JPH1179850A - セラミックハニカム焼成体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックハニカム焼成体の製造にて、クラ
ックや変形を防止することを目的とする。 【解決手段】 セラミックハニカム成形体１ａの直径φ
１ａとセラミックハニカム焼成体の直径φ１ｂとがφ１
ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４、セラミックハニカム
成形体１ａの高さＨ１ａとセラミックハニカム焼成体の
高さＨ１ｂとがＨ１ｂ／Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の
セラミックハニカム成形体１ａを用意し、セラミック坩
堝３の内側の高さＨ３とセラミックハニカム成形体１ａ
の高さＨ１ａとがＨ３＞Ｈ１ａ、セラミック坩堝３の内
側の半径ｒ３とセラミックハニカム成形体１ａの半径ｒ
１ａとがｒ３／ｒ１ａ＝１．４〜２．２のセラミック坩
堝３を用意し、貫通孔を鉛直方向にしてセラミック坩堝
３の中央へセラミックハニカム成形体１ａをセットし、
両者の隙間に、セラミックハニカム成形体１ａの上部端
面の高さまでセラミック粒子４を充填し、焼成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される浄化触媒用担体やディーゼルパティキュレートフ
ィルタ，脱臭触媒用担体，熱交換用構造体などに使用さ
れるセラミックハニカム焼成体の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等の内燃機関から排出され
る物質の中で環境や人体に悪影響を及ぼす有害物質を除
去する排ガス浄化触媒やディーゼルパティキュレートフ
ィルタ、トイレや生ゴミなどの悪臭物質を除去する脱臭
触媒などの開発が行われている。また、それに伴って、
前記排ガス浄化触媒，ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ，脱臭触媒の基材となるセラミックハニカム焼成体
の研究開発も行われてきている。

【０００３】ここで、セラミックハニカム焼成体のベー
スになるセラミックハニカム成形体の製造には、押出成
形，抄造・コルゲート成形などがある。ここで、後者の
抄造・コルゲート成形に関しては、大抵は原料にセラミ
ックファイバを含有させるので、成形から完成を通じて
良好な保形性を維持できる。これは、セラミックファイ
バが内部で均一に分散し絡み合って、セラミックハニカ
ム成形体の保形力を高めているためである。一方、前者
の押出成形に関しては、スリット幅の小さいハニカムダ
イスを使用するためセラミックファイバは使用できな
い。この場合、押出成形，乾燥後に焼成する際、有機結
合剤（メチルセルロースなど）が分解消失する温度から
焼結する温度域において保形力を必要とする。従って、
セラミックハニカム成形体を押出成形にて製造する場合
には、セラミックファイバ以外の原料にて保形力を高め
る必要がある。

【０００４】押出成形の場合、前述の温度域において保
形力を高めるために、ウィスカ，粘土などを多量に添加
する方法もあるが、化学組成比のずれにより特性を維持
できないなどの問題を生じることが多い。このように、
材料特性に基づく化学組成比をずらしたくない場合に
は、添加以外の方法によって、成形体を維持しながら焼
成する必要がある。

【０００５】ここで、特開昭５７−１００９７３号公報
には、セラミック素体を該素体のセラミック成分と脱脂
過程中において反応しない耐熱材料の粉粒体に埋めて加
熱するセラミック素体の脱脂方法が開示されている。こ
の技術は、キレ及び歪みなく脱脂することを目的として
いる。

【０００６】また、特開平３−１５０２６９号公報に
は、セラミックスからなる成形体を脱脂する脱脂工程か
ら脱脂された成形体を焼結する焼結工程まで同一治具に
て成形体を保持させるセラミックス部品の製造方法が開
示されている。この技術は、敷板，係止体，囲い枠，蓋
体などの治具を使用して成形体を保持するもので、焼結
段取時間の短縮と成形体の表面損傷を防ぐことを目的と
している。

