JP2001072478A

JP2001072478A - 流体透過部材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001072478A
Application number: JP24535399A
Authority: JP
Inventors: Usou Ou; 雨叢王
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-21
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP3881476B2

Abstract

(57)【要約】【課題】等方的に優れた強度を有するとともに、流体透
過抵抗を低減できる流体透過部材を提供する。【解決手段】緻密質焼結体からなる骨格部２ａ間に不規
則的に連通した間隙部２ｂ、２ｃが形成された骨格体２
と、骨格体２の一方の表面からの特定厚みの前記間隙部
２ｂ内に気孔率４０％以上の多孔質体３を充填した多孔
質構造体用いて流体透過部材１を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温エネルギー分
野に使用される流体供給部材、燃焼制御部材、液体、気
体分離膜の支持体、触媒担体、さらには高温排ガス、そ
の他腐食性流体などの濾過フィルター等に使用される流
体透過部材およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来から、セラミック多孔質材料は、耐熱
性、耐食性に優れることから注目され、断熱材や耐火物
等、また、流体濾過フィルタ、触媒担持体として利用さ
れている。特に高温エネルギー分野で、例えば燃焼器ラ
イナー、高温燃焼排ガスフィルターなどの流体透過部材
への応用が検討されている。

【０００３】また、セラミック多孔質体の強度を高める
ための緻密質骨格体を備えた構造体や、多層構造が提案
されている。具体的には、特許第２８４５０４６号公報
には、２．５ｃｍ当たりの孔数が６〜２０個の孔を有す
る三次元網状骨格構造のセラミックスを溶融金属中の不
純物を濾過するフィルタとして用いることが開示されて
いる。

【０００４】また、特開平５−３０６１７９号公報で
は、三次元網目状の連通孔を有するセラミックスの連通
孔内に多孔質セラミックスを充填したセラミック構造体
を高温構造材料として用いることが開示されている。

【０００５】さらに、特開平１１−５７３５５号公報に
は、粒径３００〜４００μｍのセラミックス粒子の焼結
体からなるセラミック多孔質支持体表面に厚み８０〜１
００μｍの微細多孔質の濾過膜を形成したセラミックフ
ィルタが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
２８４５０４６号公報のフィルタでは、２．５ｃｍ当た
りの孔数が６〜２０個と少なく、骨格構造の孔径が大き
いためにその用途は限られ、例えば粉塵等の微粒子を捕
獲するためのフィルタとしては不向きであった。

【０００７】また、特開平５−３０６１７９号公報の構
造体では、構造体として必要な強度を維持するために厚
みを８ｍｍ程度以上と厚くする必要があるが、これを流
体透過部材として用いた場合、多孔質セラミックス充填
部の厚みが厚いために流体透過抵抗が大きくなり、流体
透過速度が低下して、流体透過機能が損なわれる問題が
あった。

【０００８】さらに、特開平１１−５７３５５号公報の
セラミックフィルタでは、支持体表面に微細多孔質から
なる濾過膜を形成するために、濾過膜の強度が低く、使
用時等に濾過膜に衝撃等を及ぼす恐れがあり、濾過膜に
クラック等が発生して濾過特性が低下する恐れがあっ
た。

【０００９】本発明は、上記課題についてなされたもの
で、その目的は、構造体としての強度を維持しつつ、流
体透過抵抗が低減できるとともに、多孔質体部の破損等
を生じる恐れのない高性能の流体透過部材およびその製
造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
ついて検討した結果、骨格部間に不連続的に連通した間
隔部を有する緻密質骨格体の流体導入側表面領域の前記
間隙部内に気孔率４０％以上の多孔質体を充填した充填
領域を形成し、かつ該充填領域の流体透過方向の厚みを
前記骨格体のそれよりも薄く形成することによって、構
造体としての強度が高く、流体透過抵抗が低減できると
ともに、多孔質体部の破損等を生じる恐れのない流体透
過部材となることを知見した。

【００１１】なお、前記間隙部の平均径が３ｍｍ以下で
あることが望ましい。

【００１２】また、本発明の流体透過部材の製造方法
は、緻密質焼結体からなる骨格部間に不規則的に連通し
た間隙部が形成された骨格体を形成する工程と、該骨格
体の流体透過方向の厚みに対して流体導入側表面から前
記骨格体よりも薄い厚み領域の前記間隙部内に多孔質体
を形成するためのスラリーを含浸させて気孔率が４０％
以上の多孔質体を充填する工程とを具備することを特徴
とするものである。

