JP5271766B2 - Porous ceramic member and filter - Google Patents

Porous ceramic member and filter Download PDF

Info

Publication number
JP5271766B2
JP5271766B2 JP2009075746A JP2009075746A JP5271766B2 JP 5271766 B2 JP5271766 B2 JP 5271766B2 JP 2009075746 A JP2009075746 A JP 2009075746A JP 2009075746 A JP2009075746 A JP 2009075746A JP 5271766 B2 JP5271766 B2 JP 5271766B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystal
atomic
amorphous phase
porous ceramic
ceramic member
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009075746A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010228935A (en
Inventor
泰治 立山
俊昭 重岡
祐介 西川
祥二 高坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Kyocera Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Kyocera Corp filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2009075746A priority Critical patent/JP5271766B2/en
Publication of JP2010228935A publication Critical patent/JP2010228935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5271766B2 publication Critical patent/JP5271766B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、多孔質セラミック部材およびフィルタに関し、例えば、断熱材、高温部材の支持材、自動車の排ガス浄化触媒担体用ハニカム構造体、ディーゼルエンジン自動車のパティキュレートトラップ(粒子状物質除去)用ハニカム構造体、脱臭用、温風用などの民生用ハニカム構造体等のフィルタエレメントに利用できる多孔質セラミック部材およびフィルタに関する。   The present invention relates to a porous ceramic member and a filter, for example, a heat insulating material, a support member for a high temperature member, a honeycomb structure for an exhaust gas purification catalyst carrier for automobiles, and a honeycomb structure for particulate trap (particulate matter removal) for diesel engine automobiles. The present invention relates to a porous ceramic member and a filter that can be used for filter elements such as a honeycomb structure for consumer use such as a body, a deodorizing body, and a hot air body.

従来、耐熱衝撃性部材のハニカム構造体として、コージェライトや、βユークリプタイト、βスポジューメンのリチウムアルミノケイ酸塩(通称:LAS)や、チタン酸アルミニウムなどの低熱膨張セラミックス材料が利用されている。   Conventionally, low thermal expansion ceramic materials such as cordierite, β-eucryptite, β-spodumene lithium aluminosilicate (common name: LAS), and aluminum titanate have been used as a honeycomb structure of a thermal shock-resistant member.

一般に、低熱膨張セラミックス材料とは20℃〜800℃の熱膨張係数が3.0×10−6/℃以下のセラミックスのことであり、これらの低熱膨張セラミックス材料は熱衝撃に強い材料として古くから知られており、最近では自動車の排ガス浄化触媒用ハニカム担体、セラミックスガスタービンのハウジングや熱交換体など、特に耐熱衝撃性が要求される部分への材料として使用されている。 In general, the low thermal expansion ceramic material is a ceramic having a thermal expansion coefficient of 20 ° C. to 800 ° C. of 3.0 × 10 −6 / ° C. or less. These low thermal expansion ceramic materials have long been used as materials resistant to thermal shock. Recently, it has been used as a material for parts requiring particularly thermal shock resistance, such as honeycomb carriers for exhaust gas purification catalysts of automobiles, ceramic gas turbine housings and heat exchangers.

コージェライト(2MgO・2Al・5SiO)は、優れた耐熱衝撃性を持つことから、特に自動車の排ガス浄化触媒用ハニカム担体として、多く実用化されている。 Cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) has excellent thermal shock resistance and has been put to practical use as a honeycomb carrier for exhaust gas purification catalysts for automobiles.

しかしながら、コージェライトの耐熱温度は高いものでも1350℃程度であるため、この温度以上で利用することは困難であった。   However, since cordierite has a high heat resistance temperature of about 1350 ° C., it is difficult to use it above this temperature.

一方、チタン酸アルミニウム(AlTiO)は、1860℃の高融点を持ち、コージェライトと比べて耐熱性の高い低熱膨張セラミックス材料であるが、900℃〜1200℃の温度で保持すると、アルミナとチタニアに熱分解するという問題があり、利用に制限があった。 On the other hand, aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ) is a low thermal expansion ceramic material having a high melting point of 1860 ° C. and higher heat resistance than cordierite, but when kept at a temperature of 900 ° C. to 1200 ° C., alumina There was a problem of thermal decomposition to titania, and there was a limit to its use.

そこで、このようなチタン酸アルミニウムに対して、耐熱分解性を高めるために、Al粉末、TiO粉末にSiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaOなどの添加剤を添加することが検討されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、Al粉末、TiO粉末に、SiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaOなどの添加剤を添加し、成形し、1450〜1550℃で焼成したことが記載されている。 Therefore, in order to improve the thermal decomposition resistance with respect to such an aluminum titanate, Al 2 O 3 powder, TiO 2 powder, SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, CaO, etc. Addition of these additives has been studied (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, additives such as SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, and CaO are added to Al 2 O 3 powder and TiO 2 powder, and molded, 1450 to 1550. It is described that it was baked at ° C.

また、従来、平均粒径1.54〜8.06μmのAlTiO原料粉末に、MgOおよびSiOを添加し、成形した後、1500℃で焼成することにより、焼結体強度と低熱膨張性を向上した焼結体が知られている(特許文献2参照)。 In addition, conventionally, MgO and SiO 2 are added to Al 2 TiO 5 raw material powder having an average particle size of 1.54 to 8.06 μm, and then molded, and then fired at 1500 ° C., whereby sintered body strength and low thermal expansion are obtained. A sintered body with improved properties is known (see Patent Document 2).

特開平8−290963号公報JP-A-8-290963 特開平1−249657号公報JP-A-1-249657

従来、特許文献1のように、Al粉末、TiO粉末に、SiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaOなどの添加剤を添加し、成形し、1500℃程度で焼成することが行われているが、このようにAl粉末、TiO粉末に、非晶質材料を構成するSiO等を添加し同時に焼成すると、AlTiO結晶中に上記添加剤の酸化物が固溶した組成となったり、AlTiO結晶の周囲に酸化物が析出したりすることで、AlTiO結晶の耐熱分解性が改善される。 Conventionally, as in Patent Document 1, additives such as SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, and CaO are added to Al 2 O 3 powder and TiO 2 powder, and molded, Firing at about 1500 ° C. is performed, and when Al 2 O 3 powder and TiO 2 powder are added with SiO 2 constituting an amorphous material and fired at the same time, Al 2 TiO 5 crystals are obtained. oxides of the above additives or a composition that is solid solution, by oxides on the periphery of Al 2 TiO 5 crystal or precipitate, thermal decomposition resistance of the Al 2 TiO 5 crystal is improved during.

しかしながら、特許文献1のAlTiO結晶からなる材料を、自動車の排気ガスに触れるフィルタに適用すると、耐熱限界温度が低いため、例えばフィルタの再生処理で1450℃以上の高温に晒された時、フィルタの溶損はないもののフィルタが変形し、耐熱性が未だ低いという問題があった。 However, when the material composed of the Al 2 TiO 5 crystal of Patent Document 1 is applied to a filter that comes into contact with the exhaust gas of an automobile, the heat-resistant limit temperature is low. For example, when the filter is subjected to a high temperature of 1450 ° C. or more in the regeneration process Although the filter did not melt, there was a problem that the filter was deformed and the heat resistance was still low.

また、特許文献2のように、平均粒径1.54〜8.06μmのAlTiO原料粉末にMgOおよびSiOを添加し、成形した後、1500℃の高い温度で焼成すると、AlTiO結晶表層にMgOが固溶するが、この場合も、自動車の排気ガスに触れるフィルタに適用すると、耐熱限界温度が低いため、例えばフィルタの再生処理で1450℃以上の高温に晒された時、フィルタの溶損はないもののフィルタが変形し、耐熱性が未だ低いという問題があった。 Further, as in Patent Document 2, the addition of the average particle size MgO and SiO 2 to Al 2 TiO 5 raw powder 1.54~8.06Myuemu, after molding, and baked at a high 1500 ° C. temperature, Al 2 MgO is solid-dissolved in the TiO 5 crystal surface layer. In this case, too, when applied to a filter that comes into contact with an automobile exhaust gas, the heat-resistant limit temperature is low. For example, when exposed to a high temperature of 1450 ° C. or higher during filter regeneration processing Although the filter did not melt, there was a problem that the filter was deformed and the heat resistance was still low.

本発明は、耐熱性を向上できる多孔質セラミック部材およびフィルタを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the porous ceramic member and filter which can improve heat resistance.

本発明者等は、チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子同士を接合する非晶質相について検討した結果、非晶質相へのAl、Mg等の拡散を抑制することにより、非晶質相の溶融温度を高め、多孔質セラミック部材の耐熱性を向上できることを見出し、本発明に至った。   As a result of studying an amorphous phase that joins crystal grains composed of aluminum titanate type crystals, the present inventors have found that an amorphous phase is suppressed by suppressing diffusion of Al, Mg, etc. into the amorphous phase. As a result, the inventors have found that the heat resistance of the porous ceramic member can be improved by increasing the melting temperature of the porous ceramic member.

すなわち、本発明の多孔質セラミック部材は、Al、Ti、MgおよびOを含有するチタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子同士を、Siを含有する非晶質材料からなる非晶質相で接合してなる多孔質セラミック部材であって、前記非晶質相は、当該非晶質相の両端に位置するそれぞれの前記結晶粒子の間の距離に相当する厚みが2〜10μmであり、前記非晶質相は、それぞれの前記結晶粒子から0.1μmまでの間の粒子近傍部と、それぞれの該粒子近傍部の間の中間部とを有し、前記粒子近傍部と前記中間部とが、Si、Al、Ti、MgおよびOを含有するとともに、前記非晶質相の中間部におけるAl量が前記粒子近傍部におけるAl量よりも少ないことを特徴とする。 That is, the porous ceramic member of the present invention joins crystal particles made of an aluminum titanate type crystal containing Al, Ti, Mg and O with an amorphous phase made of an amorphous material containing Si. The amorphous phase has a thickness corresponding to the distance between the crystal grains located at both ends of the amorphous phase, and the amorphous phase. The interstitial phase has a particle vicinity part between each of the crystal grains up to 0.1 μm and an intermediate part between the particle vicinity parts, and the particle vicinity part and the intermediate part are composed of Si , Al, Ti, Mg and O, and the amount of Al in the intermediate portion of the amorphous phase is smaller than the amount of Al in the vicinity of the particles.