【０００７】さらに、特開平３−２５２３７０号公報に
は、被焼成品をセラミック製の無数の中空粒体の中に埋
めた状態で焼成するセラミック製品の焼成方法が開示さ
れている。この技術は、商品名アルミナバブルなどの中
空粒体を使用し、被焼成品の変形を防止することや被焼
成品を均一焼成することや焼成時間を短縮することなど
を目的としている。

【０００８】特開平４−５０１７６号公報には、埋込用
セラミック粒子が成形体用セラミック粒子と脱脂中に反
応せず、中空体である、埋込用セラミック粒子を用いた
セラミック成形体の脱脂方法が開示されている。この技
術は、埋込材として充填嵩密度の小さな流動性の良い中
空体を使用し、脱脂中における成形体の変形を小さくす
ること、均一に成形体を加熱することを目的としてい
る。

【０００９】そして、特開平６−１３５７７３号公報に
は、セラミック成形体を多孔性セラミック粒中に埋設し
て加熱するセラミック成形体の脱脂方法が開示されてい
る。この技術は、モレキュラシーブを多孔性セラミック
粒として使用し、クラックを発生させることなく脱脂す
ること、比較的肉厚のセラミック成形体であっても有機
バインダーを比較的多く含む成形体であっても確実に脱
脂を行うことを目的としている。

【００１０】これら５件の技術は、それぞれ主たる目的
は異なるものの、その内容は、セラミック成形体をセラ
ミック粒子またはセラミック治具によって支えながら熱
処理するものである。これらの技術によると、セラミッ
ク成形体を維持しながら焼成できるので、セラミックハ
ニカム形成体を焼成する場合においても、保形力を高め
るためには有効である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平３−１５０２６９号公報による技術では、セラミッ
クハニカム成形体と治具とが接触していない部分でこの
セラミックハニカム成形体が崩れるため、実用的でな
い。

【００１２】一方、前記他４件に記載の技術は、このよ
うな問題が生じない点においてセラミックハニカム成形
体に対してより実用的ではある。しかし、セラミック格
子の中までセラミック粒子を充填して焼成する場合、セ
ラミック粒子がセラミックハニカム成形体の収縮を妨害
するため、結果として焼成されたセラミックハニカム焼
成体の全体にクラックを生じる。また、セラミック中空
粒子によってセラミックハニカム成形体全体を覆うよう
にし、セラミック格子の中にはセラミック中空粒子を充
填しないで焼成する場合には、セラミックハニカム成形
体が収縮してセラミック中空粒子が下方に移動する際に
セラミックハニカム成形体の上部端面とセラミック中空
粒子が接触摩擦するため、結果としてセラミックハニカ
ム焼成体の上部端面が広がり、その近辺にクラックを生
じる。

【００１３】また、セラミックハニカム成形体の上部端
面の高さまでセラミック粒子を充填して焼成する場合に
おいても、使用するセラミック坩堝の内側半径が小さす
ぎると、セラミックハニカム成形体が収縮したあとセラ
ミック粒子が焼成体上部端面よりもかなり下方へ移動し
てしまい、焼成過程を通じてセラミックハニカム成形体
の上部を十分に支えられない。これにより、結果とし
て、セラミックハニカム焼成体の上部に崩れやクラック
を生じる。