【００１３】ここで、前記スラリーを含浸させた後、該
含浸したスラリーの粘度を高めてから該焼結体を引き上
げることを特徴とするものである。

【００１４】さらに、本発明の流体透過部材の他の製造
方法は、緻密質焼結体からなる骨格部間に不規則的に連
通した間隙部が形成された骨格体を形成する工程と、該
骨格体の流体透過方向の厚みに対して流体導入側表面か
ら前記骨格体よりも薄い厚み領域の前記間隙部内に薄膜
形成法によって気孔率が４０％以上の多孔質体を充填す
る工程とを具備することを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流体透過部材の一
例について、その構造体の組織を示す模式図である図１
をもとに説明する。図１の流体透過部材１は、基本的に
は骨格部２ａと、骨格部２ａの間隙部２ｂ、２ｃとから
なる骨格体２の流体導入側表面領域の間隙部２ｂ内に充
填した気孔率４０％以上の多孔質体３を充填した充填領
域４が形成され、かつ充填領域４の流体透過方向の厚み
が骨格体２の流体透過方向の厚みよりも多孔質体３を充
填しない間隙部２ｃが存在することが大きな特徴であ
る。

【００１６】これにより、構造体としての強度が向上で
きるとともに、流体の透過抵抗を低下して流体透過率を
高めることができる。また、多孔質体３が骨格体２によ
って囲まれるため、強度の低い多孔質体が外部からの衝
撃等によってクラックや破損する危険性が無くなる。さ
らに、多孔質体３が充填された充填領域が骨格体２の表
面部分のみに形成されるために、本発明の流体透過部材
を例えばフィルタとして用いた場合、逆洗が容易である
という効果もある。

【００１７】また、骨格体２は、緻密質焼結体からなる
骨格部２ａと、その骨格部２ａ間に不規則的に連通した
間隙部２ｂ、２ｃを有するものである。骨格部２ａ間に
存在する間隙部２ｂ、２ｃは、規則性を持たず等方的に
存在するものであり、単純形状品から複雑形状品まであ
らゆる形状の部材に適用できるとともに、機械的特性に
おいて異方性を有しないため、流体透過部材１の構造体
としての信頼性が大きく改善される。

【００１８】なお、流体透過部材１の構造体としての信
頼性を高める上で、骨格部２ａの相対密度は９０％以
上、特に９２％以上、さらに９５％以上であることが望
ましく、流体透過部材１の構造体としての信頼性の点で
４点曲げ強度が１０ＭＰａ以上、特に１５ＭＰａ以上で
あることが望ましい。

【００１９】また、骨格部２ａ間の間隙部２ｂ、２ｃ
は、その大きさが大きいほど、骨格体２自体の強度が低
下し、外的衝撃や、流体による衝撃によって破壊が発生
しやすいため、本発明によれば、間隙部２ｂ、２ｃの平
均径は３ｍｍ以下、流体透過性と強度改善の見地から、
特に０．１〜１ｍｍ、さらには０．１〜０．５ｍｍであ
ることが望ましい。

【００２０】なお、骨格体２は、塊状、平板状、円柱
状、円筒状、袋管状等のいずれの形状でもよく、目的に
応じて適応されるが、流体の透過効率の点で円柱状、円
筒状、袋管状であることが望ましい。また、骨格体２
は、強度向上の点で厚みが５ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以
上に形成されることが望ましい。

【００２１】さらに、骨格部２ａ間の間隙部２ｂ、２ｃ
全体の体積比率も、流体透過部材１全体の強度と、流体
の透過量を決定する要因であり、間隙部２ｂ、２ｃの比
率が小さいほど構造体の強度は高くなる反面、流体の透
過抵抗が高くなり、流体透過部材としての透過効率が低
下する。かかる観点から骨格部２ａ間の間隙部２ｂ、２
ｃは、合計で５０〜９０体積％、特に７０〜８５体積％
の割合で存在することが望ましい。

【００２２】また、間隙部２ｂと２ｃとの体積比率、す
なわち充填領域４は、骨格体２の形状、間隙部２ｂ、２
ｃの比率および径、多孔質体３の気孔率、気孔径、さら
には用途に応じて可変であるが、特に多孔質体３の保形
性や機能性向上、流体透過時についての圧力損失の低減
の点で、特に流体導入側表面からの厚みが０．１〜５ｍ
ｍ、さらに０．５〜３ｍｍであることが望ましい。

