JP2019021568A - Electric resistor, method for manufacturing the same, honeycomb structure, and electric heating type catalyst device - Google Patents

Electric resistor, method for manufacturing the same, honeycomb structure, and electric heating type catalyst device Download PDF

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Abstract

To provide an electric resistor capable of suppressing Si poisoning of an exhaust gas purification catalyst, a method for manufacturing the same, a honeycomb structure using the electric resistor, and an electric heating type catalyst device using the honeycomb structure.SOLUTION: An electric resistor 1 contains a borosilicate 10 and Si-containing particles 11. The electric resistor 1 includes a surface layer part 100 including a surface of the electric resistor 1, and an inner layer part 101 in contact with the surface layer part 100 and arranged inside the surface layer part 100. The content of Si-containing particles 11 in the surface layer part 100 is less than the content of Si-containing particles 11 in the inner layer part 101. The electric resistor 1 is obtained by selectively removing the Si-containing particles 11 contained in the surface layer part 100 of a composite material containing borosilicate 10 and Si-containing particles 11. The honeycomb structure 2 includes the electric resistor 1. An electric heating type catalyst device 3 includes the honeycomb structure 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気抵抗体およびその製造方法、ハニカム構造体、電気加熱式触媒装置に関する。   The present invention relates to an electric resistor, a manufacturing method thereof, a honeycomb structure, and an electrically heated catalyst device.

従来、様々な分野において、通電加熱に電気抵抗体が用いられている。例えば、車両分野では、排ガス浄化触媒を担持するハニカム構造体を電気抵抗体より構成し、通電加熱によってハニカム構造体を発熱させる電気加熱式触媒装置が公知である。   Conventionally, electric resistors are used for energization heating in various fields. For example, in the vehicle field, an electrically heated catalyst device is known in which a honeycomb structure carrying an exhaust gas purification catalyst is composed of an electrical resistor, and the honeycomb structure is heated by energization heating.

なお、先行する特許文献1には、金属Si粉末20〜35wt%、石英粉末5〜15wt%、ホウケイ酸ガラス20〜30wt%、粘土粉末30〜40wt%からなる混合粉末に、水を加え混練、成形した後、大気中にて1200〜1300℃の温度で熱処理して導電性セラミックスを得る点、得られた導電性セラミックスにおける電極形成部分を予め弗化水素酸にて化学エッチングして粗面化する点などが記載されている。   In addition, in the prior patent document 1, water is added to a mixed powder composed of metal Si powder 20 to 35 wt%, quartz powder 5 to 15 wt%, borosilicate glass 20 to 30 wt%, clay powder 30 to 40 wt%, and kneaded. After molding, heat treatment is performed in the atmosphere at a temperature of 1200 to 1300 ° C. to obtain conductive ceramics, and the electrode forming portion of the obtained conductive ceramics is roughened by chemical etching in advance with hydrofluoric acid. The points to do are described.

特開2004−131302号公報JP 2004-131302 A

ところで、Si粒子を含む電気抵抗体より構成されるハニカム構造体は、排ガス浄化触媒とSi粒子とが接した状態で使用される。排ガス浄化触媒とSi粒子とが接した状態で使用されると、Siによって排ガス浄化触媒が被毒されて劣化する。   By the way, the honeycomb structure comprised from the electrical resistor containing Si particle | grains is used in the state which the exhaust gas purification catalyst and Si particle | grains contact | connected. When the exhaust gas purification catalyst and Si particles are used in contact with each other, the exhaust gas purification catalyst is poisoned by Si and deteriorates.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制可能な電気抵抗体およびその製造方法、上記電気抵抗体を用いたハニカム構造体、当該ハニカム構造体を用いた電気加熱式触媒装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and an electric resistor capable of suppressing Si poisoning of an exhaust gas purification catalyst, a method for manufacturing the same, a honeycomb structure using the electric resistor, and the honeycomb structure. It is an object of the present invention to provide an electrically heated catalyst device used.

本発明の一態様は、ホウケイ酸塩(10)とSi含有粒子(11)とを含む電気抵抗体(1)であって、
上記電気抵抗体は、上記電気抵抗体の表面を含む表層部(100)と、上記表層部に接し、上記表層部の内側に配置された内層部(101)とを有しており、
上記表層部における上記Si含有粒子の含有量は、上記内層部における上記Si含有粒子の含有量よりも少ない、電気抵抗体(1)にある。
One aspect of the present invention is an electrical resistor (1) comprising borosilicate (10) and Si-containing particles (11),
The electrical resistor has a surface layer part (100) including the surface of the electrical resistor, and an inner layer part (101) disposed in contact with the surface layer part and disposed inside the surface layer part,
The content of the Si-containing particles in the surface layer portion is in the electric resistor (1), which is less than the content of the Si-containing particles in the inner layer portion.

本発明の他の態様は、上記電気抵抗体を含んで構成されている、ハニカム構造体(2)にある。   Another aspect of the present invention resides in a honeycomb structure (2) configured to include the electric resistor.

本発明のさらに他の態様は、上記ハニカム構造体を有する、電気加熱式触媒装置(3)にある。   Yet another embodiment of the present invention resides in an electrically heated catalyst device (3) having the above honeycomb structure.

本発明のさらに他の態様は、ホウケイ酸塩(10)とSi含有粒子(11)とを含む複合材の表層部に含まれるSi含有粒子(11)を選択的に除去し、電気抵抗体(1)を得る、電気抵抗体の製造方法にある。   Still another embodiment of the present invention selectively removes the Si-containing particles (11) contained in the surface layer portion of the composite material including the borosilicate (10) and the Si-containing particles (11), 1) to obtain an electrical resistor manufacturing method.

上記電気抵抗体は、上記構成を有する。そのため、上記電気抵抗体は、表層部の表面に接触した排ガス浄化触媒と、上記電気抵抗体に含まれるSi含有粒子とを隔絶しやすい。それ故、上記電気抵抗体によれば、Si含有粒子に起因する排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The electric resistor has the above configuration. Therefore, the electric resistor is easy to isolate the exhaust gas purifying catalyst in contact with the surface of the surface layer portion and the Si-containing particles contained in the electric resistor. Therefore, according to the electrical resistor, Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst due to the Si-containing particles can be suppressed.

