【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質炭化珪素焼結体、ことにディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）用に好適な多孔質炭化珪素焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の排気ガスから煤などの有害物質とされる可燃性微粒子を補足するためにディーゼルパティキュレートフィルター（以下、ＤＰＦという）が使用されており、その材質としては、耐熱性の点から多孔質炭化珪素焼結体が使用されている。
【０００３】
多孔質炭化珪素焼結体は、炭化珪素に有機バインダと水とを添加し、混練後、成形し、２２５０℃の高温下で約３時間焼成することにより得ることができる（特許文献１、２参照）。しかしながら、炭化珪素は高価であり、しかも２２５０℃という高温で焼結する必要があることから、ＤＰＦ等の用途に適用できる多孔質炭化珪素焼結体を安価に提供する製造方法が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９６１１１号公報
【特許文献２】特開２００１−９７７７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低コストで多孔質炭化珪素焼結体を製造する方法を提供することであり、さらにはＤＰＦで使用する多孔質炭化珪素焼結体を低コストで提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、窒化珪素鉄および炭素源を含む原料を成形後、非酸化性雰囲気下で焼成し、その後酸処理することを特徴とする多孔質炭化珪素焼結体の製造方法である。また、本発明は、窒化珪素鉄および炭素源を含有するスラリーを有機質成形体に浸漬したのち、非酸化性雰囲気下で焼成し、その後酸処理することを特徴とする多孔質炭化珪素焼結体の製造方法である。さらに、本発明は、多孔質炭化珪素焼結体がディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）用であることを特徴とする前記の多孔質炭化珪素焼結体の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、窒化珪素鉄および炭素源を含む原料を成形後、非酸化雰囲気下で焼成し、その後酸処理してなることを特徴とする多孔質炭化珪素焼結体の製造方法である。この方法により、原料窒化珪素鉄中の鉄を焼成により鉄として遊離させながら窒化珪素から炭化珪素を得た後、前記鉄を酸処理で除去することにより炭化珪素焼結体中に空隙を多量に形成することができ、例えばヒータ、半導体製造用治具、断熱材、熱交換器、触媒胆体、高温ガス浄化フィルタ、溶融金属濾過フィルタ、ＤＰＦ等に適用可能な多孔質炭化珪素焼結体を提供することができる。
【０００８】
本発明に用いる窒化珪素鉄は、窒化珪素と鉄からなる組成物で、その製造方法は、例えば特許文献３や特許文献４等に記載されているように、珪素鉄（フェロシリコン）粉末を窒素ガス中１０００℃以上で加熱処理することにより製造可能であるが、この製造方法以外の方法で製造された窒化珪素鉄であっても使用することができる。
【０００９】
【特許文献３】特開昭５１−１１２５００号公報
【特許文献４】特開昭５１−１３３１９６号公報
【００１０】
窒化珪素鉄中の鉄の割合は、５〜４０質量％（以下、単に％と記載する）が好ましく、１０〜２０％がより好ましい。窒化珪素鉄中の鉄の割合が５％未満であると、得られる焼結体中において鉄が生成した炭化珪素で被覆される割合が多くなり、酸処理しても鉄が溶解せず気孔ができない恐れがある。また、鉄の割合が４０％を超えると、酸処理によって溶解する鉄が多いため多孔質炭化珪素焼結体の強度が小さくなることがある。
【００１１】
窒化珪素鉄の平均粒径については、１００μｍを超えると窒化珪素鉄中の窒化珪素粒子の表面は炭素源と反応して炭化珪素となるものの窒化珪素粒子の内部は未反応のまま残存する恐れが生じることから、１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下が一層好ましい。
【００１２】
本発明に用いる炭素源としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、フェノキシ樹脂、蔗糖等の少糖類、セルロースやでんぷん等の多糖類、ピッチ、タール等が挙げられる。これらのうち、常温で液体のもの、エタノールやアセトン等の溶媒に溶解するもの、熱可塑性あるいは熱融解性のように加熱することにより軟化するものが、窒化珪素鉄との均一混合性の点から好ましい。なかでも、レゾール型フェノール樹脂やノボラック型フェノール樹脂が好ましい。なお、炭素源がフェノール樹脂やフラン樹脂の場合は、ヘキサミンなどのアミン類、トルエンカルボン酸、トルエンスルホン酸、酢酸、塩酸、硫酸等の酸類等の硬化触媒を併用することが好ましい。
