruktur nach Anspruch 1, wobei die Porositäten des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 46 bis 75% betragen.
  3. Wabenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die durchschnittlichen Porendurchmesser des Wabenstrukturkörpers und der Halteaufweitung beide 11 bis 30 μm betragen.
  4. Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dicke der Trennwände des Wabenstrukturkörpers 0,14 bis 0,41 mm beträgt.
  5. Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Halteaufweitung ferner mehrere Trägerabschnitte aufweist, die monolithisch mit den Halteabschnitten ausgebildet sind und die jeweils zwischen zweien von den mehreren Halteabschnitten angeordnet sind.
  6. Wabenstruktur nach Anspruch 5, wobei die Halteaufweitung Halteaufweitungszellen aufweist, die von der Außenwand des Wabenstrukturkörpers definiert werden, wobei die Halteabschnitte der Halteaufweitung, die Trägerabschnitte der Halteaufweitung und der Seitenwandabschnitt der Halteaufweitung und die Halteaufweitungszellen Durchgangslöcher sind, die die Halteaufweitung von der Seite der Zulaufendfläche zu der Seite der Ablaufendfläche durchqueren.
  7. Wabenstruktur nach Anspruch 5 oder 6, wobei im Querschnitt vertikal zur Verlaufsrichtung der Zellen die Dicke der Trennwände, die Dicke der Halteabschnitte und die Dicke der Trägerabschnitte dieselbe ist.
  8. Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Zelldichte der im Wabenstrukturkörper gebildeten Zellen und die Zelldichte der in der Halteaufweitung gebildeten Halteaufweitungszellen dieselbe ist.
  9. Wabenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Wert, der durch Dividieren einer Oberfläche S1 eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, der nicht mit der Halteaufweitung bedeckt ist, durch die Summe einer Oberfläche S2 eines Abschnitts der Außenwand des Wabenstrukturkörpers, der mit der Halteaufweitung bedeckt ist, und der Oberfläche S1 erhalten wird, die folgende Beziehung (1) erfüllt: 0,01 < S2/(S1 + S2) < 0,80 (1).
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