JP2010126379A - Honeycomb structural body - Google Patents

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Takashi Iwamoto
孝史 岩元
Koji Tsuneyoshi
孝治 常吉
Katsuhiro Nagae
勝弘 長江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structural body in which a honeycomb body and a joining layer are firmly joined and stably usable. <P>SOLUTION: The honeycomb structural body 1 has a nearly pillar-shaped honeycomb body 2 in which a large number of cells which are made of porous ceramics and extend in the axial direction are partitioned and a joining layer 5 which is made of a ceramic joined to the outer periphery of the honeycomb body 2. On the outer periphery of the honeycomb body 2, recesses 6 which are recessed from the outer periphery are formed, and the joining layer 5 is characterized by joining ceramics also at the inner surfaces of the recesses 6. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカム構造体に関し、詳しくは、ハニカム体と、ハニカム体の外周に形成された接合層とを備えたハニカム構造体に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure, and more particularly to a honeycomb structure including a honeycomb body and a bonding layer formed on the outer periphery of the honeycomb body.

内燃機関、ボイラー、化学反応機器、燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体、排ガス中のスス等の微粒子(特にディーゼルエンジンからの排気ガス中の微粒子物質(PM))の捕集フィルタ(以下、DPFという)等には、セラミックス製のハニカム構造体が用いられている。   Catalytic carrier utilizing catalytic action of internal combustion engine, boiler, chemical reaction equipment, fuel cell reformer, etc., particulates such as soot in exhaust gas (particularly particulate matter (PM) in exhaust gas from diesel engine) A ceramic honeycomb structure is used for a collection filter (hereinafter referred to as DPF).

セラミックス製のハニカム構造体は、一般に、多孔質のセラミックスよりなり、流体の流路となる複数のセルを隔壁で区画する隔壁部と、端面が市松模様状を呈するように隣接するセルが互いに反対側となる端部を封止するセラミックスよりなる封止部と、を有している。   A honeycomb structure made of ceramic is generally made of porous ceramics, and partition walls that divide a plurality of cells serving as fluid flow paths by partition walls, and adjacent cells are opposite to each other so that the end faces are in a checkered pattern. And a sealing portion made of ceramics that seals the end portion on the side.

セラミックス製のハニカム構造体よりなるDPFは、隔壁部のセルを区画する隔壁を排気ガスが通過するウォールフロー型の触媒として用いられている。ウォールフロー型の触媒は、セル壁に形成された連続した細孔を排気ガスが通過し、細孔を通過できない排気ガス中のPMを捕集する。   A DPF made of a ceramic honeycomb structure is used as a wall flow type catalyst in which exhaust gas passes through partition walls that partition partition wall cells. The wall flow type catalyst collects PM in the exhaust gas through which the exhaust gas passes through the continuous pores formed in the cell wall and cannot pass through the pores.

DPFは、捕集したPMが堆積したままでは目詰まりを起こすため、捕集したPMを除去する必要がある。捕集したPMを除去する方法のひとつに燃焼等によりPMを分解・除去する方法がある。また、DPFは、触媒活性を発揮する触媒金属を担持し、この触媒金属でPMを分解する方法もある。   Since the DPF is clogged when the collected PM is accumulated, it is necessary to remove the collected PM. One method of removing the collected PM is a method of decomposing and removing PM by combustion or the like. There is also a method in which DPF supports a catalytic metal that exhibits catalytic activity and decomposes PM with this catalytic metal.

燃焼によりPMを除去するときには、ハニカム構造体が燃焼熱により上昇する。特に、捕集されたPMの燃焼が連鎖的に続くと、ハニカム構造体の温度が短時間で過剰に上昇する。このような急激な温度変化が生じると、熱膨張・収縮が生じることとなり、この体積変化にともなうストレスによるヒビ割れの発生が問題となっていた。   When removing PM by combustion, the honeycomb structure rises due to combustion heat. In particular, when combustion of the collected PM continues in a chain, the temperature of the honeycomb structure excessively increases in a short time. When such a rapid temperature change occurs, thermal expansion and contraction occur, and the occurrence of cracks due to stress accompanying this volume change has been a problem.

この熱応力を緩和することを目的として、複数部のハ二カム分体と、ハニカム分体を接合する接合材層と、を有する、いわゆる分割構造を有するハニカム構造体が開発されている。このような構造のハニカム構造体は、例えば、特許文献1に記載されている。   In order to alleviate this thermal stress, a honeycomb structure having a so-called divided structure has been developed, which has a plurality of parts of a honeycomb structure and a bonding material layer for bonding the honeycomb structure. A honeycomb structure having such a structure is described in Patent Document 1, for example.

しかしながら、分割構造のハニカム構造体においては、使用時の体積変化の繰り返しにより、ハニカム分体と接合材層との間で剥離が生じるという問題があった。ハニカム分体と接合材層との間で剥離を生じると、ハニカム分体がハニカム構造体から抜け落ちたり、剥離により生じた隙間を排気ガスが通過するため、排気ガスの浄化性能が低下するおそれがあった。
特許第3893049号公報
However, the honeycomb structure having a divided structure has a problem that separation occurs between the honeycomb body and the bonding material layer due to repeated volume changes during use. If separation occurs between the honeycomb segment and the bonding material layer, the honeycomb segment may fall out of the honeycomb structure, or exhaust gas may pass through gaps generated by the separation, which may reduce exhaust gas purification performance. there were.
Japanese Patent No. 3893049

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、ハニカム体に接合された接合層を有するハニカム構造体において、ハニカム体と接合層とが強固に接合されて、安定して使用することの出来るハニカム構造体を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a honeycomb structure having a bonding layer bonded to a honeycomb body, the honeycomb body and the bonding layer are firmly bonded and can be used stably. An object is to provide a honeycomb structure.

上記課題を解決するために本発明者等はハニカム体と接合層との接合界面の形状について検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied the shape of the bonding interface between the honeycomb body and the bonding layer, and as a result, have come to make the present invention.

すなわち、本発明のハニカム構造体は、多孔質のセラミックスよりなり軸方向にのびる多数のセルが区画された略柱状のハニカム体と、ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、を有するハニカム構造体であって、ハニカム体は、その外周面に、外周面からくぼんだ凹部が形成され、接合層は、凹部の内表面でもセラミックスが接合していることを特徴とする。   That is, the honeycomb structure of the present invention includes a substantially columnar honeycomb body made of porous ceramics and having a plurality of cells extending in the axial direction, and a joining layer made of ceramics joined to the outer periphery of the honeycomb body. The honeycomb structure is characterized in that a concave portion recessed from the outer peripheral surface is formed on the outer peripheral surface of the honeycomb body, and the bonding layer has ceramics bonded to the inner surface of the concave portion.

本発明のハニカム構造体は、ハニカム体の外周面に凹部が形成され、その凹部の内表面でもセラミックスが接合している。凹部の内表面でも接合層が接合することで、ハニカム体と接合層との接合界面の面積が増加し、両者の接合性が高くなっている。そして、ハニカム体と接合層との接合性が向上したことで、両者の界面での剥離によるハニカム体の抜け落ちや浄化性能の低下が抑えられたものとなっている。   In the honeycomb structure of the present invention, a recess is formed on the outer peripheral surface of the honeycomb body, and ceramics are also bonded to the inner surface of the recess. By bonding the bonding layer also on the inner surface of the recess, the area of the bonding interface between the honeycomb body and the bonding layer is increased, and the bonding property between the two is enhanced. Further, the improved bondability between the honeycomb body and the bonding layer prevents the honeycomb body from falling off and the purification performance from being lowered due to peeling at the interface between the two.

本発明のハニカム構造体は、多孔質のセラミックスよりなり、軸方向にのびる複数のセルをもつハニカム体と、ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、を有する。   The honeycomb structure of the present invention is made of porous ceramics, and has a honeycomb body having a plurality of cells extending in the axial direction, and a bonding layer made of ceramics bonded to the outer periphery of the honeycomb body.

そして、本発明のセラミックスハニカム構造体は、ハニカム体は、外周面からくぼんだ凹部が形成され、接合層は、凹部の内表面でもセラミックスが接合している。すなわち、ハニカム体の外周面には、凹部が形成される。凹部が形成されたことで、ハニカム体の外周の表面積が大きくなっている。そして、ハニカム体の外周に接合される接合層が、凹部の内表面とも接合することで、両者の接合面積が大きくなる。ハニカム体と接合層との接合面積が大きくなると、両者の接合強度が増加する。この結果、両者の剥離が抑えられる。また、本発明のハニカム構造体では、ハニカム体の外周面の凹部の内部にも接合層を形成するセラミックスが入るため、アンカー効果によりさらに両者の接合強度が向上する。   In the ceramic honeycomb structure of the present invention, the honeycomb body is formed with a recess recessed from the outer peripheral surface, and the bonding layer is bonded to the ceramic also on the inner surface of the recess. That is, a recess is formed on the outer peripheral surface of the honeycomb body. The formation of the recesses increases the surface area of the outer periphery of the honeycomb body. And the joining layer joined to the outer periphery of a honeycomb body joins also the inner surface of a recessed part, and both joining area becomes large. When the bonding area between the honeycomb body and the bonding layer increases, the bonding strength between the two increases. As a result, peeling of both can be suppressed. Moreover, in the honeycomb structure of the present invention, ceramics that form a bonding layer also enter the inside of the recesses on the outer peripheral surface of the honeycomb body, so that the bonding strength between the two is further improved by the anchor effect.

本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周の凹部の形状(断面形状)は、特に限定されるものではないが、凹部は、その深さが1.0mm以下であることが好ましい。ハニカム体の外周面からくぼんだ凹部の深さとは、凹部の開口部から凹部の最も深い部分までの距離である。   In the ceramic honeycomb structure of the present invention, the shape (cross-sectional shape) of the recess on the outer periphery of the honeycomb body is not particularly limited, but the depth of the recess is preferably 1.0 mm or less. The depth of the recess recessed from the outer peripheral surface of the honeycomb body is the distance from the opening of the recess to the deepest portion of the recess.

凹部の深さが1.0mmを越えると、凹部の深さが深くなりすぎて、接合層でハニカム体を接合する際の妨げになったり、接合層の厚みが必要以上に厚くなる。また、凹部を区画する突出した部分(凹部の底面から突出した部分)が強度的に弱いなどの関係で、取扱いが困難になるおそれがある。より好ましい凹部の深さは0.01〜0.5mmである。   If the depth of the concave portion exceeds 1.0 mm, the depth of the concave portion becomes too deep, which hinders the bonding of the honeycomb body with the bonding layer, or the bonding layer becomes thicker than necessary. In addition, handling may be difficult due to the weakness of the protruding portion (the protruding portion from the bottom surface of the recess) defining the recess. A more preferable depth of the recess is 0.01 to 0.5 mm.

本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周面での凹部の形状は、ハニカム体と接合層との接合性に影響を与えない形状であれば良く、たとえば、ハニカム体の軸方向に沿った1本以上の溝条や、周期的あるいは非周期的に形成されたくぼみ部などをあげることができる。さらに、凹部は、ハニカム体の外周面に周期的あるいは非周期的に形成された突出した部分以外の部分としてもよい。   In the ceramic honeycomb structure of the present invention, the shape of the recesses on the outer peripheral surface of the honeycomb body may be any shape that does not affect the bondability between the honeycomb body and the bonding layer. For example, along the axial direction of the honeycomb body In addition, one or more grooves or indentations formed periodically or aperiodically can be used. Further, the concave portion may be a portion other than the protruding portion formed periodically or aperiodically on the outer peripheral surface of the honeycomb body.

本発明のセラミックスハニカム構造体において、ハニカム体の外周面での凹部の形状は、ハニカム体の軸方向に沿った1本以上の溝条であることが好ましい。軸方向に沿った溝条は、ハニカム体を成形するときに押出成形を用いる場合においては、成形型に凹部となる形状を形成しておくことや、成形時の圧力と原料の硬度を調節すること等の方法で簡単に溝条を形成できる。   In the ceramic honeycomb structure of the present invention, the shape of the concave portion on the outer peripheral surface of the honeycomb body is preferably one or more grooves along the axial direction of the honeycomb body. In the case where extrusion molding is used when forming a honeycomb body, the groove along the axial direction is formed with a shape that becomes a recess in the mold, and the pressure during molding and the hardness of the raw material are adjusted. The groove can be easily formed by such a method.

凹部がハニカム体の軸方向に沿ってのびる1本以上の溝条であるときに、その断面形状についても、特に限定されるものではなく、たとえば、凹部を区画する側壁面が底面に対して垂直な凹字状、開口幅が底面部の幅よりも狭い形状(断面略台形形状)、凹部を区画する底面が湾曲した略U字状等の形状をあげることができる。   When the recess is one or more grooves extending along the axial direction of the honeycomb body, the cross-sectional shape thereof is not particularly limited. For example, the side wall surface defining the recess is perpendicular to the bottom surface. Examples of the shape include a concave shape, a shape in which the opening width is narrower than the width of the bottom surface portion (substantially trapezoidal cross section), and a substantially U shape in which the bottom surface defining the concave portion is curved.

本発明において、接合層は、ハニカム体の外周面に接合されたセラミックスよりなる部材であれば、限定されるものではない。   In the present invention, the bonding layer is not limited as long as it is a member made of ceramic bonded to the outer peripheral surface of the honeycomb body.

ハニカム体が複数部のハニカム分体であり、接合層は複数のハニカム分体を接合する接合材層であることが好ましい。複数部のハニカム分体を接合材層で接合してなるハニカム構造体は、それぞれのハニカム分体が熱による体積変化を生じたときに、それぞれのハニカム分体の体積変化量が限定され、クラックが発生しなくなる。また、ハニカム分体同士の接合面を平面状とすることができ、凹部を簡単に形成することができる。   The honeycomb body is preferably a plurality of honeycomb segments, and the bonding layer is preferably a bonding material layer for bonding the plurality of honeycomb segments. A honeycomb structure formed by bonding a plurality of honeycomb segments with a bonding material layer has a limited volume change of each honeycomb segment when a volume change due to heat occurs. Will not occur. In addition, the joint surfaces of the honeycomb bodies can be planar, and the recesses can be easily formed.

接合層は、ハニカム体の外周に形成される外周材層であることが好ましい。外周材層をもつことで、ハニカム構造体をDPFなどに使用したときに生じる形状変化が抑えられる。具体的には、ハニカム構造体をDPFなどの用途に使用したときに、ハニカム構造体は高熱にさらされる。そして、ハニカム構造体は、熱膨張を生じる。外周材層をもつことでこの熱膨張を抑えることができる。外周材層を構成する材質は、従来公知の材質を用いることができる。たとえば、SiC、シリカ系化合物、チタン酸アルミニウムなどのアルミナ系化合物などを用いることができる。   The bonding layer is preferably a peripheral material layer formed on the outer periphery of the honeycomb body. By having the outer peripheral material layer, the shape change that occurs when the honeycomb structure is used for a DPF or the like can be suppressed. Specifically, when the honeycomb structure is used for applications such as DPF, the honeycomb structure is exposed to high heat. The honeycomb structure undergoes thermal expansion. This thermal expansion can be suppressed by having the outer peripheral material layer. A conventionally known material can be used as the material constituting the outer peripheral material layer. For example, SiC, silica compounds, alumina compounds such as aluminum titanate, and the like can be used.

本発明のハニカム構造体において、ハニカム体を形成する多孔質のセラミックスは、従来公知のハニカム構造体において用いられているセラミックスを用いることができる。セラミックスとしては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、コーディエライトより選ばれる一種を主成分とすることが好ましい。特に耐熱性・耐熱衝撃性の観点から、ハニカム体は、炭化珪素(SiC)を主成分とすることがより好ましい。SiCを主成分として構成された多孔質のセラミックスであればよく、SiCのみからなるものだけに限定されるものではない。また、SiCセラミックスの細孔径(平均細孔径)や気孔率は、特に限定されるものではない。   In the honeycomb structure of the present invention, the ceramic used in the conventionally known honeycomb structure can be used as the porous ceramic forming the honeycomb structure. As the ceramic, it is preferable that a main component is one selected from aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, and cordierite. In particular, from the viewpoint of heat resistance and thermal shock resistance, the honeycomb body is more preferably composed mainly of silicon carbide (SiC). Any porous ceramics may be used as long as it is composed of SiC as a main component, and the present invention is not limited to the one made only of SiC. Moreover, the pore diameter (average pore diameter) and porosity of SiC ceramics are not particularly limited.

そして、本発明のハニカム構造体において、SiCセラミックスが、SiCよりなるセラミックス粉末と、セラミックス粉末を構成するSiC粒子同士を結合するSiCよりなる結合材と、を有することが好ましい。このSiCセラミックスは、隣接するSiC粒子が結合材で固定された構成となっている。このような構成となっていることにより、多孔質セラミックスにおける細孔設計の自由度が向上している。つまり、細孔となるセラミックス粒子間のすき間の大きさ及び分布を容易に制御できる。そして、この細孔を均一な状態でもつ多孔質セラミックスを得ることができる。   In the honeycomb structure of the present invention, it is preferable that the SiC ceramics include ceramic powder made of SiC and a binder made of SiC that bonds SiC particles constituting the ceramic powder. This SiC ceramic has a configuration in which adjacent SiC particles are fixed with a binder. With such a configuration, the degree of freedom in pore design in the porous ceramic is improved. That is, the size and distribution of the gaps between the ceramic particles that become the pores can be easily controlled. And the porous ceramics which have this pore in a uniform state can be obtained.

このSiCセラミックスは、SiC粉末(粒子)をSiC結合材で結合している。すなわち、粒子と結合材とが同じ材質となっており、SiC粒子と結合材との界面での剥離が生じにくくなり、接合性が向上している。すなわち、ハニカム分体を構成する多孔質のセラミックス自身の強度が向上し、耐熱衝撃性に優れたものとなっている。   This SiC ceramic is obtained by bonding SiC powder (particles) with a SiC binder. That is, the particles and the binder are made of the same material, and peeling at the interface between the SiC particles and the binder is less likely to occur, and the bondability is improved. That is, the strength of the porous ceramic itself constituting the honeycomb body is improved and the thermal shock resistance is excellent.

さらに、このSiCセラミックスは、多数の微細な細孔を有しており、この細孔がハニカム構造体の熱膨張(収縮)時の体積変化を緩衝する。これにより、さらに、セラミックス粒子の体積変化を緩衝することができる。   Furthermore, this SiC ceramic has a large number of fine pores, and these pores buffer the volume change at the time of thermal expansion (shrinkage) of the honeycomb structure. Thereby, the volume change of ceramic particles can be buffered further.

このSiCセラミックスは、SiC粉末と、Si粉末と、C粉末と、が混合した状態で熱処理を施して形成することができる。Si粉末のSiとC粉末のCとが熱処理の熱により反応を生じ、結合材となるSiCを生成する。 This SiC ceramic can be formed by performing a heat treatment in a state where SiC powder, Si 3 N 4 powder, and C powder are mixed. The Si 3 N 4 powder Si 3 N 4 and the C powder C react with each other by heat of heat treatment to generate SiC as a binder.

各粉末の混合粉末の熱処理温度は限定されるものではないが、SiCが焼結する温度(2300℃)よりも低い温度であることが好ましく、2000℃以上であることがより好ましい。熱処理温度が低くなるほどSiCの生成反応が進行しなくなり、熱処理温度が高くなるほどSiC粉末の焼結が進行しやすくなる。   The heat treatment temperature of the mixed powder of each powder is not limited, but is preferably lower than the temperature at which SiC is sintered (2300 ° C.), and more preferably 2000 ° C. or higher. The lower the heat treatment temperature, the more the SiC production reaction does not proceed, and the higher the heat treatment temperature, the easier the sintering of the SiC powder.

ハニカム体がハニカム分体と接合材層とからなるときに、上記のハニカム体と同様に、その材質が限定されるものではないが、SiCを主成分とすることが好ましい。また、接合材層についても、たとえば、SiC系接合材を用いて形成することができる。ハニカム分体を接合材で接合したときにハニカム分体の間に形成される接合材層は、0.5〜5mmの厚さで形成することが好ましい。   When the honeycomb body is composed of the honeycomb body and the bonding material layer, the material is not limited as in the above honeycomb body, but it is preferable that SiC be a main component. The bonding material layer can also be formed using, for example, a SiC-based bonding material. The bonding material layer formed between the honeycomb bodies when the honeycomb bodies are bonded with the bonding material is preferably formed with a thickness of 0.5 to 5 mm.

本発明のハニカム構造体は、多数のセルの一方の端部または他方の端部がセラミックスよりなる封止材に封止されていることが好ましい。セルの一方の端部または他方の端部が封止材で封止されることで、ウォールフロー型のハニカム構造体を形成できる。封止材を構成するセラミックスは、その材質が特に限定されるものではなく、ハニカム構造体を構成する多孔質のセラミックスと同じ材質であっても、異なる材質であっても、いずれでもよい。より好ましくは、ハニカム体を構成する多孔質のセラミックスを主成分としてなるセラミックスである。   In the honeycomb structure of the present invention, it is preferable that one end or the other end of a large number of cells is sealed with a sealing material made of ceramics. A wall flow type honeycomb structure can be formed by sealing one end or the other end of the cell with a sealing material. The material of the ceramic constituting the sealing material is not particularly limited, and may be the same as or different from the porous ceramic constituting the honeycomb structure. More preferably, the ceramic is mainly composed of porous ceramics constituting the honeycomb body.

本発明のハニカム構造体は、DPFに用いることが好ましい。本発明のハニカム構造体は、セルを区画する隔壁を排気ガス(気体)が通過するウォールフロー型のフィルタ触媒として用いることができ、このようなフィルタ触媒のうち特に、DPFとして用いることが好ましい。   The honeycomb structure of the present invention is preferably used for a DPF. The honeycomb structure of the present invention can be used as a wall flow type filter catalyst in which exhaust gas (gas) passes through partition walls that partition cells, and among these filter catalysts, it is particularly preferable to use as a DPF.

本発明のハニカム構造体をDPFとして用いるときに、少なくとも隔壁部の細孔表面に、アルミナ等よりなる多孔質酸化物、Pt,Pd,Rh等の触媒金属の少なくともひとつを担持したことが好ましい。これらの物質を担持したことで、DPFとしてパティキュレートなどの浄化性能が向上する。   When the honeycomb structure of the present invention is used as a DPF, it is preferable to support at least one of a porous oxide made of alumina or the like and a catalyst metal such as Pt, Pd, or Rh on at least the pore surfaces of the partition walls. By carrying these substances, purification performance such as particulates as DPF is improved.

本発明のハニカム構造体は、その外周形状が特に限定されるものではなく、従来公知の形状とすることができる。たとえば、断面が真円や楕円の略円柱状、断面が方形や多角形の角柱状とすることができる。   The outer peripheral shape of the honeycomb structure of the present invention is not particularly limited, and can be a conventionally known shape. For example, the cross section can be a substantially cylindrical shape having a perfect circle or an ellipse, and the square shape having a square or polygonal cross section.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、特に限定されるものではないが、たとえば、以下の製造方法で製造することができる。   Although the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention is not particularly limited, for example, it can be manufactured by the following manufacturing method.

まず、熱処理(あるいは焼成)を施した後にハニカム分体を形成できる粘土状の原料混合物を押出成形で軸方向にセルが区画された略角柱状のハニカム分体の形状に成形する。このとき、ハニカム分体の外周面に対応する成形型の部位に凹部の断面形状と略一致する凹凸を形成しておき、押出成形の成形体の外周面に複数の溝条よりなる凹部が形成される。その後、焼成温度よりも低い温度で熱処理する。そして、焼成したときにハニカム分体を構成するセラミックスを主成分とするセラミックスを形成できる粘土(スラリー)を調製し、この粘土をハニカム分体の接合体のセルの端部に注入する。この粘土の注入は、それぞれの端面が市松模様をなすようになされることが好ましい。このとき、さらに、ハニカム構造体の外周面を区画するセルには、その両端に粘土を注入することが好ましい。   First, a clay-like raw material mixture capable of forming a honeycomb body after heat treatment (or firing) is formed into a substantially prismatic honeycomb body shape with cells partitioned in the axial direction by extrusion. At this time, irregularities that substantially match the cross-sectional shape of the concave portions are formed in the portion of the mold corresponding to the outer peripheral surface of the honeycomb body, and concave portions including a plurality of grooves are formed on the outer peripheral surface of the extruded molded body. Is done. Thereafter, heat treatment is performed at a temperature lower than the firing temperature. Then, clay (slurry) capable of forming ceramics mainly composed of ceramics constituting the honeycomb body when fired is prepared, and this clay is injected into the end of the cell of the bonded body of the honeycomb body. It is preferable that the clay is injected such that each end face has a checkered pattern. At this time, it is preferable that clay is injected into both ends of the cells that define the outer peripheral surface of the honeycomb structure.

粘土が注入された成形体を加熱焼成して、セルの端部に0.5mm以上の封止部を形成されたハニカム分体を製造する。   The formed body into which the clay has been injected is heated and fired to produce a honeycomb body in which a sealing portion of 0.5 mm or more is formed at the end of the cell.

その後、成形体の外周面に従来公知の接合材(たとえば、SiC系接合材)を塗布し、塗布面に別のハニカム分体を貼り合わせていき、加熱焼成する。   Thereafter, a conventionally known bonding material (for example, SiC-based bonding material) is applied to the outer peripheral surface of the formed body, and another honeycomb segment is bonded to the coated surface, followed by heating and firing.

つづいて、焼成体の周方向の外周面を切削等の手段で成形する。この成形は、両端に封止部が形成されたセルが外周面を形成するようにすることが好ましい。   Subsequently, the outer peripheral surface in the circumferential direction of the fired body is formed by means such as cutting. In this molding, it is preferable that the cells having the sealing portions at both ends form the outer peripheral surface.

そして、周方向の外周面に、SiCを主成分とする外周材スラリーを塗布し、乾燥、熱処理を施して外周材層を形成する。このようにして、本発明のハニカム構造体を製造できる。   And the outer periphery material slurry which has SiC as a main component is apply | coated to the outer peripheral surface of the circumferential direction, a drying and heat processing are performed, and an outer periphery material layer is formed. In this way, the honeycomb structure of the present invention can be manufactured.

以下、実施例を用いて本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described using examples.

本発明の実施例として、DPF用ハニカム構造体を製造した。   As an example of the present invention, a honeycomb structure for DPF was manufactured.

(実施例1)
本実施例のDPF用ハニカム構造体の製造方法を以下に示す。
Example 1
A method for manufacturing the DPF honeycomb structure of the present example will be described below.

まず、平均粒径12μmのSiC粉末75重量部、平均粒径10μmのSi粉末20重量部、平均粒径15μmのC粉末5重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練した。得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型には、図1に示したように、ハニカム分体の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されている。この成形体は、断面が正方形の角柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体は、外周面に、成形型に対応した断面凹字状の複数本の溝条が形成されている。 First, 75 parts by weight of SiC powder having an average particle diameter of 12 μm, 20 parts by weight of Si 3 N 4 powder having an average particle diameter of 10 μm, and 5 parts by weight of C powder having an average particle diameter of 15 μm were weighed, and methyl cellulose was added as an organic binder. A surfactant was added to what was made moderate viscosity by adding water and mixed and kneaded. The obtained clay was molded by an extrusion method using a mold having an opening of a predetermined shape and dried. In this mold, as shown in FIG. 1, irregularities are formed on the mold surface corresponding to the outer peripheral surface of the honeycomb body. This molded body has a prismatic shape with a square cross section, and has cells with a square cross section. Moreover, this molded object is formed with a plurality of grooves having a concave cross section corresponding to the mold on the outer peripheral surface.

乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、80℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。   After drying, the clay used for the production of the molded body was poured into predetermined cells from both ends of the dried molded body and dried at 80 ° C. Here, the predetermined cell is formed so that the cell into which the clay is injected has a checkered pattern. Also, clay was injected only into one end or the other end of the cell.

その後、セルにスラリーが注入された成形体を2100℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、ハニカム分体2が製造できた。   Thereafter, the molded body in which the slurry was injected into the cell was heat-treated at 2100 ° C., and the molded body was fired. Thereby, the honeycomb segment 2 was manufactured.

製造されたハニカム分体2は、軸方向に垂直な断面が1辺:36mmの正方形状をなし、軸方向長さ(L)が152mmの略角柱状に形成されている。そして、その外周面には、図2に示したように、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さがおよそ0.05mmの断面凹字状の溝条60が形成されている。すなわち、深さがおよそ0.05mmの凹部6が形成されている。ここで、溝条60の側壁面を区画する突出した部分は、ハニカム分体2のセルを区画するセル壁が延長された形状を有している。   The manufactured honeycomb body 2 has a square shape with a cross section perpendicular to the axial direction having a side of 36 mm and an axial length (L) of 152 mm. Then, as shown in FIG. 2, a groove 60 having a concave cross section with a width of the opening is the width of the opening of the cell and a depth of about 0.05 mm is formed on the outer peripheral surface. Yes. That is, a recess 6 having a depth of about 0.05 mm is formed. Here, the protruding portion that partitions the side wall surface of the groove 60 has a shape in which the cell wall that partitions the cells of the honeycomb segment 2 is extended.

また、製造されたハニカム分体2は、端面が市松模様状をなすように、封止材3が封入されている。   Further, the manufactured honeycomb body 2 is encapsulated with the sealing material 3 so that the end face has a checkered pattern.

そして、ハニカム分体2同士をSiC系接合材で接合した。このSiC系接合材は、平均粒径(D50)が38μmのSiC粉末(粗大粉末)(信濃電気製錬株式会社製、商品名:GP#400)35重量部、D50が1.0μmのSiC粉末(微細粉末)(信濃電気製錬株式会社製、商品名:SER−A10)29重量部、繊維長が1mm以下のムライトよりなる無機繊維(新日化サーマルセラミックス株式会社製、商品名:SC1260−A10)10重量部、1.5wt%でカルボキシルメチルセルロース(CMC)を含む水溶液よりなる有機バインダ(ダイセル化学工業株式会社製、商品名:DN400H)10重量部、コロイダルシリカよりなる無機バインダ(日産化学工業株式会社製、商品名:スノーテックスO)16重量部、を秤量し、混練して製造された。   Then, the honeycomb bodies 2 were bonded together with a SiC bonding material. This SiC-based bonding material is composed of 35 parts by weight of SiC powder (coarse powder) having an average particle diameter (D50) of 38 μm (trade name: GP # 400, manufactured by Shinano Denki Smelting Co., Ltd.) and SiC powder having D50 of 1.0 μm. (Fine powder) (Shinano Denki Smelting Co., Ltd., trade name: SER-A10) 29 parts by weight, inorganic fiber made of mullite with a fiber length of 1 mm or less (Shin Nikka Thermal Ceramics Co., Ltd., trade name: SC1260-) A10) 10 parts by weight, an organic binder made of an aqueous solution containing 1.5% by weight of carboxymethyl cellulose (CMC) (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name: DN400H), 10 parts by weight of an inorganic binder made of colloidal silica (Nissan Chemical Industries) 16 parts by weight manufactured by Co., Ltd. and trade name: Snowtex O) were weighed and kneaded.

接合材による接合は、厚さが1.0±0.5mmとなるように接合材をハニカム分体2の凹部6の形成された外周面に塗布した後、別のハニカム分体2をこの面にすりあわせて接合した。この接合を繰り返して、断面が正方形をなすように16個のハニカム分体2を接合し、80℃で乾燥した。ハニカム分体2の接合体の端面を図3に示した。   In the bonding with the bonding material, the bonding material is applied to the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 where the recesses 6 are formed so that the thickness becomes 1.0 ± 0.5 mm, and then another honeycomb divided body 2 is attached to this surface. And joined together. This joining was repeated, and 16 honeycomb bodies 2 were joined so that the cross section was a square, and dried at 80 ° C. The end face of the joined body of the honeycomb segment 2 is shown in FIG.

そして、この接合体を電動ノコギリを用いて切削して外周形状を成形した。電動ノコギリによる切削は、両端部に封止材が形成されたセルが外周面を形成する略円柱状をなすようになされた。   Then, this joined body was cut using an electric saw to form an outer peripheral shape. The cutting with the electric saw was made so that the cell in which the sealing material was formed at both ends formed a substantially cylindrical shape forming the outer peripheral surface.

つづいて、外周材スラリーを調製した。外周材スラリーは、平均粒径20μmのSiC粉末50重量部、平均粒径1μmの球状シリカ粉末19重量部、バインダとして1.26wt%のCMC溶液25重量部、及び分散剤としてアニオン系分散剤1重量部、結合材としてコロイダルシリ力5重量部、を十分に混合して調製された。   Subsequently, a peripheral material slurry was prepared. The outer peripheral material slurry was composed of 50 parts by weight of SiC powder having an average particle diameter of 20 μm, 19 parts by weight of spherical silica powder having an average particle diameter of 1 μm, 25 parts by weight of a 1.26 wt% CMC solution as a binder, and an anionic dispersant 1 as a dispersant. It was prepared by thoroughly mixing parts by weight and 5 parts by weight of colloidal shear force as a binder.

そして、研削後の焼成体に調製された外周材スラリーを、切削体の外周面に塗布し、80℃で乾燥した後に850℃で加熱して接合材及びスラリーを固化させた。これにより、外周面上に厚さが0.5mmの外周材層4が形成できた。   And the outer periphery material slurry prepared to the sintered body after grinding was apply | coated to the outer peripheral surface of the cutting body, and it dried at 80 degreeC, Then, it heated at 850 degreeC and solidified the joining material and slurry. Thereby, the outer peripheral material layer 4 having a thickness of 0.5 mm was formed on the outer peripheral surface.

以上により、本実施例のハニカム構造体1を製造することができた。本実施例のハニカム構造体1をその端面で図4に示した。   As described above, the honeycomb structure 1 of this example could be manufactured. The honeycomb structure 1 of this example is shown in FIG. 4 at its end face.

本実施例のハニカム構造体1は、複数の断面正方形の略柱状のハニカム分体2が接合材層5を介して接合され、周方向の外周に外周材層4が形成されている。そして、ハニカム分体2の外周面には、軸方向に沿ってのびる溝条60よりなる凹部6が形成され、接合材層5は凹部6の内部にまで入り込んで形成されている。   In the honeycomb structure 1 of the present embodiment, a plurality of substantially pillar-shaped honeycomb segments 2 having a square cross section are bonded via a bonding material layer 5, and an outer circumferential material layer 4 is formed on the outer periphery in the circumferential direction. And the recessed part 6 which consists of the groove 60 extended along an axial direction is formed in the outer peripheral surface of the honeycomb segment 2, and the joining material layer 5 penetrates into the inside of the recessed part 6, and is formed.

(実施例2)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹部6の形状(深さ)が異なること以外は、実施例1と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Example 2)
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as Example 1 except that the shape (depth) of the recess 6 on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本実施例に用いられたハニカム分体には、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが2mmの断面凹字状の溝条が形成されている。すなわち、深さが2mmの凹部6が形成されている。   In the honeycomb segment used in this example, a groove having a concave cross section with a width of the opening equal to the width of the opening of the cell and a depth of 2 mm is formed. That is, a recess 6 having a depth of 2 mm is formed.

(実施例3)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹部6の形状(深さ)が異なること以外は、実施例1と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Example 3)
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as Example 1 except that the shape (depth) of the recess 6 on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本実施例に用いられたハニカム分体には、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが3mmの断面凹字状の溝条が形成されている。すなわち、深さが3mmの凹部6が形成されている。   In the honeycomb segment used in this example, the width of the opening is the width of the opening of the cell, and grooves having a concave cross section with a depth of 3 mm are formed. That is, a recess 6 having a depth of 3 mm is formed.

(比較例1)
本比較例は、ハニカム分体2の外周面の形状が異なること以外は、実施例1と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Comparative Example 1)
This comparative example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape of the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本比較例に用いられたハニカム分体は、外周面が平滑な面となるように形成されている。   The honeycomb segment used in this comparative example is formed so that the outer peripheral surface is a smooth surface.

(評価)
各実施例及び比較例のハニカム構造体の評価を行った。
(Evaluation)
The honeycomb structures of the examples and comparative examples were evaluated.

(耐久試験)
まず、各実施例及び比較例のハニカム構造体をDPFとして、実際の車両の排気系に設置し、PMの捕集と燃焼を行った後のハニカム構造体の状態を観察した。
(An endurance test)
First, the honeycomb structures of the examples and comparative examples were set as DPFs in an actual vehicle exhaust system, and the state of the honeycomb structures after PM collection and combustion were observed.

具体的には、QD32ディーゼルエンジン(日産自動車)を搭載した車両の排気系にハニカム構造体を組み付け、エンジンを駆動してスス(PM)を捕集させた。PMの捕集量が8gとなったら、PMをエンジンベンチの状態で燃焼させた。PMの燃焼後のハニカム構造体の状態を観察した。   Specifically, a honeycomb structure was assembled in an exhaust system of a vehicle equipped with a QD32 diesel engine (Nissan Motor), and the engine was driven to collect soot (PM). When the amount of PM collected was 8 g, PM was burned in the state of the engine bench. The state of the honeycomb structure after PM combustion was observed.

実施例1〜3のハニカム構造体は、PMの燃焼後においても、損傷が確認されなかった。また、実施例1〜2のハニカム構造体は、接合剤の塗布時にハニカム分体2の外周面の凹部6を区画する凹凸に損傷が生じなく、簡単に塗布できた。比較例1のハニカム構造体は、ハニカム分体2と接合材層5との接合界面の一部でひび割れや剥離が確認された。   The honeycomb structures of Examples 1 to 3 were not damaged even after PM was burned. In addition, the honeycomb structures of Examples 1 and 2 could be easily applied without causing damage to the unevenness defining the recesses 6 on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 when the bonding agent was applied. In the honeycomb structure of Comparative Example 1, cracking and peeling were confirmed at a part of the bonding interface between the honeycomb body 2 and the bonding material layer 5.

上記のように、ハニカム分体2の外周面に凹部6が形成された各実施例のハニカム構造体は、ハニカム分体と接合材層との界面で損傷が生じなくなっており、安定して使用することの出来るハニカム構造体となっている。   As described above, the honeycomb structures of the respective examples in which the concave portions 6 are formed on the outer peripheral surface of the honeycomb body 2 are not damaged at the interface between the honeycomb body and the bonding material layer, and can be used stably. This is a honeycomb structure that can be used.

(実施例4)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹部6の断面形状が異なること以外は、実施例1と同様にして製造されたハニカム構造体である。
Example 4
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as in Example 1 except that the cross-sectional shape of the recess 6 on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本実施例に用いられたハニカム分体には、図5に示したように、開口部の幅が2mm、底面部の幅が2.2mm、深さが2mmの溝条が形成されている。すなわち、底面部が開口部よりも広い断面略台形形状の溝条60が形成されている。   In the honeycomb segment used in this example, as shown in FIG. 5, grooves having an opening width of 2 mm, a bottom width of 2.2 mm, and a depth of 2 mm are formed. That is, the groove 60 having a substantially trapezoidal cross section whose bottom surface is wider than the opening is formed.

(実施例5)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹凸の形成方法が異なること以外は、実施例1と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Example 5)
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as in Example 1 except that the method for forming irregularities on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本実施例のハニカム構造体の製造方法を以下に示す。   A method for manufacturing the honeycomb structure of the present example will be described below.

まず、実施例1と同様に、平均粒径12μmのSiC粉末75重量部、平均粒径10μmのSi粉末20重量部、平均粒径15μmのC粉末5重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練して得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型は、ハニカム分体2の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されていない。この成形体は、断面が正方形の角柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体の外周面は、平滑に形成されている。その後、この成形体の外周面に、表面に、溝条を形成できる凹凸を備えた成形型を押しつけた。 First, in the same manner as in Example 1, 75 parts by weight of SiC powder having an average particle diameter of 12 μm, 20 parts by weight of Si 3 N 4 powder having an average particle diameter of 10 μm, and 5 parts by weight of C powder having an average particle diameter of 15 μm were weighed. Extrusion of clay obtained by adding water to methyl cellulose and adding a surfactant to a moderate viscosity and mixing and kneading the resulting clay with a mold with a predetermined opening Molded by the method and dried. This mold has no irregularities on the mold surface corresponding to the outer peripheral surface of the honeycomb segment 2. This molded body has a prismatic shape with a square cross section, and has cells with a square cross section. Moreover, the outer peripheral surface of this molded object is formed smoothly. Then, the shaping | molding die provided with the unevenness | corrugation which can form a groove | channel on the surface was pressed on the outer peripheral surface of this molded object.

乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、80℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。   After drying, the clay used for the production of the molded body was poured into predetermined cells from both ends of the dried molded body and dried at 80 ° C. Here, the predetermined cell is formed so that the cell into which the clay is injected has a checkered pattern. Also, clay was injected only into one end or the other end of the cell.

その後、セルにスラリーが注入された成形体を2100℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、本実施例のハニカム分体2が製造できた。   Thereafter, the molded body in which the slurry was injected into the cell was heat-treated at 2100 ° C., and the molded body was fired. Thereby, the honeycomb segment 2 of the present example was manufactured.

その後は、実施例1と同様にして、本実施例のハニカム構造体を製造した。   Thereafter, in the same manner as in Example 1, the honeycomb structure of the present example was manufactured.

本実施例は、製造方法が異なるだけで、実施例1と同様なハニカム構造体であり、実施例1と同様な効果を発揮する。   The present embodiment is a honeycomb structure similar to that of the first embodiment except that the manufacturing method is different, and exhibits the same effects as those of the first embodiment.

(実施例5の変形形態)
粘土の成形体の外周面に凹部6を形成するための成形型が、周方向に沿って凹凸が形成された円柱状のローラー状を有していてもよい。この成形型は、連続して成形体の外周面に凹部6を形成することができる。
(Modification of Example 5)
The molding die for forming the recess 6 on the outer peripheral surface of the clay molded body may have a cylindrical roller shape in which irregularities are formed along the circumferential direction. This mold can continuously form the recess 6 on the outer peripheral surface of the molded body.

(実施例6)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹部6の形状(開口形状)が異なること以外は、実施例5と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Example 6)
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as Example 5 except that the shape (opening shape) of the recess 6 on the outer peripheral surface of the honeycomb body 2 is different.

本実施例に用いられたハニカム分体2には、図6に示したように、開口部の幅が2mm、深さが2mmの溝条60,61が、交差する溝条同士が直交する網目状に形成されている。すなわち、最も高い部分と最も低い部分との間の差が2mmの凹部6が形成されている。   In the honeycomb segment 2 used in this example, as shown in FIG. 6, grooves 60 and 61 having an opening width of 2 mm and a depth of 2 mm have meshes in which intersecting grooves are orthogonal to each other. It is formed in a shape. That is, a recess 6 having a difference of 2 mm between the highest part and the lowest part is formed.

本実施例のハニカム分体2には、軸方向と、軸方向に直交する方向と、にのびる溝条60,61が形成されている。つまり、何らかの原因で溝条60の内表面と接合した接合材層5との界面での剥離が生じても、その溝条に直交する溝条61により剥離の進行が抑えられる。   In the honeycomb body 2 of the present embodiment, grooves 60 and 61 extending in the axial direction and in the direction orthogonal to the axial direction are formed. That is, even if peeling occurs at the interface with the bonding material layer 5 bonded to the inner surface of the groove 60 for some reason, the progress of peeling is suppressed by the groove 61 orthogonal to the groove.

(実施例7)
本実施例は、ハニカム分体2の外周面の凹凸の形状(開口形状)が異なること以外は、実施例5と同様にして製造されたハニカム構造体である。
(Example 7)
This example is a honeycomb structure manufactured in the same manner as in Example 5 except that the shape (opening shape) of the unevenness on the outer peripheral surface of the honeycomb divided body 2 is different.

本実施例に用いられたハニカム分体2には、図7に示したように、開口部が正方形状であり、深さが2mmのくぼみ部62が周期的に形成されている。すなわち、深さが2mmのくぼみ部62よりなる凹部6が形成されている。   In the honeycomb segment 2 used in this example, as shown in FIG. 7, the recesses 62 having a square opening and a depth of 2 mm are periodically formed. That is, a recess 6 is formed that is formed by a recess 62 having a depth of 2 mm.

本実施例のハニカム分体2においても、軸方向での位置が異なる部分で凹凸の幅が異なっている。この結果、実施例6と同様な効果を発揮できる。   Also in the honeycomb segment 2 of the present example, the width of the unevenness is different in the portion where the position in the axial direction is different. As a result, the same effect as in Example 6 can be exhibited.

(実施例8)
本実施例のハニカム構造体の製造方法を以下に示す。
(Example 8)
A method for manufacturing the honeycomb structure of the present example will be described below.

まず、実施例1と同様に、平均粒径12μmのSiC粉末75重量部、平均粒径10μmのSi粉末20重量部、平均粒径15μmのC粉末5重量部を秤量し、有機バインダとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練した。得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた成形型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形型には、ハニカム体の外周面に対応した型表面に凹凸が形成されている。この成形体は、軸方向に垂直な断面の外周形状が略円形の円柱状をなし、かつ断面が正方形状に区画されたセルをもつ。また、この成形体は、円柱状の外周面に、成形型に対応した凹字状の複数本の溝条が形成されている。 First, in the same manner as in Example 1, 75 parts by weight of SiC powder having an average particle diameter of 12 μm, 20 parts by weight of Si 3 N 4 powder having an average particle diameter of 10 μm, and 5 parts by weight of C powder having an average particle diameter of 15 μm were weighed. As described above, a surfactant was added to a mixture obtained by adding water to methyl cellulose to obtain an appropriate viscosity, and then mixed and kneaded. The obtained clay was molded by an extrusion method using a mold having an opening of a predetermined shape and dried. In this mold, irregularities are formed on the mold surface corresponding to the outer peripheral surface of the honeycomb body. This molded body has a cylindrical shape in which the outer peripheral shape of the cross section perpendicular to the axial direction is a substantially circular cylinder, and the cross section is divided into squares. Further, in this molded body, a plurality of concave grooves corresponding to the molding die are formed on a cylindrical outer peripheral surface.

乾燥後、成形体の製造に用いた粘土を、乾燥させた成形体の両端の端部から所定のセルに注入し、80℃で乾燥させた。ここで、所定のセルとは、粘土が注入されたセルが市松模様状をなすようにもうけられている。また、セルの一方の端部または他方の端部のみに粘土が注入された。   After drying, the clay used for the production of the molded body was poured into predetermined cells from both ends of the dried molded body and dried at 80 ° C. Here, the predetermined cell is formed so that the cell into which the clay is injected has a checkered pattern. Also, clay was injected only into one end or the other end of the cell.

その後、セルにスラリーが注入された成形体を2100℃で熱処理して成形体を焼成した。これにより、ハニカム体7が製造できた。   Thereafter, the molded body in which the slurry was injected into the cell was heat-treated at 2100 ° C. to fire the molded body. Thereby, the honeycomb body 7 was able to be manufactured.

製造されたハニカム体7は、外周形状が直径:144mmの円形状をなし、軸方向長さ(L)が152mmの略円柱状に形成されている。そして、その外周面には、図8に示したように、開口部の幅がセルの開口部の幅であり、深さが0.1〜0.2mmの溝条が形成されている。すなわち、最も高い部分と最も低い部分との間の差が0.1〜0.2mmの凹凸が形成されている。   The manufactured honeycomb body 7 has a circular shape with an outer peripheral diameter of 144 mm, and is formed in a substantially cylindrical shape with an axial length (L) of 152 mm. And as shown in FIG. 8, the width | variety of the opening part is the width | variety of the opening part of a cell, and the depth of 0.1-0.2 mm is formed in the outer peripheral surface. That is, the unevenness | corrugation whose difference between the highest part and the lowest part is 0.1-0.2 mm is formed.

また、図8に示したように、製造されたハニカム体7は、端面が市松模様状をなすように、封止材3が封入されている。   Further, as shown in FIG. 8, the manufactured honeycomb body 7 is sealed with the sealing material 3 so that the end face has a checkered pattern.

つづいて、外周材スラリーを調製した。外周材スラリーは、平均粒径20μmのSiC粉末50重量部、平均粒径1μmの球状シリカ粉末19重量部、バインダとして1.26wt%のCMC溶液25重量部、及び分散剤としてアニオン系分散剤1重量部、結合材としてコロイダルシリ力5重量部、を十分に混合して調製された。   Subsequently, a peripheral material slurry was prepared. The outer peripheral material slurry was composed of 50 parts by weight of SiC powder having an average particle diameter of 20 μm, 19 parts by weight of spherical silica powder having an average particle diameter of 1 μm, 25 parts by weight of a 1.26 wt% CMC solution as a binder, and an anionic dispersant 1 as a dispersant. It was prepared by thoroughly mixing parts by weight and 5 parts by weight of colloidal shear force as a binder.

そして、調製された外周材スラリーを、ハニカム体の外周面に塗布し、80℃で乾燥した後に850℃で加熱して接合材及びスラリーを固化させた。これにより、外周面上に厚さが0.5mmの外周材層4が形成できた。   The prepared outer peripheral material slurry was applied to the outer peripheral surface of the honeycomb body, dried at 80 ° C., and then heated at 850 ° C. to solidify the bonding material and the slurry. Thereby, the outer peripheral material layer 4 having a thickness of 0.5 mm was formed on the outer peripheral surface.

以上により、本実施例のハニカム構造体1を製造することができた。本実施例のハニカム構造体1をその端面で図9に示した。図9に示したように、本実施例のハニカム構造体1は、軸方向にのびる多数のせるを区画する略円柱状のハニカム体7と、ハニカム体7の外周面に形成された外周材層4と、を有し、ハニカム体7の外周面には、外周材層4が入り込んで形成される軸方向にのびた溝条60を有する。   As described above, the honeycomb structure 1 of this example could be manufactured. The honeycomb structure 1 of this example is shown in FIG. 9 at its end face. As shown in FIG. 9, the honeycomb structure 1 of the present example includes a substantially cylindrical honeycomb body 7 that divides a large number of protrusions extending in the axial direction, and an outer peripheral material layer formed on the outer peripheral surface of the honeycomb body 7. 4, and on the outer peripheral surface of the honeycomb body 7, there are grooves 60 extending in the axial direction formed by the outer peripheral material layer 4 entering.

本実施例のハニカム構造体1においても、ハニカム体7と外周材層4との界面での両者の剥離が抑えられる効果を発揮する。   Also in the honeycomb structure 1 of the present example, the effect of suppressing separation of both at the interface between the honeycomb body 7 and the outer peripheral material layer 4 is exhibited.

実施例1のハニカム構造体に用いられるハニカム分体を成形するときの様子を示した図である。FIG. 3 is a view showing a state when a honeycomb segment used in the honeycomb structure of Example 1 is formed. 実施例1のハニカム分体を示した図である。1 is a diagram showing a honeycomb body of Example 1. FIG. 実施例1のハニカム分体の接合体の端面を示した図である。3 is a view showing an end face of a joined body of honeycomb bodies of Example 1. FIG. 実施例1のハニカム構造体の端面を示した図である。3 is a view showing an end face of a honeycomb structure of Example 1. FIG. 実施例4のハニカム分体を示した図である。FIG. 6 is a view showing a honeycomb segment of Example 4. 実施例6のハニカム分体を示した図である。10 is a view showing a honeycomb segment of Example 6. FIG. 実施例7のハニカム分体を示した図である。FIG. 10 is a view showing a honeycomb segment of Example 7. 実施例8のハニカム体を示した図である。10 is a view showing a honeycomb body of Example 8. FIG. 実施例8のハニカム構造体の端面を示した図である。10 is a view showing an end face of a honeycomb structure of Example 8. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:ハニカム構造体
2:ハニカム分体
3:封止材
4:外周材層
5:接合材層
6:凹部 60,61:溝条
62:くぼみ部
7:ハニカム体
1: Honeycomb structure 2: Honeycomb segment 3: Sealing material 4: Peripheral material layer 5: Bonding material layer 6: Recess 60, 61: Groove 62: Recessed portion 7: Honeycomb body

Claims (6)

多孔質のセラミックスよりなり軸方向にのびる多数のセルが区画された略柱状のハニカム体と、
該ハニカム体の外周に接合されたセラミックスよりなる接合層と、
を有するハニカム構造体であって、
該ハニカム体は、その外周面に、該外周面からくぼんだ凹部が形成され、
該接合層は、該凹部の内表面でも該セラミックスが接合していることを特徴とするハニカム構造体。
A substantially columnar honeycomb body made of porous ceramics and partitioned in a number of cells extending in the axial direction;
A bonding layer made of ceramics bonded to the outer periphery of the honeycomb body;
A honeycomb structure having
The honeycomb body has a recess recessed from the outer peripheral surface formed on the outer peripheral surface,
The honeycomb structure characterized in that the ceramic is bonded to the inner surface of the concave portion of the bonding layer.
前記凹部は、その深さが1.0mm以下である請求項1記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the recess has a depth of 1.0 mm or less. 前記凹部は、前記ハニカム体の軸方向に沿ってのびる溝条よりなる請求項1〜2のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 2, wherein the concave portion includes a groove extending along an axial direction of the honeycomb body. 前記ハニカム体が複数部のハニカム分体であり、前記接合層は複数の該ハニカム分体を接合する接合材層である請求項1〜3のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the honeycomb body is a plurality of honeycomb bodies, and the bonding layer is a bonding material layer that bonds the plurality of honeycomb bodies. 前記接合層は、前記ハニカム体の外周に形成される外周材層である請求項1〜4のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the bonding layer is an outer peripheral material layer formed on an outer periphery of the honeycomb body. 前記ハニカム体は、炭化珪素を主成分とする請求項1〜5のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the honeycomb body includes silicon carbide as a main component.
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