【００２３】さらに、骨格部２ａの間隙部２ｂに充填さ
れる多孔質体３の気孔率は、流体の透過特性を決定する
ものであるが、本発明によれば、良好な流体透過性を示
すために、４０％以上、特に６０％以上であることが望
ましい。

【００２４】同様に、多孔質体３の平均気孔径は用途に
応じて気孔径を制御することが望ましいが、例えば粉塵
ろ過フィルタとして用いる場合には、多孔質体３の平均
気孔径が５〜４０μｍ、特に１５〜２５μｍであること
が望ましく、かかる観点から多孔質体３の平均粒径は５
〜４０μｍ、特に１５〜２５μｍであることが望まし
い。

【００２５】また、前記骨格部２ａを構成する焼結体、
あるいは間隙部２ｂ内に充填される多孔質体３は、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ムライト、コージェライト、チタン
酸アルミニウム等の酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、Ｔｉ
Ｎなどの窒化物、ＳｉＣ，ＴｉＣなどの炭化物、ＴｉＢ
₂、ＡｌＢ₂などのＺｒＢ₂などのホウ化物、ＳｉＡｌ
ＯＮ、ＡｌＯＮなどの酸窒化物、ＴｉＣＮなどの炭窒化
物の群から選ばれる１種、あるいは２種以上を主体とす
る焼結体が好適に採用されるが、強度の点ではＳｉ₃Ｎ
₄が望ましく、高温における液体や気体との接触による
反応性を抑制する上では酸化物系焼結体からなることが
最も望ましい。

【００２６】なお、骨格部２ａと多孔質体３は異なる材
質によって形成されていてもよい。また、多孔質体３
は、保形性の点で焼結体からなることが望ましい。

【００２７】また、骨格部２ａを構成する酸化物系焼結
体としては、室温および高温において優れた強度を有す
ることが要求されることから、特に、骨格部２ａを構成
する酸化物系焼結体として、第１の金属酸化物からなる
主結晶相と、主結晶相の粒内あるいは粒界に第２の金属
酸化物粒子を分散させることにより、骨格部２ａの高温
強度を高めることができる。

【００２８】特に、上記第２の金属酸化物粒子は、その
成分の一部あるいは全部が主相である第１の酸化物結晶
に固溶し、その第１の酸化物結晶内から析出させて１μ
ｍ以下の微粒子として存在させることによってナノコン
ポジット化の効果により強度を一段と向上できる。

【００２９】上記第１の酸化物粒子としては、例えば、
アルミナ、ムライトなど、第２の酸化物結晶粒子として
は、ＴｉＯ₂、またはＴｉおよびＭｇを含む複合酸化物
粒子などが挙げられる。

【００３０】本発明の流体透過部材を作製するには、ま
ず、相対密度が９０％以上の緻密質焼結体からなる骨格
部２ａと、その骨格部２ａ間に不規則的に連通した間隙
部２ｂを有する骨格体２を作製する。

【００３１】このような骨格体は、従来より周知の三次
元網目構造の形成方法によって形成できる。例えば、
１）焼結体原料粉末に対して、発泡材を添加混合し、成
形、焼成する方法、２）焼結体原料粉末に対して、有機
質粉末を添加混合し、成形、焼成して有機質粉末を消失
させる方法、３）予め三次元網目構造の有機基材を作製
し、その有機基材を焼結体原料粉末を含有するスラリー
中に浸漬してスラリーを有機基材中の空隙部に充填した
後、余剰のスラリーを除去して乾燥し、焼成して有機質
を焼失する方法、などが挙げられる。

【００３２】なお、成形方法としては、例えば、金型プ
レス、冷間静水圧プレス、鋳込成形、射出成形、押出し
成形等が挙げられる。

【００３３】次に、上記のようにして作製された緻密質
焼結体からなる骨格部の流体導入側表面から骨格体の厚
みよりも薄く、その間隙部間に不規則的に連通した間隙
部に多孔質体を充填して多孔質構造体を作製する。

【００３４】多孔質体の充填方法は、例えば１）多孔質
体用原料粉末を含有するスラリー中に、骨格体の一方の
表面から薄い高さのみを浸漬して、骨格体の間隙内にス
ラリーを含浸後、引き上げて、乾燥、焼成する方法、
２）骨格体中に気相反応に基づき、反応性ガスを流体導
入側表面から骨格体中に透過しながら所定化合物を析出
させる方法などが挙げられる。