【００１４】以上のようにセラミックハニカム焼成体を
製造するに際しての問題は、セラミックハニカム焼成体
の全体または上部に生じるクラックや変形である。

【００１５】そこで、本発明は、クラックや変形が発生
することのないセラミックハニカム焼成体の製造方法を
提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明によるセラミックハニカム焼成体の製造方法
は、セラミックハニカム成形体の直径φ１ａとこれを焼
成してなるセラミックハニカム焼成体の直径φ１ｂとの
間にφ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４の関係があ
り、且つセラミックハニカム成形体の高さＨ１ａとセラ
ミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間にＨ１ｂ／Ｈ
１ａ＝０．８２〜０．９３の関係があるセラミックハニ
カム成形体を用意する工程と、セラミックハニカム成形
体を焼成するセラミック坩堝の内側の高さＨ３とセラミ
ックハニカム成形体の高さＨ１ａとの間にＨ３＞Ｈ１ａ
の関係が成り立ち、セラミック坩堝の内側の半径ｒ３と
セラミックハニカム成形体の半径ｒ１ａとの間にｒ３／
ｒ１ａ＝１．４〜２．２の関係が成り立つセラミック坩
堝を用意する工程と、セラミックハニカム成形体の貫通
孔の向きが鉛直方向となるようにしてセラミック坩堝の
中央へセラミックハニカム成形体をセットする工程と、
セラミック坩堝とセラミックハニカム成形体との隙間
に、セラミックハニカム成形体の上部端面と同じ高さま
でセラミック粒子を充填する工程と、セラミック粒子の
充填されたセラミック坩堝内のセラミックハニカム成形
体を焼成する工程とを有するものである。

【００１７】また、本発明によるセラミックハニカム焼
成体の製造方法は、セラミックハニカム成形体の直径φ
１ａとこれを焼成してなるセラミックハニカム焼成体の
直径φ１ｂとの間にφ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９
４の関係があり、且つセラミックハニカム成形体の高さ
Ｈ１ａとセラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間
にＨ１ｂ／Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の関係があるセ
ラミックハニカム成形体を用意する工程と、セラミック
ハニカム成形体を焼成するセラミック坩堝の内側の高さ
Ｈ３とセラミックハニカム成形体の高さＨ１ａとの間に
Ｈ３＞Ｈ１ａの関係が成り立つセラミック坩堝を用意す
る工程と、セラミックハニカム成形体の貫通孔の向きが
鉛直方向となるようにしてセラミック坩堝の中央へセラ
ミックハニカム成形体をセットする工程と、セラミック
坩堝とセラミックハニカム成形体との隙間に、セラミッ
クハニカム焼成体の高さＨ１ｂとセラミック粒子の焼成
後の充填高さＨ４ｂとの間にＨ４ｂ／Ｈ１ｂ＝０．９１
〜０．９８の関係が成り立つセラミック粒子をセラミッ
クハニカム成形体の上部端面と同じ高さまで充填する工
程と、セラミック粒子の充填されたセラミック坩堝内の
セラミックハニカム成形体を焼成する工程とを有するも
のである。

【００１８】これにより、セラミックハニカム焼成体の
製造過程を通じてセラミック粒子によりセラミックハニ
カム成形体をほぼ均一に保持することが可能になるの
で、全体または上部にクラックや変形のないセラミック
ハニカム焼成体を得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、セラミック格子によって仕切られガス流路方向に貫
通孔が多数設けられたセラミックハニカム焼成体の製造
方法であって、セラミックハニカム成形体の直径φ１ａ
とこれを焼成してなるセラミックハニカム焼成体の直径
φ１ｂとの間にφ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４の
関係があり、且つセラミックハニカム成形体の高さＨ１
ａとセラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間にＨ
１ｂ／Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の関係があるセラミ
ックハニカム成形体を用意する工程と、セラミックハニ
カム成形体を焼成するセラミック坩堝の内側の高さＨ３
とセラミックハニカム成形体の高さＨ１ａとの間にＨ３
＞Ｈ１ａの関係が成り立ち、セラミック坩堝の内側の半
径ｒ３とセラミックハニカム成形体の半径ｒ１ａとの間
にｒ３／ｒ１ａ＝１．４〜２．２の関係が成り立つセラ
ミック坩堝を用意する工程と、セラミックハニカム成形
体の貫通孔の向きが鉛直方向となるようにしてセラミッ
ク坩堝の中央へセラミックハニカム成形体をセットする
工程と、セラミック坩堝とセラミックハニカム成形体と
の隙間に、セラミックハニカム成形体の上部端面と同じ
高さまでセラミック粒子を充填する工程と、セラミック
粒子の充填されたセラミック坩堝内のセラミックハニカ
ム成形体を焼成する工程とを有するものであり、クラッ
クや変形のないセラミックハニカム焼成体を得ることが
できるという作用を有する。

【００２０】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
セラミック格子によって仕切られガス流路方向に貫通孔
が多数設けられたセラミックハニカム焼成体の製造方法
であって、セラミックハニカム成形体の直径φ１ａとこ
れを焼成してなるセラミックハニカム焼成体の直径φ１
ｂとの間にφ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４の関係
があり、且つセラミックハニカム成形体の高さＨ１ａと
セラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間にＨ１ｂ
／Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の関係があるセラミック
ハニカム成形体を用意する工程と、セラミックハニカム
成形体を焼成するセラミック坩堝の内側の高さＨ３とセ
ラミックハニカム成形体の高さＨ１ａとの間にＨ３＞Ｈ
１ａの関係が成り立つセラミック坩堝を用意する工程
と、セラミックハニカム成形体の貫通孔の向きが鉛直方
向となるようにしてセラミック坩堝の中央へセラミック
ハニカム成形体をセットする工程と、セラミック坩堝と
セラミックハニカム成形体との隙間に、セラミックハニ
カム焼成体の高さＨ１ｂとセラミック粒子の焼成後の充
填高さＨ４ｂとの間にＨ４ｂ／Ｈ１ｂ＝０．９１〜０．
９８の関係が成り立つセラミック粒子をセラミックハニ
カム成形体の上部端面と同じ高さまで充填する工程と、
セラミック粒子の充填されたセラミック坩堝内のセラミ
ックハニカム成形体を焼成する工程とを有するものであ
り、クラックや変形のないセラミックハニカム焼成体を
得ることができるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、セラミック坩堝を、ム
ライト，コージェライト，アルミナ，ジルコニア，炭化
珪素，窒化珪素のうちの少なくとも一種類から構成した
セラミックハニカム焼成体の製造方法であり、焼成が高
温度で行われてもセラミック坩堝が熱によって変形する
ことが防止されるという作用を有する。

【００２２】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１、２または３記載の発明において、セラミック粒子
を、ムライト，コージェライト，アルミナ，ジルコニ
ア，炭化珪素，窒化珪素のうちの少なくとも一種類から
構成したセラミックハニカム焼成体の製造方法であり、
焼成が高温度で行われてもセラミック粒子が熱によって
変形することが防止されるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４の何れか一項に記載の発明において、セラミック
粒子を中空の球状としたセラミックハニカム焼成体の製
造方法であり、有機結合剤等の分解消失がスムーズに行
われて、急激な燃焼によるクラックのないセラミックハ
ニカム焼成体を製造することができるという作用を有す
る。

【００２４】そして、本発明の請求項６に記載の発明
は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
セラミック粒子の平均粒子径を５００〜３０００μｍと
したセラミックハニカム焼成体の製造方法であり、セラ
ミックハニカム成形体とセラミック粒子が反応し難くな
り、またセラミックハニカム焼成体の外周部表面の変形
が防止されるという作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図
１，図２，図３，図４，図５及び図６を用いて説明す
る。なお、これらの図面において同一の部材には同一の
符号を付しており、また、重複した説明は省略されてい
る。

【００２６】図１は本発明の一実施の形態によるセラミ
ックハニカム焼成体を示す斜視図、図２はセラミック坩
堝に収容された焼成前のセラミックハニカム成形体を示
す断面図、図３はセラミック坩堝に収容された焼成後の
セラミックハニカム焼成体を示す断面図、図４は比較例
としてのセラミック坩堝に収容された焼成前のセラミッ
クハニカム成形体を示す断面図、図５は比較例としての
セラミック坩堝に収容された焼成後のセラミックハニカ
ム焼成体を示す断面図、図６は図４および図５に示す工
程により製造されたセラミックハニカム焼成体を示す斜
視図である。

【００２７】図１において、円柱状のセラミックハニカ
ム焼成体１には、その長さ方向であるガス流路方向に、
セラミック格子状の多数の貫通孔２が形成されている。

【００２８】次に、このセラミックハニカム焼成体１の
製造方法について説明する。本実施の形態において、ベ
ースとなるセラミックハニカム成形体は前記したような
抄造・コルゲート成形ではなく、押出成形により製造さ
れる。押出成形は、一般にセラミック粉末の基材に結合
剤，可塑剤，水などを混合・混練して予め坏土状にした
ものをハニカムダイスに通すことにより得られる。

【００２９】押出成形されたセラミックハニカム成形体
は、乾燥後、設定した条件によって焼成される。

【００３０】ここで、本実施の形態におけるセラミック
ハニカム成形体の焼成について、図２，図３，図４及び
図５を用いて説明する。

【００３１】図２において、セラミックハニカム成形体
１ａとセラミック坩堝３との隙間にはセラミック粒子４
が充填されている。

【００３２】焼成にあたって、まず、図２で示すよう
に、セラミック坩堝３の中央にセラミックハニカム成形
体１ａをセットする。その際、セラミックハニカム成形
体１ａのガス流路方向に相当する貫通孔２（図１）が鉛
直向きになるようにする。次に、セラミック坩堝３とセ
ラミックハニカム成形体１ａとの隙間にセラミック粒子
４を充填する。その際、セラミック粒子４の充填量はセ
ラミックハニカム成形体１ａの上部端面に達するまでと
する。

【００３３】ここで、図示する場合において、セラミッ
ク坩堝３には底があるが、底のないものを用いてもよ
い。また、セラミックハニカム成形体１ａの下にセラミ
ック粒子４を敷いた状態で焼成を行ってもよい。

【００３４】セラミック坩堝３やセラミック粒子４は、
ムライト，コージェライト，アルミナ，ジルコニア，炭
化珪素，窒化珪素のうちの少なくとも一種類から構成さ
れることが好ましい。なぜならば、これらの材料系は比
較的高耐熱性であるため、セラミックハニカム成形体１
ａの焼成が比較的高温度で行われても、セラミック坩堝
３やセラミック粒子４が急激な寸法変化（クリープ）を
示さないため、焼成が安定して行えるからである。

【００３５】また、セラミック粒子４は、中空の球状で
あることが好ましい。つまり、ここに示す場合では、通
常の方法と異なりセラミックハニカム成形体１ａの外周
部分を覆って焼成するので、通常よりも脱脂され難い。
このとき、セラミック粒子４が中空の球状であると、セ
ラミック粒子４そのものや粒子間に空間が形成されるた
めに有機結合剤等の分解消失がスムーズに行われ、急激
な燃焼によるクラックが生じ難くなるからである。

【００３６】さらに、セラミック粒子４の平均粒子径
は、５００〜３０００μｍが好ましい。平均粒子径が５
００μｍ以下であると、セラミックハニカム成形体１ａ
とセラミック粒子４とが反応して、図１に示すセラミッ
クハニカム焼成体１の外周部分に穴が開いたり表面が削
れたりするからである。また、平均粒子径が３０００μ
ｍ以上であると、セラミックハニカム焼成体１の外周部
分にセラミック粒子４の凸部がくい込み、外周部表面が
変形しやすくなるからである。

【００３７】以上の条件の下でセラミックハニカム成形
体１ａを所定の温度のもとで所定時間焼成すると、図３
に示すセラミックハニカム焼成体１ｂがセラミック坩堝
３内に得られる。

【００３８】図４および図５において、セラミックハニ
カム成形体１ａの半径ｒ１ａと、セラミック坩堝３の内
側の半径ｒ３との関係がｒ３／ｒ１ａ＜１．４である場
合が示されている。

【００３９】前述した図２および図３に示す場合と比較
すると、この比較例では、焼成収縮後にセラミック粒子
４がセラミックハニカム焼成体１ｂの上部端面よりも下
方へ大幅に落ち込む傾向にある。従って、セラミック粒
子４がセラミックハニカム成形体１ａの上部外周面を支
えることができないため、セラミックハニカム成形体１
ａの全体を同じ状態で焼成することができない。

【００４０】図６に示すように、セラミックハニカム焼
成体１の上部にはクラック５が発生している。これは、
セラミックハニカム成形体１ａのセラミック粒子４で支
えられている部分と支えられていない部分との間に焼成
収縮差ができるためであり、また、セラミックハニカム
成形体１ａの上部がセラミック粒子４で支えられていな
いことから崩れやすくなっているためである。

【００４１】これに対し、図２および図３に示す場合に
おいては、焼成工程を通じてセラミック粒子４がセラミ
ックハニカム成形体１ａの外周面のほぼ全体を支えてい
るので、セラミックハニカム成形体１ａの全体が同じ状
態で焼成される。したがって、図１に示すように、得ら
れたセラミックハニカム焼成体１にはクラックは存在せ
ず、また、変形も発生していない。

【００４２】なお、比較例において、セラミックハニカ
ム成形体１ａの半径ｒ１ａとセラミック坩堝３の内側の
半径ｒ３との関係をｒ３／ｒ１ａ＞２．２として焼成後
のセラミック粒子４の落ち込みを抑制することも考えら
れるが、今度は、セラミック坩堝３、セラミック粒子
４、燃料などのコストが高くなり、また、有機結合剤な
どの脱脂がスムーズに行われなくなるので、好ましくな
い。

【００４３】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。

【００４４】まず、セラミック基材１００重量部に対し
て、結合剤１０〜１５重量部を添加し、乾燥状態でミキ
サーを用いて混合した。これに、可塑剤２〜４重量部，
水２４〜２８重量部を添加し、ミキサー・混練機を用い
てセラミック坏土を作製した。ここで、セラミック基材
は主成分がチタン酸アルミニウムである粉末３種類（平
均粒子径５μｍ，１４μｍ，３２μｍ）である。また、
結合剤はメチルセルロース（高粘性タイプ）、可塑剤は
グリセリンである。

【００４５】次に、作製したセラミック坏土を押出成形
機に投入し、真空脱気後、ハニカムダイスを通してセラ
ミックハニカム成形体１ａを成形した。ハニカムダイス
は２種類で、セラミックハニカム成形体１ａの外径がそ
れぞれ１５５ｍｍ，１７７ｍｍ、セラミックハニカム成
形体１ａのセラミック格子３のセル数が約１００個／in
ch²、になるように加工した。そして、セラミックハニ
カム成形体１ａに含まれている水分を、マイクロ波や温
風などを用いて十分除去した。

【００４６】次に、図２に示すように、円筒状のセラミ
ック坩堝３の中央にセラミックハニカム成形体１ａをセ
ットし、セラミック坩堝３とセラミックハニカム成形体
１ａの隙間にセラミック粒子４を充填した。充填量は図
２に示すようにセラミックハニカム成形体１ａの上部端
面までとした。なお、セラミック坩堝３は、主成分がア
ルミナで、円筒状のもの２種類（内径φ１９６ｍｍ−厚
み１０ｍｍ−内側高さ３２０ｍｍ，内径φ３６０ｍｍ−
厚み２０ｍｍ−内側高さ４４０ｍｍ）を使用した。ま
た、セラミック粒子４は、主成分がアルミナで、平均粒
子径は約１０００μｍのものを使用した。そして、焼成
炉は電気炉で、昇温は結合剤および可塑剤が分解酸化す
る温度範囲でゆっくりと（＜２０℃／時間）行い、約１
５５０℃で焼結させた。

【００４７】このようにして得られたセラミックハニカ
ム焼成体１についてのデータを（表１）〜（表３）に示
す。ここで、セラミックハニカム成形体１ａの半径をｒ
１ａ、セラミック坩堝３の内側の半径をｒ３、セラミッ
クハニカム成形体１ａの直径をφ１ａ、セラミックハニ
カム成形体１ａの高さをＨ１ａ、セラミック坩堝３の内
側の高さをＨ３（以上、図２参照）とし、セラミックハ
ニカム焼成体１ｂの直径をφ１ｂ、セラミックハニカム
焼成体１ｂの高さをＨ１ｂ、セラミック粒子４の焼成後
の充填高さをＨ４ｂ（以上、図３参照）としたとき、ｒ
３／ｒ１ａ，φ１ｂ／φ１ａ，Ｈ１ｂ／Ｈ１ａ，Ｈ４ｂ
／Ｈ１ｂについてのデータを採取した。なお、表１はセ
ラミック粒子径５μｍのデータ、（表２）はセラミック
粒子径１４μｍのデータ、（表３）はセラミック粒子径
３２μｍのデータである。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】試料Ｎｏ１，５，９のセラミックハニカム
焼成体１ｂには上部にクラックが生じた。これは、前述
のように、焼成後においてセラミック粒子４が落ち込ん
だからである。また、試料Ｎｏ４，８，１２のセラミッ
クハニカム焼成体１ｂにはクラックはないものの、ｒ３
／ｒ１ａ＞２．２となるために製造コストが高くなった
り、有機結合材などの脱脂がスムーズに行われなくなる
ので、好ましくない。

【００５２】これに対し、ｒ３／ｒ１ａ＝１．４〜２．
２またはＨ４ｂ／Ｈ１ｂ＝０．９１〜０．９８の範囲に
ある試料Ｎｏ２，３，６，７，１０，１１のセラミック
ハニカム焼成体１ｂについては、クラックもなく、また
製造コスト上の問題もない。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、クラッ
クや変形のないセラミックハニカム焼成体を得ることが
できるという有効な効果が得られる。

【００５４】また、セラミック坩堝を、ムライト，コー
ジェライト，アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪
素のうちの少なくとも一種類で構成することにより、焼
成が高温度で行われてもセラミック坩堝が熱によって変
形することが防止されるという有効な効果が得られる。

【００５５】セラミック粒子を、ムライト，コージェラ
イト，アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪素のう
ちの少なくとも一種類で構成することにより、焼成が高
温度で行われてもセラミック粒子が熱によって変形する
ことが防止されるという有効な効果が得られる。

【００５６】セラミック粒子を中空の球状とすることに
より、有機結合剤等の分解消失がスムーズに行われて、
急激な燃焼によるクラックのないセラミックハニカム焼
成体を製造することができるという有効な効果が得られ
る。

【００５７】そして、セラミック粒子の平均粒子径を５
００〜３０００μｍとすることにより、セラミックハニ
カム成形体とセラミック粒子が反応し難くなり、またセ
ラミックハニカム焼成体の外周部表面の変形が防止され
るという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるセラミックハニカ
ム焼成体を示す斜視図

【図２】セラミック坩堝に収容された焼成前のセラミッ
クハニカム成形体を示す断面図

【図３】セラミック坩堝に収容された焼成後のセラミッ
クハニカム焼成体を示す断面図

【図４】比較例としてのセラミック坩堝に収容された焼
成前のセラミックハニカム成形体を示す断面図

【図５】比較例としてのセラミック坩堝に収容された焼
成後のセラミックハニカム焼成体を示す断面図

【図６】図４および図５に示す工程により製造されたセ
ラミックハニカム焼成体を示す斜視図

【符号の説明】

１ セラミックハニカム焼成体 １ａ セラミックハニカム成形体 １ｂ セラミックハニカム焼成体 ２ 貫通孔 ３ セラミック格子 ４ セラミック粒子 ５ クラック

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック格子によって仕切られガス流路
   方向に貫通孔が多数設けられたセラミックハニカム焼成
   体の製造方法であって、 セラミックハニカム成形体の直径φ１ａとこれを焼成し
   てなるセラミックハニカム焼成体の直径φ１ｂとの間に
   φ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４の関係があり、且
   つ前記セラミックハニカム成形体の高さＨ１ａと前記セ
   ラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間にＨ１ｂ／
   Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の関係がある前記セラミッ
   クハニカム成形体を用意する工程と、 前記セラミックハニカム成形体を焼成するセラミック坩
   堝の内側の高さＨ３と前記セラミックハニカム成形体の
   高さＨ１ａとの間にＨ３＞Ｈ１ａの関係が成り立ち、前
   記セラミック坩堝の内側の半径ｒ３と前記セラミックハ
   ニカム成形体の半径ｒ１ａとの間にｒ３／ｒ１ａ＝１．
   ４〜２．２の関係が成り立つ前記セラミック坩堝を用意
   する工程と、 前記セラミックハニカム成形体の前記貫通孔の向きが鉛
   直方向となるようにして前記セラミック坩堝の中央へ前
   記セラミックハニカム成形体をセットする工程と、 前記セラミック坩堝と前記セラミックハニカム成形体と
   の隙間に、前記セラミックハニカム成形体の上部端面と
   同じ高さまでセラミック粒子を充填する工程と、 前記セラミック粒子の充填された前記セラミック坩堝内
   の前記セラミックハニカム成形体を焼成する工程と、を
   有することを特徴とするセラミックハニカム焼成体の製
   造方法。
2. 【請求項２】セラミック格子によって仕切られガス流路
   方向に貫通孔が多数設けられたセラミックハニカム焼成
   体の製造方法であって、 セラミックハニカム成形体の直径φ１ａとこれを焼成し
   てなるセラミックハニカム焼成体の直径φ１ｂとの間に
   φ１ｂ／φ１ａ＝０．８３〜０．９４の関係があり、且
   つ前記セラミックハニカム成形体の高さＨ１ａと前記セ
   ラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂとの間にＨ１ｂ／
   Ｈ１ａ＝０．８２〜０．９３の関係がある前記セラミッ
   クハニカム成形体を用意する工程と、 前記セラミックハニカム成形体を焼成するセラミック坩
   堝の内側の高さＨ３と前記セラミックハニカム成形体の
   高さＨ１ａとの間にＨ３＞Ｈ１ａの関係が成り立つ前記
   セラミック坩堝を用意する工程と、 前記セラミックハニカム成形体の前記貫通孔の向きが鉛
   直方向となるようにして前記セラミック坩堝の中央へ前
   記セラミックハニカム成形体をセットする工程と、 前記セラミック坩堝と前記セラミックハニカム成形体と
   の隙間に、前記セラミックハニカム焼成体の高さＨ１ｂ
   とセラミック粒子の焼成後の充填高さＨ４ｂとの間にＨ
   ４ｂ／Ｈ１ｂ＝０．９１〜０．９８の関係が成り立つ前
   記セラミック粒子を前記セラミックハニカム成形体の上
   部端面と同じ高さまで充填する工程と、 前記セラミック粒子の充填された前記セラミック坩堝内
   の前記セラミックハニカム成形体を焼成する工程と、を
   有することを特徴とするセラミックハニカム焼成体の製
   造方法。
3. 【請求項３】前記セラミック坩堝は、ムライト，コージ
   ェライト，アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪素
   のうちの少なくとも一種類からなることを特徴とする請
   求項１または２記載のセラミックハニカム焼成体の製造
   方法。
4. 【請求項４】前記セラミック粒子は、ムライト，コージ
   ェライト，アルミナ，ジルコニア，炭化珪素，窒化珪素
   のうちの少なくとも一種類からなることを特徴とする請
   求項１、２または３記載のセラミックハニカム焼成体の
   製造方法。
5. 【請求項５】前記セラミック粒子は、中空の球状である
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のセ
   ラミックハニカム焼成体の製造方法。
6. 【請求項６】前記セラミック粒子の平均粒子径は、５０
   ０〜３０００μｍであることを特徴とする請求項１〜５
   の何れか一項に記載のセラミックハニカム焼成体の製造
   方法。