【００１３】
窒化珪素鉄と炭素源との配合割合は、窒化珪素鉄中の珪素分と炭素源中の炭素分のモル比が、珪素（Ｓｉ）１に対して炭素（Ｃ）０．５〜５の割合が好ましく、１〜３の割合がより好ましい。
【００１４】
本発明においては、窒化珪素鉄と炭素源とを原料とし、これを混合し、プレス成形することにより、又は、窒化珪素鉄および液状または熱可塑性あるいは熱融解性の炭素源を原料とし、これを混練し、鋳込み成形、押出し成形、射出成形等により成形体を作製することができるし、更に、窒化珪素鉄と炭素源とをアルコール、アセトン等の有機溶媒又は水で混練し、鋳込み成形、押出し成形、射出成形等により成形体を作製することができる。
【００１５】
鋳込み成形、押出し成形、射出成形等により成形体を作製する場合は、成形方法に応じて、混練物の粘度を調整することが好ましい。なお、炭素源にフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の有機化合物を使用する場合は、アルコール、アセトン等の有機溶媒に炭素源となる有機化合物を溶解し、その後窒化珪素鉄を入れて混練することも好ましい。さらに、水を溶媒とする場合は、窒化珪素鉄が水と反応し、アンモニアガスが発生する恐れがあるため、予め窒化珪素鉄粉末表面をオレイン酸等で撥水処理することが好ましい。
【００１６】
次に、前記操作で得られた成形体を、非酸化性雰囲気下で加熱処理することで焼成する。なお、炭素源がフェノール樹脂等の有機化合物の場合、焼成前に非酸化性雰囲気下で３００〜１０００℃で脱脂処理しても良い。脱脂処理を事前に実施することにより、発生するアセトアルデヒド、メタノール等の揮発成分による焼成炉の汚染を防止することができる。
【００１７】
本発明における非酸化性雰囲気とは、窒素、アルゴン、ヘリウムガス、水素ガス等の単独若しくは混合ガスの雰囲気を言うが、この中で、コストの点で窒素ガスが好ましい。非酸化性雰囲気を保つことなく加熱処理すると、炭素源が雰囲気ガス中の酸素と反応するため好ましくない。
【００１８】
本発明に於いて、焼成温度は１７００℃以上が好ましく、１９００〜２１００℃がより好ましい。１７００℃未満であると炭化珪素が生成しないことがある。
【００１９】
次に、前記操作で得た焼成物を、酸処理によりその中に含まれる鉄分を溶解し多孔質化する。酸処理に用いる酸は、特に限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等が好ましく、塩酸、硫酸がより好ましい。これらの酸を水で０．１〜１０％程度に希釈して使用しても構わない。さらに、３０〜８０℃程度に加熱しながら酸処理すると、鉄の溶解時間が短くなることから好ましい。
【００２０】
本発明で得られる多孔質炭化珪素焼結体の気孔率や細孔径は、原料に用いる窒化珪素鉄中の鉄含有量、酸処理時間等により、広い範囲で調整することが可能である。また、気孔率は１０〜９０体積％、平均細孔径は０．０５μｍ〜１ｍｍ程度のものが制御して得ることができる。
【００２１】
さらなる、本発明の多孔質炭化珪素焼結体の製造方法は、窒化珪素鉄および炭素源からなるスラリーを有機質成形体に浸漬したのち、非酸化雰囲気下で焼成し、その後酸処理する製造方法である。この方法に拠れば、予め有機質成形体を最終製品形状に近いものとしておくことにより、所望形状の多孔質炭化珪素焼結体を容易に得ることができるし、或いは、有機質成形体を型材として利用しその空隙部に所望寸法形状の多孔質炭化珪素焼結体を容易に得ることができる特徴がある。
【００２２】
窒化珪素鉄および炭素源を含むスラリーについては、炭素源が液状または熱可塑性若しくは熱融解性の場合には、窒化珪素鉄および炭素源を混練することにより容易にスラリーを作製することができるが、一般には、窒化珪素鉄と炭素源との混合物に、更にアルコール、アセトン等の有機溶媒又は水を加えて混練することにより作製することができる。
【００２３】
本発明の窒化珪素鉄および炭素源を含むスラリーの粘度は、１００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１００〜１０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。１００００ｍＰａ・ｓを超えると、粘度が高いため有機質成形体にスラリーが含浸しない恐れがある。尚、炭素源にフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の溶解しづらい有機化合物を使用する場合は、あらかじめアルコール、アセトン等の有機溶媒に炭素源となる有機化合物を溶解し、その後窒化珪素鉄を入れて混練することが好ましい。さらに、水を溶媒とする場合には、窒化珪素鉄が水と反応して、アンモニアガスが発生する恐れがあるため、予め窒化珪素鉄粉末表面をオレイン酸等で撥水処理することが好ましい。
【００２４】
本発明に用いる有機質成形体としては、加熱により燃えて消失する有機体であれば良く、たとえば、ポリエチレン樹脂成形体、ウレタン樹脂成形体、アクリル樹脂成形体、紙成形体、織布成形体、不織布成形体等が挙げられ、特に窒化珪素鉄および炭素源からなるスラリーに浸漬した時に、有機質成形体にスラリーが堆積し易くする点から発泡質あるいは繊維質からなる有機質成形体が好ましい。
【００２５】
窒化珪素鉄と炭素源との配合割合、焼成方法、酸処理方法等については、前述した方法と同様で構わないが、有機質成形体を非酸化雰囲気中で加熱すると、多量のアセトアルデヒド、メタノール等の揮発成分が発生し、前記揮発成分が焼成用ヒータや断熱材に付着することがあるから、焼成前に非酸化雰囲気下で３００〜８００℃で脱脂処理することが好ましい。
【００２６】
本発明で得られる多孔質炭化珪素焼結体は、前記した通りに、ヒータ、半導体製造用治具、断熱材、熱交換器、触媒胆体、高温ガス浄化フィルタ、溶融金属濾過フィルタ、ＤＰＦ等に好適に用いることができる。
【００２７】
加えて、本発明は、多孔質炭化珪素焼結体がディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）用であることを特徴とする前記の多孔質炭化珪素焼結体の製造方法である。ＤＰＦは、一般にその形状はハニカム構造であり、押出し成型法によって製造されている。本発明においては、押出し成型法でもよいが、コストの上から有機質成形体を予めハニカム形状とし、これに窒化珪素鉄および炭素源からなるスラリーを浸漬したのち、非酸化性雰囲気下で焼成し、その後酸処理することによりＤＰＦを製造することが好ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００２９】
（実施例１〜７）窒化珪素鉄（鉄含有率１３％、平均粒径１．２μｍ）に対し、炭素源（液状ノボラック系フェノール樹脂、粘度２５００ｍＰａ・ｍ、炭素量４５％、硬化触媒：塩酸）を表１の配合割合で配合し、混練し、押出し成型機にてハニカム状（直径１５０ｍｍ、セル寸法２ｍｍ×２ｍｍ）に成形した。
【００３０】
前記成形物を乾燥後、焼成炉中で窒素ガス雰囲気下１時間焼成し、焼成物を得た。さらに、３％硫酸水溶液にこの焼成物を浸漬し、焼成物中の鉄を溶解し多孔質炭化珪素焼結体を得た。炭化珪素の生成は、粉末Ｘ線回折分析によって確認した。得られた多孔質炭化珪素焼結体の以下の特性を測定した。それらの結果を表１に示した。尚、気孔率及び平均細孔径はいずれも水銀圧入式ポロシメータにより測定した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
（実施例８〜１０）窒化珪素鉄（鉄含有率１３％、平均粒径１．２μｍ）に対し、炭素源（液状レゾール系フェノール樹脂、粘度８００ｍＰａ・ｍ、炭素量５０％、硬化触媒：ヘキサミン）およびエチルアルコールを表２の配合割合で配合し、混練してスラリーとし、ハニカム状の発泡性ウレタン樹脂成形体（直径１００ｍｍ、セル寸法１．５ｍｍ×１．５ｍｍ）に浸漬した。
【００３３】
前記成形物を乾燥後、脱脂炉で窒素ガス中６００℃２時間脱脂処理し、その後、焼成炉内で窒素ガス中１時間焼成して焼成物を得た。さらに、３％塩酸水溶液にこの焼成物を浸漬し、焼成物中の鉄を溶解し多孔質炭化珪素焼結体を得た。炭化珪素の生成は、粉末Ｘ線回折分析によって確認した。得られた多孔質炭化珪素焼結体の以下の特性を測定した。それらの結果を表２に示した。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、気孔率１０〜９０体積％で平均細孔径０．０５μｍ〜１０ｍｍの広い特性範囲で制御可能な、ＤＰＦに用いて好適な多孔質炭化珪素焼結体を、低温度で焼結することができ、その結果、安価に提供できる特徴があり、産業上非常に有用である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a porous silicon carbide sintered body, particularly a porous silicon carbide sintered body suitable for use in a diesel particulate filter (DPF).
[0002]
[Prior art]
In recent years, diesel particulate filters (hereinafter referred to as DPFs) have been used to capture flammable fine particles, which are regarded as harmful substances such as soot, from automobile exhaust gas. A high quality silicon carbide sintered body is used.
[0003]
A porous silicon carbide sintered body can be obtained by adding an organic binder and water to silicon carbide, kneading, molding, and firing at a high temperature of 2250 ° C. for about 3 hours (Patent Documents 1 and 2). reference). However, since silicon carbide is expensive and needs to be sintered at a high temperature of 2250 ° C., there is a demand for a method of manufacturing a porous silicon carbide sintered body that can be applied to applications such as DPF at low cost. .
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-2001-96111 [Patent Document 2] JP-A-2001-97776
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a porous silicon carbide sintered body at low cost, and further to provide a porous silicon carbide sintered body used in a DPF at low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for producing a porous silicon carbide sintered body, characterized in that a raw material containing silicon iron nitride and a carbon source is molded, fired in a non-oxidizing atmosphere, and then subjected to an acid treatment. Also, the present invention provides a porous silicon carbide sintered body characterized in that a slurry containing silicon iron nitride and a carbon source is immersed in an organic molded body, fired in a non-oxidizing atmosphere, and then subjected to an acid treatment. Is a manufacturing method. Further, the present invention is the above-described method for producing a porous silicon carbide sintered body, wherein the porous silicon carbide sintered body is used for a diesel particulate filter (DPF).
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention is a method for producing a porous silicon carbide sintered body, characterized in that a raw material containing silicon iron nitride and a carbon source is molded, fired in a non-oxidizing atmosphere, and then subjected to an acid treatment. According to this method, after obtaining silicon carbide from silicon nitride while releasing iron in the raw material silicon nitride as iron by firing, a large amount of voids are formed in the silicon carbide sintered body by removing the iron by an acid treatment. A porous silicon carbide sintered body that can be formed and is applicable to, for example, a heater, a jig for manufacturing a semiconductor, a heat insulator, a heat exchanger, a catalyst bile, a high-temperature gas purification filter, a molten metal filtration filter, a DPF, and the like. Can be provided.
[0008]
The silicon iron nitride used in the present invention is a composition composed of silicon nitride and iron. The method for producing the same is as described in, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4 by dissolving silicon iron (ferrosilicon) powder with nitrogen. It can be manufactured by heat treatment at 1000 ° C. or higher in a gas, but silicon iron nitride manufactured by a method other than this manufacturing method can also be used.
[0009]
[Patent Document 3] JP-A-51-112500 [Patent Document 4] JP-A-51-133196
The ratio of iron in silicon nitride iron is preferably 5 to 40% by mass (hereinafter simply referred to as%), and more preferably 10 to 20%. If the ratio of iron in the silicon iron nitride is less than 5%, the ratio of iron covered with the generated silicon carbide in the obtained sintered body increases, and even if the acid treatment is performed, iron does not dissolve and pores are formed. It may not be possible. On the other hand, if the iron content exceeds 40%, the strength of the porous silicon carbide sintered body may be reduced due to the large amount of iron dissolved by the acid treatment.
[0011]
When the average particle diameter of silicon nitride exceeds 100 μm, the surface of silicon nitride particles in silicon nitride reacts with a carbon source to become silicon carbide, but the inside of silicon nitride particles may remain unreacted. Therefore, 100 μm or less is preferable, 10 μm or less is more preferable, and 2 μm or less is more preferable.
[0012]
Examples of the carbon source used in the present invention include phenol resins, epoxy resins, furan resins, phenoxy resins, oligosaccharides such as sucrose, polysaccharides such as cellulose and starch, pitch, and tar. Of these, those that are liquid at room temperature, those that dissolve in solvents such as ethanol and acetone, and those that soften by heating as thermoplastics or heat-meltable, are not suitable for uniform mixing with silicon iron nitride. preferable. Among them, a resol type phenol resin and a novolak type phenol resin are preferable. When the carbon source is a phenol resin or a furan resin, it is preferable to use a curing catalyst such as an amine such as hexamine and an acid such as toluenecarboxylic acid, toluenesulfonic acid, acetic acid, hydrochloric acid and sulfuric acid in combination.
[0013]
The mixing ratio of silicon iron nitride and the carbon source is such that the molar ratio of the silicon component in the silicon nitride iron to the carbon component in the carbon source is a ratio of 0.5 to 5 carbon (C) to 1 silicon (Si). Is preferable, and the ratio of 1 to 3 is more preferable.
[0014]
In the present invention, silicon iron nitride and a carbon source are used as raw materials, and they are mixed and press-formed, or silicon iron nitride and a liquid or thermoplastic or heat-meltable carbon source are used as raw materials, and A molded body can be produced by kneading, casting, extrusion molding, injection molding, or the like.Furthermore, silicon iron nitride and a carbon source are kneaded with an organic solvent such as alcohol or acetone or water, and then cast and extruded. A molded article can be produced by molding, injection molding, or the like.
[0015]
In the case of producing a molded body by casting, extrusion molding, injection molding, or the like, it is preferable to adjust the viscosity of the kneaded product according to the molding method. When using an organic compound such as a phenol resin or an epoxy resin as the carbon source, it is also preferable to dissolve the organic compound serving as the carbon source in an organic solvent such as alcohol or acetone, and then knead the mixture by adding silicon iron nitride. . Further, when water is used as a solvent, it is preferable that the surface of the silicon iron nitride powder be subjected to a water-repellent treatment in advance with oleic acid or the like, since silicon iron nitride may react with water to generate ammonia gas.
[0016]
Next, the molded body obtained by the above operation is fired by performing a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere. When the carbon source is an organic compound such as a phenol resin, the carbon source may be degreased at 300 to 1000 ° C. in a non-oxidizing atmosphere before firing. By performing the degreasing treatment in advance, it is possible to prevent the firing furnace from being contaminated by the generated volatile components such as acetaldehyde and methanol.
[0017]
The non-oxidizing atmosphere in the present invention refers to an atmosphere of a single gas or a mixed gas of nitrogen, argon, helium gas, hydrogen gas and the like, and among them, nitrogen gas is preferable in terms of cost. Heat treatment without maintaining a non-oxidizing atmosphere is not preferable because the carbon source reacts with oxygen in the atmosphere gas.
[0018]
In the present invention, the firing temperature is preferably 1700 ° C. or higher, more preferably 1900 to 2100 ° C. If the temperature is lower than 1700 ° C., silicon carbide may not be generated.
[0019]
Next, the fired product obtained by the above operation is made porous by dissolving the iron contained therein by acid treatment. The acid used for the acid treatment is not particularly limited, but hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid and the like are preferable, and hydrochloric acid and sulfuric acid are more preferable. These acids may be used after being diluted to about 0.1 to 10% with water. Further, it is preferable to perform the acid treatment while heating to about 30 to 80 ° C. because the dissolution time of iron is shortened.
[0020]
The porosity and pore size of the porous silicon carbide sintered body obtained in the present invention can be adjusted in a wide range depending on the iron content in silicon iron nitride used as a raw material, the acid treatment time, and the like. The porosity can be controlled and obtained by controlling the porosity to 10 to 90% by volume and the average pore diameter to about 0.05 μm to 1 mm.
[0021]
Further, a method for producing a porous silicon carbide sintered body of the present invention is a production method in which a slurry composed of silicon iron nitride and a carbon source is immersed in an organic molded body, fired in a non-oxidizing atmosphere, and then subjected to an acid treatment. is there. According to this method, a porous silicon carbide sintered body having a desired shape can be easily obtained by previously setting the organic molded body close to the final product shape, or the organic molded body can be used as a mold material. However, there is a feature that a porous silicon carbide sintered body having a desired size and shape can be easily obtained in the void portion.
[0022]
For a slurry containing silicon iron nitride and a carbon source, when the carbon source is liquid or thermoplastic or heat-meltable, a slurry can be easily produced by kneading the silicon iron nitride and the carbon source, In general, it can be prepared by adding an organic solvent such as alcohol or acetone or water to a mixture of silicon iron nitride and a carbon source and kneading the mixture.
[0023]
The viscosity of the slurry containing the silicon iron nitride and the carbon source of the present invention is preferably 10,000 mPa · s or less, more preferably 100 to 1000 mPa · s. If the viscosity exceeds 10,000 mPa · s, the organic molded body may not be impregnated with the slurry because the viscosity is high. When using a hardly soluble organic compound such as a phenol resin or an epoxy resin as the carbon source, dissolve the organic compound serving as the carbon source in an organic solvent such as alcohol or acetone in advance, and then knead with silicon iron nitride. Is preferred. Furthermore, when water is used as the solvent, there is a possibility that the silicon iron nitride reacts with the water to generate ammonia gas. Therefore, it is preferable that the surface of the silicon iron nitride powder be subjected to a water-repellent treatment with oleic acid or the like in advance.
[0024]
The organic molded article used in the present invention may be any organic substance that burns and disappears by heating, and examples thereof include a polyethylene resin molded article, a urethane resin molded article, an acrylic resin molded article, a paper molded article, a woven fabric molded article, and a nonwoven fabric. A molded article and the like can be mentioned. In particular, an organic molded article made of a foamed or fibrous material is preferable in that the slurry is easily deposited on the organic molded article when immersed in a slurry composed of silicon iron nitride and a carbon source.
[0025]
The blending ratio of the silicon nitride and the carbon source, the sintering method, the acid treatment method, and the like may be the same as those described above, but when the organic molded body is heated in a non-oxidizing atmosphere, a large amount of acetaldehyde, methanol, etc. Since a volatile component may be generated and the volatile component may adhere to a heater for baking or a heat insulating material, it is preferable to perform a degreasing treatment at 300 to 800 ° C. in a non-oxidizing atmosphere before baking.
[0026]
As described above, the porous silicon carbide sintered body obtained by the present invention includes a heater, a jig for manufacturing a semiconductor, a heat insulator, a heat exchanger, a catalyst bile, a high-temperature gas purification filter, a molten metal filtration filter, a DPF, and the like. Can be suitably used.
[0027]
In addition, the present invention is the above-described method for producing a porous silicon carbide sintered body, wherein the porous silicon carbide sintered body is used for a diesel particulate filter (DPF). The DPF generally has a honeycomb structure, and is manufactured by an extrusion molding method. In the present invention, an extrusion molding method may be used.However, from the viewpoint of cost, the organic molded body is previously formed into a honeycomb shape, and a slurry composed of silicon iron nitride and a carbon source is immersed therein, and then fired in a non-oxidizing atmosphere, Thereafter, it is preferable to produce DPF by acid treatment.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
[0029]
(Examples 1 to 7) Silicon nitride (iron content 13%, average particle size 1.2 μm), carbon source (liquid novolak phenol resin, viscosity 2500 mPa · m, carbon amount 45%, curing catalyst: hydrochloric acid ) Were blended in the proportions shown in Table 1, kneaded, and formed into a honeycomb shape (diameter 150 mm, cell size 2 mm × 2 mm) by an extruder.
[0030]
After drying, the molded product was fired in a firing furnace under a nitrogen gas atmosphere for 1 hour to obtain a fired product. Further, this fired product was immersed in a 3% sulfuric acid aqueous solution to dissolve iron in the fired product to obtain a porous silicon carbide sintered body. The formation of silicon carbide was confirmed by powder X-ray diffraction analysis. The following characteristics of the obtained porous silicon carbide sintered body were measured. The results are shown in Table 1. Both the porosity and the average pore diameter were measured by a mercury intrusion porosimeter.
[0031]
[Table 1]
(Examples 8 to 10) Silicon iron (iron content 13%, average particle size 1.2 μm), carbon source (liquid resole phenol resin, viscosity 800 mPa · m, carbon amount 50%, curing catalyst: hexamine ) And ethyl alcohol were blended at the blending ratios shown in Table 2, kneaded to form a slurry, and immersed in a honeycomb-shaped foamable urethane resin molded product (diameter 100 mm, cell size 1.5 mm x 1.5 mm).
[0033]
After drying, the molded product was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 2 hours in a degreasing furnace, and then fired in nitrogen gas for 1 hour in a firing furnace to obtain a fired product. Further, the fired product was immersed in a 3% hydrochloric acid aqueous solution to dissolve the iron in the fired product to obtain a porous silicon carbide sintered body. The formation of silicon carbide was confirmed by powder X-ray diffraction analysis. The following characteristics of the obtained porous silicon carbide sintered body were measured. Table 2 shows the results.
[0034]
[Table 2]
【The invention's effect】
According to the production method of the present invention, a porous silicon carbide sintered body suitable for DPF, which can be controlled in a wide characteristic range of 10 to 90% by volume and an average pore diameter of 0.05 μm to 10 mm, has a low It can be sintered at a temperature, and as a result, has a feature that it can be provided at a low cost, and is very useful in industry.