【００３５】なお、上記１）のスラリーを含浸させる方
法においては、スラリーの充填性を高めるためにスラリ
ーを含浸後、該スラリーの粘度を高め、特に硬化させて
から引き上げることが望ましい。具体的には、前記スラ
リー中に硬化剤、熱硬化性樹脂を添加したり、冷却によ
って固化するペーストを用いればよい。

【００３６】また、上記２）の気相法は、ＣＶＤ法が好
適に用いられ、これによれば、間隙部の流体導入側表面
付近から多孔質体が堆積するため、流体導入側表面から
所定の厚みの充填領域４を形成することができる。。

【００３７】また、骨格部の強度を高めることを目的と
して第１の金属酸化物からなる主相の結晶の粒内に第２
の金属酸化物粒子を析出させる方法としては、焼成中に
第１の金属酸化物に対して第２の金属酸化物が固溶する
条件で熱処理した後、第２の金属酸化物が第１の金属酸
化物に固溶しない条件、言い換えれば第１の金属酸化物
結晶から第２の金属酸化物が析出する条件で熱処理す
る。

【００３８】例えば、アルミナやムライトなどの原料
に、Ｔｉ含有酸化物を添加混合した後、成形後、水素な
どの還元雰囲気中で１３００〜１７００℃の温度で焼成
することによりＴｉをアルミナまたはムライト結晶中に
固溶させる。次に、上記の固溶体をＴｉのアルミナまた
はムライトへの溶解度が低い酸化性雰囲気中で１０００
〜１６００℃で熱処理することにより、アルミナまたは
ムライトの結晶粒内にＴｉ酸化物を析出分散させること
ができる。

【００３９】次に、この成形体を公知の加熱法、例え
ば、常圧焼成法、ガス加圧焼成法、マイクロ波加熱焼成
法、さらにこれらの焼成後に熱間静水圧処理（ＨＩＰ）
処理、およびガラスシール後（ＨＩＰ）処理する等、種
々の焼結手法によって焼結およびその後の熱処理を行
う。

【００４０】また、アルミナまたはムライトに、Ｔｉ含
有化合物とＭｇ含有化合物とを同モル比で添加混合し成
形後、酸化性雰囲気で１３００〜１７００℃で熱処理す
ることによりＴｉおよびＭｇをアルミナまたはムライト
中に固溶させることができる。その後、この固溶体を水
素などの還元雰囲気で１１００〜１６００℃で熱処理す
ることによりＭｇＡｌ₂Ｏ₄をアルミナまたはムライト
結晶の粒内に１μｍ以下の微粒として析出させることが
できる。

【００４１】さらに、本発明の流体透過部材を用いた応
用例である粉塵除去装置の概略断面図を図２に示す。図
２の粉塵除去装置１０は、ハウジング１１内に袋管状の
流体透過部材１２が複数本並列に配設され、ハウジング
１１の壁面を貫通して形成された流体排出口１３と接続
されている。ここで、流体透過部材１２は、上述した多
孔質セラミック構造体によって形成されるが、袋管状の
外表面から袋管状体の厚みよりも薄く上述の多孔質体が
充填された充填領域が形成されている。また、ハウジン
グ１１の壁面には非処理流体を粉塵除去装置１０内へ導
入するための非処理流体導入口１５が形成されている。

【００４２】そして、非処理流体導入口１５から粉塵を
含む非処理ガスを系内に導入し、流体透過部材１２の外
表面に接触させて粉塵を付着させるとともに、残部のガ
スを流体透過部材１２の内表面に透過して流体排出口１
３を経由して系外に排出することにより粉塵を除去する
ことができる。

【００４３】

【実施例】（実施例１）平均粒径１．５μｍの金属シリ
コン（Ｓｉ）粉末に、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、イット
リア（Ｙ₂Ｏ₃）を焼結助剤として３重量％ずつ添加し
たシリコン原料に、さらに少量の有機バインダー、溶剤
を添加混合してスラリーを得た。

【００４４】次に、ウレタンフォームを上記スラリー中
に含浸して引き上げ、乾燥を繰り返し、ウレタンフォー
ムの空隙内にシリコン原料を被覆させた後、窒素雰囲気
中で１８００℃で加熱処理してシリコン原料を窒化させ
た。加熱処理によってウレタン成分が焼失し、窒化珪素
焼結体を骨格部とし、不規則的に連通した間隙部を具備
する直径６０ｍｍ、厚み１０ｍｍの三次元網状構造の骨
格体を得た。

【００４５】次に、上記骨格体を前記Ｓｉ含有スラリー
中に浸漬して引き上げ、乾燥を繰り返し、骨格体中の間
隙部にシリコン原料を充填した後、窒素雰囲気中で１６
００℃で焼成して、間隙部内のＳｉ成分を窒化処理して
骨格体の間隙部に表１に示す厚みの窒化珪素からなる多
孔質体が充填された多孔質構造体を得た（試料Ｎｏ．１
〜８）。

【００４６】（実施例２）平均粒径０．８μｍのアルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）原料に対して、焼結助剤としてＳｉＯ
₂、ＣａＯ、ＭｇＯを少量添加し、さらに有機バインダ
ー、溶剤を添加混合してスラリーを得た。

【００４７】次に、実施例１で用いたウレタンフォーム
を、上記スラリー中に含浸して引き上げ、乾燥を繰り返
し、ウレタンフォームの空隙内に上記スラリーを被覆さ
せた後、大気中１６００℃で焼成することによりウレタ
ン成分が焼失し、アルミナ質焼結体を骨格部とし不規則
的に連通した間隙部を具備する三次元網状構造の骨格体
を得た。

【００４８】また、実施例１と同じように、上記骨格体
を前記スラリー中に浸漬／乾燥を繰り返し、骨格体中の
間隙部に前記スラリーを充填した後、大気中１４００℃
で焼成して、間隙部内に前記アルミナ多孔質体が充填さ
れた多孔質構造体を得た（試料Ｎｏ．９）。

【００４９】実施例３平均粒径０．８μｍのアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）に対し
て、チタニア（ＴｉＯ₂）を３重量％の比率で混合した
アルミナ原料に、さらに有機バインダー、溶剤を添加混
合してスラリーを得た。

【００５０】次に、実施例１で用いたウレタンフォーム
を、上記スラリー中に含浸／乾燥を繰り返し、ウレタン
フォームの空隙内にアルミナ原料を被覆させた後、大気
中８００℃で加熱してウレタン成分を焼失させ、さらに
水素雰囲気中１６００℃で焼成することにより、Ｔｉが
還元されてアルミナ結晶中に固溶したアルミナ質焼結体
を骨格部とし、不規則的に連通した間隙部を具備する三
次元網状構造の骨格体を得た。

【００５１】また、実施例１と同じように、上記骨格体
を前記アルミナ原料含有スラリー中に浸漬／乾燥を繰り
返し、骨格体中の間隙部にアルミナ原料を充填した後、
大気中１４００℃で焼成して、平均粒径が０．３μｍの
微細なＴｉＯ₂粒子がアルミナ結晶粒内および粒界に析
出したアルミナ焼結体を骨格部とする骨格体の間隙部内
にアルミナ多孔質体が充填された多孔質構造体を得た
（試料Ｎｏ．１０）。

【００５２】実施例４平均粒径０．８μｍのアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、シリカ
（ＳｉＯ₂）、マグネシア（ＭｇＯ）のモル比で２：
５：２となる原料に対して、焼結助剤としてイットリア
（Ｙ₂Ｏ₃）を少量添加し、さらに有機バインダー、溶
剤を添加混合してスラリーを得た。

【００５３】次に、実施例１で用いたウレタンフォーム
を、上記スラリー中に含浸して引き上げ、乾燥を繰り返
し、ウレタンフォームの空隙内に上記スラリーを被覆さ
せた後、大気中１３５０℃で焼成することによりウレタ
ン成分が焼失し、前記コージェライト質焼結体を骨格部
とし不規則的に連通した間隙部を具備する三次元網状構
造の骨格体を得た。

【００５４】また、実施例１と同じように、上記骨格体
を前記スラリー中に浸漬／乾燥を繰り返し、骨格体中の
間隙部に前記スラリーを充填した後、大気中１３５０℃
で焼成して、間隙部内にコージェライト多孔質体が充填
された多孔質構造体を得た（試料Ｎｏ．１１）。

【００５５】比較例１実施例１で用いたＳｉ含有スラリーを鋳込成形法によっ
て実施例１と同じ形状に成形した後、窒素中１６５０℃
で焼成して多孔質体を得た。（試料Ｎｏ．１２）。

【００５６】比較例２実施例４で用いたコージェライト原料含有スラリーを鋳
込成形法によって実施例１と同じ形状に成形した後、窒
素中１６５０℃で焼成して多孔質体を得た。（試料Ｎ
ｏ．１３）。

【００５７】なお、上記実施例および比較例において、
骨格体を構成する焼結体の相対密度をアルキメデス法に
よって測定するとともに、骨格体における間隙部の比
率、間隙部の平均径および多孔質体の気孔率を断面写真
によるルーゼックス画像解析によって測定した。また、
断面写真における多孔質体中の一視野における大きなボ
イド２０個についての長径の２０点平均値を多孔質体の
気孔率として測定した。結果は、表１に示した。比較例
１、２の多孔質体についてもアルキメデス法によって気
孔率および上記同様に平均気孔径を測定した。

【００５８】また、各試料を直径２０ｍｍ、厚さ２０ｍ
ｍに加工し、厚さ方向に圧力を加え、破壊に至る時の圧
力を測定した。

【００５９】さらに、各試料に対して、図３の粉塵除去
評価装置にて圧力損失および粉塵補獲率を測定した。図
３において、粉塵１０体積％を含むアルゴンガスを流速
１ｍ／ｍにてガス導入口２１よりハウジング２２内に導
入し、直径６０ｍｍ、厚み１０ｍｍの流体透過部材２３
を透過させた後、ガス排出口２４から排出した。

【００６０】この時、流体透過部材２３のガス導入側お
よびガス排出側の両面を圧差計２５を、また、両面それ
ぞれにダストモニタ２６、２７にて圧力Ｐおよび粉塵濃
度Ｃ₁、Ｃ₂をそれぞれ測定し、圧力損失Ｐおよび粉塵
捕獲率（１−Ｃ₂／Ｃ₁）×１００（％）を測定した。
結果は、表１に示した。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１からわかるように、本発明に基づく試
料Ｎｏ．１〜６、９〜１１の流体透過部材は、圧力損失
が小さく、粉塵獲得率が高いものであった。

【００６３】これに対して、骨格体を有しない試料Ｎ
ｏ．１２、１３では曲げ強度が低く、また、多孔質体の
厚みが構造体の厚みと同じである試料Ｎｏ．８、１２、
１３および多孔質体の気孔率が４０％よりも低い試料Ｎ
ｏ．７では、流体透過の圧力損失が高くなった。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の流体透過部
材は、等方的に高い強度を有するとともに、流体透過の
圧力損失を低めることができ、高い流体透過特性の多孔
質構造体となる。また、多孔質体が骨格体によって囲ま
れているために多孔質体への衝撃等によるクラック等を
防止することができる。さらに、流体導入側表面から特
定の厚みのみに多孔質体を充填するために逆洗が容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体透過部材の組織を説明するための
模式図である。

【図２】本発明の流体透過部材を備えた流体透過装置の
一例を示す概略断面図である。

【図３】実施例における流体透過特性を評価するための
説明するための模式図である。

【符号の説明】

１多孔質セラミックス構造体２骨格体２ａ骨格部２ｂ、２ｃ間隙部３多孔質体４充填領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】緻密質焼結体からなる骨格部間に不規則的
に連通した間隙部が形成された骨格体を具備してなる流
体透過部材であって、該骨格体の流体導入側表面領域の
前記間隙部内に気孔率４０％以上の多孔質体を充填した
充填領域が形成され、かつ該充填領域の流体透過方向の
厚みが前記骨格体の流体透過方向の厚みよりも薄いこと
を特徴とする流体透過部材。
【請求項２】前記間隙部の平均径が３ｍｍ以下である請
求項１記載の流体透過部材。
【請求項３】緻密質焼結体からなる骨格部間に不規則的
に連通した間隙部が形成された骨格体を形成する工程
と、該骨格体の流体透過方向の厚みに対して流体導入側
表面から前記骨格体よりも薄い厚み領域の前記間隙部内
に多孔質体を形成するためのスラリーを含浸させて気孔
率が４０％以上の多孔質体を充填する工程とを具備する
ことを特徴とする流体透過部材の製造方法。
【請求項４】前記スラリーを含浸させた後、該含浸した
スラリーの粘度を高めてから前記骨格体を引き上げるこ
とを特徴とする請求項３記載の流体透過部材の製造方
法。
【請求項５】緻密質焼結体からなる骨格部間に不規則的
に連通した間隙部が形成された骨格体を形成する工程
と、該骨格体の流体透過方向の厚みに対して流体導入側
表面から前記骨格体よりも薄い厚み領域の前記間隙部内
に薄膜形成法によって気孔率が４０％以上の多孔質体を
充填する工程とを具備することを特徴とする流体透過部
材の製造方法。
【請求項６】前記間隙部の平均径が３ｍｍ以下である請
求項３乃至５のいずれか記載の流体透過部材の製造方
法。