上記ハニカム構造体は、上記電気抵抗体を含んで構成されている。そのため、上記ハニカム構造体は、排ガス浄化触媒を担持させた場合に、排ガス浄化触媒とSi含有粒子とを隔絶しやすい。それ故、上記ハニカム構造体によれば、排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The honeycomb structure includes the electric resistor. Therefore, the honeycomb structure easily separates the exhaust gas purification catalyst from the Si-containing particles when the exhaust gas purification catalyst is supported. Therefore, according to the honeycomb structure, Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst can be suppressed.

上記電気加熱式触媒装置は、上記ハニカム構造体を有している。そのため、上記電気加熱式触媒装置は、その使用時に、上記ハニカム構造体に担持された排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The electrically heated catalyst device has the honeycomb structure. Therefore, the electric heating catalyst device can suppress Si poisoning of the exhaust gas purifying catalyst carried on the honeycomb structure during use.

上記電気抵抗体の製造方法は、上記構成を有している。そのため、上記電気抵抗体の製造方法によれば、上記電気抵抗体を比較的簡単に製造することができる。   The method for manufacturing the electrical resistor has the above configuration. Therefore, according to the method for manufacturing the electric resistor, the electric resistor can be manufactured relatively easily.

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.

実施形態1の電気抵抗体の微構造を模式的に示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a microstructure of the electric resistor according to the first embodiment. 実施形態3のハニカム構造体を模式的に示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a honeycomb structure of Embodiment 3. 実施形態4の電気加熱式触媒装置を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the electric heating type catalyst apparatus of Embodiment 4. FIG. 実験例1における、(a)試料1C(エッチング処理無し)の表面のEPMA像、(b)試料1(エッチング処理有り)の表面のEPMA像である。In Experimental Example 1, (a) EPMA image of the surface of sample 1C (without etching treatment), (b) EPMA image of the surface of sample 1 (with etching treatment). 実験例1における、試料1C(エッチング処理無し)および試料1(エッチング処理有り)の細孔分布である。2 is a pore distribution of Sample 1C (without etching treatment) and Sample 1 (with etching treatment) in Experimental Example 1. 実験例1における、(a)試料1C(エッチング処理無し)の断面におけるSi原子のマッピング像、(b)試料1(エッチング処理有り)の断面におけるSi原子のマッピング像である。In Experimental Example 1, (a) a mapping image of Si atoms in a section of sample 1C (without etching treatment), and (b) a mapping image of Si atoms in a section of sample 1 (with etching processing). 実験例1における、(a)試料1(エッチング処理有り)の表層部領域を含むEPMA像、(b)試料1(エッチング処理有り)の内層部測定領域を含むEPMA像である。In Experimental Example 1, (a) an EPMA image including a surface layer portion region of Sample 1 (with etching treatment), and (b) an EPMA image including an inner layer portion measurement region of Sample 1 (with etching treatment). 実験例1における、試料1および試料1Cの温度と電気抵抗率との関係を示したグラフである。4 is a graph showing the relationship between the temperature and electrical resistivity of Sample 1 and Sample 1C in Experimental Example 1.

(実施形態1)
実施形態1の電気抵抗体について、図1を用いて説明する。図1に例示されるように、本実施形態の電気抵抗体1は、ホウケイ酸塩10とSi含有粒子11とを含んで構成されている。
(Embodiment 1)
The electrical resistor according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 1, the electrical resistor 1 of the present embodiment includes a borosilicate 10 and Si-containing particles 11.

ホウケイ酸塩10は、電気抵抗体1の母材となる部位であり、非晶質であってもよいし、結晶質であってもよい。ホウケイ酸塩10は、Na、Mg、K、Ca、Li、Be、Rb、Sr、Cs、Ba、Fr、および、Raからなる群より選択される少なくとも1つのアルカリ金属原子・アルカリ土類金属原子を含むことができる。つまり、ホウケイ酸塩10は、Na、Mg、K、Ca、Li、Be、Rb、Sr、Cs、Ba、Fr、および、Raからなる群より選択される少なくとも1つのアルカリ金属原子・アルカリ土類金属原子がドープされていてもよい。各アルカリ金属原子・アルカリ土類金属原子は、単独またはいずれの組み合わせでホウケイ酸塩10に含まれていてもよい。つまり、ホウケイ酸塩10は、アルカリ金属原子を1つまたは2つ以上含んでいてもよいし、アルカリ土類金属原子を1つまたは2つ以上含んでいてもよいし、これらの組み合わせを含んでいてもよい。ホウケイ酸塩10は、電気抵抗体1の低電気抵抗化を図りやすいなどの観点から、好ましくは、Na、Mg、K、および、Caからなる群より選択される少なくとも1つを含むことができる。より好ましくは、ホウケイ酸塩10は、Na、K、または、NaおよびKの双方を少なくとも含むことができる。なお、ホウケイ酸塩10は、具体的には、アルミノホウケイ酸塩などとすることもできる。   The borosilicate 10 is a part that becomes a base material of the electrical resistor 1, and may be amorphous or crystalline. Borosilicate 10 is composed of at least one alkali metal atom / alkaline earth metal atom selected from the group consisting of Na, Mg, K, Ca, Li, Be, Rb, Sr, Cs, Ba, Fr, and Ra. Can be included. That is, the borosilicate 10 includes at least one alkali metal atom / alkaline earth selected from the group consisting of Na, Mg, K, Ca, Li, Be, Rb, Sr, Cs, Ba, Fr, and Ra. Metal atoms may be doped. Each alkali metal atom / alkaline earth metal atom may be contained in borosilicate 10 alone or in any combination. That is, the borosilicate 10 may contain one or more alkali metal atoms, one or more alkaline earth metal atoms, or a combination thereof. May be. The borosilicate 10 can preferably contain at least one selected from the group consisting of Na, Mg, K, and Ca from the viewpoint of easily reducing the electrical resistance of the electrical resistor 1. . More preferably, the borosilicate 10 can include at least Na, K, or both Na and K. The borosilicate 10 can be specifically an aluminoborosilicate.

Si含有粒子11は、Si原子を含有する電子伝導性の粒子である。したがって、Si含有粒子11には、SiO粒子などは含まれない。Si含有粒子としては、具体的には、Si粒子、Fe−Si系粒子、Si−W系粒子、Si−C系粒子、Si−Mo系粒子、および、Si−Ti系粒子などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていてもよい。この構成によれば、Si含有粒子11の周囲のホウケイ酸塩10にSi含有粒子11からSi原子を拡散させてホウケイ酸塩10の軟化点を上昇させやすくなる。また、この構成によれば、後述のエッチング処理によってSi含有粒子11を選択的に除去しやすいなどの利点もある。これらのうち、Si原子のホウケイ酸塩10への拡散性などの観点から、好ましくは、Si粒子、Fe−Si系粒子などであるとよい。 The Si-containing particles 11 are electron conductive particles containing Si atoms. Accordingly, the Si-containing particles 11 do not include SiO 2 particles. Specific examples of the Si-containing particles include Si particles, Fe—Si based particles, Si—W based particles, Si—C based particles, Si—Mo based particles, and Si—Ti based particles. Can do. One or more of these may be contained. According to this configuration, Si atoms are diffused from the Si-containing particles 11 to the borosilicate 10 around the Si-containing particles 11 and the softening point of the borosilicate 10 is easily increased. Moreover, according to this structure, there also exists an advantage that it is easy to selectively remove the Si-containing particles 11 by an etching process described later. Among these, from the viewpoint of diffusibility of Si atoms into the borosilicate 10, Si particles, Fe—Si based particles, and the like are preferable.

なお、電気抵抗体1は、Si含有粒子11以外にも、例えば、フィラー、熱膨張率を低下させる材料、熱伝導率を上昇させる材料、強度を向上させる材料、カオリンなどを必要に応じて1種または2種以上含むことができる。   In addition to the Si-containing particles 11, the electrical resistor 1 may include, for example, a filler, a material that lowers the coefficient of thermal expansion, a material that raises the thermal conductivity, a material that improves the strength, kaolin, etc. Species or two or more can be included.

電気抵抗体1は、図1に例示されるように、表層部100と、内層部101とを有している。表層部100は、電気抵抗体1の表面を含んでいる。したがって、表層部の表面が、電気抵抗体1の表面となる。本実施形態では、表層部100は、具体的には、例えば、排ガス浄化触媒と接触する電気抵抗体1の表面全体を含むことができる。なお、表層部100は、電気抵抗体1の表面から内方に向かって、電気抵抗体1の表面に垂直な断面のEPMA像から特定されるSi含有粒子11の最大径まで、の深さ領域をいう。Si含有粒子11の最大径は、任意に選択した5か所のEPMA像について、それぞれ外径が最大のSi含有粒子を特定し、これら特定された5つのSi含有粒子の外径の平均値である。内層部101は、表層部100に接しており、表層部100の内側に配置されている。なお、内層部101は、表層部100に一体的(連続的)に繋がっている。   As illustrated in FIG. 1, the electrical resistor 1 has a surface layer portion 100 and an inner layer portion 101. The surface layer portion 100 includes the surface of the electrical resistor 1. Therefore, the surface of the surface layer portion becomes the surface of the electrical resistor 1. In the present embodiment, specifically, the surface layer portion 100 can include, for example, the entire surface of the electrical resistor 1 that is in contact with the exhaust gas purification catalyst. The surface layer portion 100 has a depth region from the surface of the electrical resistor 1 inward to the maximum diameter of the Si-containing particles 11 specified from the EPMA image of a cross section perpendicular to the surface of the electrical resistor 1. Say. The maximum diameter of the Si-containing particles 11 is determined by specifying the Si-containing particles having the maximum outer diameter for each of five arbitrarily selected EPMA images, and the average value of the outer diameters of the five specified Si-containing particles. is there. The inner layer portion 101 is in contact with the surface layer portion 100 and is disposed inside the surface layer portion 100. The inner layer portion 101 is connected to the surface layer portion 100 integrally (continuously).

電気抵抗体1において、表層部100におけるSi含有粒子11の含有量は、内層部101におけるSi含有粒子11の含有量よりも少なくされている。表層部100におけるSi含有粒子11の含有量は、次のようにして測定される。電気抵抗体1の表面に垂直な断面をEPMA観察し、EPMA像上で、上述した表層部100に相当する表層部領域を求める。次いで、求めた表層部領域について、元素マッピングを測定し、Si含有粒子11の存在箇所を特定する。次いで、測定した元素マッピングから、表層部領域に占めるSi含有粒子11の面積割合を算出する。なお、当該面積割合は、100×(表層部領域に占めるSi含有粒子11の総面積)/(表層部領域の面積)によって求められる。算出された表層部領域に占めるSi含有粒子11の面積割合が、表層部100におけるSi含有粒子11の含有量(%)とされる。
一方、内層部101におけるSi含有粒子11の含有量は、次のようにして測定される。電気抵抗体1の表面に垂直な断面をEPMA観察し、EPMA像上で、上述した内層部100に相当する内層部領域を求める。次いで、求めた内層部領域における内層部の厚み方向の中心部を含み、かつ、上記表層部領域と同じ面積となる内層部測定領域を求める。次いで、求めた内層部測定領域について、元素マッピングを測定し、Si含有粒子11の存在箇所を特定する。次いで、測定した元素マッピングから、内層部測定領域に占めるSi含有粒子11の面積割合を算出する。なお、当該面積割合は、100×(内層部測定領域に占めるSi含有粒子11の総面積)/(内層部測定領域の面積)によって求められる。算出された内層部測定領域に占めるSi含有粒子11の面積割合が、内層部101におけるSi含有粒子11の含有量(%)とされる。
In the electrical resistor 1, the content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 is less than the content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101. The content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 is measured as follows. A cross section perpendicular to the surface of the electrical resistor 1 is observed by EPMA, and a surface layer portion region corresponding to the surface layer portion 100 described above is obtained on the EPMA image. Subsequently, element mapping is measured about the calculated | required surface layer part area | region, and the location where the Si containing particle | grains 11 exist is specified. Next, the area ratio of the Si-containing particles 11 in the surface layer region is calculated from the measured element mapping. In addition, the said area ratio is calculated | required by 100x (total area of the Si containing particle | grains 11 which occupies for a surface layer part area | region) / (area of a surface layer part area | region). The calculated area ratio of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion region is the content (%) of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100.
On the other hand, the content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101 is measured as follows. A cross section perpendicular to the surface of the electrical resistor 1 is observed with EPMA, and an inner layer portion region corresponding to the above-described inner layer portion 100 is obtained on the EPMA image. Next, an inner layer measurement region including the central portion in the thickness direction of the inner layer portion in the obtained inner layer portion region and having the same area as the surface layer portion region is obtained. Subsequently, element mapping is measured about the calculated | required inner layer part measurement area | region, and the location where the Si containing particle | grains 11 exist is specified. Next, the area ratio of the Si-containing particles 11 in the inner layer measurement region is calculated from the measured element mapping. In addition, the said area ratio is calculated | required by 100x (total area of the Si-containing particle | grains 11 which occupies for an inner layer part measurement area | region) / (area of an inner layer part measurement area | region). The calculated area ratio of the Si-containing particles 11 in the inner layer part measurement region is the content (%) of the Si-containing particles 11 in the inner layer part 101.

表層部100におけるSi含有粒子11の含有量は、排ガス浄化触媒のSi被毒の抑制効果を確実なものとするなどの観点から、好ましくは、5%以下、より好ましくは、3%以下、さらに好ましくは、1%以下とすることができる。なお、表層部100は、内層部101に比べ、Si含有粒子11の割合が少なくされておれば、Si含有粒子11を含んでいてもよいし、Si含有粒子11を含んでいなくてもよい。電気抵抗体1の製造上、表層部100からSi含有粒子11を完全に除去することは難しい。そのため、表層部100は、Si含有粒子11を含んでいてもよい。もっとも、排ガス浄化触媒のSi被毒の抑制効果を確実なものとするなどの観点から、図1に例示されるように、表層部100の表面に、Si含有粒子11が露出していないことが好ましい。表層部100におけるSi含有粒子11の含有量は、表層部100の形成容易性などの観点から、例えば、0.1%以上とすることができる。   The content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, from the viewpoint of ensuring the effect of suppressing the Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst. Preferably, it may be 1% or less. Note that the surface layer portion 100 may include the Si-containing particles 11 or may not include the Si-containing particles 11 as long as the ratio of the Si-containing particles 11 is reduced as compared with the inner layer portion 101. . In manufacturing the electrical resistor 1, it is difficult to completely remove the Si-containing particles 11 from the surface layer portion 100. Therefore, the surface layer part 100 may include Si-containing particles 11. However, from the viewpoint of ensuring the effect of suppressing the Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst, the Si-containing particles 11 may not be exposed on the surface of the surface layer portion 100 as illustrated in FIG. preferable. The content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 can be set to, for example, 0.1% or more from the viewpoint of ease of formation of the surface layer portion 100.

内層部101におけるSi含有粒子11の含有量は、電気抵抗体1の導電性確保、強度確保などの観点から、好ましくは、15%以上、より好ましくは、20%以上、さらに好ましくは、25%以上とすることができる。また、内層部101におけるSi含有粒子11の含有量は、電気抵抗体1がPTC特性を発現しやすくなるなどの観点から、好ましくは、40%以下、より好ましくは、35%以下、さらに好ましくは、30%以下とすることができる。   The content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101 is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, and still more preferably 25%, from the viewpoint of ensuring the conductivity of the electrical resistor 1 and ensuring the strength. This can be done. In addition, the content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101 is preferably 40% or less, more preferably 35% or less, and still more preferably, from the viewpoint that the electrical resistor 1 is likely to exhibit PTC characteristics. 30% or less.

電気抵抗体1において、表層部100の気孔率は、内層部101の気孔率よりも大きい構成とすることができる。この構成によれば、表層部100のSi含有粒子11の含有量<内層部101のSi含有粒子11の含有量の関係を確実なものとしやすくなる。   In the electrical resistor 1, the porosity of the surface layer portion 100 can be configured to be larger than the porosity of the inner layer portion 101. According to this configuration, the relationship of the content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 <the content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101 can be easily ensured.

表層部100の気孔率は、次のようにして測定される。上述した要領で、表層部領域を求める。次いで、求めた表層部領域に占める気孔の面積割合を算出する。なお、当該面積割合は、100×(表層部領域に占める気孔の総面積)/(表層部領域の面積)によって求められる。算出された表層部領域に占める気孔の面積割合が、表層部100の気孔率(%)とされる。
一方、内層部101の気孔率は、次のようにして測定される。上述した要領で、内層部測定領域を求める。次いで、求めた内層部測定領域に占める気孔の面積割合を算出する。なお、当該面積割合は、100×(内層部測定領域に占める気孔の総面積)/(内層部測定領域の面積)によって求められる。算出された内層部測定領域に占める気孔の面積割合が、内層部101における気孔率(%)とされる。
The porosity of the surface layer part 100 is measured as follows. The surface layer region is obtained in the manner described above. Subsequently, the area ratio of the pores in the obtained surface layer region is calculated. The area ratio is obtained by 100 × (total area of pores in the surface layer region) / (area of the surface layer region). The calculated area ratio of the pores in the surface layer region is the porosity (%) of the surface layer 100.
On the other hand, the porosity of the inner layer portion 101 is measured as follows. The inner layer measurement area is obtained in the manner described above. Next, the area ratio of the pores in the obtained inner layer measurement area is calculated. The area ratio is determined by 100 × (total area of pores in the inner layer measurement region) / (area of the inner layer measurement region). The calculated area ratio of the pores in the inner layer measurement area is the porosity (%) in the inner layer 101.

電気抵抗体1は、具体的には、図1に例示されるように、表層部100に多数の気孔100aを有する構成とすることができる。この構成によれば、表層部100の表面(電気抵抗体1の表面)に排ガス浄化触媒(不図示)を担持させやすくなる。また、アンカー効果により、担持させた排ガス浄化触媒の電気抵抗体1に対する密着性を向上させることができる。なお、内層部101は、気孔を含んでいてもよいし、気孔を含んでいなくてもよい。   Specifically, as illustrated in FIG. 1, the electrical resistor 1 can be configured to have a large number of pores 100 a in the surface layer portion 100. According to this configuration, an exhaust gas purification catalyst (not shown) can be easily carried on the surface of the surface layer portion 100 (the surface of the electrical resistor 1). In addition, due to the anchor effect, the adhesion of the supported exhaust gas purification catalyst to the electrical resistor 1 can be improved. Note that the inner layer portion 101 may include pores or may not include pores.

電気抵抗体1は、より具体的には、表層部100におけるSi含有粒子11が選択的に除去された状態とされることにより、表層部100に多数の気孔100aが導入されている構成とすることができる。この構成によれば、表層部100の表面に接触した排ガス浄化触媒と、電気抵抗体1に含まれるSi含有粒子11との隔絶を確実なものとすることができる。さらに、かかる効果に加え、Si含有粒子11が選択的に除去されることにより、電気抵抗体1の熱容量の低減および重量の低減などの効果も得られる。ハニカム構造体は、一般に、表面積が大きな構造体である。そのため、上記構成による電気抵抗体1をハニカム構造体に用いれば、排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制しつつ、より少ない熱でハニカム構造体を温めることができるとともにハニカム構造体の軽量化も図ることが可能になる。なお、気孔100aは、表層部100の表面に連通する連通孔を含むように構成することができる。連通孔は、具体的には、除去されたSi含有粒子11の跡より構成することができる。   More specifically, the electrical resistor 1 is configured such that a large number of pores 100a are introduced into the surface layer portion 100 by selectively removing the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100. be able to. According to this configuration, separation between the exhaust gas purifying catalyst in contact with the surface of the surface layer portion 100 and the Si-containing particles 11 included in the electric resistor 1 can be ensured. Furthermore, in addition to such an effect, by selectively removing the Si-containing particles 11, effects such as a reduction in the heat capacity and weight of the electrical resistor 1 can be obtained. A honeycomb structure is generally a structure having a large surface area. Therefore, if the electrical resistor 1 having the above-described configuration is used for the honeycomb structure, the honeycomb structure can be warmed with less heat while suppressing Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst, and the honeycomb structure can be reduced in weight. It becomes possible. The pore 100a can be configured to include a communication hole communicating with the surface of the surface layer portion 100. Specifically, the communication hole can be constituted by a trace of the removed Si-containing particles 11.

本実施形態の電気抵抗体1は、表層部100の表面に接触した排ガス浄化触媒と、電気抵抗体1に含まれるSi含有粒子11とを隔絶しやすい。それ故、本実施形態の電気抵抗体1によれば、Si含有粒子11に起因する排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The electric resistor 1 according to the present embodiment easily separates the exhaust gas purifying catalyst in contact with the surface of the surface layer portion 100 and the Si-containing particles 11 included in the electric resistor 1. Therefore, according to the electrical resistor 1 of the present embodiment, Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst due to the Si-containing particles 11 can be suppressed.

(実施形態2)
実施形態2の電気抵抗体の製造方法について説明する。なお、実施形態2以降において用いられる符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
(Embodiment 2)
A method for manufacturing the electrical resistor according to the second embodiment will be described. Of the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments represent the same components as those in the above-described embodiments unless otherwise indicated.

本実施形態の電気抵抗体の製造方法は、ホウケイ酸塩10とSi含有粒子11とを含む複合材の表層部100に含まれるSi含有粒子11を選択的に除去し、本実施形態1の電気抵抗体1を得る方法である。   The manufacturing method of the electrical resistor according to the present embodiment selectively removes the Si-containing particles 11 contained in the surface layer portion 100 of the composite material including the borosilicate 10 and the Si-containing particles 11, thereby This is a method of obtaining the resistor 1.

複合材は、例えば、次のようにして準備することができる。ホウケイ酸塩10と、Si含有粒子11と、必要に応じて、アルカリ金属原子および/またはアルカリ土類金属原子を含有するアルカリ原子含有物質、カオリン等を混合する。なお、アルカリ原子含有物質としては、例えば、NaCO、NaSiO等のNa含有化合物、MgCO、MgSiO等のMg含有化合物、KCO、KSiO等のK含有化合物、CaCO、CaSiO等のCa含有化合物、LiCO、LiSiO等のLi含有化合物などを例示することができる。これらは1種または2種以上併用することができる。 The composite material can be prepared as follows, for example. The borosilicate 10, the Si-containing particles 11, and an alkali atom-containing substance containing alkali metal atoms and / or alkaline earth metal atoms, kaolin, or the like are mixed as necessary. Examples of the alkali atom-containing substance include Na-containing compounds such as Na 2 CO 3 and Na 2 SiO 3 , Mg-containing compounds such as MgCO 3 and MgSiO 3 , and K-containing substances such as K 2 CO 3 and K 2 SiO 3. Examples thereof include compounds, Ca-containing compounds such as CaCO 3 and CaSiO 3 , and Li-containing compounds such as Li 2 CO 3 and Li 2 SiO 3 . These can be used alone or in combination of two or more.

次いで、この混合物にバインダー、水を加える。バインダーとしては、例えば、メチルセルロール等の有機バインダーを用いることができる。また、バインダーの含有量は、例えば、2質量%程度とすることができる。   Next, a binder and water are added to the mixture. As the binder, for example, an organic binder such as methyl cellulose can be used. Moreover, content of a binder can be about 2 mass%, for example.

次いで、得られた成形体を焼成する。焼成条件は、具体的には、例えば、不活性ガス雰囲気下または大気雰囲気下、大気圧以下、焼成温度1150℃〜1350℃、焼成時間0.1〜50時間とすることができる。なお、焼成雰囲気は、例えば、不活性ガス雰囲気、焼成時圧力は、常圧などとすることができる。電気抵抗体1の低電気抵抗化を図る場合には、酸化防止の観点から残存酸素の低減を図ることが好ましく、焼成時の雰囲気内を1.0×10−4Pa以上の高真空にした後に不活性ガスをパージして焼成するとよい。不活性ガス雰囲気としては、Nガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気などを例示することができる。また、上記焼成の前に、必要に応じて、上記成形体を仮焼することもできる。仮焼条件は、具体的には、大気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下、仮焼温度500℃〜700℃、仮焼時間1〜50時間とすることができる。以上により、ホウケイ酸塩10とSi含有粒子11とを含む複合材を準備することができる。 Next, the obtained molded body is fired. Specifically, the firing conditions may be, for example, an inert gas atmosphere or an air atmosphere, atmospheric pressure or lower, a firing temperature of 1150 ° C. to 1350 ° C., and a firing time of 0.1 to 50 hours. The firing atmosphere can be, for example, an inert gas atmosphere, and the firing pressure can be normal pressure. When reducing the electrical resistance of the electrical resistor 1, it is preferable to reduce residual oxygen from the viewpoint of oxidation prevention, and the atmosphere during firing is set to a high vacuum of 1.0 × 10 −4 Pa or more. It is preferable to purge the inert gas later and fire. Examples of the inert gas atmosphere include an N 2 gas atmosphere, a helium gas atmosphere, and an argon gas atmosphere. Moreover, the said molded object can also be calcined before the said baking as needed. Specifically, the calcining conditions may be a calcining temperature of 500 ° C. to 700 ° C. and a calcining time of 1 to 50 hours in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. As described above, a composite material including borosilicate 10 and Si-containing particles 11 can be prepared.

複合材の表層部100に含まれるSi含有粒子11の選択的な除去方法としては、例えば、エッチングなどを好適な方法として例示することができる。エッチングは、ウェットエッチング、ドライエッチングのいずれを用いてもよい。ウェットエッチングを用いる場合には、複合材をエッチング液に浸漬することにより、エッチング液に触れた複合材の表面全体に、Si含有粒子11が選択的にエッチングされて形成された表層部を形成することができる。そのため、この場合には、上述した電気抵抗体1の量産性に優れる。エッチング液は、Si含有粒子をエッチングすることができれば、アルカリ性であっても酸性であってもよい。なお、Si含有粒子が、例えば、Si粒子などの場合には、複合材を準備する際の真空焼成時に、複合材の表層部100に含まれるSi含有粒子11を蒸気化して除去することも可能である。また、これらの組み合わせにより、表層部100に含まれるSi含有粒子11を選択的に除去するようにしてもよい。   As a method for selectively removing the Si-containing particles 11 contained in the surface layer portion 100 of the composite material, for example, etching or the like can be exemplified as a suitable method. Etching may be either wet etching or dry etching. When wet etching is used, a surface layer portion formed by selectively etching the Si-containing particles 11 is formed on the entire surface of the composite material touched by the etchant by immersing the composite material in the etchant. be able to. Therefore, in this case, the above-described mass production of the electrical resistor 1 is excellent. The etching solution may be alkaline or acidic as long as it can etch Si-containing particles. When the Si-containing particles are, for example, Si particles, the Si-containing particles 11 included in the surface layer portion 100 of the composite material can be vaporized and removed during vacuum firing when preparing the composite material. It is. Moreover, you may make it selectively remove the Si containing particle | grains 11 contained in the surface layer part 100 by these combination.

得られる電気抵抗体1における表層部100のSi含有粒子11の含有量は、例えば、エッチング液の種類、エッチング温度、エッチング時間等のエッチング条件を変えることによって変化させることができる。   The content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 in the obtained electrical resistor 1 can be changed by changing the etching conditions such as the type of the etching solution, the etching temperature, and the etching time, for example.

本実施形態の電気抵抗体の製造方法は、上記構成を有している。そのため、本実施形態の電気抵抗体の製造方法によれば、本実施形態1の電気抵抗体1を比較的簡単に製造することができる。   The manufacturing method of the electrical resistor according to the present embodiment has the above configuration. Therefore, according to the manufacturing method of the electrical resistor of this embodiment, the electrical resistor 1 of this Embodiment 1 can be manufactured comparatively easily.

(実施形態3)
実施形態3のハニカム構造体について、図2を用いて説明する。図2に例示されるように、本実施形態のハニカム構造体2は、実施形態1の電気抵抗体を含んで構成されている。本実施形態では、具体的には、ハニカム構造体2は、実施形態1の電気抵抗体1より構成されている。図2では、具体的には、ハニカム構造体2の中心軸に垂直なハニカム断面視で、互いに隣接する複数のセル20と、セル20を形成するセル壁21と、セル壁21の外周部に設けられてセル壁21を一体に保持する外周壁22と、を有する構造が例示されている。なお、ハニカム構造体2には、公知の構造を適用することができ、図2の構造に限定されるものではない。図2は、セル20を断面四角形状とした例である。
(Embodiment 3)
A honeycomb structure of Embodiment 3 will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 2, the honeycomb structure 2 of the present embodiment includes the electric resistor of the first embodiment. In the present embodiment, specifically, the honeycomb structure 2 is constituted by the electric resistor 1 of the first embodiment. In FIG. 2, specifically, in a honeycomb cross-sectional view perpendicular to the central axis of the honeycomb structure 2, a plurality of cells 20 adjacent to each other, a cell wall 21 forming the cell 20, and an outer peripheral portion of the cell wall 21. The structure which has the outer peripheral wall 22 which is provided and hold | maintains the cell wall 21 integrally is illustrated. In addition, a well-known structure can be applied to the honeycomb structure 2, and it is not limited to the structure of FIG. FIG. 2 shows an example in which the cell 20 has a square cross section.

本実施形態のハニカム構造体2は、本実施形態の電気抵抗体1を含んで構成されている。そのため、本実施形態のハニカム構造体2は、排ガス浄化触媒を担持させた場合に、排ガス浄化触媒とSi含有粒子とを隔絶しやすい。それ故、本実施形態のハニカム構造体2によれば、排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The honeycomb structure 2 of the present embodiment includes the electric resistor 1 of the present embodiment. Therefore, the honeycomb structure 2 of the present embodiment easily separates the exhaust gas purification catalyst and the Si-containing particles when the exhaust gas purification catalyst is supported. Therefore, according to the honeycomb structure 2 of the present embodiment, Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst can be suppressed.

(実施形態4)
実施形態4の電気加熱式触媒装置について、図3を用いて説明する。図3に例示されるように、本実施形態の電気加熱式触媒装置3は、実施形態3のハニカム構造体2を有している。本実施形態では、具体的には、電気加熱式触媒装置3は、ハニカム構造体2と、ハニカム構造体2のセル壁21に担持された排ガス浄化触媒(不図示)と、ハニカム構造体2の外周壁22に対向配置された一対の電極31、32と、電極31、32に電圧を印加する電圧印加部33とを有している。なお、電気加熱式触媒装置3には、公知の構造を適用することができ、図3の構造に限定されるものではない。
(Embodiment 4)
The electric heating type catalyst apparatus of Embodiment 4 is demonstrated using FIG. As illustrated in FIG. 3, the electrically heated catalyst device 3 of the present embodiment includes the honeycomb structure 2 of the third embodiment. In the present embodiment, specifically, the electrically heated catalyst device 3 includes a honeycomb structure 2, an exhaust gas purification catalyst (not shown) supported on the cell walls 21 of the honeycomb structure 2, and the honeycomb structure 2. A pair of electrodes 31, 32 disposed opposite to the outer peripheral wall 22, and a voltage application unit 33 that applies a voltage to the electrodes 31, 32 are provided. In addition, a well-known structure can be applied to the electrically heated catalyst device 3, and is not limited to the structure of FIG.

本実施形態の電気加熱式触媒装置3は、本実施形態のハニカム構造体2を有している。そのため、本実施形態の電気加熱式触媒装置3は、その使用時に、本実施形態のハニカム構造体2に担持された排ガス浄化触媒のSi被毒を抑制することができる。   The electrically heated catalyst device 3 of the present embodiment has the honeycomb structure 2 of the present embodiment. Therefore, the electric heating catalyst device 3 of the present embodiment can suppress Si poisoning of the exhaust gas purification catalyst carried on the honeycomb structure 2 of the present embodiment during use.

(実験例)
<実験例1>
−試料1−
ホウケイ酸ガラスとSi粒子とカオリンとを29:31:40の質量比で混合した。次いで、この混合物にバインダーとしてメチルセルロースを2質量%添加し、水を加え、混練した。次いで、得られた混合物を押し出し成形機にてペレット状に成形し、焼成した。焼成条件は、Nガス雰囲気下・常圧、焼成温度1300℃、焼成時間30分、昇温速度200℃/時間とした。これにより、ホウケイ酸塩とSi粒子とを含む複合材を準備した。なお、複合材の形状は、5mm×5mm×18mmとした。
(Experimental example)
<Experimental example 1>
-Sample 1-
Borosilicate glass, Si particles, and kaolin were mixed at a mass ratio of 29:31:40. Next, 2% by mass of methylcellulose as a binder was added to the mixture, and water was added and kneaded. Next, the obtained mixture was formed into pellets with an extrusion molding machine and baked. The firing conditions were an N 2 gas atmosphere and normal pressure, a firing temperature of 1300 ° C., a firing time of 30 minutes, and a temperature increase rate of 200 ° C./hour. Thus, a composite material containing borosilicate and Si particles was prepared. The shape of the composite material was 5 mm × 5 mm × 18 mm.

次に、準備した複合材をエッチング液(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド22%水溶液、関東化学社製、「TMAH22」」)に浸漬し、複合材の表層部に含まれるSi含有粒子を選択的に除去した。この際、エッチング温度は、95℃、エッチング時間は4時間とした。これにより、試料1の電気抵抗体を得た。   Next, the prepared composite material is immersed in an etching solution (tetramethylammonium hydroxide 22% aqueous solution, “TMAH22” manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) to selectively remove Si-containing particles contained in the surface layer portion of the composite material. did. At this time, the etching temperature was 95 ° C. and the etching time was 4 hours. As a result, an electric resistor of Sample 1 was obtained.

−試料1C−
試料1におけるエッチング処理前の複合材を、試料1Cの電気抵抗体とした。
-Sample 1C-
The composite material before the etching treatment in Sample 1 was used as the electrical resistor of Sample 1C.

−電気抵抗体の表面観察−
各試料の電気抵抗体の表面を、走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察した。その結果を、図4に示す。図4(a)と図4(b)との比較から示されるように、試料1の電気抵抗体は、表面をエッチング処理したことにより、表層部に多数の気孔100aが存在していることが確認された。エッチング処理に用いたエッチング液は、Siをエッチングできるものである。そのため、この結果から、試料1の電気抵抗体では、表層部のSi粒子が選択的にエッチングされ、除去されたSi粒子の跡より構成された気孔が表層部に多数存在しているといえる。また、試料1の電気抵抗体は、表層部の表面に連通する連通孔を多数含んでいることが確認された。なお、水銀ポロシメーターを用い、各試料の電気抵抗体の気孔分布も測定した。その結果、図5に示されるように、エッチング処理が施された試料1の電気抵抗体は、エッチング処理が施されていない試料1Cの電気抵抗体に比べ、表層部の気孔容積が明らかに増加していることが確認された。この結果からも、試料1の電気抵抗体では、表層部のSi粒子が選択的にエッチングにされ、除去されたSi粒子の跡より構成される気孔が表層部に形成されていることが確認された。
-Surface observation of electrical resistors-
The surface of the electrical resistor of each sample was observed with a scanning electron microscope (SEM). The result is shown in FIG. As shown from the comparison between FIG. 4A and FIG. 4B, the electrical resistor of sample 1 has a large number of pores 100a in the surface layer portion due to the etching process on the surface. confirmed. The etchant used for the etching process can etch Si. Therefore, from this result, it can be said that in the electrical resistor of Sample 1, the surface layer portion Si particles are selectively etched, and a large number of pores composed of traces of the removed Si particles exist in the surface layer portion. Moreover, it was confirmed that the electric resistor of Sample 1 includes a large number of communication holes communicating with the surface of the surface layer portion. In addition, the pore distribution of the electrical resistance body of each sample was also measured using the mercury porosimeter. As a result, as shown in FIG. 5, the electrical resistance body of the sample 1 subjected to the etching process clearly increases the pore volume of the surface layer portion as compared with the electrical resistance body of the sample 1C not subjected to the etching process. It was confirmed that Also from this result, it was confirmed that in the electric resistor of Sample 1, Si particles in the surface layer portion were selectively etched, and pores composed of traces of the removed Si particles were formed in the surface layer portion. It was.

−電気抵抗体の断面観察−
各試料の電気抵抗体の表面に垂直な断面について、Si原子のマッピング像を測定した。その結果を図6に示す。図6(b)に示されるように、本実験からも、試料1の電気抵抗体は、表層部のSi粒子11が選択的にエッチングにされ、除去されたSi粒子11の跡より構成される気孔100aが表層部に形成されたことが確認された。
-Cross-sectional observation of electrical resistor-
A mapping image of Si atoms was measured for a cross section perpendicular to the surface of the electric resistor of each sample. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 6B, also from this experiment, the electric resistor of the sample 1 is composed of the traces of the Si particles 11 that are removed by selectively etching the Si particles 11 in the surface layer portion. It was confirmed that the pores 100a were formed in the surface layer portion.

−電気抵抗体の表層部および内層部におけるSi含有粒子の含有量測定−
上述した測定方法により、試料1の電気抵抗体について、表層部におけるSi含有粒子の含有量、および、内層部におけるSi含有粒子の含有量を測定した。図7(a)に試料1の表層部領域100bを含むSEM像、図7(b)試料1の内層部測定領域101bを含むSEM像を示す。上記測定の結果、SEM像から特定されるSi粒子11の最大径は15μmであった。したがって、本実験例では、電気抵抗体1の表面から内方に向かって15μmまでの深さ領域が表層部100となる。当該表層部100におけるSi含有粒子11の含有量は、2%であった。また、内層部101におけるSi含有粒子11の含有量は、30%であった。本実験例によれば、試料1の電気抵抗体は、表層部に含まれていたSi粒子がエッチング処理によって選択的にエッチングされることにより、表層部におけるSi粒子の含有量<内層部におけるSi粒子の含有量の関係を満たしていることが確認された。
-Measurement of content of Si-containing particles in surface layer portion and inner layer portion of electric resistor-
With the measurement method described above, the content of the Si-containing particles in the surface layer part and the content of the Si-containing particles in the inner layer part of the electrical resistor of Sample 1 were measured. FIG. 7A shows an SEM image including the surface layer region 100b of the sample 1 and FIG. 7B shows an SEM image including the inner layer measurement region 101b of the sample 1. As a result of the measurement, the maximum diameter of the Si particles 11 specified from the SEM image was 15 μm. Therefore, in the present experimental example, the surface layer portion 100 is a depth region up to 15 μm from the surface of the electric resistor 1 inward. The content of the Si-containing particles 11 in the surface layer portion 100 was 2%. The content of the Si-containing particles 11 in the inner layer portion 101 was 30%. According to this experimental example, the electrical resistor of Sample 1 is such that the Si particles contained in the surface layer portion are selectively etched by the etching process, whereby the content of Si particles in the surface layer portion <Si in the inner layer portion. It was confirmed that the relationship of particle content was satisfied.

−電気抵抗体の電気抵抗率の測定−
各試料の電気抵抗体について、電気抵抗率を測定した。なお、電気抵抗率は、5mm×5mm×18mmの角柱サンプルについて、熱電特性評価装置(アルバック理工社製、「ZEM−2」)を用い、四端子法で測定した。図8に示されるように、表層部のSi粒子を選択的にエッチングすることにより、電気抵抗率が1桁程度大きくなった。これは、エッチング処理によって導電性のSi粒子が減少したためである。もっとも、図8に示されるように、試料1の電気抵抗体は、エッチング処理を施すことで電気抵抗率が大きくなったものの、電気加熱式触媒装置におけるハニカム構造体の材料として十分に適用可能な電気抵抗率を有していることが確認された。また、試料1の電気抵抗体は、電気抵抗率の温度依存性が小さく、電気抵抗率がPTC特性を示すことも確認された。
-Measurement of electrical resistivity of electrical resistor-
The electrical resistivity of each sample was measured. In addition, the electrical resistivity was measured by a four-terminal method using a thermoelectric property evaluation apparatus (“ZEM-2” manufactured by ULVAC-RIKO, Inc.) for a prism sample of 5 mm × 5 mm × 18 mm. As shown in FIG. 8, the electrical resistivity was increased by about one digit by selectively etching the Si particles in the surface layer portion. This is because the conductive Si particles are reduced by the etching process. However, as shown in FIG. 8, the electrical resistance of the sample 1 is sufficiently applicable as a material for the honeycomb structure in the electrically heated catalyst device, although the electrical resistivity is increased by performing the etching process. It was confirmed to have electrical resistivity. Moreover, it was also confirmed that the electrical resistor of Sample 1 has a small temperature dependency of electrical resistivity, and the electrical resistivity exhibits PTC characteristics.

本発明は、上記各実施形態、各実験例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、各実施形態、各実験例に示される各構成は、それぞれ任意に組み合わせることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and experimental examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Moreover, each structure shown by each embodiment and each experiment example can be combined arbitrarily, respectively.

1 電気抵抗体
10 ホウケイ酸塩
11 Si含有粒子
100 表層部
101 内層部
2 ハニカム構造体
3 電気加熱式触媒装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric resistor 10 Borosilicate 11 Si containing particle | grains 100 Surface layer part 101 Inner layer part 2 Honeycomb structure 3 Electric heating type catalyst apparatus

Claims (7)

ホウケイ酸塩(10)とSi含有粒子(11)とを含む電気抵抗体(1)であって、
上記電気抵抗体は、上記電気抵抗体の表面を含む表層部(100)と、上記表層部に接し、上記表層部の内側に配置された内層部(101)とを有しており、
上記表層部における上記Si含有粒子の含有量は、上記内層部における上記Si含有粒子の含有量よりも少ない、電気抵抗体(1)。
An electrical resistor (1) comprising borosilicate (10) and Si-containing particles (11),
The electrical resistor has a surface layer part (100) including the surface of the electrical resistor, and an inner layer part (101) disposed in contact with the surface layer part and disposed inside the surface layer part,
The electric resistor (1) in which the content of the Si-containing particles in the surface layer portion is less than the content of the Si-containing particles in the inner layer portion.
上記Si含有粒子は、Si粒子、Fe−Si系粒子、Si−W系粒子、Si−C系粒子、Si−Mo系粒子、および、Si−Ti系粒子からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の電気抵抗体。   The Si-containing particles are at least one selected from the group consisting of Si particles, Fe-Si particles, Si-W particles, Si-C particles, Si-Mo particles, and Si-Ti particles. The electrical resistor according to claim 1, wherein 上記表層部の気孔率は、上記内層部の気孔率よりも大きい、請求項1または2に記載の電気抵抗体。   The electrical resistor according to claim 1 or 2, wherein the porosity of the surface layer portion is larger than the porosity of the inner layer portion. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気抵抗体を含んで構成されている、ハニカム構造体(2)。   Honeycomb structure (2) comprised including the electrical resistor of any one of Claims 1-3. 請求項4に記載のハニカム構造体を有する、電気加熱式触媒装置(3)。   An electrically heated catalyst device (3) comprising the honeycomb structure according to claim 4. ホウケイ酸塩(10)とSi含有粒子(11)とを含む複合材の表層部に含まれるSi含有粒子(11)を選択的に除去し、電気抵抗体(1)を得る、電気抵抗体の製造方法。   The Si-containing particles (11) contained in the surface layer portion of the composite material including the borosilicate (10) and the Si-containing particles (11) are selectively removed to obtain the electric resistor (1). Production method. 上記Si含有粒子の除去方法は、ウェットエッチング処理である、請求項6に記載の電気抵抗体の製造方法。   The method for producing an electrical resistor according to claim 6, wherein the method for removing the Si-containing particles is a wet etching process.
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