このような多孔質セラミック部材では、結晶粒子間の非晶質材料からなる非晶質相の粒子近傍部および該粒子近傍部間の中間部にAl、Ti、MgおよびOを含有するとともに、非晶質相の中間部におけるAl量が粒子近傍部におけるAl量よりも少ないため、非晶質相の中間部における溶融温度を高め、耐熱性を向上できる。   In such a porous ceramic member, Al, Ti, Mg and O are contained in the vicinity of the amorphous phase composed of an amorphous material between crystal grains and in the middle portion between the vicinity of the grains. Since the amount of Al in the intermediate part of the crystalline phase is less than the amount of Al in the vicinity of the particles, the melting temperature in the intermediate part of the amorphous phase can be increased and the heat resistance can be improved.

すなわち、非晶質相中のAl、TiO、MgO等の量が増加するほど、Siを含有する非晶質相の融点が低下することが知られており、従来の多孔質セラミック部材では、チタン酸アルミニウムに対して、SiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaOなどの添加剤を添加し、1500℃程度の高温で焼成していたため、チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子同士を、SiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaO等が均一に存在する非晶質相で連結する構造となり、非晶質相にはSiO、Fe、Al、TiO、MgO、CaO等が均一に存在し、非晶質相の融点が低いものであった。 That is, it is known that as the amount of Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO or the like in the amorphous phase increases, the melting point of the amorphous phase containing Si decreases. In the member, since additives such as SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, CaO were added to aluminum titanate and fired at a high temperature of about 1500 ° C., titanate The crystal grains made of aluminum-type crystals are connected with each other in an amorphous phase in which SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, CaO, etc. are present uniformly. SiO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, CaO and the like were uniformly present, and the amorphous phase had a low melting point.

これに対して、本願発明では、例えば、高い温度で仮焼してなるチタン酸アルミニウム型結晶粉末にSiOを添加し、仮焼温度よりも低い温度で焼成することにより、チタン酸アルミニウム型結晶粉末から非晶質相へのAl、Ti、Mg等の拡散が抑制され、結晶粒子間の非晶質材料からなる非晶質相の粒子近傍部、および該粒子近傍間の中間部にAl、Ti、MgおよびOを含有するものの、最も拡散し易いAl量が非晶質相の粒子近傍部よりも中間部の方が少なく、非晶質相の中間部におけるAl、Ti、Mg等の量が少ないため溶融温度が高くなり、多孔質セラミック部材の耐熱性を向上できる。 On the other hand, in the present invention, for example, an aluminum titanate type crystal is obtained by adding SiO 2 to an aluminum titanate type crystal powder calcined at a high temperature and firing it at a temperature lower than the calcining temperature. Diffusion of Al, Ti, Mg, etc. from the powder to the amorphous phase is suppressed, Al in the vicinity of the particles of the amorphous phase made of an amorphous material between the crystal particles, and Al in the middle between the particles, Although it contains Ti, Mg and O, the amount of Al that is most easily diffused is less in the intermediate part than the vicinity of the amorphous phase particles, and the amount of Al, Ti, Mg, etc. in the intermediate part of the amorphous phase Therefore, the melting temperature becomes high and the heat resistance of the porous ceramic member can be improved.

また、本発明の多孔質セラミック部材は、前記非晶質相の中間部におけるAl量が3.5原子%以下であることを特徴とする。このような多孔質セラミック部材では、非晶質相の中間部におけるAl量が3.5原子%以下と少ないため、非晶質相の中間部における溶融温度を高め、耐熱性を向上できる。   The porous ceramic member of the present invention is characterized in that the Al content in the intermediate portion of the amorphous phase is 3.5 atomic% or less. In such a porous ceramic member, since the amount of Al in the intermediate part of the amorphous phase is as small as 3.5 atomic% or less, the melting temperature in the intermediate part of the amorphous phase can be increased and the heat resistance can be improved.

さらに、本発明の多孔質セラミック部材は、前記結晶粒子の内部には、Al、TiおよびMgが均一に存在するとともに、Alを20原子%以上およびMgを2.5原子%以上含有することを特徴とする。このような多孔質セラミック部材では、粒子内部にAlを20原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有せしめることにより、耐分解性を高めることができる。   Furthermore, the porous ceramic member of the present invention contains Al, Ti, and Mg uniformly in the crystal particles, and contains Al at least 20 atomic% and Mg at least 2.5 atomic%. Features. In such a porous ceramic member, the decomposition resistance can be improved by containing 20 atomic% or more of Al and 2.5 atomic% or more of Mg in the particles.

また、本発明の多孔質セラミック部材は、X線回折測定結果において、チタン酸アルミニウム型結晶のメインピークの半値幅が0.20°以下であることを特徴とする。このような多孔質セラミック部材では、2θ=25〜27°、または32〜34°に現れるチタン酸アルミニウム型結晶のメインピークの半値幅が0.20°以下であり、チタン酸アルミニウムの結晶化度が高いため、例えば、高い温度で仮焼してなるチタン酸アルミニウム型結晶粉末にSiOを添加し、仮焼温度よりも低い温度で焼成することにより、チタン酸アルミニウム型結晶粉末から非晶質相へのAl、Ti、Mg等の拡散を抑制でき、非晶質相の耐熱性を高め、多孔質セラミック部材の耐熱性をさらに向上できる。 In addition, the porous ceramic member of the present invention is characterized in that the half width of the main peak of the aluminum titanate crystal is 0.20 ° or less in the X-ray diffraction measurement result. In such a porous ceramic member, the half-value width of the main peak of the aluminum titanate type crystal appearing at 2θ = 25 to 27 ° or 32 to 34 ° is 0.20 ° or less, and the crystallinity of aluminum titanate Therefore, for example, by adding SiO 2 to an aluminum titanate type crystal powder calcined at a high temperature and firing it at a temperature lower than the calcining temperature, it becomes amorphous from the aluminum titanate type crystal powder. Diffusion of Al, Ti, Mg, etc. into the phase can be suppressed, the heat resistance of the amorphous phase can be increased, and the heat resistance of the porous ceramic member can be further improved.

また、本発明の多孔質セラミック部材は、前記結晶粒子の内部にFeを含有することを特徴とする。このような多孔質セラミック部材では、熱による分解を抑制し、耐熱分解性を向上できる。   The porous ceramic member of the present invention is characterized in that Fe is contained inside the crystal particles. In such a porous ceramic member, decomposition due to heat can be suppressed and the thermal decomposition resistance can be improved.

本発明のフィルタは、上記多孔質セラミック部材からなるフィルタエレメントを具備することを特徴とする。このようなフィルタでは、耐熱性を向上できる多孔質セラミック部材をフィルタエレメントとして用いることにより、長期信頼性を向上できる。   The filter of the present invention comprises a filter element made of the above porous ceramic member. In such a filter, long-term reliability can be improved by using a porous ceramic member capable of improving heat resistance as a filter element.

本発明の多孔質セラミック部材では、結晶粒子間の非晶質材料からなる非晶質相の粒子近傍部および該粒子近傍部間の中間部にAl、Ti、MgおよびOを含有するとともに、非晶質相の中間部におけるAl量が粒子近傍部におけるAl量よりも少ないため、非晶質相の中間部における溶融温度を高め、耐熱性を向上できる。このような多孔質セラミック部材からなるフィルタエレメントをフィルタに用いることにより、長期信頼性を向上できる。   The porous ceramic member of the present invention contains Al, Ti, Mg, and O in the vicinity of the amorphous phase composed of an amorphous material between the crystal grains and in the middle part between the vicinity of the grains. Since the amount of Al in the intermediate part of the crystalline phase is less than the amount of Al in the vicinity of the particles, the melting temperature in the intermediate part of the amorphous phase can be increased and the heat resistance can be improved. Long-term reliability can be improved by using a filter element made of such a porous ceramic member for a filter.

本発明の多孔質セラミック部材を用いたハニカム構造体(フィルタエレメント)を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a honeycomb structure (filter element) using a porous ceramic member of the present invention. (a)は本発明の多孔質セラミック部材の組織を示す説明図であり、(b)は非晶質相を説明するための説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the structure | tissue of the porous ceramic member of this invention, (b) is explanatory drawing for demonstrating an amorphous phase. 結晶粒子および非晶質相におけるAl、Ti等の各元素の含有量を示すグラフである。It is a graph which shows content of each element, such as Al and Ti, in a crystal grain and an amorphous phase.

図1はフィルタエレメント1の一例を示すもので、外周壁2で囲まれた円柱状の多孔質セラミック部材の高さ方向に四角柱状のガス流路3が形成され、その間の隔壁4が多孔質とされている。図1には、四角柱状セルを基本構造とし、これが複数並んだハニカム構造体を示しているが、本発明のフィルタエレメント1は必ずしも4角柱状セルを基本構造とするものに限定されるものではない。例えばハニカム以外の形状であることも可能であるほか、ハニカム構造体であってもセル形状は3角形、6角形、菱形、あるいはこれらが混在する形態とすることも可能である。   FIG. 1 shows an example of a filter element 1, in which a rectangular column-shaped gas flow path 3 is formed in the height direction of a cylindrical porous ceramic member surrounded by an outer peripheral wall 2, and a partition wall 4 therebetween is porous. It is said that. FIG. 1 shows a honeycomb structure in which a square columnar cell has a basic structure and a plurality of the cells are arranged. However, the filter element 1 of the present invention is not necessarily limited to the one having a quadrangular columnar cell as a basic structure. Absent. For example, the shape can be other than the honeycomb, and even in the honeycomb structure, the cell shape can be a triangle, a hexagon, a rhombus, or a mixture of these.

また、ハニカムの開口方向の全部もしくは一部を塞ぎ、サンドイッチ構造にして耐衝撃性を持たせ、フィルタエレメントとして用いることも可能である。また、多孔質セラミック部材に触媒を含有させてフィルタエレメントを構成する場合もある。本発明のフィルタは、容器内に上記フィルタエレメントを収容して構成される。   Further, all or part of the opening direction of the honeycomb may be blocked to give a sandwich structure to give impact resistance, and it can be used as a filter element. In some cases, the filter element is configured by containing a catalyst in the porous ceramic member. The filter of the present invention is configured by housing the filter element in a container.

本発明の多孔質セラミック部材は、Al、Ti、MgおよびOを含有するチタン酸アルミニウム型結晶(擬ブルッカイト型結晶ともいうことがある)の結晶粒子同士を、Siを含有する非晶質材料で接合してなるものである。チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子の平均粒径は25μm以上であることが望ましい。   The porous ceramic member of the present invention is made of an amorphous material containing Si in which crystal grains of an aluminum titanate type crystal (also referred to as a pseudo-brookite type crystal) containing Al, Ti, Mg and O are made of each other. It is formed by joining. It is desirable that the average particle diameter of crystal grains made of aluminum titanate type crystals is 25 μm or more.

Ti、Al、MgおよびOを含有するチタン酸アルミニウム型結晶には、モル比による組成式がAlTiOで表されるチタン酸アルミニウムと、MgTiで表されるチタン酸マグネシウムとが全率固溶したものが知られており、例えば、Al2(1−x)MgTi(1+x)(0.20≦x<0.5)で表されるチタン酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムとの固溶体(別名:チタン酸アルミニウムマグネシウム)からなる結晶がある。本発明では、Al2(1−x)MgTi(1+x)(0.20≦x<0.5)で表される結晶粒子であることが望ましい。 The aluminum titanate type crystal containing Ti, Al, Mg and O includes aluminum titanate whose composition formula by molar ratio is represented by Al 2 TiO 5 and magnesium titanate represented by MgTi 2 O 5. For example, aluminum titanate and titanic acid represented by Al 2 (1-x) Mg x Ti (1 + x) O 5 (0.20 ≦ x <0.5) are known. There is a crystal made of a solid solution with magnesium (also known as: aluminum magnesium titanate). In the present invention, crystal grains represented by Al 2 (1-x) Mg x Ti (1 + x) O 5 (0.20 ≦ x <0.5) are desirable.

そして、図2に示すように、チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子11同士は、Siを含有する非晶質材料からなる非晶質相13で接合されている。非晶質相13の中間部13a、および該中間部13a間の粒子近傍部13bには、Si、Al、Ti、MgおよびOを含有する。これらのAl、MgおよびTiは、結晶粒子11から拡散してきたものである。   As shown in FIG. 2, the crystal particles 11 made of aluminum titanate-type crystals are joined together by an amorphous phase 13 made of an amorphous material containing Si. The intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 and the particle vicinity portion 13b between the intermediate portions 13a contain Si, Al, Ti, Mg, and O. These Al, Mg, and Ti are diffused from the crystal particles 11.

本発明の多孔質セラミック部材では、Al量は非晶質相13の粒子近傍部13bよりも中間部13aの方が少ないことが重要である。非晶質相13の中間部13aにおけるAl量は3.5原子%以下であることが望ましい。このような多孔質セラミック部材では、非晶質相13の中間部13aにおけるAl量が3.5原子%以下と少ないため、非晶質相13の中間部13aにおける溶融温度を高め、耐熱性を向上できる。   In the porous ceramic member of the present invention, it is important that the amount of Al is less in the intermediate portion 13a than in the particle vicinity portion 13b of the amorphous phase 13. The amount of Al in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 is desirably 3.5 atomic percent or less. In such a porous ceramic member, since the Al amount in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 is as small as 3.5 atomic% or less, the melting temperature in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 is increased, and the heat resistance is increased. It can be improved.

Al、MgおよびTiのうち、Alの非晶質相13への拡散量が最も多いことが知られており、このAlの拡散量が3.5原子%以下と少ないため、MgおよびTiの非晶質相13への拡散量も少なくなり、非晶質相13の中間部13aにおける溶融温度を高め、耐熱性を向上できる。   Among Al, Mg and Ti, it is known that the diffusion amount of Al into the amorphous phase 13 is the largest, and since the diffusion amount of Al is as small as 3.5 atomic% or less, the non-migration of Mg and Ti. The amount of diffusion into the crystalline phase 13 is also reduced, the melting temperature in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 can be increased, and the heat resistance can be improved.

特には、結晶粒子11同士を接合する非晶質相13の中間部13aにSiを33.0原子%以上含有し、かつ、Alが3.5原子%以下、Tiが2.0原子%以下、Mgが0.3原子%以下であることが望ましい。これにより、結晶粒子11からSiを含有する非晶質相13中に拡散する元素を所定量以下に抑えているために非晶質相13の溶融温度が高くなり、耐熱性を高くすることができる。   In particular, Si is contained at 33.0 atomic% or more in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 that joins the crystal grains 11 together, Al is 3.5 atomic% or less, and Ti is 2.0 atomic% or less. , Mg is preferably 0.3 atomic% or less. Thereby, since the element diffusing from the crystal particles 11 into the amorphous phase 13 containing Si is suppressed to a predetermined amount or less, the melting temperature of the amorphous phase 13 is increased, and the heat resistance is increased. it can.

非晶質相13の中間部13aに存在するAl、Ti、Mgは少ない方が望ましいが、拡散により、Alは1.0原子%以上、Tiは0.3原子%以上、Mgは0.05原子%以上は存在する。本発明では、非晶質相13の中間部13aに存在するSi、Al、Ti、Mgは、特に、Siを35.0〜40.0原子%、Alを1.0〜3.5原子%、Tiを0.3〜2.0原子%、Mgを0.05〜0.3原子%含有することが、耐熱性という点から望ましい。   Less Al, Ti, and Mg are present in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13, but due to diffusion, Al is 1.0 atomic% or more, Ti is 0.3 atomic% or more, and Mg is 0.05 More than atomic percent exists. In the present invention, Si, Al, Ti, and Mg present in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 are particularly 35.0 to 40.0 atomic% Si and 1.0 to 3.5 atomic% Al. From the viewpoint of heat resistance, it is desirable to contain 0.3 to 2.0 atomic percent of Ti and 0.05 to 0.3 atomic percent of Mg.

Siを含有する非晶質相13は主にSiOが主成分であり、その他に焼成時に結晶粒子11から拡散してきたAl、TiO、MgOが副成分として含まれる。このAl、TiO、MgOが増えるにつれて、非晶質相13の融点が低くなって変形し易くなり、耐熱性が低下するが、上記したように、非晶質相13の中間部13aにはAlが3.5原子%以下と少ないため、非晶質相13の耐熱性を高く維持できる。 The amorphous phase 13 containing Si is mainly composed of SiO 2 , and additionally contains Al 2 O 3 , TiO 2 , and MgO diffused from the crystal particles 11 during firing as subcomponents. As the Al 2 O 3 , TiO 2 , and MgO increase, the melting point of the amorphous phase 13 decreases and the amorphous phase 13 easily deforms and heat resistance decreases. Since 13a has a low Al content of 3.5 atomic% or less, the heat resistance of the amorphous phase 13 can be maintained high.

本発明では、結晶粒子11表面から非晶質相に向けて0.1μmまでが粒子近傍部13bであり、その中間が非晶質相13の中間部13aと定義される。尚、結晶粒子11間の距離、言い換えれば、非晶質相13の厚みは、ばらつきはあるものの、2〜10μm程度である。   In the present invention, the region near the particle 13 b is from the surface of the crystal particle 11 to the amorphous phase up to 0.1 μm, and the intermediate portion is defined as the intermediate portion 13 a of the amorphous phase 13. Note that the distance between the crystal grains 11, in other words, the thickness of the amorphous phase 13 is about 2 to 10 μm, although there is variation.

また、本発明の多孔質セラミック部材は、結晶粒子11内部にはAl、TiおよびMgがほぼ均一に存在するとともに、結晶粒子11内部にAlを20原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有することが望ましい。このような多孔質セラミック部材では、粒子内部にAlを20.0原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有せしめることにより、結晶粒子11中にチタン酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムとの固溶体が多く含まれることとなり、チタン酸アルミニウムのみからなる結晶粒子11に比べて耐熱分解性を高めることができる。   In the porous ceramic member of the present invention, Al, Ti, and Mg are almost uniformly present inside the crystal particles 11, and Al is contained in the crystal particles 11 by 20 atomic% or more, and Mg is 2.5 atomic% or more. It is desirable to contain. In such a porous ceramic member, a solid solution of aluminum titanate and magnesium titanate is formed in the crystal particles 11 by containing Al in the particles at 20.0 atomic% or more and Mg at 2.5 atomic% or more. As a result, the thermal decomposition resistance can be improved as compared with the crystal particles 11 made of only aluminum titanate.

本願発明において、結晶粒子11内部にはAl、TiおよびMgが均一に存在するとは、結晶粒子の表面から粒子内部に向かって0.1μmの位置と、表面から粒子内部に向かって1〜2μmの位置について測定した場合に、元素量として最も多いAl量が2原子%以下の範囲でばらつく場合も包含する意味である。   In the present invention, the fact that Al, Ti and Mg are uniformly present inside the crystal particle 11 means that the position is 0.1 μm from the surface of the crystal particle to the inside of the particle, and 1 to 2 μm from the surface to the inside of the particle. When the position is measured, it means that the amount of Al having the largest amount of element varies within a range of 2 atomic% or less.

結晶粒子11内部には、耐熱性と耐分解性の両立という点から、Alを25.0原子%以下、Mgを5.0原子%以下含有することが望ましい。   The crystal particles 11 preferably contain Al at 25.0 atomic% or less and Mg at 5.0 atomic% or less from the viewpoint of achieving both heat resistance and decomposition resistance.

また、非晶質相13の中間部13a、結晶粒子11内の元素量は、エネルギー分散型X線分光分析(EDS)により求めることができる。   The amount of elements in the intermediate portion 13a of the amorphous phase 13 and the crystal particles 11 can be determined by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS).

また、本発明の多孔質セラミック部材は、Cu−kα線を用いたX線回折測定結果において、チタン酸アルミニウム型結晶のメインピークの半値幅が0.20°以下であることが望ましい。チタン酸アルミニウム型結晶のメインピークは、組成により2θ=25〜27°、または2θ=32〜34°に現れるが、メインピークの半値幅が0.20°以下であり、チタン酸アルミニウムの結晶化度が高いため、例えば、高い温度で仮焼してなるチタン酸アルミニウム型結晶粉末にSiOを添加し、仮焼温度よりも低い温度で焼成することにより、チタン酸アルミニウム型結晶粉末から非晶質相13へのAl、Ti、Mg等の拡散を抑制でき、非晶質相13の耐熱性を高め、多孔質セラミック部材の耐熱性をさらに向上できる。 In the porous ceramic member of the present invention, it is desirable that the half width of the main peak of the aluminum titanate crystal is 0.20 ° or less in the X-ray diffraction measurement result using Cu-kα rays. The main peak of the aluminum titanate type crystal appears at 2θ = 25 to 27 ° or 2θ = 32 to 34 ° depending on the composition, but the half width of the main peak is 0.20 ° or less, and the aluminum titanate crystallizes. For example, by adding SiO 2 to an aluminum titanate type crystal powder calcined at a high temperature and firing at a temperature lower than the calcining temperature, the amorphous titanate type crystal powder is amorphous. Diffusion of Al, Ti, Mg or the like into the mass phase 13 can be suppressed, the heat resistance of the amorphous phase 13 can be increased, and the heat resistance of the porous ceramic member can be further improved.

チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子11は、平均粒径25μm以上であることが望ましい。このように大きな粒径を有するため、気孔率を大きくでき、平均気孔径を大きくできる。特には結晶粒子11の平均粒径は40μm以上が望ましい。また、平均粒径とともに、気孔率、平均気孔径が大きくなりすぎると、機械的強度が低下して構造セラミック部材に適用できないという観点から、平均粒径は100μm以下であることが望ましい。平均粒径は、インターセプト法により求めることができる。   The crystal particles 11 made of an aluminum titanate crystal preferably have an average particle size of 25 μm or more. Since it has such a large particle size, the porosity can be increased and the average pore size can be increased. In particular, the average particle size of the crystal particles 11 is desirably 40 μm or more. In addition, if the porosity and the average pore diameter are too large together with the average particle diameter, the average particle diameter is desirably 100 μm or less from the viewpoint that the mechanical strength is reduced and the structure ceramic member cannot be applied. The average particle diameter can be determined by the intercept method.

また、本発明の多孔質セラミック部材では、SiをSiO換算で全量中0.5〜5質量%含有することが望ましい。SiをSiO換算で全量中0.5〜5質量%とすることにより、チタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子11同士を、Siを含有する非晶質材料で十分に連結でき、強度を向上できるとともに、Si量が少量であるため、気孔率および平均気孔径の低下を抑制できる。Si量は、強度および所定の気孔率および平均細孔径を得るという観点から、SiO換算で全量中1〜3質量%含有することが望ましい。Si量は、蛍光X線分析法やICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析法により測定することができる。 Further, in the porous ceramic member of the present invention desirably contains 0.5 to 5 wt% in the total amount of Si in terms of SiO 2. By making Si 0.5 to 5% by mass in terms of SiO 2 , crystal particles 11 made of aluminum titanate type crystals can be sufficiently connected with an amorphous material containing Si to improve strength. In addition, since the amount of Si is small, a decrease in porosity and average pore diameter can be suppressed. From the viewpoint of obtaining strength, predetermined porosity, and average pore diameter, it is desirable that the Si amount is contained in an amount of 1 to 3% by mass in terms of SiO 2 . The amount of Si can be measured by fluorescent X-ray analysis or ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analysis.

さらに、本発明の多孔質セラミック部材は、結晶粒子内にFeを含有することが好ましい。Feを含有するチタン酸アルミニウム型の結晶としてはチタン酸鉄があり、前記チタン酸アルミニウムやチタン酸マグネシウムとお互いに全率固溶体を形成する。例えば、組成式がAl2(1−x―y)MgFe2yTi(1+x)(0.20≦x<0.5、0<y<1)で表されるように、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウムおよびチタン酸鉄の3成分からなる固溶体からなる結晶がある。本発明の多孔質セラミック部材では、結晶がチタン酸アルミニウム−チタン酸マグネシウム−チタン酸鉄の3成分が固溶した擬ブルッカイト型の結晶を用いる場合、この結晶は熱化学的に安定した成分であることから、熱による結晶の分解を抑制し、耐熱分解性を向上できる。 Furthermore, the porous ceramic member of the present invention preferably contains Fe in the crystal particles. The iron titanate type crystal containing Fe includes iron titanate, and forms a solid solution with the aluminum titanate or magnesium titanate. For example, titanic acid as represented by the composition formula Al 2 (1-xy) Mg x Fe 2y Ti (1 + x) O 5 (0.20 ≦ x <0.5, 0 <y <1) There is a crystal made of a solid solution composed of three components of aluminum, magnesium titanate and iron titanate. In the porous ceramic member of the present invention, when a pseudo-brookite type crystal in which three components of aluminum titanate-magnesium titanate-iron titanate are used as a crystal is used, the crystal is a thermochemically stable component. Therefore, decomposition of crystals due to heat can be suppressed, and the thermal decomposition resistance can be improved.

さらにまた、本発明のフィルタは、上記多孔質セラミック部材からなるフィルタエレメントを具備することにより、耐熱性が高く、長期信頼性が高いフィルタとすることができる。   Furthermore, the filter of this invention can be made into a filter with high heat resistance and high long-term reliability by providing the filter element which consists of the said porous ceramic member.

次に、本発明の多孔質セラミック部材の製法について説明する。   Next, the manufacturing method of the porous ceramic member of this invention is demonstrated.

多孔質セラミック部材のうち、ここでは具体的に自動車などの排ガス浄化に用いられるハニカム構造体(フィルタエレメント)の製法の一例について説明する。   Among porous ceramic members, an example of a method for manufacturing a honeycomb structure (filter element) used specifically for exhaust gas purification of automobiles and the like will be described here.

例えば、Al2(1−x)MgTi(1+x)で表される固溶体を形成するために必要な原料を準備する。尚、この固溶体にFeが固溶する場合もあるが、ここでは、Feが固溶しない場合について説明する。ここで、Al2(1−x)MgTi(1+x)で表される固溶体中のxは0.5より小さいことが耐熱性を高める上で好ましい。xが0.5以上では結晶粒子中のAl、Mgが非晶質材料中へ拡散しやすくなるためである。 For example, a raw material necessary for forming a solid solution represented by Al 2 (1-x) Mg x Ti (1 + x) O 5 is prepared. In some cases, Fe is dissolved in the solid solution, but here, a case where Fe is not dissolved is described. Here, x in solid solution represented by Al 2 (1-x) Mg x Ti (1 + x) O 5 is preferred in enhancing the heat resistance less than 0.5. This is because when x is 0.5 or more, Al and Mg in the crystal particles are easily diffused into the amorphous material.

次に、例えば、アルミナ原料、チタニア原料、炭酸マグネシウム原料を所定の組成となるように調合し、混合する。なお、上記組成式の固溶体を形成できるのであれば、金属酸化物、炭酸塩の原料の他に水酸化物、硝酸塩などの原料を用いても良く、またこれらの化合物を用いても良い。   Next, for example, an alumina raw material, a titania raw material, and a magnesium carbonate raw material are prepared and mixed so as to have a predetermined composition. As long as a solid solution having the above composition formula can be formed, raw materials such as hydroxides and nitrates may be used in addition to the raw materials of metal oxides and carbonates, and these compounds may be used.

アルミナ原料、チタニア原料、炭酸マグネシウム粉末としては、高純度のものを用いることが望ましく、99.0%以上、特に99.5%以上の純度のものを用いることが望ましい。   As the alumina raw material, titania raw material, and magnesium carbonate powder, it is desirable to use high-purity ones, and it is desirable to use those having a purity of 99.0% or more, particularly 99.5% or more.

また、上記アルミナ原料、チタニア原料、炭酸マグネシウムの混合原料を造粒する。造粒は、乾式で混合して造粒したり、回転ミル、振動ミル、ビーズミル等のミルに投入し、水、アセトン、イソプロピルアルコール(IPA)のうち少なくともいずれか1種とともに湿式混合したスラリーを乾燥し、造粒することが望ましい。スラリーの乾燥方法としては、スラリーを容器に入れて加熱、乾燥させて、造粒してもよいし、スプレードライヤーで乾燥させて造粒しても良く、または他の方法で乾燥させて造粒しても何ら問題ない。造粒粉は、平均粒径50〜300μmの造粒粉を作製する。   Moreover, the mixed raw material of the said alumina raw material, titania raw material, and magnesium carbonate is granulated. Granulation is performed by dry mixing and granulation, or is put into a mill such as a rotary mill, vibration mill, bead mill, etc., and a slurry obtained by wet mixing with at least one of water, acetone, and isopropyl alcohol (IPA) is used. It is desirable to dry and granulate. As a method for drying the slurry, the slurry may be put in a container and heated, dried, granulated, dried by a spray dryer, granulated, or dried by other methods for granulation. There is no problem. Granulated powder produces granulated powder with an average particle diameter of 50-300 micrometers.

この後、造粒粉を酸素含有雰囲気、例えば大気中で仮焼する。仮焼温度は、チタン酸アルミニウム型結晶を十分生成すべく、チタン酸アルミニウム型結晶が生成する温度(1200℃程度)よりも高い1500℃以上で1〜5時間仮焼する。仮焼温度は、特には、1510℃以上が望ましい。一方、仮焼粉末が強固に凝集するのを防ぐという観点から、仮焼温度は1550℃以下であることが望ましい。これにより、Al、Mg、Tiが固溶したチタン酸アルミニウム型の仮焼粉末を作製する。この仮焼により、ほぼ擬ブルッカイト型結晶100%の粉末を作製する。仮焼温度が高いため、仮焼粉末中にAl、TiおよびMgが均一に存在する。   Thereafter, the granulated powder is calcined in an oxygen-containing atmosphere, for example, air. The calcining temperature is calcined at 1500 ° C. or higher, which is higher than the temperature at which the aluminum titanate type crystal is generated (about 1200 ° C.) for 1 to 5 hours in order to sufficiently generate the aluminum titanate type crystal. The calcining temperature is particularly preferably 1510 ° C. or higher. On the other hand, from the viewpoint of preventing the calcined powder from agglomerating firmly, the calcining temperature is desirably 1550 ° C. or lower. Thus, an aluminum titanate type calcined powder in which Al, Mg, and Ti are dissolved is produced. By this calcination, a powder of almost 100% pseudo-brookite crystal is produced. Since the calcining temperature is high, Al, Ti and Mg are uniformly present in the calcined powder.

仮焼粉末は、X線回折測定結果において、チタン酸アルミニウム型結晶のメインピークの半値幅が0.20°以下であることが望ましい。このような仮焼粉末を用いることにより、例えば、高い温度で仮焼してなるチタン酸アルミニウム型結晶粉末にSiOを添加し、仮焼温度よりも低い温度で焼成することにより、チタン酸アルミニウム型結晶粉末から非晶質相へのAl、Ti、Mg等の拡散を抑制でき、非晶質相の耐熱性を高め、多孔質セラミック部材の耐熱性をさらに向上できる。尚、仮焼温度よりも焼成温度が低いため、仮焼後の半値幅は、焼成後においても変化しない。 The calcined powder preferably has a half-value width of the main peak of the aluminum titanate type crystal of 0.20 ° or less in the X-ray diffraction measurement result. By using such a calcined powder, for example, by adding SiO 2 to an aluminum titanate type crystal powder calcined at a high temperature and firing at a temperature lower than the calcining temperature, aluminum titanate Diffusion of Al, Ti, Mg, etc. from the type crystal powder into the amorphous phase can be suppressed, the heat resistance of the amorphous phase can be increased, and the heat resistance of the porous ceramic member can be further improved. Since the firing temperature is lower than the calcination temperature, the half width after calcination does not change even after firing.

この仮焼粉末のメッシュパスを行い、25〜60μmの仮焼粉末を得る。尚、チタン酸アルミニウム型の仮焼粉末は、焼成温度が低いため、焼成によっても殆ど粒成長せず、仮焼粉末とほぼ同一粒径である。   A mesh pass of the calcined powder is performed to obtain a calcined powder of 25 to 60 μm. In addition, since the calcining powder of the aluminum titanate type has a low calcining temperature, almost no grain growth is caused by the calcining, and it has almost the same particle size as the calcining powder.

そして、チタン酸アルミニウム型の仮焼粉末に対し、SiO粉末を添加し、混合する。混合方法は、乾式または湿式で行うこともできる。SiO粉末は、平均粒径1〜3μmの粉末を用いる。この範囲の粒径の粉末を用いることにより、SiO粉末を仮焼粉の表面に均一に分散させることができる。 Then, the SiO 2 powder is added to and mixed with the aluminum titanate type calcined powder. The mixing method can also be performed dry or wet. As the SiO 2 powder, a powder having an average particle diameter of 1 to 3 μm is used. By using a powder having a particle size in this range, the SiO 2 powder can be uniformly dispersed on the surface of the calcined powder.

この混合粉末に成形助剤を添加し、押出成形によりダイスを用いて例えばハニカム形状に成形する。得られた成形体を充分に乾燥した後、酸化雰囲気中において、仮焼温度よりも低い温度である1450℃未満で0.5〜5時間焼成することにより、造孔剤を用いることなく、ハニカム形状の多孔質セラミック部材を形成することができる。焼成温度は、特に、1350〜1440℃であることが望ましい。この焼成工程は、非晶質材料を溶融させ、結晶粒子同士を接合する工程であるとともに、Al、Mg、Si等の元素の相互拡散を一定の範囲で行う工程である。   A molding aid is added to the mixed powder, and the mixture is formed into a honeycomb shape by extrusion using a die. After sufficiently drying the obtained molded body, the honeycomb body is fired in an oxidizing atmosphere at a temperature lower than 1450 ° C., which is lower than the calcining temperature, for 0.5 to 5 hours without using a pore-forming agent. A porous ceramic member having a shape can be formed. The firing temperature is particularly preferably 1350 to 1440 ° C. This firing step is a step of melting an amorphous material and joining crystal grains together, and performing a mutual diffusion of elements such as Al, Mg, and Si within a certain range.

すなわち、本発明者等は、1350〜1440℃で焼成することにより、例えば平均粒径30μmのチタン酸アルミニウム型の結晶粒子から、Al、Mg、Tiが非晶質相中に拡散しようとするが、仮焼温度が1500℃以上と高い温度で仮焼し、仮焼温度よりも低い温度で焼成するため、結晶粒子からAl、Mg、Tiが非晶質相中に拡散し難く、最も拡散し易いAlが、非晶質相の粒子近傍部よりも中間部のAl量が少なく、かつ非晶質相の中間部に3.5原子%以下含有した組織にできると考えている。   That is, the present inventors try to diffuse Al, Mg, Ti into an amorphous phase from, for example, aluminum titanate type crystal particles having an average particle diameter of 30 μm by firing at 1350 to 1440 ° C. Since the calcination temperature is calcined at a high temperature of 1500 ° C. or higher, and calcined at a temperature lower than the calcination temperature, Al, Mg and Ti hardly diffuse from the crystal particles into the amorphous phase, and are most diffused. It is considered that Al easily forms a structure in which the amount of Al in the intermediate portion is smaller than that in the vicinity of the amorphous phase particles and is contained in the intermediate portion of the amorphous phase at 3.5 atomic% or less.

このような多孔質セラミック部材の製法では、焼成温度が、Al、TiおよびMgを含有するチタン酸アルミニウム型結晶の合成温度(1400℃以上)よりも低いため、Siを含有する非晶質材料で結晶粒子を接合できるとともに、1350〜1440℃で焼成することにより、Al、Mg、Ti、Si等の元素の相互拡散を抑制し、耐熱性を向上できる。また、Al、Mg、Ti、Si等の元素の相互拡散を抑制できるため、設計通りの結晶粒子を得ることができ、設計通りの耐熱分解性等を得ることができる。擬ブルッカイト型結晶を熱処理するような焼成であるため、結晶粒子に角はなく、全体的に丸い粒子形状となっている。   In such a method for producing a porous ceramic member, since the firing temperature is lower than the synthesis temperature (1400 ° C. or higher) of the aluminum titanate type crystal containing Al, Ti, and Mg, an amorphous material containing Si is used. In addition to being able to bond crystal grains, firing at 1350 to 1440 ° C. can suppress interdiffusion of elements such as Al, Mg, Ti, and Si, and improve heat resistance. In addition, since the mutual diffusion of elements such as Al, Mg, Ti, and Si can be suppressed, crystal grains as designed can be obtained, and heat-resistant decomposition as designed can be obtained. Since the calcination is performed by heat-treating the pseudo-brookite crystal, the crystal particles have no corners and have a round particle shape as a whole.

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.

用いたアルミナ原料は日本軽金属社製のLS110であり、平均粒径が1.5μm、アルカリ金属の不純物量が0.1質量%、シリコンの不純物量が0.1質量%である。また、用いたチタニア原料はテイカ社製のJA−3であり、平均粒径が0.2μm、アルカリ金属の不純物量が0.3質量%である。また、用いた炭酸マグネシウム原料はトクヤマ社製のTTであり、見掛比重が0.23g/ml、アルカリ金属およびシリカの不純物が含まれないものである。酸化鉄原料は、JFEケミカル製のJC−Wであり、平均粒径が1.0μmのものを用いた。   The alumina raw material used was LS110 manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., having an average particle size of 1.5 μm, an alkali metal impurity amount of 0.1 mass%, and a silicon impurity amount of 0.1 mass%. The titania raw material used was JA-3 manufactured by Teika Co., which had an average particle size of 0.2 μm and an alkali metal impurity content of 0.3 mass%. The magnesium carbonate raw material used is TT manufactured by Tokuyama Corporation, which has an apparent specific gravity of 0.23 g / ml and does not contain impurities of alkali metal and silica. The iron oxide raw material was JC-W made by JFE Chemical, and the average particle diameter was 1.0 μm.

また、シリカ原料として、丸釜釜戸陶料社製のスノーマークSP−3であり、平均粒径が1.2μmを用いた。   Further, as a silica raw material, Snowmark SP-3 manufactured by Marumama Kamado Ceramics Co., Ltd., having an average particle size of 1.2 μm was used.

先ず、Al1.2Mg0.2Fe0.4Ti1.2からなるチタン酸アルミニウム型の結晶粉末となるように、上記のアルミナ原料、チタニア原料、マグネシア原料、酸化鉄原料を調合し、溶媒にイソプロピルアルコール(IPA)を添加し、媒体に直径10mmのアルミナボールを用いて回転ミルで72時間混合してスラリーを作製した。このスラリーを110℃に加熱してIPAを揮発させて乾燥した後、メッシュパスした。 First, the above alumina raw material, titania raw material, magnesia raw material, and iron oxide raw material are prepared so as to be an aluminum titanate type crystal powder composed of Al 1.2 Mg 0.2 Fe 0.4 Ti 1.2 O 5 Then, isopropyl alcohol (IPA) was added to the solvent, and an alumina ball having a diameter of 10 mm was used as a medium and mixed for 72 hours with a rotary mill to prepare a slurry. The slurry was heated to 110 ° C. to volatilize IPA and dried, and then passed through a mesh.

この造粒粉を、大気中において、1500℃で仮焼し、Al、Ti、MgおよびFeを含有するチタン酸アルミニウム型の結晶粉末を合成した。Cu−kα線を用いたチタン酸アルミニウム型結晶のメインピークは2θ=32〜34°に生じ、半値幅は、0.17°であった。   The granulated powder was calcined at 1500 ° C. in the atmosphere to synthesize aluminum titanate type crystal powder containing Al, Ti, Mg and Fe. The main peak of the aluminum titanate crystal using the Cu-kα ray occurred at 2θ = 32 to 34 °, and the half width was 0.17 °.

この結晶粉末100質量部に対して、シリカ粉末を2質量部添加して、万能混練機により混合し、原料粉末を得た。   2 parts by mass of silica powder was added to 100 parts by mass of the crystal powder and mixed with a universal kneader to obtain a raw material powder.

この原料粉末に対してパラフィンワックスを添加、混合した後に乾燥して成形用粉末とした。次に、この成形用粉末を用いて、粉末加圧式成形法によって直径20mm×厚さ10mmの円板状成形体および直径10mm×高さ15mmの円柱状成形体を作製した。それぞれの成形体を大気中において1375℃で4時間焼成して、焼結体の評価用試料とした。尚、室温から焼結温度までの昇温速度は200℃/hとした。   Paraffin wax was added to the raw material powder, mixed and then dried to form a molding powder. Next, a disk-shaped molded body having a diameter of 20 mm × thickness of 10 mm and a cylindrical molded body having a diameter of 10 mm × height of 15 mm were produced by using this molding powder by a powder pressure molding method. Each molded body was fired in air at 1375 ° C. for 4 hours to obtain a sintered body evaluation sample. The temperature increase rate from room temperature to the sintering temperature was 200 ° C./h.

得られた焼結体の平均粒径を、走査型顕微鏡写真(500倍)についてインターセプト法により求めたところ、55μmであった。また、焼結体の気孔率および平均気孔径を水銀圧入法により求めたところ、気孔率は40%、平均気孔径は10μmであった。   When the average particle size of the obtained sintered body was determined by an intercept method with respect to a scanning micrograph (500 times), it was 55 μm. Further, when the porosity and average pore diameter of the sintered body were determined by mercury porosimetry, the porosity was 40% and the average pore diameter was 10 μm.

また、得られた焼結体を薄片にしてTEM(透過型電子顕微鏡)で結晶粒子および粒界の組織を観察した。その際にエネルギー分散型X線分光分析(EDS)により、非晶質相の中間部および粒子近傍部について組成分析を行い、Al、Ti、Mg、Fe、Si、Oの含有量を測定した。その結果、非晶質相の中間部ではAlは3.5原子%、Tiは1.0原子%、Mgは0.3原子%、Feは0.1原子%、Siは34原子%、Oは61原子%であった。   Further, the obtained sintered body was made into a thin piece, and the structure of crystal grains and grain boundaries was observed with a TEM (transmission electron microscope). At that time, composition analysis was performed on the intermediate portion of the amorphous phase and the vicinity of the particles by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and the contents of Al, Ti, Mg, Fe, Si, and O were measured. As a result, in the middle part of the amorphous phase, Al is 3.5 atomic%, Ti is 1.0 atomic%, Mg is 0.3 atomic%, Fe is 0.1 atomic%, Si is 34 atomic%, O Was 61 atomic%.

一方、非晶質相の粒子近傍部(粒子表面から0.1μmの位置)では、Alは15原子%、Tiは13原子%、Mgは3.5原子%、Feは4.5原子%、Siは15原子%、Oは49原子%であり、中間部におけるAl量は、粒子近傍部よりも少なかった。   On the other hand, in the vicinity of the amorphous phase particles (position of 0.1 μm from the particle surface), Al is 15 atomic%, Ti is 13 atomic%, Mg is 3.5 atomic%, Fe is 4.5 atomic%, Si was 15 atomic%, O was 49 atomic%, and the amount of Al in the intermediate part was smaller than that in the vicinity of the particles.

また、結晶粒子の表面から結晶粒子内部に向かって0.1μmの位置と、表面から結晶粒子内部に向かって2.0μmの位置について、組成分析を行った結果、結晶粒子の表面から結晶粒子内部に向かって0.1μmの位置では、Alは22原子%、Tiは18原子%、Mgは3.2原子%、Feは5.2原子%、Siは0.6原子%、Oは51原子%であった。   In addition, as a result of performing composition analysis on the position of 0.1 μm from the surface of the crystal grain to the inside of the crystal grain and the position of 2.0 μm from the surface to the inside of the crystal grain, At a position of 0.1 μm toward Al, Al is 22 atomic%, Ti is 18 atomic%, Mg is 3.2 atomic%, Fe is 5.2 atomic%, Si is 0.6 atomic%, and O is 51 atoms. %Met.

一方、粒子表面から結晶粒子内部に向かって2.0μmの位置ではAlは21原子%、Tiは19原子%、Mgは3.2原子%、Feは6.2原子%、Siは0.6原子%、Oは50原子%であり、粒子内部にはAl、Ti、Mgがほぼ均一に存在しており、結晶粒子内部には、Alを20原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有していた。図3に、結晶粒子と非晶質相とにおける各元素の含有量を記載した。   On the other hand, at a position of 2.0 μm from the grain surface toward the inside of the crystal grain, Al is 21 atomic%, Ti is 19 atomic%, Mg is 3.2 atomic%, Fe is 6.2 atomic%, and Si is 0.6 Atomic%, O is 50 atomic%, Al, Ti, and Mg are almost uniformly present inside the particle, Al is 20 atomic% or more, and Mg is 2.5 atomic% or more inside the crystal particle. Contained. FIG. 3 shows the content of each element in the crystal particles and the amorphous phase.

各焼結体の耐熱性については、円柱状焼結体の各試料を大気中で熱処理して、円柱状焼結体が20%以上の変形を示す耐熱限界温度を評価した。   About the heat resistance of each sintered compact, each sample of the cylindrical sintered compact was heat-processed in air | atmosphere, and the thermal limit temperature which a cylindrical sintered compact shows a deformation | transformation of 20% or more was evaluated.

各焼結体の耐熱分解性については、さらに円板状焼結体の各試料を大気雰囲気の中で1100℃の温度で300時間、耐熱分解試験して耐熱分解性を評価した。このようにして準備した耐熱分解試験前後の試料をX線回折法によりピーク強度を測定して、回折角2θが25〜27°または32〜34°のいずれかに存在するチタン酸アルミニウム型結晶のメインピーク強度(IAMT)と、TiO相の回折角2θが36.1°のピーク強度(I)からピーク強度比のA=IAMT/(IAMT+I)をそれぞれ算出した。さらに耐熱分解試験前および耐熱分解試験後のピーク強度比をそれぞれA、Aとして、(1−A/A)の値を計算した。 Regarding the thermal decomposition resistance of each sintered body, each sample of the disk-shaped sintered body was further subjected to a thermal decomposition test at 1100 ° C. for 300 hours in an air atmosphere to evaluate the thermal decomposition resistance. The sample prepared before and after the thermal decomposition test was measured for peak intensity by X-ray diffractometry, and an aluminum titanate type crystal having a diffraction angle 2θ of 25 to 27 ° or 32 to 34 ° was obtained. a main peak intensity (I AMT), the diffraction angle 2θ of TiO 2 phase 36.1 ° in the peak intensity (I T) from the peak intensity ratio a = I AMT / a (I AMT + I T) was calculated. Furthermore, the value of (1-A 1 / A 0 ) was calculated with the peak intensity ratios before and after the thermal decomposition test as A 0 and A 1 , respectively.

次に、Al1.2Mg0.2Fe0.4Ti1.2からなるチタン酸アルミニウム型の結晶粉末とTiO粉末との量比を変えて混合し、(1−IAMT/I)の値を求めて作成した検量線と(1−A/A)の値を照らし合わせて熱分解率を求めた。 Next, the aluminum titanate type crystal powder composed of Al 1.2 Mg 0.2 Fe 0.4 Ti 1.2 O 5 and the TiO 2 powder were mixed while changing the quantity ratio, and (1-I AMT / was determined thermal decomposition ratio against the value of I T) value and a calibration curve prepared by calculating the (1-a 1 / a 0 ).

また熱膨張係数についてはJIS R1618に準拠して、昇温速度20℃/分の条件で円柱状焼結体の試料の20℃〜800℃の熱膨張係数を測定した。   Moreover, about the thermal expansion coefficient, the thermal expansion coefficient of 20 degreeC-800 degreeC of the sample of the cylindrical sintered compact was measured on the conditions of the temperature increase rate of 20 degree-C / min based on JISR1618.

その結果、耐熱限界温度は1600℃、熱分解率は1%、熱膨張係数は2.0×10−6/℃と良好な特性を示した。 As a result, the heat resistant limit temperature was 1600 ° C., the thermal decomposition rate was 1%, and the thermal expansion coefficient was 2.0 × 10 −6 / ° C., showing good characteristics.

Al0.8Mg0.3Fe0.6Ti1.3からなるチタン酸アルミニウム型の結晶粉末となるように、スラリーを作製し、造粒粉を作製した。 Slurry was prepared so as to be an aluminum titanate type crystal powder composed of Al 0.8 Mg 0.3 Fe 0.6 Ti 1.3 O 5 , and granulated powder was prepared.

この造粒粉を、大気中において、1520℃で仮焼し、Al、Ti、MgおよびFeを含有するチタン酸アルミニウム型の結晶粉末を合成した。Cu−kα線を用いたチタン酸アルミニウム型結晶のメインピークは2θ=32〜34°に生じ、半値幅は、0.15°であった。   This granulated powder was calcined at 1520 ° C. in the air to synthesize aluminum titanate type crystal powder containing Al, Ti, Mg and Fe. The main peak of the aluminum titanate crystal using the Cu-kα ray occurred at 2θ = 32 to 34 °, and the half width was 0.15 °.

この結晶粉末100質量部に対して、シリカ粉末を3質量部添加して、万能混練機により混合し、原料粉末を得た。   3 parts by mass of silica powder was added to 100 parts by mass of the crystal powder and mixed with a universal kneader to obtain a raw material powder.

この原料粉末に対してパラフィンワックスを添加、混合した後に乾燥して成形用粉末とした。次に、この成形用粉末を用いて、粉末加圧式成形法によって直径20mm×厚さ10mmの円板状成形体および直径10mm×高さ15mmの円柱状成形体を作製した。それぞれの成形体を大気中において1350℃で4時間焼成して、焼結体の評価用試料とした。尚、室温から焼結温度までの昇温速度は200℃/hとした。   Paraffin wax was added to the raw material powder, mixed and then dried to form a molding powder. Next, a disk-shaped molded body having a diameter of 20 mm × thickness of 10 mm and a cylindrical molded body having a diameter of 10 mm × height of 15 mm were produced by using this molding powder by a powder pressure molding method. Each molded body was fired at 1350 ° C. for 4 hours in the air to obtain a sintered body evaluation sample. The temperature increase rate from room temperature to the sintering temperature was 200 ° C./h.

実施例1と同様に、焼結体の平均粒径、気孔率および平均気孔径を求めたところ、平均粒径は58μm、気孔率は45%、平均気孔径は12μmであった。   In the same manner as in Example 1, when the average particle size, porosity and average pore size of the sintered body were determined, the average particle size was 58 μm, the porosity was 45%, and the average pore size was 12 μm.

また、非晶質相の中間部と粒子近傍部、結晶粒子の表面から結晶粒子内部に向かって0.1μmの位置と、表面から結晶粒子内部に向かって2.0μmの位置について、最も拡散し易いAl、またはAlとMgの含有量を測定した。その結果、非晶質相の中間部ではAlは2.2原子%、粒子近傍部ではAlは10原子%、結晶粒子の表面から内部へ0.1μmの位置ではAlは21原子%、Mgは4.5原子%であり、中間部におけるAl量は、粒子近傍部よりも少なかった。   In addition, the most diffused at the intermediate part of the amorphous phase and the vicinity of the particle, the position of 0.1 μm from the surface of the crystal grain to the inside of the crystal grain, and the position of 2.0 μm from the surface to the inside of the crystal grain. Easy Al or Al and Mg contents were measured. As a result, Al is 2.2 atomic% in the intermediate part of the amorphous phase, Al is 10 atomic% in the vicinity of the particle, Al is 21 atomic% at a position 0.1 μm inward from the surface of the crystal grain, and Mg is It was 4.5 atomic%, and the Al content in the intermediate part was smaller than that in the vicinity of the particles.

また、結晶粒子の表面から内部へ2.0μmの位置ではAlは22原子%、Mgは4.3原子%であり、粒子内部にはAl、Mgがほぼ均一に存在しており、結晶粒子内部には、Alを20原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有していた。   Further, at a position of 2.0 μm from the surface of the crystal grain to the inside, Al is 22 atomic% and Mg is 4.3 atomic%, and Al and Mg are almost uniformly present inside the grain. Contained 20 atomic% or more of Al and 2.5 atomic% or more of Mg.

また、耐熱限界温度は1580℃、熱分解率は1%、熱膨張係数は2.2×10−6/℃と良好な特性を示した。 Further, the heat resistant limit temperature was 1580 ° C., the thermal decomposition rate was 1%, and the thermal expansion coefficient was 2.2 × 10 −6 / ° C., indicating good characteristics.

Al0.8Mg0.4Fe0.4Ti1.4からなるチタン酸アルミニウム型の結晶粉末となるように、スラリーを作製し、造粒粉を作製した。 A slurry was prepared so as to obtain an aluminum titanate type crystal powder composed of Al 0.8 Mg 0.4 Fe 0.4 Ti 1.4 O 5 , and granulated powder was prepared.

この造粒粉を、大気中において、1510℃で仮焼し、Al、Ti、MgおよびFeを含有するチタン酸アルミニウム型の結晶粉末を合成した。Cu−kα線を用いたチタン酸アルミニウム型結晶のメインピークは2θ=32〜34°に生じ、半値幅は、0.16°であった。   This granulated powder was calcined at 1510 ° C. in the atmosphere to synthesize aluminum titanate type crystal powder containing Al, Ti, Mg and Fe. The main peak of the aluminum titanate crystal using the Cu-kα ray occurred at 2θ = 32 to 34 °, and the half width was 0.16 °.

この結晶粉末100質量部に対して、シリカ粉末を2質量部添加して、万能混練機により混合し、原料粉末を得た。   2 parts by mass of silica powder was added to 100 parts by mass of the crystal powder and mixed with a universal kneader to obtain a raw material powder.

この原料粉末に対してパラフィンワックスを添加、混合した後に乾燥して成形用粉末とした。次に、この成形用粉末を用いて、粉末加圧式成形法によって直径20mm×厚さ10mmの円板状成形体および直径10mm×高さ15mmの円柱状成形体を作製した。それぞれの成形体を大気中において1400℃で4時間焼成して、焼結体の評価用試料とした。尚、室温から焼結温度までの昇温速度は200℃/hとした。   Paraffin wax was added to the raw material powder, mixed and then dried to form a molding powder. Next, a disk-shaped molded body having a diameter of 20 mm × thickness of 10 mm and a cylindrical molded body having a diameter of 10 mm × height of 15 mm were produced by using this molding powder by a powder pressure molding method. Each molded body was fired in the atmosphere at 1400 ° C. for 4 hours to obtain a sintered body evaluation sample. The temperature increase rate from room temperature to the sintering temperature was 200 ° C./h.

実施例1と同様に、焼結体の平均粒径、気孔率および平均気孔径を求めたところ、平均粒径は50μm、気孔率は42%、平均気孔径は13μmであった。   As in Example 1, when the average particle size, porosity, and average pore size of the sintered body were determined, the average particle size was 50 μm, the porosity was 42%, and the average pore size was 13 μm.

また、非晶質相の中間部と粒子近傍部、結晶粒子の表面から内部へ0.1μmの位置と、表面から内部へ2.0μmの位置について、組成分析を行い、Al、Mgの含有量を測定した。その結果、非晶質の中間部ではAlは2.3原子%であり、粒子近傍部では0,10原子%であり、中間部におけるAl量は、粒子近傍部よりも少なかった。   In addition, the compositional analysis was performed for the intermediate part of the amorphous phase and the vicinity of the particle, the position of 0.1 μm from the surface to the inside of the crystal particle, and the position of 2.0 μm from the surface to the inside, and the contents of Al and Mg Was measured. As a result, Al was 2.3 atomic% in the amorphous intermediate part, and 0.10 atomic% in the vicinity of the particle, and the Al content in the intermediate part was smaller than that in the vicinity of the particle.

また、結晶粒子の表面から内部へ0.1μmの位置では、Alは20原子%、Mgは4.9原子%であり、結晶粒子の表面から内部へ2.0μmの位置では、Alは21原子%、Mgは4.5原子%であり、粒子内部にはAl、Mgがほぼ均一に存在しており、結晶粒子内部には、Alを20原子%以上、Mgを2.5原子%以上含有していた。   Further, Al is 20 atomic% and Mg is 4.9 atomic% at a position of 0.1 μm from the surface of the crystal grain to the inside, and Al is 21 atoms at a position of 2.0 μm from the surface of the crystal grain to the inside. %, Mg is 4.5 atomic%, Al and Mg are almost uniformly present inside the grain, and Al is contained in the crystal grain within 20 atomic% or more and Mg is contained 2.5 atomic% or more. Was.

また、耐熱限界温度は1560℃、熱分解率は1%、熱膨張係数は2.5×10−6/℃と良好な特性を示した。 Further, the heat resistant limit temperature was 1560 ° C., the thermal decomposition rate was 1%, and the thermal expansion coefficient was 2.5 × 10 −6 / ° C., indicating good characteristics.

比較例Comparative example

仮焼温度を1450℃とし、Al1.2Mg0.2Fe0.4Ti1.2からなるチタン酸アルミニウム型の結晶粉末100質量部に対して、シリカ粉末を2.2質量部、マグネシア(MgO)粉末を1質量部添加し、焼成温度を1500℃とする以外は、上記実施例1と同様にして焼結体を作製した。得られた焼結体の平均粒径は35μmであり、焼結体の気孔率は20%、平均気孔径は7μmであった。 The calcining temperature is 1450 ° C., and the silica powder is 2.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aluminum titanate type crystal powder composed of Al 1.2 Mg 0.2 Fe 0.4 Ti 1.2 O 5. A sintered body was produced in the same manner as in Example 1 except that 1 part by mass of magnesia (MgO) powder was added and the firing temperature was 1500 ° C. The average particle diameter of the obtained sintered body was 35 μm, the porosity of the sintered body was 20%, and the average pore diameter was 7 μm.

耐熱限界温度は1450℃、熱分解率は1%、熱膨張係数は2.8×10−6/℃であり、耐熱性が悪いことがわかる。本発明者等は、焼成温度が仮焼温度よりも高い1500℃と高温であるため、結晶粉末内のAl、Ti、Mgが非晶質材料中に拡散し、また添加したMgが非晶質材料中に拡散し、非晶質材料の耐熱温度が低下し、耐熱性が悪化したものと考えている。 The heat resistant limit temperature is 1450 ° C., the thermal decomposition rate is 1%, and the thermal expansion coefficient is 2.8 × 10 −6 / ° C., indicating that the heat resistance is poor. Since the present inventors have a high firing temperature of 1500 ° C., which is higher than the calcination temperature, Al, Ti, and Mg in the crystal powder diffuse into the amorphous material, and the added Mg is amorphous. It is considered that the heat resistance of the amorphous material is lowered and the heat resistance is deteriorated by diffusing into the material.

1・・・フィルタエレメント
2・・・外周壁
3・・・セル
4・・・隔壁
11・・・結晶粒子
13・・・非晶質相
13a・・・非晶質相の中間部
13b・・・非晶質相の粒子近傍部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter element 2 ... Outer peripheral wall 3 ... Cell 4 ... Partition 11 ... Crystal grain 13 ... Amorphous phase 13a ... Middle part of amorphous phase 13b ...・ Particles near the amorphous phase

Claims (6)

Al、Ti、MgおよびOを含有するチタン酸アルミニウム型結晶からなる結晶粒子同士を、Siを含有する非晶質材料からなる非晶質相で接合してなる多孔質セラミック部材であって、前記非晶質相は、当該非晶質相の両端に位置するそれぞれの前記結晶粒子の間の距離に相当する厚みが2〜10μmであり、前記非晶質相は、それぞれの前記結晶粒子から0.1μmまでの間の粒子近傍部と、それぞれの該粒子近傍部の間の中間部とを有し、前記粒子近傍部と前記中間部とが、Si、Al、Ti、MgおよびOを含有するとともに、前記非晶質相の中間部におけるAl量が前記粒子近傍部におけるAl量よりも少ないことを特徴とする多孔質セラミック部材。 Al, Ti, crystal grains of aluminum titanate type crystal containing Mg and O, a porous ceramic member formed by joining an amorphous phase made of an amorphous material containing Si, the The amorphous phase has a thickness corresponding to the distance between the crystal grains located at both ends of the amorphous phase, and the amorphous phase is 0% from the crystal grains. A particle vicinity part of up to 1 μm and an intermediate part between the particle vicinity parts, and the particle vicinity part and the intermediate part contain Si, Al, Ti, Mg and O In addition, the porous ceramic member is characterized in that the amount of Al in the intermediate portion of the amorphous phase is smaller than the amount of Al in the vicinity of the particles. 前記非晶質相の中間部におけるAl量が3.5原子%以下であることを特徴とする請求項1に記載の多孔質セラミック部材。   2. The porous ceramic member according to claim 1, wherein an Al amount in an intermediate portion of the amorphous phase is 3.5 atomic% or less. 前記結晶粒子の内部には、Al、TiおよびMgが均一に存在するとともに、Alを20原子%以上およびMgを2.5原子%以上含有することを特徴とする請求項1または2に記載の多孔質セラミック部材。   3. The crystal grains according to claim 1 or 2, wherein Al, Ti and Mg are uniformly present in the crystal grains, and Al is contained at 20 atomic% or more and Mg is contained at 2.5 atomic% or more. Porous ceramic member. X線回折測定結果において、チタン酸アルミニウム型結晶のメインピークの半値幅が0.20°以下であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の多孔質セラミック部材。   4. The porous ceramic member according to claim 1, wherein, in the X-ray diffraction measurement result, the half-value width of the main peak of the aluminum titanate crystal is 0.20 ° or less. 5. 前記結晶粒子の内部にFeを含有することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれかに記載の多孔質セラミック部材。   The porous ceramic member according to any one of claims 1 to 4, wherein Fe is contained inside the crystal particles. 請求項1乃至5のうちいずれかに記載の多孔質セラミック部材からなるフィルタエレメントを具備することを特徴とするフィルタ。   A filter comprising a filter element comprising the porous ceramic member according to claim 1.
JP2009075746A 2009-03-26 2009-03-26 Porous ceramic member and filter Expired - Fee Related JP5271766B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009075746A JP5271766B2 (en) 2009-03-26 2009-03-26 Porous ceramic member and filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009075746A JP5271766B2 (en) 2009-03-26 2009-03-26 Porous ceramic member and filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010228935A JP2010228935A (en) 2010-10-14
JP5271766B2 true JP5271766B2 (en) 2013-08-21

Family

ID=43045113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009075746A Expired - Fee Related JP5271766B2 (en) 2009-03-26 2009-03-26 Porous ceramic member and filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5271766B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5667491B2 (en) * 2011-03-28 2015-02-12 日本碍子株式会社 Thermal conduction member
JP6039495B2 (en) * 2013-04-26 2016-12-07 京セラ株式会社 Alumina sintered body and withstand voltage member using the same
US9908260B2 (en) * 2013-05-20 2018-03-06 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9623360B2 (en) 2013-05-20 2017-04-18 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9376347B2 (en) * 2013-05-20 2016-06-28 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US10252441B2 (en) 2013-08-28 2019-04-09 Corning Incorporated System and method for cutting a wet green ceramic article
CN109219589B (en) 2016-05-31 2022-04-26 康宁股份有限公司 Porous article and method of making same
JP6722518B2 (en) * 2016-06-09 2020-07-15 新光電気工業株式会社 Sintered body, method of manufacturing the same, and electrostatic chuck
CN111527054B (en) 2017-10-31 2023-09-01 康宁股份有限公司 Batch composition comprising spherical pre-reacted inorganic particles and spherical pore formers and method of making honeycomb therefrom

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5580774A (en) * 1978-12-07 1980-06-18 Asahi Glass Co Ltd Aluminum titanate molded body
JPS5641883A (en) * 1979-09-13 1981-04-18 Nippon Toki Kk High temperature stable aluminum titanate product
JPS5689844A (en) * 1979-12-25 1981-07-21 Asahi Glass Co Ltd Ceramic honeycomb and its production
JPS5919068B2 (en) * 1980-03-26 1984-05-02 日本碍子株式会社 low expansion ceramics
JPS573767A (en) * 1980-06-04 1982-01-09 Nippon Toki Kk High temperature-stable high strength aluminium titanate sintered body
JPH05124878A (en) * 1991-10-31 1993-05-21 Isuzu Motors Ltd High strength, low heat conduction and low thermal expansion ceramics and its production
JPH0761862A (en) * 1993-08-20 1995-03-07 Honda Motor Co Ltd Aluminum titanate sintered compact and its production
JPH08290963A (en) * 1995-04-21 1996-11-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Material having low thermal expansion and discharge gas filter using the same
JP3612943B2 (en) * 1997-06-20 2005-01-26 松下電器産業株式会社 Manufacturing method of exhaust gas filter
US7071135B2 (en) * 2004-09-29 2006-07-04 Corning Incorporated Ceramic body based on aluminum titanate and including a glass phase
US8974724B2 (en) * 2006-11-29 2015-03-10 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method
JP5544882B2 (en) * 2007-11-14 2014-07-09 日立金属株式会社 Aluminum titanate ceramic honeycomb structure, method for producing the same, and raw material powder for producing the same
EP2266932B8 (en) * 2008-03-26 2013-09-11 Kyocera Corporation Porous ceramic member and filter
JP5188267B2 (en) * 2008-05-28 2013-04-24 京セラ株式会社 Heat resistant ceramics and insulation
JP5495545B2 (en) * 2008-08-28 2014-05-21 京セラ株式会社 Porous ceramic member, method for producing the same, and filter
JP4844770B2 (en) * 2008-12-11 2011-12-28 住友化学株式会社 Method for producing aluminum titanate-based fired body
EP2402295A4 (en) * 2009-02-26 2013-06-12 Kyocera Corp Honeycomb structure and device for treating gas

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010228935A (en) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5271766B2 (en) Porous ceramic member and filter
JP5246889B2 (en) Porous ceramic member, method for producing the same, and filter
JP5495545B2 (en) Porous ceramic member, method for producing the same, and filter
CN101861288B (en) Aluminum titanate based ceramic honeycomb structure, process for production of the same and raw material powder for the production thereof
JP4111439B2 (en) Honeycomb structure
EP1600432B1 (en) Silicon carbide based porous material and method for preparation thereof, and honeycomb structure
KR101154903B1 (en) Honeycomb carrier for exhaust gas clarification catalyst and method for production thereof
KR101093468B1 (en) Honeycomb filter for clarifying exhaust gas and method for manufacture thereof
TW201100353A (en) Process for producing aluminum titanate-based ceramics fired body and aluminum titanate-based ceramics fired body
JP2008538096A (en) Corrosion-resistant ceramic material, filter using the same, and manufacturing method thereof
JP6275140B2 (en) Cordierite-magnesium aluminum titanate composition and ceramic article having the same
JPWO2005005019A1 (en) Exhaust gas purification honeycomb filter and manufacturing method thereof
JP2007277037A (en) Ceramic body, ceramic catalyst body and their manufacturing methods
JP5587420B2 (en) Exhaust gas purification filter and manufacturing method thereof
JP4404538B2 (en) Silicon carbide catalyst body for exhaust gas purification and method for producing the same
JP2011005408A (en) Filter element and filter
JP5142569B2 (en) Heat-resistant ceramic material
JPH013067A (en) Manufacturing method of cordierite honeycomb structure
JPH0582343B2 (en)
JP4609831B2 (en) Honeycomb carrier for exhaust gas purification catalyst and manufacturing method thereof
JP6198947B2 (en) Low temperature expandable aluminum titanate-zirconium-tin-titanate ceramics
JP5313485B2 (en) Cordierite ceramics and method for producing cordierite ceramics
JP5142650B2 (en) Heat resistant ceramic member and filter
JP5128989B2 (en) Cordierite ceramics manufacturing method
JP5188267B2 (en) Heat resistant ceramics and insulation

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110222

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110915

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130401

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: 20130423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130513

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees