JP5134377B2 - ハニカムセグメント及びハニカム構造体 - Google Patents
ハニカムセグメント及びハニカム構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5134377B2 JP5134377B2 JP2007557911A JP2007557911A JP5134377B2 JP 5134377 B2 JP5134377 B2 JP 5134377B2 JP 2007557911 A JP2007557911 A JP 2007557911A JP 2007557911 A JP2007557911 A JP 2007557911A JP 5134377 B2 JP5134377 B2 JP 5134377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- partition wall
- honeycomb
- honeycomb segment
- peripheral wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 264
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 208
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 126
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 80
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 21
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 62
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 62
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 58
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 26
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 25
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 25
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 24
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 24
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 9
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910002060 Fe-Cr-Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical class O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical class [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- -1 hydroxypropoxyl Chemical group 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical class O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical class [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
- B01D46/2429—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the honeycomb walls or cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
- B01D46/24491—Porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
- B01D46/24492—Pore diameter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
- B01D46/24494—Thermal expansion coefficient, heat capacity or thermal conductivity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/6303—Inorganic additives
- C04B35/6316—Binders based on silicon compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0006—Honeycomb structures
- C04B38/0016—Honeycomb structures assembled from subunits
- C04B38/0019—Honeycomb structures assembled from subunits characterised by the material used for joining separate subunits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5076—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
- C04B41/5089—Silica sols, alkyl, ammonium or alkali metal silicate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
- B01D46/2498—The honeycomb filter being defined by mathematical relationships
-
- B01J35/56—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3826—Silicon carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5463—Particle size distributions
- C04B2235/5472—Bimodal, multi-modal or multi-fraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24149—Honeycomb-like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24149—Honeycomb-like
- Y10T428/24157—Filled honeycomb cells [e.g., solid substance in cavities, etc.]
Description
本発明は、ハニカムセグメント、及びこのハニカムセグメントの複数が接合材によって一体的に接合されたハニカム構造体に関する。さらに詳しくは、排ガス用の捕集フィルタ、中でも、ディーゼルエンジンの排ガス中の粒子状物質（パティキュレート）等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として有用な、使用時及び再生時における熱応力によるクラック等の欠陥の発生が有効に防止され、優れた耐久力を有するとともに、触媒コンバータに用いられた場合、担持触媒の使用量の低減によるコストの低減が可能なハニカムセグメント及びハニカム構造体に関する。
ハニカム構造体が、排ガス用の捕集フィルタとして、例えば、ディーゼルエンジン等からの排ガスに含まれている粒子状物質（パティキュレート）を捕捉して除去するために、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として、ディーゼルエンジンの排気系等に組み込まれて用いられている。このようなハニカム構造体は、使用時（パティキュレートを捕捉して除去する時）及び再生時（フィルタ内部に経時的に堆積したパティキュレートによる圧力損失の増大を取り除くためフィルタ内部に堆積したパティキュレートを燃焼させて除去する時）において、ハニカム構造体全体における温度上昇が不均一になり易く、局所的な高温化に伴う熱応力によってクラック等の欠陥が発生するという不都合があった。このような不都合を解消する観点から、複数のハニカムセグメントを、接合材を介して互いの接合面で一体的に接合させたハニカムセグメント接合体として構成することにより熱応力を低減したハニカム構造体が提案されている。
しかし、このようなハニカム構造体は、ハニカムセグメントと接合材間の接着力がいまだ十分でなく、両者の界面から剥離が生じたりヒビが入るなどの接着欠陥となる場合があった。このような問題を解決するために、ハニカムセグメントと接合材との間に下地層や中間層を設け、接着力の向上や、界面での応力緩和を図ることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、ハニカム構造体をＤＰＦとして用いてスートを捕集しＤＰＦを再生すると、捕集したスートの燃焼によりＤＰＦの温度が上昇し、この際に生じる熱応力によりクラックが発生する場合があった。特に、ＤＰＦの圧損を低下させようとしてハニカム構造体を高気孔率化すると、熱伝導率、熱容量が低下し、ハニカム構造体における温度分布が不均一になりやすく、その際に生じる熱応力によりクラックが発生する場合があった。さらに、一般に、ハニカム構造体を触媒担体やＤＰＦ等に用いる場合、触媒スラリーを用いて触媒を隔壁に担持させるが、その際、触媒スラリーが外壁の内面から外面に向かい浸透し、さらにスラリーの媒液のみが接合材の内部に浸透することで、外壁と接合材との界面で触媒が濃縮するという問題があった。
特開２００３−１５５９０８号公報
国際公開第２００３／０４８０７２号パンフレット
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、排ガス用の捕集フィルタ、中でも、ディーゼルエンジンの排ガス中の粒子状物質（パティキュレート）等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として有用な、使用時及び再生時における熱応力によるクラック等の欠陥の発生が有効に防止され、優れた耐久力を有するとともに、触媒コンバータに用いられた場合、担持触媒の使用量の低減によるコストの低減が可能なハニカムセグメント及びハニカム構造体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明によって、下記のハニカムセグメントが提供される。
［１］二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体の全体形状の一部の形状を有し、接合材によって一体的に接合されて前記ハニカム構造体を構成し得るとともに、前記セルが形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁と、前記内部隔壁を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁とを備えたハニカムセグメントであって、前記外周壁の前記第２の細孔の内部に、前記第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、前記粒子及び前記外周壁の前記第２の細孔の内部、並びに／又は前記粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなり、前記外周壁の気孔率と前記内部隔壁の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であるハニカムセグメント。
［１］二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体の全体形状の一部の形状を有し、接合材によって一体的に接合されて前記ハニカム構造体を構成し得るとともに、前記セルが形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁と、前記内部隔壁を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁とを備えたハニカムセグメントであって、前記外周壁の前記第２の細孔の内部に、前記第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、前記粒子及び前記外周壁の前記第２の細孔の内部、並びに／又は前記粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなり、前記外周壁の気孔率と前記内部隔壁の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であるハニカムセグメント。
［２］前記粒子の粒径が、前記外周壁の細孔径の、１／１００〜１／２である前記［１］に記載のハニカムセグメント。
［３］前記結合材が、８００℃以下の熱処理で結合力を発現する前記［１］又は［２］に記載のハニカムセグメント。
［４］前記外周壁の熱伝導率が、前記内部隔壁の熱伝導率よりも大きい前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカムセグメント。
［５］前記外周壁の熱伝導率と前記内部隔壁の熱伝導率との比の値が、１．１以上である前記［４］に記載のハニカムセグメント。
［６］前記外周壁の熱容量が、前記内部隔壁の熱容量よりも大きい前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカムセグメント。
［７］前記外周壁の熱容量と前記内部隔壁の熱容量との比の値が、１．０５以上である前記［６］に記載のハニカムセグメント。
［８］前記外周壁の曲げ強度が、前記内部隔壁の曲げ強度よりも大きい前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカムセグメント。
［９］前記外周壁の曲げ強度と前記内部隔壁の曲げ強度との比の値が、１．１以上である前記［８］に記載のハニカムセグメント。
［１０］前記［１］〜［９］のいずれかに記載のハニカムセグメントを接合してなるハニカム構造体。
以上説明したように、本発明によって、排ガス用の捕集フィルタ、中でも、ディーゼルエンジンの排ガス中の粒子状物質（パティキュレート）等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として有用な、使用時及び再生時における熱応力によるクラック等の欠陥の発生が有効に防止され、優れた耐久力を有するとともに、触媒コンバータに用いられた場合、担持触媒の使用量の低減によるコストの低減が可能なハニカムセグメント及びハニカム構造体が提供される。
１：ハニカム構造体、２：ハニカムセグメント、４：外周コート層、５：セル、６：内部隔壁、７：充填材、８：外周壁、９：接合材、１０：ハニカムセグメント接合体、１１：外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
図１〜４に示すように、本発明の第１の実施の形態のハニカムセグメント２は、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されたハニカム構造体１の全体形状の一部の形状を有し、接合材９によって一体的に接合されてハニカム構造体１を構成し得るとともに、セル５が形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁６と、内部隔壁６を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁８とを備えたハニカムセグメント２であって、外周壁８の第２の細孔の内部に、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周壁８の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなることを特徴とするものである。
このようなハニカムセグメント２は、接合材９によって接合されてハニカム構造体を形成することができる。例えば、ハニカム構造体１の中心軸に対して垂直な平面で切断した全体の断面形状が、円形、楕円形、レーシングトラック形又はそれらが一部変形した形状となるように研削加工され、必要に応じて外周面が外周コート層４によって被覆される。このハニカム構造体１をＤＰＦとして用いる場合、ディーゼルエンジンの排気系等に配置することにより、ディーゼルエンジンから排出されるスートを含む粒子状物質（パティキュレート）を捕捉することができる。なお、図１においては、一つのハニカムセグメント２においてのみ、セル５及び内部隔壁６を示している。それぞれのハニカムセグメント２は、図３、４に示すように、ハニカム構造体１（ハニカムセグメント接合体１０）（図１参照）の全体構造の一部を構成する形状を有するとともに、ハニカム構造体１（図１参照）の中心軸に対して垂直な方向に組み付けられることによって全体構造を構成することになる形状を有している。セル５はハニカム構造体１の中心軸方向に互いに並行するように配設されており、隣接しているセル５におけるそれぞれの端部が交互に充填材７によって目封じされている。
所定のセル５（流入セル）においては、図３、４における左端部側が開口している一方、右端部側が充填材７によって目封じされており、これと隣接する他のセル５（流出セル）においては、左端部側が充填材７によって目封じされるが、右端部側が開口している。このような目封じにより、図２に示すように、ハニカムセグメント２の端面が市松模様状を呈するようになる。このような複数のハニカムセグメント２が接合されたハニカム構造体１を排ガスの排気系内に配置した場合、排ガスは図４における左側から各ハニカムセグメント２のセル５内に流入して右側に移動する。
図４においては、ハニカムセグメント２の左側が排ガスの入口となる場合を示し、排ガスは、目封じされることなく開口しているセル５（流入セル）からハニカムセグメント２内に流入する。セル５（流入セル）に流入した排ガスは、多孔質の隔壁６を通過して他のセル５（流出セル）から流出する。そして、隔壁６を通過する際に排ガス中のスートを含む粒子状物質（パティキュレート）が隔壁６に捕捉される。このようにして、排ガスの浄化を行うことができる。このような捕捉によって、ハニカムセグメント２の内部にはスートを含む粒子状物質（パティキュレート）が経時的に堆積して圧力損失が大きくなるため、スート等を燃焼させる再生が行われる。なお、図２〜４には、全体の断面形状が正方形のハニカムセグメント２を示すが、四角形又はそれが一部変形した形状であっても、三角形、六角形等の形状であってもよい。また、セル５の断面形状も、多角形、円形、楕円形、レーシングトラック形又はそれらが一部変形した形状であってもよい。
ハニカムセグメント２の材料としては強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系金属からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。中でも、炭化珪素又は珪素−炭化珪素系複合材料が好ましい。
本実施の形態におけるハニカムセグメント２は、内部隔壁６と、外周壁８とを備えており、外周壁８の第２の細孔の内部に、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周壁８の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されているものである。なお、ここで外周壁８とは、内部隔壁６を囲繞するように配置され、ハニカムセグメント２のセル５のうちの最外周セル５ａを囲繞する壁をいう。
このように構成することによって、ハニカムセグメント２のうちスート捕集に寄与しない外周壁８部分に粒子及び結合材からなる充填組成物を充填し、高熱伝導率、高熱容量かつ高強度化することができる。このことから、ハニカム構造体作製時のクラックの発生を抑制したり、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することができる。同様に、後述するハニカム構造体の外周加工面を充填組成物で充填し、高熱伝導率、高熱容量かつ高強度化することで、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することができる。また、外周壁やハニカム構造体の外周加工面を充填組成物で充填する（修飾する）ことで、触媒担持時の触媒スラリーの外壁内面から外面への浸透が抑制され、外壁と接合層との界面での触媒成分の濃縮を抑制することができる。このような触媒成分の濃縮の抑制により、触媒層を起点とするクラックの抑制、使用する触媒量の低減による低コスト化が可能となる。
充填組成物は、上述の材料のうちから選択した同一の材料で構成してもよく、異なった材料で構成してもよい。異なった材料で構成する場合は、例えば、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、窒化珪素、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系金属などのようにハニカムセグメントの材料として好適な材料を、強度、耐熱性、熱伝導性の観点から適宜選択することができる。
本実施の形態に用いられる充填組成物において、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する「粒子」としては、ＳｉＣ、アルミナ粉末等の無機粒子、アルミノシリケート質繊維等の酸化物繊維、ガラス粒子等を挙げることができる。また、粒子及び外周壁８の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な「結合材」としては、例えば、シリカゾル水溶液等のコロイド状酸化物、モンモリロナイトなどの層状の粘土化合物を挙げることができる。配合比は、「粒子」、「結合材」の種類、修飾するハニカムセグメントの材質、気孔径により異なるが、粒子と外周壁の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることができる量であれば良い。充填組成物は、上述の粒子及び結合材を混合し、水を加え、ミキサーを用いて３０分間程度撹拌することによって調製することができる。また、調製に際して、分散剤、消泡剤を適宜加えても良い。
本実施の形態においては、粒子の粒径が、外周壁８の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましい。１／１００未満であると、充填される粒子が細孔径に対し小さすぎ細孔内に充分充填することができない（保持できず、素通りしてしまう）ことがあり、１／２を超えると、充填される粒子が細孔径に対し大きすぎ細孔内に充填することができない（入らない）ことがある。
また、本実施の形態においては、結合材が、８００℃以下の熱処理で結合力を発現するものであることが、省エネルギーの観点から好ましい。特に本実施形態のハニカムセグメントは、複数個のハニカムセグメントを組み合わせ、外周部を所定形状に加工したのち、一体化するため外周をコートして用いる。特に外周コート材の硬化温度以下の温度で結合力が発現すれば、修飾と一体化のための外周コート処理の熱処理が同時に行うことができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さいことが、外周壁の熱伝導率向上、熱容量向上、強度向上の観点から必要である。
また、本実施の形態においては、外周壁８の気孔率と内部隔壁８の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であることが、外周壁の熱伝導率向上、熱容量向上、強度向上の観点から必要である。外周壁８の気孔率と内部隔壁８の気孔率との比の値が、０．９７より大きいと修飾による効果が発現せず、０．５０より小さくするには複数回のスラリー塗布、熱処理が必要となり、修飾に多大な労力を必要とするため好ましくない。なお、修飾を行うには、「粒子」、「結合材」を水に希釈したスラリーを使用することが好ましい。「粒子」及び「結合材」を外周壁の細孔内に充填するためには、流動性を有する必要があり、外周壁８の気孔率と内部隔壁８の気孔率との比の値が０．５０より小さくなるようにするには、複数回の熱処理、修飾が必要となり多大な労力を必要とする。
また、本実施の形態においては、外周壁８の熱伝導率は、内部隔壁６の熱伝導率よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。また、熱伝導率の高い粒子を充填組成物として用いることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の熱伝導率と内部隔壁６の熱伝導率との比の値は、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の熱容量は、内部隔壁６の熱容量よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率を、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。また熱容量を大きくする方法として、密度の大きな充填粒子を用いたり、比熱の大きな充填粒子を用いることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の熱容量と内部隔壁６の熱容量との比の値は、１．０５以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の曲げ強度は、内部隔壁６の曲げ強度よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。
さらに、本実施の形態においては、外周壁８の曲げ強度と内部隔壁６の曲げ強度との比の値が、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
第２の実施の形態であるハニカムセグメントの製造方法は、第１の実施の形態であるハニカムセグメントを製造する方法であって、坏土を、所定形状のハニカムセグメント１に成形し又は得られた成形体を焼成して、得られた成形体又は焼成体の、外周壁８の第２の細孔の内部に、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周壁の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物を配設することを特徴とするものである。具体的には、上述の材料から適宜選択したものに、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等のバインダー、界面活性剤、溶媒としての水等を添加して、可塑性の坏土とし、この坏土を上述の形状となるように押出成形し、次いで、マイクロ波、熱風等によって乾燥した後、焼結し、得られた焼結体の外周壁８に、上述の充填組成物を外周壁８上に残存しないように塗布、乾燥し、７００℃程度の熱処理をすることにより行うことができる。
セル５の目封じに用いる充填材７としては、ハニカムセグメント２と同様な材料を用いることができる。充填材７による目封じは、目封じをしないセル５をマスキングした状態で、ハニカムセグメント２の端面をスラリー状の充填材７に浸漬することにより開口しているセル５に充填することにより行うことができる。充填材７の充填は、ハニカムセグメント２の成形後における焼成前に行っても、焼成後に行ってもよいが、焼成前に行うことの方が、焼成工程が１回で終了するため好ましい。
なお、修飾材を施与する方法に特に制限はなく、例えば、スプレー法；ローラー、ハケ、筆等による塗布；ディッピング法等により施与することができる。また、接合層・外周コート層を次工程で形成し、これらの層とハニカムセグメントが強く接合するためには、修飾部位（セグメント外周壁内、加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁））以外には存在しないよう過剰な修飾材を取り除くことが好ましい。過剰な修飾材を取り除くことで、アンカー効果により接合時に十分な強度を示すことが可能となる。
本発明の第３の実施の形態のハニカム構造体１は、第１の実施の形態の外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２又は第２の実施の形態のハニカムセグメントの製造方法によって得られた外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２を接合材９で接合して得られるものである。
具体的には、外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２の外周面にスラリー状の接合材９を塗布し、所定の立体形状（ハニカム構造体１の全体構造）となるように複数のハニカムセグメント２を組み付け、この組み付けた状態で圧着した後、加熱乾燥する。このようにして、複数のハニカムセグメント２が一体的に接合された接合体１０が作製される。その後、接合体１０の外周面を外周コート層４で覆うことで図２に示すハニカム構造体１が作製される。また、必要に応じて、この接合体１０の外周を所定の形状に研削加工し、その外周面を外周コート層４で覆うことで図１に示すハニカム構造体１を作製することもできる。
本発明に用いられる接合材９は、ハニカムセグメント２の外周面に塗布されて、ハニカムセグメント２を接合するように機能する。接合体１０の形成は、例えば、ハニカムセグメント２の作製の後、ハニカムセグメント２の外周面にスラリー状の接合材９を塗布し、所定の立体形状（ハニカム構造１の全体構造）となるように複数のハニカムセグメント２を組み付け、この組み付けた状態で圧着した後、加熱乾燥するようにして行うことを挙げることができる。この場合、塗布は隣接しているそれぞれのハニカムセグメント２の外周面に行ってもよいが、隣接したハニカムセグメント２の相互間においては、対応した外周面の一方に対してだけ行ってもよい。また、ハニカムセグメント２の外周壁８に充填組成物を充填し、強度を向上させているので、所定の立体形状になるように組み付ける際に、接合材を塗布し強い荷重で圧着、加熱乾燥しても、セグメントの破壊等生ずることなく、ハニカム構造体を得ることができる。
本実施の形態に用いられる接合材９としては、無機繊維、無機バインダー、有機バインダー及び無機粒子から構成されてなるものを好適例として挙げることができる。具体的には、無機繊維としては、例えば、アルミノシリケート及びアルミナ等の酸化物繊維、その他の繊維（例えば、ＳｉＣ繊維）等を挙げることができる。無機バインダーとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、粘土等を挙げることができる。有機バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）等を挙げることができる。無機粒子としては、例えば、炭化珪素、窒化珪素、コージェライト、アルミナ、ムライト等のセラミックスを挙げることができる。
外周コート層４は、ハニカムセグメント２の接合体（接合体１０）の外周面に塗布されて、ハニカムセグメント２の接合体の外周面を保護するように機能する。外周コート層４の厚さは、例えば、０．１〜１．５ｍｍの範囲で適宜選択される。
外周コート層４は塗布後、熱処理により乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得ることができる。
外周コート層４は塗布後、熱処理により乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得ることができる。
本発明の第４の実施の形態のハニカム構造体１は、全体形状の一部の形状を有するハニカムセグメント２（外周壁８は修飾されていない）が接合材９によって一体的に接合され、この接合体の外周が所定形状に加工されることによって、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁６と、内部隔壁６を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁８と、外周部の加工により最外周となる外周加工面に接する多数の第３の細孔を有する内部隔壁（外周内部隔壁）１１とを備えるように構成されたハニカム構造体１であって、外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部に、第３の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなることを特徴とするものである。
すなわち、上述の第３の実施の形態のハニカム構造体１は、外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２を接合材９によって接合して構成したものであるのに対して、この第４の実施の形態のハニカム構造体１は、外周壁８が修飾されていないハニカムセグメント２を接合材９によって接合してから、外周部の加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁）１１を修飾したものであることの違いを有するが、他の構成は第３の実施の形態のハニカム構造体１の場合と同様である。図５に、第４の実施の形態のハニカム構造体１の構成を示す。また、外周内部隔壁１１とは、接合体１０の外周部の加工により最外周となる外周加工面に接する内部隔壁であって、外周加工によりセル（四方を内部隔壁で囲まれている）を形成しなくなった残りの内部隔壁のことをいう。
本実施の形態においては、粒子の粒径が、外周内部隔壁１１の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましい。１／１００未満であると、充填される粒子が細孔径に対し小さすぎ細孔内に充分充填することができない（保持できず、素通りしてしまう）ことがあり、１／２を超えると、充填される粒子が細孔径に対し大きすぎ細孔内に充填することができない（入らない）ことがある。
また、本実施の形態においては、結合材が、８００℃以下の熱処理で結合力を発現するものであることが、省エネルギーの観点から好ましい。特に本実施形態のハニカムセグメントは、複数個のハニカムセグメントを組み合わせ、外周部を所定形状に加工したのち、一体化するため外周をコートして用いる。特に外周コート材の硬化温度以下の温度で結合力が発現すれば、修飾と一体化のための外周コート処理の熱処理が同時に行うことができる。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さいことが、外周壁の熱伝導率向上、熱容量向上、強度向上の観点から好ましい。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であることが、外周壁の熱伝導率向上、強度向上の観点から好ましい。外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．９７より大きいと修飾による効果が発現せず、０．５０より小さくするには複数回のスラリー塗布、熱処理が必要となり、修飾に多大な労力を必要とするため好ましくない。なお、修飾を行うには、「粒子」、「結合材」を水に希釈したスラリーを使用することが好ましい。「粒子」及び「結合材」を外周壁の細孔内に充填するためには、流動性を有する必要があり、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が０．５０より小さくなるようにするには、複数回の熱処理、修飾が必要となり多大な労力を必要とする。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の熱伝導率は、内部隔壁６の熱伝導率よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さいくすることを挙げることができる。また、熱伝導率の高い粒子を充填組成物として用いることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の熱伝導率と内部隔壁６の熱伝導率との比の値は、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の熱容量は、内部隔壁６の熱容量よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率を、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。また熱容量を大きくする方法として，密度の大きな充填粒子を用いたり，比熱の大きな充填粒子を用いることができる。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の熱容量と内部隔壁６の熱容量との比の値は、１．０５以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の曲げ強度は、内部隔壁６の曲げ強度よりも大きいことが，スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さいくすることを挙げることができる。
さらに、本実施の形態においては、外周内部隔壁１１の曲げ強度と内部隔壁６の曲げ強度との比の値が、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
第５の実施の形態であるハニカム構造体の製造方法は、第４の実施の形態であるハニカム構造体を製造する方法であって、坏土を、ハニカムセグメント２の形状に成形し又は得られた成形体を焼成して、得られたハニカムセグメント２（第４の実施の形態で用いられる外周壁８が修飾されていないハニカムセグメント２）としての成形体又は焼成体を接合材によって一体的に接合し、得られた接合体の外周を所定形状に加工し、次いで、外周部の加工により最外周となる外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）１１の第３の細孔の内部に、第３の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物を配設することを特徴とするものである。
すなわち、上述の第２の実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２を接合材９によって接合するものであるのに対して、この第５の実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、外周壁８が修飾されていないハニカムセグメント２を接合材９によって接合してから、外周部の加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁）１１を修飾するものであることの違いを有するが、他の構成は第２の実施の形態のハニカム構造体の製造方法の場合と同様である。
第６の実施の形態のハニカム構造体１は、第３の実施の形態のハニカム構造体（外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２が用いられている）の外周を所定形状に加工し、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁６と、内部隔壁６を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁８と、外周部の加工により最外周となる外周加工面に接する多数の第３の細孔を有する内部隔壁（外周内部隔壁）１１とを備えるように構成されたハニカム構造体１であって、外周壁８の第２の細孔の内部に、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周壁８の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設され、かつ，さらに外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部に、第３の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなることを特徴とするものである。
すなわち、上述の第４の実施の形態のハニカム構造体１は、外周壁８が修飾されていないハニカムセグメント２を接合材９によって接合してから、外周部の加工により最外周となった内部隔壁１１を修飾したものであるのに対し、この第６の実施の形態のハニカム構造体１は、外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２を接合材９によって接合して構成したものの外周部の加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁）１１をさらに修飾したものであることにおいて違いを有するが、他の構成は第４の実施の形態のハニカム構造体１の場合と同様である。図５において、第４の実施の形態のハニカム構造体１では外周壁８が修飾されておらず、第６の実施の形態のハニカム構造体１では外周壁８が修飾されていることのみ相違する。
本実施の形態においては、粒子の粒径が、外周壁８の細孔径及び外周内部隔壁１１の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましい。１／１００未満であると、充填される粒子が細孔径に対し小さすぎ細孔内に充分充填することができない（保持できず、素通りしてしまう）ことがあり、１／２を超えると、充填される粒子が細孔径に対し大きすぎ細孔内に充填することができない（入らない）ことがある。
また、本実施の形態においては、結合材が、８００℃以下の熱処理で結合力を発現するものであることが、省エネルギーの観点から好ましい。特に本実施形態のハニカムセグメントは、複数個のハニカムセグメントを組み合わせ、外周部を所定形状に加工したのち、一体化するため外周をコートして用いる。特に外周コート材の硬化温度以下の温度で結合力が発現すれば、修飾と一体化のための外周コート処理の熱処理を同時に行うことができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８及び外周内部隔壁１１の気孔率が、それぞれ内部隔壁６の気孔率よりも小さいことが、外周壁８と外周内部隔壁１１の熱伝導率向上、強度向上の観点から好ましい。
また、本実施の形態においては、外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率の比の値と、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であることが、外周壁８と外周内部隔壁１１の熱伝導率向上、熱容量向上、強度向上の観点から好ましい。外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率の比の値と、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．９７より大きいと修飾による効果が発現せず、０．５０より小さくするには複数回のスラリー塗布、熱処理が必要となり、修飾に多大な労力を必要とするため好ましくない。なお、修飾を行うには、「粒子」、「結合材」を水に希釈したスラリーを使用することが好ましい。「粒子」及び「結合材」を外周壁の細孔内に充填するためには、流動性を有する必要があり、外周壁８の気孔率値と内部隔壁６の気孔率の比の値と、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値を０．５０より小さくなるようにするには、複数回の熱処理、修飾が必要となり多大な労力を必要とする。
また、本実施の形態においては、外周壁８と外周内部隔壁１１の熱伝導率は、内部隔壁６の熱伝導率よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８と外周内部隔壁１１の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さいくすることを挙げることができる。また、熱伝導率の高い粒子を充填組成物として用いることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８の熱伝導率と内部隔壁６に熱伝導率との比の値と、外周内部隔壁１１の熱伝導率と内部隔壁６の熱伝導率との比の値は、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８の気孔率と内部隔壁６の気孔率の比の値と、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８と外周内部隔壁１１の熱容量は、内部隔壁６の熱容量よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８と外周内部隔壁１１の気孔率を、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。また熱容量を大きくする方法として、密度の大きな充填粒子を用いたり、比熱の大きな充填粒子を用いることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８及び外周内部隔壁１１の熱容量と内部隔壁６の熱容量との比の値は、１．０５以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８及び外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
また、本実施の形態においては、外周壁８と外周内部隔壁１１の曲げ強度は、内部隔壁６の曲げ強度よりも大きいことが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周壁８と外周内部隔壁１１の気孔率が、内部隔壁６の気孔率よりも小さくすることを挙げることができる。
さらに、本実施の形態においては、外周壁８の曲げ強度と内部隔壁６の曲げ強度の比の値と、外周内部隔壁１１の曲げ強度と内部隔壁６の曲げ強度との比の値が、１．１以上であることが、スート再生時に生じる熱応力によるクラックの発生を抑制することから好ましい。このように構成するためには、例えば、外周内部隔壁１１の気孔率と内部隔壁６の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７となるようにすることを挙げることができる。
第７の実施の形態であるハニカムセグメントの製造方法は、第６の実施の形態であるハニカム構造体を製造する方法であって、ハニカム構造体（外周壁８が修飾されたハニカムセグメント２が用いられている）の外周を所定形状に加工し、二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセル５が形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁６と、内部隔壁６を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁８と、外周部の加工により最外周となる外周加工面に接する多数の第３の細孔を有する内部隔壁（外周内部隔壁）１１とを備えるように構成されたハニカム構造体１であって、外周壁８の第２の細孔の内部に、第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周壁８の第２の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されかつ、さらに外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部に、第３の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、粒子及び外周内部隔壁１１の第３の細孔の内部、並びに／又は粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物を配設することを特徴とするものである。
すなわち、上述の第５の実施の形態のハニカム構造体に製造方法は、外周壁８が修飾されていないハニカムセグメント２を接合材９によって接合してから、外周部の加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁）１１を修飾するものであるのに対して、この第７の実施の形態のハニカム構造体の製造方法は、外周壁８が修飾されているハニカムセグメント２を接合材９によって接合してから、外周部の加工により最外周となった内部隔壁（外周内部隔壁）１１をさらに修飾するものであることの違いを有するが、他の構成は第５の実施の形態のハニカム構造体の製造方法の場合と同様である。
なお、上記したように、８００℃以下の熱処理温度で結合力を発現するハニカムセグメントを提案しているが、その熱処理温度を８００℃〜１４００℃にすることも効果的である。これは、熱処理温度を８００℃〜１４００℃にすることにより、結合材成分の結晶相が変化し、修飾部の強度をより高強度化できるためである。また、８００℃〜１４００℃の温度範囲での熱処理は、後述する酸化処理工程と兼ねることができるため、ハニカムセグメントを修飾する場合には、省エネルギーの観点からも好ましい。
酸化処理とは、炭化珪素質ハニカム構造体にアルミナやセリアを含有した触媒が担持された炭化珪素質触媒体が、再生時等において、高温に曝されても白色化したり破損を生じることのない様、多孔質ハニカム構造体の表面に、珪素を含む酸化物を含有した皮膜を介在させる方法で、耐熱性に優れた炭化珪素質触媒体及びその製造法として提案されている。具体的にいうと、酸素及び水蒸気含有雰囲気下で、８００〜１４００℃の温度範囲で熱処理を行うことにより上記皮膜を形成することができる。
第８の実施の形態である触媒コンバータ（図示せず）は、上述のいずれかのハニカム構造体、又は上述のいずれかのハニカム構造体の製造方法によって得られたハニカム構造体に、触媒成分が担持された触媒コンバータであって、触媒成分が、接合材９の内部及び接合材９とハニカムセグメント２の界面、外周コート層４の内部及び外周コート層４と加工により外周となったセグメントの界面に存在しないように担持されたものである。このように構成することによって、実使用において排ガスと接しない部分への触媒担持が抑制でき使用量の低減によるコストの低減と、外壁と接合材界面での触媒成分の濃縮が防止でき触媒の濃縮部を起点とするクラック発生を抑制することができる。触媒の具体例としては、（１）ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒、（２）ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒、（３）ＮＯＸ選択還元用ＳＣＲ触媒、（４）ＮＯＸ吸蔵触媒等を挙げることができる。
ガソリンエンジン排ガス浄化三元触媒は、ハニカム構造体（ハニカム担体）の隔壁を被覆する担体コートと、この担体コートの内部に分散担持される貴金属とを含むものである。担体コートは、例えば、活性アルミナにより構成されている。また、担体コートの内部に分散担持される貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、若しくはＰｄ、又はこれらを組み合わせたものを好適例として挙げることができる。さらに、担体コートには、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニア、シリカ等の化合物、又はこれらを組み合わせた混合物が含有される。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。
ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン排ガス浄化用の酸化触媒には、貴金属が含有される。この貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、及びＰｄからなる群より選択される一種以上が好ましい。なお、貴金属の合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、０．１７〜７．０７ｇとすることが好ましい。また、ＮＯＸ選択還元用ＳＣＲ触媒は、金属置換ゼオライト、バナジウム、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものである。
ＮＯＸ吸蔵触媒には、アルカリ金属、及び／又はアルカリ土類金属が含有される。アルカリ金属としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉを挙げることができる。アルカリ土類金属としては、Ｃａを挙げることができる。なお、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、及びＣａの合計量を、ハニカム構造体の体積１リットル当り、５ｇ以上とすることが好ましい。
本実施の形態の触媒コンバータは、上述のハニカム構造体に、従来公知の方法に準じた製造方法に従って、触媒を担持することにより製造することができる。具体的には、先ず、触媒を含有する触媒スラリーを調製する。次いで、この触媒スラリーを、吸引法等の方法により、ハニカム構造体の隔壁の細孔表面にコートする。その後、室温又は加熱条件下で乾燥することによって、製造することができる。
第９の実施の形態である触媒コンバータの製造方法は、第８の実施の形態である触媒コンバータを製造する方法であって、上述のいずれかのハニカム構造体、又は上述のいずれかのハニカム構造体の製造方法によって得られたハニカム構造体に、排ガスが接触する部分のみに触媒成分を担持するものである。このように構成することによって、使用量の低減によるコストの低減と、外壁と接合材界面での触媒成分の濃縮が防止でき触媒の濃縮部を起点とするクラック発生を抑制することができる。
また、ハニカムセグメント接合体作製時には、端面部に隔壁厚さを超えるような微小なクラック（０．３〜５ｍｍ）が発生するという問題もある。クラック発生として、乾燥時や熱処理時の応力発生によるクラック、作業者による取り扱い起因のクラック、ハニカムセグメント積層体作製時の外部からの加圧によるクラック等が考えられる。上記したように、外周壁を修飾することにより、ハニカムセグメントの外周壁部端部の強度が向上するため、接合、加工、検査、移載などの作業時の作業者の取り扱い起因によるクラックを抑制できる。またクラックが発生しやすい部位自体の強度が向上するため、外部から応力が加わってもクラックの発生が抑制できる。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
［ハニカムセグメントの作製］
ハニカムセグメント原料として、ＳｉＣ粉末及び金属Ｓｉ粉末を８０：２０の質量割合で混合し、これに造孔材、有機バインダー、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製した。この坏土を押出成形し、乾燥して隔壁の厚さが３１０μｍ、セル密度が約４６．５セル／ｃｍ２（３００セル／平方インチ）、断面が一辺３５ｍｍの正四角形、長さが１５２ｍｍのハニカムセグメント成形体を得た。このハニカムセグメント成形体を、端面が市松模様状を呈するように、セルの両端面を目封じした。すなわち、隣接するセルが、互いに反対側の端部で封じられるように目封じを行った。目封じ材としては、ハニカムセグメント原料と同様な材料を用いた。セルの両端面を目封じし、乾燥させた後、大気雰囲気中約４００℃で脱脂し、その後、Ａｒ不活性雰囲気で約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させた、多孔質構造を有するハニカムセグメントを得た。坏土に加える造孔材の大きさ、添加量を変化させ、気孔率等特性の異なるハニカムセグメントを作製した。また、ハニカムセグメントＡを含酸素雰囲気で１２５０℃の熱処理を施してハニカムセグメントＣを作製した。表１に得られたハニカムセグメントの特性を示す。
ハニカムセグメント原料として、ＳｉＣ粉末及び金属Ｓｉ粉末を８０：２０の質量割合で混合し、これに造孔材、有機バインダー、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作製した。この坏土を押出成形し、乾燥して隔壁の厚さが３１０μｍ、セル密度が約４６．５セル／ｃｍ２（３００セル／平方インチ）、断面が一辺３５ｍｍの正四角形、長さが１５２ｍｍのハニカムセグメント成形体を得た。このハニカムセグメント成形体を、端面が市松模様状を呈するように、セルの両端面を目封じした。すなわち、隣接するセルが、互いに反対側の端部で封じられるように目封じを行った。目封じ材としては、ハニカムセグメント原料と同様な材料を用いた。セルの両端面を目封じし、乾燥させた後、大気雰囲気中約４００℃で脱脂し、その後、Ａｒ不活性雰囲気で約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させた、多孔質構造を有するハニカムセグメントを得た。坏土に加える造孔材の大きさ、添加量を変化させ、気孔率等特性の異なるハニカムセグメントを作製した。また、ハニカムセグメントＡを含酸素雰囲気で１２５０℃の熱処理を施してハニカムセグメントＣを作製した。表１に得られたハニカムセグメントの特性を示す。
［特性の評価方法］
なお、特性の評価は、修飾後の外周壁、外周内部隔壁等における評価方法も同様に行うことができる。
気孔率：ハニカムセグメントから隔壁厚みの平板を切り出し、アルキメデス法で測定した。
平均細孔径：ハニカムセグメントから所定形状（□５×１５ｍｍ）を切り出し、水銀ポロシメーターで測定した。
熱伝導率：ハニカムセグメントから所定形状（□１０ｍｍ）を切り出し、ＪＩＳ Ｒ１６１１記載の方法に準拠し、レーザーフラシュ熱定数測定装置で測定した。
熱容量：比熱にかさ密度を乗じて単位体積あたりの隔壁の熱容量とした。
強度：ハニカムセグメントから所定形状（０．３×４×４０ｍｍ）を切り出し、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠した３点曲試験により測定した。
なお、特性の評価は、修飾後の外周壁、外周内部隔壁等における評価方法も同様に行うことができる。
気孔率：ハニカムセグメントから隔壁厚みの平板を切り出し、アルキメデス法で測定した。
平均細孔径：ハニカムセグメントから所定形状（□５×１５ｍｍ）を切り出し、水銀ポロシメーターで測定した。
熱伝導率：ハニカムセグメントから所定形状（□１０ｍｍ）を切り出し、ＪＩＳ Ｒ１６１１記載の方法に準拠し、レーザーフラシュ熱定数測定装置で測定した。
熱容量：比熱にかさ密度を乗じて単位体積あたりの隔壁の熱容量とした。
強度：ハニカムセグメントから所定形状（０．３×４×４０ｍｍ）を切り出し、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠した３点曲試験により測定した。
［ハニカムセグメント外周壁の修飾］
（実施例１）
粒子径２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１１０質量部を加え、よく撹拌し修飾用スラリーを調製した。調製に際して、分散剤、消泡剤を適宜加えた。調製した修飾用スラリーをスポンジローラーに染み込ませ、ハニカムセグメントＡの外周壁四面に、セグメント外周壁上に残らないように塗布した。乾燥後、７００℃の熱処理を行い、外周壁を修飾したハニカムセグメントを得た（実施例１）。次いで、修飾したハニカムセグメントの外周壁を所定形状に切り出し、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度を測定した。また、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度の修飾した外壁と未修飾の隔壁との特性の比を求めた。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１）
粒子径２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１１０質量部を加え、よく撹拌し修飾用スラリーを調製した。調製に際して、分散剤、消泡剤を適宜加えた。調製した修飾用スラリーをスポンジローラーに染み込ませ、ハニカムセグメントＡの外周壁四面に、セグメント外周壁上に残らないように塗布した。乾燥後、７００℃の熱処理を行い、外周壁を修飾したハニカムセグメントを得た（実施例１）。次いで、修飾したハニカムセグメントの外周壁を所定形状に切り出し、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度を測定した。また、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度の修飾した外壁と未修飾の隔壁との特性の比を求めた。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（参考実施例２）
実施例１において、スポンジローラーでの修飾をごく弱い荷重で行い、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を少なくした以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、スポンジローラーでの修飾をごく弱い荷重で行い、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を少なくした以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例３）
実施例１において、水１５０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、水１５０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例４）
実施例３において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例３において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例５）
実施例１において、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）６０質量部、水１３０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）６０質量部、水１３０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例６）
実施例１において、無機結合材としてモンモリロナイトを１０質量部、水２００質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、無機結合材としてモンモリロナイトを１０質量部、水２００質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例７）
実施例１において、粒子径０．３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水１７０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、粒子径０．３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水１７０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例８）
実施例１において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水９０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水９０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（参考実施例９）
実施例１において、粒子径１３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１において、粒子径１３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１０）
参考実施例２において、ハニカムセグメントＢを修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
参考実施例２において、ハニカムセグメントＢを修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１１）
実施例１０において、水１７０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１０において、水１７０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１２）
実施例１０において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１０において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（参考実施例１３）
実施例１０において、粒子径０．２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１０において、粒子径０．２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例１０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１４）
実施例３において、粒子径２μｍのアルミナ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１５０質量部を加え、よく撹拌した修飾スラリーを用いて修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例３において、粒子径２μｍのアルミナ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１５０質量部を加え、よく撹拌した修飾スラリーを用いて修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１５）
実施例１４において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例１４と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１４において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例１４と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１６）
実施例３において、ハニカムセグメント乾燥後、含酸素雰囲気で、１２５０℃の熱処理を行った以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。未修飾の隔壁の特性値は、含酸素雰囲気で、１２５０℃の熱処理を行ったセグメントＣと比較した。
実施例３において、ハニカムセグメント乾燥後、含酸素雰囲気で、１２５０℃の熱処理を行った以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。未修飾の隔壁の特性値は、含酸素雰囲気で、１２５０℃の熱処理を行ったセグメントＣと比較した。
（実施例１７）
実施例１６において、スポンジローラーでの修飾をごく弱い荷重で行い、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を少なくした以外は実施例１６と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例１６において、スポンジローラーでの修飾をごく弱い荷重で行い、ハニカムセグメントに修飾されるスラリー成分量を少なくした以外は実施例１６と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（実施例１８）
実施例３において、ハニカムセグメントＣを修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
実施例３において、ハニカムセグメントＣを修飾した以外は実施例３と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表２に示す。
（考察）
表２に記載の結果から明らかなように、ハニカムセグメントの外周壁を修飾することで、気孔内に粒子が充填され、未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなっていることがわかる。特に、修飾と未修飾との気孔率比が、０．９７以下の場合（実施例１、３〜８、１０〜１２、１４〜１８）、熱伝導率、熱容量、強度の増加量が大きくなり、この場合、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍以上、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍以上となった。
表２に記載の結果から明らかなように、ハニカムセグメントの外周壁を修飾することで、気孔内に粒子が充填され、未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなっていることがわかる。特に、修飾と未修飾との気孔率比が、０．９７以下の場合（実施例１、３〜８、１０〜１２、１４〜１８）、熱伝導率、熱容量、強度の増加量が大きくなり、この場合、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍以上、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍以上となった。
また、修飾する量が少なく気孔率の低下が少ない場合（参考実施例２、９、１３）、熱伝導率、熱容量、強度の増加が少なくなり、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍未満、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍未満であった。
充填する粒子の大きさは、修飾するセグメントにもよるが、０．３〜１０μｍで良好な充填ができ、気孔率の低下、熱伝導率の増加、熱容量の増加、強度の増加が確認できた（実施例１、３〜８、１１〜１２、１４〜１８、）。充填する粒子の粒子径が大きい場合（参考実施例９）、充填する粒子がセグメント内に十分に入ることができず（断面微構造から、修飾した表面のみ粒子が充填）、気孔率が減少せず、熱伝導率、熱容量、強度の増加が少なくなり、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍未満、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍未満であった。
一方、充填する粒子の粒子径が小さい場合（参考実施例１３）、充填した粒子がセグメント内を通過し、流通孔内に堆積したため、外周壁の気孔率が減少せず、熱伝導率、熱容量、強度の増加が少なくなり、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍未満、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍未満であった。
以上の結果、充填する粒子の粒径は、外周壁の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましいことが分かった。
以上の結果、充填する粒子の粒径は、外周壁の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましいことが分かった。
表２に記載の結果から明らかなように、ハニカムセグメントの外周壁を修飾することで、気孔内に粒子が充填され、未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなっていることがわかる。これは８００℃〜１４００℃の熱処理を施した場合も同様で，ハニカムセグメントの外周壁を修飾することで、気孔内に粒子が充填され、８００℃〜１４００℃の熱処理を施した未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなっていることがわかる（実施例１６、１７）。また、修飾を８００℃〜１４００℃の熱処理前に行うことで、強度をより高強度化することができる（実施例１７，１８）。
［接合材の調製］
無機粒子としてＳｉＣ粉末、酸化物繊維としてアルミノシリケート質繊維、コロイド状酸化物として、シリカゾル水溶液及び粘土を混合し、水を加え、ミキサーを用いて３０分間混練を行い、接合材を得た。
無機粒子としてＳｉＣ粉末、酸化物繊維としてアルミノシリケート質繊維、コロイド状酸化物として、シリカゾル水溶液及び粘土を混合し、水を加え、ミキサーを用いて３０分間混練を行い、接合材を得た。
［ハニカム構造体の作製］
ハニカムセグメントの外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。
ハニカムセグメントの外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。
［外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）の修飾］
（実施例１９）
粒子径２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１１０質量部を加え、よく撹拌し修飾用スラリーを調製した。調製に際して、分散剤、消泡剤を適宜加えた（実施例１の修飾用スラリーと同じ）。ハニカムセグメントＡからなるハニカムセグメント接合体の外周を所定形状に加工し、最外周となった外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）に、調製した修飾用スラリーをスポンジローラーに染み込ませ塗布した。乾燥後、７００℃の熱処理を行い、外周加工面を修飾したハニカムセグメント接合体を得た（実施例１９）。修飾したハニカムセグメント接合体から、外周内部隔壁を所定形状に切り出し、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度を測定した。また、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度の修飾した外周内部隔壁と未修飾の内部隔壁との特性の比を求めた。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例１９）
粒子径２μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１１０質量部を加え、よく撹拌し修飾用スラリーを調製した。調製に際して、分散剤、消泡剤を適宜加えた（実施例１の修飾用スラリーと同じ）。ハニカムセグメントＡからなるハニカムセグメント接合体の外周を所定形状に加工し、最外周となった外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）に、調製した修飾用スラリーをスポンジローラーに染み込ませ塗布した。乾燥後、７００℃の熱処理を行い、外周加工面を修飾したハニカムセグメント接合体を得た（実施例１９）。修飾したハニカムセグメント接合体から、外周内部隔壁を所定形状に切り出し、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度を測定した。また、気孔率、熱伝導率、熱容量、強度の修飾した外周内部隔壁と未修飾の内部隔壁との特性の比を求めた。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２０）
実施例１９において、水１５０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例１９において、水１５０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２１）
実施例２０において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントの外周内部隔壁に修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例２０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例２０において、スポンジローラーでの修飾回数を増加し、ハニカムセグメントの外周内部隔壁に修飾されるスラリー成分量を多くした以外は実施例２０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２２）
実施例１９において、粒子径０．３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水１７０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例１９において、粒子径０．３μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水１７０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２３）
実施例１９において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水９０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例１９において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部、水９０質量部を添加した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２４）
実施例２０において、ハニカムセグメントＢからなるハニカムセグメント接合体で、外周を所定形状に加工した外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾した以外は実施例２０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例２０において、ハニカムセグメントＢからなるハニカムセグメント接合体で、外周を所定形状に加工した外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾した以外は実施例２０と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２５）
実施例２４において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例２４と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
実施例２４において、粒子径１０μｍのＳｉＣ粒子１５０質量部を添加した以外は実施例２４と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後の外周内部隔壁の特性を表３に示す。
（実施例２６）
実施例１９において、粒子径２μｍのアルミナ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１５０質量部を加えよく撹拌した修飾スラリー（実施例１４の修飾用スラリーと同じ）を用いて、修飾した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表３に示す。
実施例１９において、粒子径２μｍのアルミナ粒子１５０質量部、コロイダルシリカ溶液（固形分４０％）１５０質量部、水１５０質量部を加えよく撹拌した修飾スラリー（実施例１４の修飾用スラリーと同じ）を用いて、修飾した以外は実施例１９と同様にした。調製したスラリー組成、修飾後のセグメントの外壁の特性を表３に示す。
（考察）
表３に記載の結果から明らかなように、ハニカムセグメントの外周壁の修飾と同様に、ハニカムセグメント接合体の外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾することによっても、気孔内に粒子が充填され、未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなることがわかる。
表３に記載の結果から明らかなように、ハニカムセグメントの外周壁の修飾と同様に、ハニカムセグメント接合体の外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾することによっても、気孔内に粒子が充填され、未修飾の隔壁に比べ気孔率が低下し、熱伝導率、熱容量、強度が大きくなることがわかる。
特に、修飾と未修飾の気孔率比が、０．９７以下の条件で充填できた場合、熱伝導率、熱容量、強度の増加量が大きくなった。この場合、熱伝導率、強度の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．１倍以上、熱容量の増加量は、未修飾の隔壁に対し、１．０５倍以上となった。
また、実施例１９〜２６は、実施例１、３〜８、１０〜１２、１４〜１８、参考実施例２、９、１３における外周壁の修飾の結果から、熱伝導率、熱容量、強度の向上効果のある条件で実施した。このため、外壁修飾と同様に、充填する粒子の粒径としては、外周壁の細孔径の、１／１００〜１／２であることが好ましいことが分かった。
［ハニカム構造体の作製］
（参考実施例２７）
参考実施例２で得られたハニカムセグメント（乾燥品）の外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。次にコーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
（参考実施例２７）
参考実施例２で得られたハニカムセグメント（乾燥品）の外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。次にコーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
（実施例２８）
実施例２７において、実施例３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例２９）
実施例２０で得られた外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾したハニカムセグメント構造体の外周部に、コーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
実施例２０で得られた外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を修飾したハニカムセグメント構造体の外周部に、コーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
（実施例３０）
実施例３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）の外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。次に、得られたハニカムセグメント接合体の外周加工面を、実施例２０に記載の方法で修飾した。乾燥後、コーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
実施例３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）の外周壁面に、厚さ約１ｍｍとなるように前述の接合材をコーティングして接合材層を形成し、その上に別のハニカムセグメントを載置する工程を繰り返し、４×４に組み合わせられた１６個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製し、適宜、外部より圧力を加えるなどして、全体を接合させた後、１２０℃、２時間乾燥してハニカムセグメント接合体を得た。その後、ハニカムセグメント接合体の外周を円筒状に切断した。次に、得られたハニカムセグメント接合体の外周加工面を、実施例２０に記載の方法で修飾した。乾燥後、コーティング材（外周コート材）を塗布し、７００℃、２時間乾燥硬化させ、ハニカム構造体を得た。
（実施例３１）
実施例２７において、実施例４で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例４で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３２）
実施例３０において、実施例７で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を実施例２２に記載の方法で修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、実施例７で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）を実施例２２に記載の方法で修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３３）
実施例２７において、実施例８で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例８で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３４）
実施例３０において、実施例１０で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２４に記載の方法で修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、実施例１０で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２４に記載の方法で修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３５）
実施例２７において、実施例１１で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例１１で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３６）
実施例２７において、実施例１２で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例１２で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（参考実施例３７）
実施例３０において、参考実施例１３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を参考実施例１３と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、参考実施例１３で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を参考実施例１３と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３８）
実施例３０において、実施例１４で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２６と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、実施例１４で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２６と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例３９）
実施例２７において、実施例１７で得られたハニカムセグメント（１２５０℃の熱処理品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、実施例１７で得られたハニカムセグメント（１２５０℃の熱処理品）を用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例４０）
実施例３０において、実施例１７で得られたハニカムセグメント（１２５０℃の熱処理品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２０と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、実施例１７で得られたハニカムセグメント（１２５０℃の熱処理品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２０と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（実施例４１）
実施例３０において、実施例１８で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２０と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例３０において、実施例１８で得られたハニカムセグメント（乾燥品）を用いてハニカムセグメント接合体を作製し、外周加工後、外周内部隔壁を実施例２０と同組成のスラリーで修飾した以外は実施例３０と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（比較例１）
実施例２７において、未修飾のハニカムセグメントＡを用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
実施例２７において、未修飾のハニカムセグメントＡを用いた以外は実施例２７と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（比較例２）
比較例１において、未修飾のハニカムセグメントＢを用いた以外は比較例１と同様にして、ハニカム構造体を得た。
比較例１において、未修飾のハニカムセグメントＢを用いた以外は比較例１と同様にして、ハニカム構造体を得た。
（比較例３）
比較例１において、未修飾のハニカムセグメントＣを用いた以外は比較例１と同様にして、ハニカム構造体を得た。
比較例１において、未修飾のハニカムセグメントＣを用いた以外は比較例１と同様にして、ハニカム構造体を得た。
［触媒担持ハニカム構造体の作製］
実施例２７、２８、３０、３２、３４、３５、３８、４０、４１、比較例１〜３のハニカム構造体に、触媒成分の担持を行った。
触媒スラリーはＰｔを担持したγ−Ａｌ2Ｏ3触媒とＣｅＯ２粉末（助触媒）にＡｌ2Ｏ3ゾルと水分を添加して調製した。触媒スラリーをウォッシュコートにより、白金成分がハニカム構造体に対し１．０６ｇ／Ｌとなるよう担持し、乾燥後６００℃で熱処理を行うことにより、触媒担持ハニカム構造体を得た。
実施例２７、２８、３０、３２、３４、３５、３８、４０、４１、比較例１〜３のハニカム構造体に、触媒成分の担持を行った。
触媒スラリーはＰｔを担持したγ−Ａｌ2Ｏ3触媒とＣｅＯ２粉末（助触媒）にＡｌ2Ｏ3ゾルと水分を添加して調製した。触媒スラリーをウォッシュコートにより、白金成分がハニカム構造体に対し１．０６ｇ／Ｌとなるよう担持し、乾燥後６００℃で熱処理を行うことにより、触媒担持ハニカム構造体を得た。
［ハニカム構造体の評価］
得られたハニカム構造体を急速加熱試験（バーナースポーリング試験）により評価した。ハニカム構造体にバーナーで所定温度に加熱した空気を流すことにより中心部分と外側部分との温度差をつくり、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を評価した。バーナーで加熱する温度を順次高くし、クラックが発生する温度まで試験を行った。クラックの発生する温度が高いほど耐熱衝撃性が高いと評価することができる。
得られたハニカム構造体を急速加熱試験（バーナースポーリング試験）により評価した。ハニカム構造体にバーナーで所定温度に加熱した空気を流すことにより中心部分と外側部分との温度差をつくり、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を評価した。バーナーで加熱する温度を順次高くし、クラックが発生する温度まで試験を行った。クラックの発生する温度が高いほど耐熱衝撃性が高いと評価することができる。
触媒を担持したハニカム構造体については、試験後に接合界面、外周コート界面の微構造をＳＥＭ／ＥＤＳにより観察し、触媒濃縮層の有無を確認した。ハニカム構造体を評価した結果を表４に示す。
（考察）
表４に記載の結果から明らかなように、外周壁修飾又は外周加工面の修飾を行うことで、急速加熱試験時のクラックの発生する温度が、高くなることがわかる（実施例２８〜３６、３８〜４１）。また、ハニカムセグメントＡの場合、未修飾のハニカム構造体（比較例１）の８００℃から、９００〜１１５０℃とクラックの発生する温度が高くなった（実施例２８〜３３、３８〜４１）。
表４に記載の結果から明らかなように、外周壁修飾又は外周加工面の修飾を行うことで、急速加熱試験時のクラックの発生する温度が、高くなることがわかる（実施例２８〜３６、３８〜４１）。また、ハニカムセグメントＡの場合、未修飾のハニカム構造体（比較例１）の８００℃から、９００〜１１５０℃とクラックの発生する温度が高くなった（実施例２８〜３３、３８〜４１）。
ハニカムセグメントＢの場合でも、７００℃（比較例２）から、８５０〜９００℃とクラックの発生する温度が高くなることがわかる(実施例３４〜３６)。クラックの発生する温度の向上は、修飾部位の影響を受ける。外周壁、外周内部隔壁単独でも、クラック発生の抑制に効果があり、クラックの発生する温度が高くなるが、外周壁、外周内部隔壁とも修飾する方が効果的であることがわかる（例えば、実施例２８〜３０、比較例１を参照）。
クラックの発生する温度の向上は、修飾部位の修飾状況の影響を受ける。十分な充填ができているハニカムセグメントの場合ほど、クラックの発生する温度が高くなっている（実施例２８、３０、３１、３５、３８〜４１）。十分な充填ができない場合（実施例２７、３７）では、修飾してもクラック発生の抑制効果は低かった。
このような観点から、効果が発現する気孔率、熱伝導率、熱容量、強度には、本発明で規定するような好ましい範囲があることがわかる。
このような観点から、効果が発現する気孔率、熱伝導率、熱容量、強度には、本発明で規定するような好ましい範囲があることがわかる。
また、表４に記載の結果から明らかなように、外周壁修飾後に８００℃〜１４００℃の熱処理を施した場合でも、急速加熱試験時のクラックの発生する温度が、高くなることがわかる（実施例３９、４０）。さらに、未修飾のハニカム構造体（比較例３）の９００℃から、１１００〜１１５０℃とクラックの発生する温度が高くなった。また、外周壁修飾後に８００℃〜１４００℃の熱処理を施すことで、外周壁部の強度がより向上するため、クラックの発生する温度がより高くなった（実施例４０、４１）。
次に、触媒の浸透、濃縮を防ぐ効果は、試験後の微構造観察により確認することができる。微構造観察の結果、外周壁の表面近傍や外周加工面に接する内部隔壁（外周内部隔壁）の表面近傍には充填組成物が充填されているため、接合材の内部や接合材とハニカムセグメントの外周壁の界面や、外周コート層の内部や外周コート層と加工により外周となったハニカムセグメントの界面には、触媒濃縮層が確認されなかった。
（実施例４２）
比較例３の方法でハニカム構造体を２０体作製したところ、ハニカム構造体端部での０．３〜５ｍｍの微小なクラック発生は５体であった（５／２０体）。実施例３９の方法でハニカム構造体を２０体作製したところ、ハニカム構造体端部での０．３〜５ｍｍの微小なクラック発生は０体であった（０／２０体）。
比較例３の方法でハニカム構造体を２０体作製したところ、ハニカム構造体端部での０．３〜５ｍｍの微小なクラック発生は５体であった（５／２０体）。実施例３９の方法でハニカム構造体を２０体作製したところ、ハニカム構造体端部での０．３〜５ｍｍの微小なクラック発生は０体であった（０／２０体）。
次に、実施例１７において、ハニカムセグメントＡの両端面から１０ｍｍの外周壁四面に、修飾用スラリーをスポンジローラーに染み込ませ、セグメント外周壁上に残らないように塗布した以外は実施例１７と同様にして、ハニカムセグメントを得た。この時の修飾したハニカムセグメントの外周壁の気孔率、強度は実施例１７と同様な値を示した。このハニカムセグメントを用いて、実施例３９と同様な方法で、ハニカム構造体を２０体作製したところ、ハニカム構造体端部での０．３〜５ｍｍの微小なクラック発生は０体であった（０／２０体）。
（考察）
ハニカムセグメントの外周壁を修飾することにより、ハニカム構造体端部での微小なクラック発生を防止できることがわかる。したがって、ハニカム構造体端部での微小なクラック発生を防止する目的とすれば、外周壁の端部のみを修飾しても同様の効果を得ることができることが分かった。
ハニカムセグメントの外周壁を修飾することにより、ハニカム構造体端部での微小なクラック発生を防止できることがわかる。したがって、ハニカム構造体端部での微小なクラック発生を防止する目的とすれば、外周壁の端部のみを修飾しても同様の効果を得ることができることが分かった。
本発明のハニカム構造体は、排ガス用の捕集フィルタとして、例えば、ディーゼルエンジン等からの排ガスに含まれている粒子状物質（パティキュレート）を捕捉して除去するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として有効に利用される。
Claims (10)
- 二つの端面間を排ガスの流路となる複数のセルが形成されたハニカム構造体の全体形状の一部の形状を有し、接合材によって一体的に接合されて前記ハニカム構造体を構成し得るとともに、前記セルが形成されるように配置された多数の第１の細孔を有する内部隔壁と、前記内部隔壁を囲繞するように配置された多数の第２の細孔を有する外周壁とを備えたハニカムセグメントであって、
前記外周壁の前記第２の細孔の内部に、前記第２の細孔の内部に入ることが可能な粒径を有する粒子と、前記粒子及び前記外周壁の前記第２の細孔の内部、並びに／又は前記粒子同士を結合させることが可能な結合材とを含有した充填組成物が配設されてなり、前記外周壁の気孔率と前記内部隔壁の気孔率との比の値が、０．５０〜０．９７であるハニカムセグメント。 - 前記粒子の粒径が、前記外周壁の細孔径の、１／１００〜１／２である請求項１に記載のハニカムセグメント。
- 前記結合材が、８００℃以下の熱処理で結合力を発現する請求項１又は２に記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の熱伝導率が、前記内部隔壁の熱伝導率よりも大きい請求項１〜３のいずれかに記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の熱伝導率と前記内部隔壁の熱伝導率との比の値が、１．１以上である請求項４に記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の熱容量が、前記内部隔壁の熱容量よりも大きい請求項１〜３のいずれかに記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の熱容量と前記内部隔壁の熱容量との比の値が、１．０５以上である請求項６に記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の曲げ強度が、前記内部隔壁の曲げ強度よりも大きい請求項１〜３のいずれかに記載のハニカムセグメント。
- 前記外周壁の曲げ強度と前記内部隔壁の曲げ強度との比の値が、１．１以上である請求項８に記載のハニカムセグメント。
- 請求項１〜９のいずれかに記載のハニカムセグメントを接合してなるハニカム構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007557911A JP5134377B2 (ja) | 2006-02-10 | 2007-02-09 | ハニカムセグメント及びハニカム構造体 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006033839 | 2006-02-10 | ||
| JP2006033839 | 2006-02-10 | ||
| PCT/JP2007/052406 WO2007091688A1 (ja) | 2006-02-10 | 2007-02-09 | ハニカムセグメント、ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2007557911A JP5134377B2 (ja) | 2006-02-10 | 2007-02-09 | ハニカムセグメント及びハニカム構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2007091688A1 JPWO2007091688A1 (ja) | 2009-07-02 |
| JP5134377B2 true JP5134377B2 (ja) | 2013-01-30 |
Family
ID=38345280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007557911A Active JP5134377B2 (ja) | 2006-02-10 | 2007-02-09 | ハニカムセグメント及びハニカム構造体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8241725B2 (ja) |
| EP (1) | EP1982767B1 (ja) |
| JP (1) | JP5134377B2 (ja) |
| KR (1) | KR20080102179A (ja) |
| WO (1) | WO2007091688A1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101265820B1 (ko) | 2007-11-08 | 2013-05-20 | (주)엘지하우시스 | 탄화규소질 허니컴 세그먼트용 접합재 및 이를 이용한허니컴 구조체 |
| JP2009183835A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Ngk Insulators Ltd | ハニカムフィルタ及びその製造方法 |
| JP5096978B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2012-12-12 | 日本碍子株式会社 | ハニカム触媒体 |
| JP2010111567A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-05-20 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| JP5351524B2 (ja) * | 2008-10-14 | 2013-11-27 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| GB0903262D0 (en) | 2009-02-26 | 2009-04-08 | Johnson Matthey Plc | Filter |
| US8512657B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-08-20 | Johnson Matthey Public Limited Company | Method and system using a filter for treating exhaust gas having particulate matter |
| WO2011042990A1 (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | イビデン株式会社 | ハニカムフィルタ |
| JP5599208B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-10-01 | 日本碍子株式会社 | ハニカム触媒体及び排ガス浄化装置 |
| WO2012050123A1 (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | 住友化学株式会社 | チタン酸アルミニウム質ハニカム構造体 |
| JP5601957B2 (ja) * | 2010-10-12 | 2014-10-08 | 住友化学株式会社 | チタン酸アルミニウム質ハニカム構造体 |
| CN103282102B (zh) * | 2010-12-24 | 2015-07-08 | 日本碍子株式会社 | 蜂窝结构体 |
| JP6006204B2 (ja) * | 2011-06-10 | 2016-10-12 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部材、その製造方法、及び熱交換器 |
| JP6295111B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-03-14 | 日本碍子株式会社 | 目封止ハニカム構造体 |
| US9862650B2 (en) | 2014-03-18 | 2018-01-09 | Corning Incorporated | Skinning of ceramic honeycomb bodies |
| JP6581926B2 (ja) * | 2016-03-07 | 2019-09-25 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| DE102016212008A1 (de) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Schleifringsystem und Elektromaschine mit solch einem Schleifringsystem |
| JP2020083695A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN112023527A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 日本碍子株式会社 | 过滤器及其制造方法 |
| JP7006662B2 (ja) | 2019-07-12 | 2022-01-24 | 株式会社デンソー | 排ガス浄化フィルタ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095768A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-04-03 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2003155908A (ja) * | 2001-11-20 | 2003-05-30 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2004130176A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| JP2005144250A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129043A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-08 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb structure of ceramic |
| JP3867439B2 (ja) * | 1998-06-03 | 2007-01-10 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP3394449B2 (ja) * | 1998-06-18 | 2003-04-07 | 日本碍子株式会社 | 薄壁ハニカム構造体およびその補強方法 |
| JP4259703B2 (ja) * | 1999-12-07 | 2009-04-30 | 株式会社デンソー | セラミックスハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2003010616A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-14 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| WO2003048072A1 (fr) | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Corps de structure en nid d'abeilles et son procede de fabrication |
| JP2004270569A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| US7510755B2 (en) | 2004-04-30 | 2009-03-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for producing same |
-
2007
- 2007-02-09 JP JP2007557911A patent/JP5134377B2/ja active Active
- 2007-02-09 KR KR1020087022082A patent/KR20080102179A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-02-09 EP EP07714018.4A patent/EP1982767B1/en active Active
- 2007-02-09 WO PCT/JP2007/052406 patent/WO2007091688A1/ja active Application Filing
-
2008
- 2008-08-08 US US12/188,957 patent/US8241725B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095768A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-04-03 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2003155908A (ja) * | 2001-11-20 | 2003-05-30 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| JP2004130176A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
| JP2005144250A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1982767B1 (en) | 2023-03-29 |
| KR20080102179A (ko) | 2008-11-24 |
| EP1982767A4 (en) | 2014-02-05 |
| US8241725B2 (en) | 2012-08-14 |
| JPWO2007091688A1 (ja) | 2009-07-02 |
| WO2007091688A1 (ja) | 2007-08-16 |
| EP1982767A1 (en) | 2008-10-22 |
| US20090022942A1 (en) | 2009-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5134377B2 (ja) | ハニカムセグメント及びハニカム構造体 | |
| JP5037809B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| JP4833060B2 (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法 | |
| KR100930849B1 (ko) | 허니컴 구조체 및 배기 가스 처리 장치 | |
| EP2380650B1 (en) | Honeycomb catalyst body | |
| JP5140004B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| JP5351524B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| WO2009101683A1 (ja) | ハニカム構造体の製造方法 | |
| EP2236783B1 (en) | Method of manufacturing exhaust gas purification device | |
| JP5096978B2 (ja) | ハニカム触媒体 | |
| JP6114023B2 (ja) | 微粒子捕集フィルタ | |
| US8329111B2 (en) | Honeycomb filter and method for manufacturing the same | |
| JP2011194312A (ja) | ハニカム構造体 | |
| EP2554236A1 (en) | Honeycomb filter | |
| EP2143694A2 (en) | Honeycomb structure | |
| EP2221099B1 (en) | Honeycomb structure | |
| JP5714372B2 (ja) | ハニカムフィルタの製造方法 | |
| JP5600245B2 (ja) | ハニカムセグメント接合体 | |
| JP5313878B2 (ja) | ハニカムセグメントを用いたハニカム構造体 | |
| JP5281967B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| JP2020199496A (ja) | フィルタ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120921 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121109 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5134377 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |