專利名稱:蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法、以及催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法。具體來說,涉及一種能夠在抑制壓カ損失上升的同時,能夠載持較多的催化劑的、適于用作催化劑載體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明還涉及ー種制造這樣的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法。
背景技術(shù):
歷來,提出有在催化劑載體上載持了浄化用催化劑的排氣浄化裝置,以用于浄化汽車用、建筑機械用、產(chǎn)業(yè)用固定發(fā)動機、以及燃燒設備等排出的排氣中所含有的被凈化成分。作為被凈化成分,列舉有ー氧化炭(CO)、炭化氫(He)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等。作為這樣的排氣浄化裝置用的催化劑載體,例如可以采用具有多孔質(zhì)隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,所述隔壁將所述結(jié)構(gòu)體劃分形成多個作為流體流路的孔格(セル)(例如參照專利文獻1、2)。浄化用催化劑載持于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁表面、多孔質(zhì)細孔的內(nèi)部。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以通過以下的制造方法進行制造。首先,將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉得到坯土。將得到的坯土擠壓成形為孔格形狀從而得到蜂窩狀成形體。將得到的蜂窩狀成形體干燥、燒成以制造成蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。又,作為氣孔率高、強度高的多孔質(zhì)陶瓷的制造方法,公開有以下的制造方法等。一制造方法包括在980Pa壓カ下,形成含有吸水量為5 30ml/g的吸水性聚合物粒子、陶瓷原料以及水的混合物的步驟;以及將得到的成形物加熱、燒成的步驟(例如,參照專利文獻3)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I日本專利公開2009-242133號公報專利文獻2日本專利第4246475號公報專利文獻3日本專利第4540094號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題然而,上述專利文獻1、2所記載的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,若載持了大量的催化劑,則會在隔壁表面堆積大量的催化劑。因此,作為流體流路的孔格的截面積就會減小、導致壓カ損失増大。又,專利文獻3所記載的制造方法中,提出了作為成形用混合物中所含有的吸水性聚合物粒子,其平均粒子直徑為如果以陶瓷成形物的厚度為基準,為1/30 1/1的范圍內(nèi)的方案。但是,即使是采用這樣的吸水性聚合物粒子,其得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的催化劑載持量也存在限度。因此,期望開發(fā)出可以載持大量的催化劑、且不易引起壓カ損失上升的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出的,提供ー種在抑制壓カ損失上升的同時、能夠載持較多催化劑的、適合作為催化劑載體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。還提供一種可以制造這樣的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法。進ー步,還提供ー種使用了上述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。解決問題的技術(shù)手段根據(jù)本發(fā) 明,提供了如下所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法、以及催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。[I] 一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格的、并形成有多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁,在所述隔壁中,相對于形成于所述隔壁的所述氣孔的總?cè)莘e,所述隔壁上形成的、氣孔直徑比垂直于所述孔格的截面上的所述隔壁的厚度大的氣孔的容積占比為4 11% (以下、有時會稱為“第一方面的發(fā)明”)。[2] 一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格的、并形成有多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁,在與所述孔格的延伸方向垂直地切斷所述隔壁的截面中,相對于該截面的全部氣孔的總面積,截面上的氣孔的內(nèi)切圓直徑為90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為10 50%。(以下、有時會稱為“第二方面的發(fā)明”)。[3] 一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格、并形成了多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁,所述隔壁的表面中,在所述隔壁的表面開ロ的表面開ロ氣孔的內(nèi)切圓中、直徑為60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和,占所述隔壁的表面面積的比率為2 10%。(以下、有時會稱為“第三方面的發(fā)明”)。[4]如所述[I] [3]中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,所述隔壁由含有陶瓷的材料構(gòu)成,所述隔壁的氣孔率為40 70%、且平均氣孔直徑為10 70μπι。[5]如所述[I] [4]中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,所述隔壁由含有從堇青石、碳化硅、鈦酸鋁、以及莫來石構(gòu)成的群中選擇的至少ー種的陶磁的材料構(gòu)成。[6]如所述[I] [5]中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,所述隔壁的厚度為50 350 μ m,孔格密度為15. 5 155個/cm2。[7] ー種催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,包括所述[I] [6]中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體;和填充于所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的所述氣孔的內(nèi)部的催化劑,填充了所述催化劑的所述氣孔的容積占所述隔壁的所述氣孔的總?cè)莘e的比率為70 100% (以下、有時會稱為“第四方面的發(fā)明”)。[8] 一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,包括將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的坯土調(diào)制エ序;將得到的所述坯土擠壓成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的成形エ序;將得到的所述蜂窩狀成形體干燥、并燒成、以得到具有劃分形成作為流體的流路的多個孔格多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的燒成エ序,所述坯土調(diào)制エ序中,在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑大于所得到的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的厚度的造孔齊U,來調(diào)整所述坯土(以下、有時會稱為“第五方面的發(fā)明”)。[9]如所述[8]所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,所述造孔劑是吸水性聚合物,所述吸水性聚合物在飽和吸水狀態(tài)下,平均粒子直徑大于所述隔壁的厚度。[10] 一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,包括將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的坯土調(diào)制エ序;將得到的所述坯土擠壓成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的成形エ序;將得到的所述蜂窩狀成形體干燥、并燒成、以得到具有劃分形成作為流體的流路的多個孔格多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的燒成エ序,所述坯土調(diào)制エ序中,在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑小于所得到的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的厚度、且通過熱膨脹平均粒子直徑變得大于所述隔壁的厚度的造孔劑,來調(diào)整所述坯土(以下、有時會稱為“第六方面的發(fā)明”)。發(fā)明的效果本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括形成了多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁。通過上述隔壁劃分形成作為流體的流路的多個孔格。在所述隔壁中形成由大直徑的氣孔,該大直徑氣孔的直徑比垂直于孔格的延伸方向的截面上的隔壁的厚度大,其容積是形成于隔壁的氣孔的總?cè)莘e的4 11%。因此,在上述“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔”內(nèi)可以載持較多的催化劑。本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體與以往的催化劑載體相比,載持(堆積)在隔壁的表面的催化劑的量可以相對減少。因此,將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體作為催化劑載體的情況下,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的壓カ損失上升。又,上述“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔”的容積比率為4 11%,因此,即使對于例如相對需要較多的催化劑的載持量的NOx選擇還原用 SCR催化劑等,也可以較好地載持足夠的催化劑的量,用以對被浄化成分進行凈化。又,本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括形成了多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁。通過上述隔壁,劃分形成作為流體的流路的多個孔格。第二方面的發(fā)明中,在與孔格的延伸方向垂直地切斷該隔壁的截面中,描繪于截面中的氣孔內(nèi)的內(nèi)切圓中、直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和,占所述截面中全部的氣孔的總面積的比率為10 50%。因此,在“能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔”內(nèi)可以載持較多的催化劑。上述“截面中全部氣孔的總面積”是指該截面中空隙部分的總面積。本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體與以往的催化劑載體相比,載持(堆積)在隔壁的表面的催化劑的量可以相對減少。因此,將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體作為催化劑載體的情況下,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的壓カ損失的上升。又,直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和的比率為10 50%,由此,“能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔”較多地存在于隔壁中。因此,即使對于例如相對需要較多的催化劑的載持量的NOx選擇還原用SCR催化劑等,也可以較好地載持足夠的催化劑的量,用以對被浄化成分進行浄化。又,本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括形成了多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁。通過上述隔壁,劃分形成作為流體的流路的多個孔格。第三方面的發(fā)明中,該隔壁的表面中,在所述隔壁的表面開ロ的氣孔的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的內(nèi)切圓中、直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和,占隔壁的表面面積的比率為2 10%。因此,從“能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔”可以將較多的催化劑導入到氣孔內(nèi),在隔壁的內(nèi)部(氣孔內(nèi)),可以載持較多的催化劑。隔壁的表面面積是指包括在隔壁的表面開ロ的氣孔的總面積。本發(fā)明蜂窩狀結(jié)構(gòu)體與以往的催化劑載體相比,載持(堆積)在隔壁的表面的催化劑的量可以相對減少。因此,將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體作為催化劑載體的情況下,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的壓カ損失的上升。又,直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積的總和的比率為2 10%,由此,“能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔”較多地存在于隔壁中。因此,即使對于例如相對需要較多的催化劑的載持量的NOx選擇還原用SCR催化劑等,也可以較好地載持足夠的催化劑的量,用以對被浄化成分進行凈化。又,本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括上述第一 第三方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體、和填充在該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的氣孔的內(nèi)部的催化劑。而且,載持該催化劑的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中,填充了催化劑的氣孔的容積占隔壁的氣孔的總?cè)莘e的比率為70 100%。如上所述,第一 第三方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比,在隔壁的內(nèi)部可以載持催化劑的氣孔的容積極大。本發(fā)明的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以在隔壁的氣孔內(nèi)填充大量的催化劑,可以對被浄化成分極好地進行凈化。又,本發(fā)明(第五方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法包括坯土調(diào)制エ序、成形エ序、燒成エ序。坯土調(diào)制エ序是將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的エ序。成形エ序是將得到的坯土擠壓成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的エ序。燒成エ序是將得到的蜂窩狀成形體干燥、并燒成,以得到包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的エ序。第五方面的發(fā)明中,上述坯土調(diào)制エ序,在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑大于所得到的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的厚度的造孔齊U,來調(diào)整所述坯土。由此,在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁可以形成與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比為 極大的氣孔。極大的氣孔是指氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔。在以往的制造方法中,沒有將“平均粒子直徑大于隔壁的厚度的造孔劑”用于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法。這是因為,例如有,在擠壓成形時阻塞于模具細縫的情況。這里,通過反復討論,得到如下的方案。本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,找出得到本發(fā)明(第一 第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的方法,完成本發(fā)明。即,通過擠壓成形時的按壓壓カ使坯土中的造孔劑變形。因此,即使是“平均粒子直徑大于隔壁的厚度的造孔劑”也可以從模具細縫中通過。又,本發(fā)明(第六方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法包括坯土調(diào)制エ序、成形エ序、燒成エ序。坯土調(diào)制エ序是在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑小于所得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度、且通過熱膨脹使得平均粒子直徑變大的造孔劑,來調(diào)整所述坯土。由此,在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁可以形成與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比為極大的氣孔。即、在該第六方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法中,使用在擠壓成形時粒子直徑小于隔壁的厚度對應的細縫寬度、且通過加熱熱膨脹為大于隔壁的厚度的造孔劑。通過使用上述造孔劑,找出得到本發(fā)明(第一 第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的方法,完成本發(fā)明。
圖I是示意性示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式的立體圖。圖2是示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖3是示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。圖4是示意性示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式的立體圖。圖5是示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖6是示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。圖7A是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7B是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7C是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7D是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。 圖7E是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7F是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7G是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖7H是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在氣孔內(nèi)描繪的直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁的截面的顯微鏡照片。圖8是示意性示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式的立體圖。圖9是示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖10是示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。圖IlA本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlB本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlC本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlD本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlE本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlF本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖IlG本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中用于測定在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)描繪的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。圖12是示意性示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式的立體圖。
圖13是示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式中與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖14是示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式中與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。圖15是用于實施例7的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”的測定的顯微鏡照片。圖16是用于實施例7的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”的測定的顯微鏡照片。圖17是用于比較例I的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率” 的測定的顯微鏡照片。
具體實施例方式下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。本發(fā)明并不僅限于以下的實施方式,在不脫離本發(fā)明的主g的范圍內(nèi),基于本領域技術(shù)人員的公知常識,對以下的實施方式所進行的適當?shù)淖兏?、改良等,也應理解為在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。(I)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(第一方面的發(fā)明)對本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式進行說明。如圖I 圖3所示,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100包括多孔質(zhì)的隔壁I。在多孔質(zhì)的隔壁I中形成有多個氣孔6。通過多孔質(zhì)的隔壁I劃分形成作為流體流路的多個孔格2。在該隔壁I上形成有氣孔直徑比垂直于孔格2的延伸方向的截面中的隔壁I的厚度大的氣孔6a,其容積相對于隔壁I上形成的氣孔6的總?cè)莘e為4 11%。以下,將隔壁I的厚度也稱為“隔壁厚度”或“肋厚”。以下,將“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a的容積”占“氣孔6的總?cè)莘e”的比率)稱為“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a的容積比率) ”或者單稱為“容積比率(%)”。這里,圖I是示意性示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式的立體圖。圖2是示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖3是示出本發(fā)明(第一方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100是具有多孔質(zhì)的隔壁I和位于最外周的外周壁3的筒狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。通過多孔質(zhì)的隔壁I劃分形成從一方的端面11向另一方的端面12延伸的多個孔格2。將本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100作為催化劑載體來使用的情況下,在上述的“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”內(nèi)可以載持較多的催化劑。因為,與以往的作為催化劑載體來使用的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比較,可以相對減少載持于隔壁I的表面的催化劑的量。由此,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的壓カ損失的上升。載持于隔壁I的表面的催化劑的是指堆積于隔壁I的表面的催化劑。又,上述“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”的容積比率為4 11%,因此,即使對于例如相對需要較多的催化劑的載持量的SCR催化劑等,也可以較好地載持足夠的催化劑的量,用以對被浄化成分進行凈化。SCR是指“選擇性催化劑還原;Selective Catalytic Reduction”。SCR催化劑例舉為NOx等選擇性還原用SCR催化劑。
“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a的容積比率”不到4%的話,能夠大量載持催化劑的大的氣孔6a過少。因此,不能充分確保載持在氣孔6a內(nèi)的催化劑的量。這導致在將大量的催化劑載持于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100時,與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體一祥,不得不使隔壁I表面的載持量增多。其結(jié)果導致蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的壓カ損失増大。又,“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a的容積比率”超過11%的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的強度降低,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100容易破損。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的強度例舉有均衡強度。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體形成為上述那樣的“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”的結(jié)構(gòu)。因此,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體自體的強度雖然會降低,但可以在隔壁的氣孔內(nèi)載持比以往更多的催化劑。因此,與具有同等的壓カ損失的以往的結(jié)構(gòu)相比,可以使蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度提高。即,在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體實際載持催化劑用以作為催化劑載持體來使用的情況下,與以往結(jié)構(gòu)相比,可以實現(xiàn)高的強度。具有同等壓カ損失的以往結(jié)構(gòu)是指氣孔的大小較小的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。下面,將作為催化劑載持體而使用的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體稱為“催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體”?!案舯诤穸取笔侵冈谂c孔格2的延伸方向垂直地剖切蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100后的截面中,劃分相鄰的ニ個孔格2的壁(隔壁)的厚度?!案舯诤穸取笨梢酝ㄟ^例如圖像解析裝置(尼康公司制、商品名“NEXIV、VMR-1515”)來測定?!皻饪住笔侵感纬捎诙嗫踪|(zhì)的隔壁I的內(nèi)部的空隙。該氣孔6也可稱為細孔。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的形成于隔壁I的氣孔6中,“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”占形成于隔壁I的氣孔6的總?cè)莘e的4 11%。“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”是指通過水銀壓入法測定的氣孔直徑比構(gòu)成蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的隔壁I的厚度更大的氣孔6a。具體來說,以下這樣的氣孔6a是“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”。首先,對形成于隔壁I的氣孔6的氣孔分布進行測定。該氣孔分布中,將氣孔直徑比蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的隔壁I的厚度大的氣孔6作為“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”。上述氣孔分布可以通過水銀孔隙率計來進行測定。測定裝置例舉有Micromeritics公司制、商品名Autopore 9500。以下,有時將“氣孔直徑比隔壁I的厚度大的氣孔6a”稱為“大氣孔6a”。氣孔的氣孔分布也可以稱為氣孔的細孔分布。形成于隔壁的氣孔的容積、大氣孔的容積可以通過水銀孔隙率計來測定。又,氣孔的平均氣孔直徑也可以通過水銀孔隙率計來測定。氣孔的容積的比率有時稱為“氣孔率”。氣孔的平均氣孔直徑有時稱為“平均細孔直徑”?!按髿饪?a的容積比率”是將“大氣孔的容積的值VI”除以“形成于隔壁的氣孔的總?cè)莘e的值V2”再乘以100而得到的值。大氣孔6a的容積比率是將上述比率以百分率來表現(xiàn)的值(V1/V2X100)。氣孔的總?cè)莘e是形成于隔壁的所有氣孔的容積的總和?!按髿饪椎娜莘e的值VI”、“形成于隔壁的氣孔的總?cè)莘e的值V2”可以根據(jù)由水銀孔隙率計測定的氣孔分布來求出。例如在上述氣孔分布中,“大氣孔的容積的值VI”是其氣孔直徑為蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度以上的氣孔的容積。又,“大氣孔的容積比率”為在上述氣孔分布中,氣孔直徑為蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度以上的范圍的氣孔分布占整體的比率。大氣孔的容積比率優(yōu)選為4 11 %,更優(yōu)選為4 9 %,特別優(yōu)選為4 6 %。通過將容積比率限制在上述范圍,可以確保充分的催化劑載持量,可以形成強度高的蜂窩狀、結(jié)構(gòu)體。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁優(yōu)選由含有陶瓷的材料構(gòu)成。在由這樣的含有陶瓷的材料構(gòu)成的隔壁中,即使形成大氣孔,也可以實現(xiàn)高的強度。進ー步地,這樣的隔壁還具有良好的耐熱性等。另外,由于強度和耐熱性更好,構(gòu)成隔壁的材料最好從堇青石、碳化硅、鈦酸鋁、以及莫來石構(gòu)成的群中選擇出的至少ー種含有陶瓷的材料。隔壁的氣孔率優(yōu)選為40 70%,更優(yōu)選為40 60%,特別優(yōu)選為50 60 %。氣孔率小于40%的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在初期的壓カ損失會增高。氣孔率大于70%的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度變低。形成于隔壁的氣孔的平均氣孔直徑優(yōu)選為10 70 μ m、更優(yōu)選為10 50 μ m、特別優(yōu)選為10 30 μ m。平均氣孔直徑小于10 μ m的話,催化劑難以進入氣孔內(nèi)。因此,有時難以在隔壁的氣孔內(nèi)載持催化劑。而且,有時使得蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在初期的壓カ損失變大。 平均氣孔直徑大于70 μ m的話,會使得蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度變低。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中,隔壁由含有陶瓷的材料構(gòu)成,隔壁的氣孔率為40 70%,且平均氣孔直徑優(yōu)選為10 70μπι。這樣的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以較好地取得壓カ損失方面和強度方面的平衡。因此,即使是在對從內(nèi)燃機等排出的廢氣進行浄化等這樣嚴峻的使用條件下,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體也可適用為催化劑載體。隔壁的厚度優(yōu)選為50 350 μ m、更優(yōu)選為100 300 μ m、特別優(yōu)選為100 250 μ m。薄于50 μ m的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度會變低。厚于350 μ m的話,隔壁的厚度過厚,壓カ損失會變高。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的形狀并沒有特別的限制。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的形狀優(yōu)選為圓筒形、端面為橢圓形的筒形、端面為多邊形的柱形等。上述多邊形可以是正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、八邊形等形狀。圖I、圖2所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的形狀為圓筒形。又,圖I、圖2所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100具有外周壁3,但也可以沒有外周壁3。在制作蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的過程中,外周壁3可以在擠壓成形蜂窩狀成形體時與隔壁I 一起形成。又,在擠壓成形時也可以不形成外周壁。例如,可以通過在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的外周塗布陶瓷材料來形成外周壁3。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中,孔格形狀并沒有特別地限定。可以是三角形、四邊形、六邊形、八邊形、圓形、或者它們的組合。四邊形優(yōu)選正方形、長方形??赘裥螤钍桥c蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的中心軸方向正交的截面的孔格的形狀。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的中心軸方向為孔格的延伸方向。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以通過例如將平均粒子直徑大于隔壁厚度的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中來制造。具體來說,首先,將平均粒子直徑大于隔壁厚度的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中。接著,將添加了上述造孔劑的原料調(diào)制成坯土。然后,將得到的坯土擠壓成形、得到蜂窩狀成形體。最后,燒成得到的蜂窩狀成形體。通過該燒成由上述造孔劑在隔壁中形成大氣孔。造孔劑優(yōu)選由于擠壓成形時的壓力發(fā)生變形或者收縮、通過擠壓成形用的模具的細縫的間隙。例如,造孔劑可以例舉有吸水性聚合物、淀粉等。又,造孔劑也可以是例如在燒成蜂窩狀成形體時膨脹、形成大氣孔的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。造孔劑的添加量可以考慮隔壁的氣孔率、大氣孔的容積比率、平均氣孔直徑等來進行適當選擇。又,因為造孔劑的粒度分布也影響到大氣孔的容積比率,因此,最好調(diào)整造孔劑的粒度分布和造孔劑的添加量來調(diào)制上述坯土。又,造孔劑的平均粒子直徑只要大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度即可,而沒有其他特別限制。例如,造孔劑的平均粒子直徑優(yōu)選大于隔壁的厚度的I倍、小于2倍。進ー步地,造孔劑的平均粒子直徑更優(yōu)選為隔壁的厚度的I. 2 I. 8倍、特別優(yōu)選為隔壁的厚度的I. 2 I. 5倍。造孔劑的平均粒子直徑不到隔壁的厚度的I倍的話,難以實際形成氣孔直徑大于隔壁厚度的氣孔。因此,大氣孔的容積比率降低。另ー方面,超過隔壁的厚度的2倍的話,造孔劑會塞在擠壓成形用的模具細縫中。以制造隔壁厚度為100 250 μ m、大氣孔的容積比率為4 11%的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時的一例進行說明。制造上述結(jié)構(gòu)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時,相對于調(diào)制成形用的坯土的主原料 100質(zhì)量份,造孔劑的添加量優(yōu)選為I. O 8. O質(zhì)量份。造孔劑的平均粒子直徑優(yōu)選為隔壁厚度的I. 2 I. 5倍。調(diào)制成形用坯土的主原料例舉為陶瓷原料。(2)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(第二方面的發(fā)明)對本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式進行說明。如圖4 圖6所示,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120包括形成有多個氣孔26的多孔質(zhì)的隔壁21。通過多孔質(zhì)的隔壁21劃分形成作為流體流路的多個孔格22。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120中,隔壁21的與孔格22的延伸方向垂直的截面滿足如下結(jié)構(gòu)。在上述截面中氣孔26的內(nèi)切圓中,直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和S2相對于上述截面中的全部的氣孔26的總面積SI的比率為10 50%。上述比率由S2/S1X 100所示的百分率來表現(xiàn)。S卩、本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120中,多個氣孔26中,存在在上述截面中的氣孔26內(nèi)能夠描繪直徑為90 μ m以上的內(nèi)切圓27的氣孔26a。該能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔26a形成為相對于截面中氣孔26的總面積,直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的總面積占10 50%。這里,圖4是示意性示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式的立體圖。圖5是示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖6是示出本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向垂直的截面的放大不意圖。又,圖4、圖5所不的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120是具有多孔質(zhì)隔壁21和位于最外周的外周壁23的筒狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。通過多孔質(zhì)隔壁21,劃分形成從一方的端面31向另一方的端面32延伸的多個孔格22。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120用作催化劑載體的情況下,在上述“能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔26a”內(nèi)可以載持較多的催化劑。因此,和以往的用作催化劑載體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比,在隔壁21的表面所載持的催化劑的量可以相對地減少。因此,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120的壓カ損失的上升。又,直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為10 50%,由此,“能夠描繪直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的氣孔26a”較多地存在于隔壁21中。因此,即使是對于例如催化劑的載持量需要較多的NOx-擇性還原用SCR催化劑等,也可以良好地載持足夠的量來對被凈化成分進行凈化?!敖孛嬷兄睆?0 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率”不足10%的話,能夠大量載持催化劑的大的氣孔26a過少。因此,不能夠充分確保載持在氣孔26a內(nèi)的催化劑的量。即、將大量的催化劑載持在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120時,與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體一祥,隔壁21表面的載持量不得不變多。其結(jié)果導致蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120的壓カ損失増大。又,“截面中直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率”超過50%的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120的強度降低,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120容易破損。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120中,上述那樣“能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔26a”形成為相對于全部的氣孔26的總面積,直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為10 50%。因此,雖然蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120自體的強度會降低,但在隔壁21的氣孔26內(nèi)可以載持比以往更多的催化劑。由此,與具有同等壓カ損失的以往結(jié)構(gòu)相比,可以提高蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度。即、實際載持催化劑來用于催化劑載持體的情況下,與以往結(jié)構(gòu)相比,可以實現(xiàn)高的強度。 對“能夠描繪在氣孔26內(nèi)的直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的比率(S2/S1 X 100) ”可以
進行如下測定。首先,將本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120 (參照圖4)在孔格22的延伸方向垂直切斷。然后,如圖7Α所示,通過日立制作所社制的掃描電子顯微鏡“S-3200N(商品名)”的反射電子(環(huán)形檢測器)對截面的圖像進行攝像。對截面進行攝像的范圍(即、圖像處理范圍)優(yōu)選使隔壁21的交點位于攝像畫面的中心、在該圖像內(nèi)配置I個孔格22的范圍。例如,在圖7A中,在圖像的右上、右下、左上、左下四處,各顯示孔格22的四分之一(1/4)。截面的攝像是在與蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的孔格的延伸方向垂直的面內(nèi),以200倍的倍率、在600X500 μ m的范圍進行。截面的攝像是以隔壁交點部為中心,對20處的視場來進行的。接下來,如圖7B所示,對得到的圖像以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值進行ニ值化處理。通過這樣模式法的ニ值化處理,可以將得到的圖像中的隔壁21的實體部分抽出。下面,如圖7C所示,進行閉合處理,提取出隔壁的區(qū)域。以下,將上述的隔壁的區(qū)域稱為“隔壁區(qū)域”。閉合處理是指膨脹處理和收縮處理交替各進行一次。閉合處理的條件如下所示。首先,以200像素的大小進行上述膨脹處理,然后,以200像素的大小進行上述收縮處理。下面,如圖7D所示,使圖7C的隔壁區(qū)域膨脹,將膨脹后的隔壁區(qū)域作為用于氣孔判別的解析區(qū)域。使上述隔壁區(qū)域膨脹時,要使得在以后的エ序中、在隔壁區(qū)域膨脹后的背景部不會嵌合不必要的內(nèi)切圓。因此,使隔壁區(qū)域膨脹時,最好上述的膨脹部分小于嵌合內(nèi)切圓時所假設的最小的內(nèi)切圓半徑。上述“使隔壁區(qū)域膨脹之后的背景部”是指解析區(qū)域中從隔壁的實體部分向周圍膨脹的膨脹部分。假設的最小內(nèi)切圓的半徑為45 μ m。下面,如圖7E所示,對圖7D的解析區(qū)域以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值進行ニ值化處理。通過這樣模式法的ニ值化處理,可以將在圖7A中得到的圖像中的隔壁21的實體部分抽出。接下來,如圖7F所示,在圖7E的“除去了隔壁21的實體部分的解析區(qū)域”嵌合直徑90μπι以上的內(nèi)切圓27a。此時,使得隔壁21的實體部分不與上述內(nèi)切圓27a重合。嵌合了內(nèi)切圓27a之后,即以坐標確定內(nèi)切圓27a的位置。又,計算出該內(nèi)切圓27a的直徑,根據(jù)該內(nèi)切圓27a的直徑計算出該內(nèi)切圓27a的面積。關(guān)于內(nèi)切圓27a的位置,優(yōu)選規(guī)定圖像內(nèi)的X軸、Y軸,以求出內(nèi)切圓27a的中心的X坐標、Y坐標。嵌合了上述內(nèi)切圓27a的部分作為“氣孔內(nèi)可以描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔”。接下來,如圖7G所示,將在圖7F中嵌合的內(nèi)切圓27a從“去除了隔壁21的實體部分的解析區(qū)域中去除”。然后,如圖7H所示,在圖7G中去除了內(nèi)切圓的解析區(qū)域中,再次嵌合直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓27b。嵌合了內(nèi)切圓27b之后,即以坐標確定內(nèi)切圓27b的位置。進ー步地,根據(jù)該內(nèi)切圓27b的直徑,計算出該內(nèi)切圓27b的面積。重復圖7G 圖7H的操作,直到不能嵌合“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓”。圖7Α 圖7Η是本發(fā)明(第二方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,用于對描繪于氣孔內(nèi)的直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的比率進行測定的隔壁截面的顯微鏡照片。通過以上的操作,求出描繪于圖像中的氣孔內(nèi)的、直徑90 μ m以上的全部的內(nèi)切圓。然后,對得到的內(nèi)切圓的面積相加,計算出“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”?!爸睆?0 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”是20視場(即、20處視場的圖像)的相加平均值。又,“截面中全部氣孔的總面積”可以根據(jù)上述截面的圖像,以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值求出?!敖孛嬷腥繗饪椎目偯娣e”是20視場(即、20處視場的圖像)的相加平均值。本實施方式中,將在氣孔內(nèi)描繪有直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔稱為大氣孔。 又,“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”占“截面中全部氣孔的總面積”的比率也可以僅稱為“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體是根據(jù)上述方法求出的,在隔壁中形成大氣孔以使得“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率”為10 50%。直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率優(yōu)選為10 50%、更優(yōu)選為10 40%、特別優(yōu)選為10 30%。通過使得直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率在上述范圍內(nèi),可以充分確保催化劑載持量,同時可以得到高強度的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中,除了“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”為10 50%的各結(jié)構(gòu),優(yōu)選與上述的第一方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體同樣的結(jié)構(gòu)。S卩、優(yōu)選蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的形狀、隔壁的厚度、還有隔壁的氣孔率、氣孔的平均氣孔直徑等,都與上述的第一方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體一祥。又,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以通過例如將平均粒子直徑大的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中來制造。平均粒子直徑大的造孔劑例舉有平均粒子直徑為90 μ m以上的造孔劑。具體來說,首先,將平均粒子直徑為90 μ m以上的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中。然后,將添加了上述造孔劑的原料調(diào)制成坯土。然后,將得到的坯土擠壓成形得到蜂窩狀成形體。接下來,燒成得到的蜂窩狀成形體。通過該燒成,由上述造孔劑在隔壁中形成能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔。造孔劑優(yōu)選通過擠壓成形時的壓力發(fā)生變形或者收縮從而能夠通過擠壓成形用模具細縫的間隙的。例如,造孔劑可以例舉有吸水性聚合物、淀粉等。又,造孔劑也可以是例如在燒成蜂窩狀成形體時膨脹、形成能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔。造孔劑的添加量可以考慮隔壁的氣孔率、能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率、平均氣孔直徑等來進行適當選擇。能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率是指“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率”。又,造孔劑的粒度分布也受到能夠描繪直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率的影響。因此,優(yōu)選調(diào)制造孔劑的粒度分布和造孔劑的添加量來調(diào)制上述坯土。以制造隔壁的厚度為110 μ m、直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率為10 50%的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時的一例進行說明。制造上述結(jié)構(gòu)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時,相對于調(diào)制成形用坯土的主原料100質(zhì)量份,造孔劑的添加量優(yōu)選為I. O 8. O質(zhì)量份。調(diào)制成形用坯土的主原料例舉有陶瓷原料。(3)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(第三方面的發(fā)明)對本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式進行說明。如圖8 圖10所示,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140包括形成有多個氣孔46的多孔質(zhì)的隔壁41。通過多孔質(zhì)的隔壁41劃分形成作為流體流路的多個孔格42。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120滿足如下構(gòu)成。在隔壁41的表面中,相對于隔壁41的表面的面積S3,描繪于在隔壁41的表面開ロ的氣孔46的開ロ區(qū)域內(nèi)的內(nèi)切圓中,直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和S4的比率為2 10%。上述比率為S4/S3X100所表示的以百分率來表現(xiàn)的值。這里,圖8是示意性示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實施方式的立體圖。圖9是示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與 孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖10是示出本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。又,圖8、圖9所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140是具有多孔質(zhì)的隔壁41、和位于最外周的外周壁43的筒狀的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。通過多孔質(zhì)的隔壁41、劃分形成從一方的端面51向另一方的端面52延伸的多個孔格42。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140用作催化劑載體吋,從“能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔46a”可以將較多的催化劑導入氣孔26內(nèi)。因此,在隔壁41的內(nèi)部(即、氣孔46內(nèi))可以載持較多的催化劑。因此,與以往的用作催化劑載體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比,可以相對減少載持于隔壁41的表面的催化劑的量。因此,可以抑制蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140的壓力損失的上升。又,通過使得直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為2 10%,使得“能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔46a”較多地存在于隔壁41的表面。因此,即使是對于例如催化劑的載持量需要較多的NOx選擇性還原用SCR催化劑等,也可以將足夠的量導入氣孔內(nèi)來對被凈化成分進行凈化?!案舯诒砻嬷兄睆?0μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率”不足2%的話,可以大量導入催化劑的開口中大的氣孔46a的比率過少。因此,不能夠充分確保載持于氣孔46內(nèi)的催化劑的量。即、將大量的催化劑載持于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140時,與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體ー樣,不得不便隔壁41表面的載持量變多。其結(jié)果導致蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140的壓カ損失増大。又,“隔壁表面中直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率”超過10%的話,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140的強度下降,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140容易破損。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140中,上述那樣的“在開ロ區(qū)域內(nèi)能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔46a”形成為相對于隔壁41的表面面積,直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為2 10%。因此,蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140自身的強度雖然會變低,但是催化劑容易導入到隔壁41的氣孔46內(nèi)。因此,與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比,可以載持大量的催化劑。由此,與具有同等壓カ損失的以往結(jié)構(gòu)相比時,可以提高蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度。即、實際載持催化劑以用作催化劑載持體時,與以往結(jié)構(gòu)相比,可以實現(xiàn)高的強度。上述具有同等壓カ損失的以往結(jié)構(gòu)是指,隔壁表面中氣孔的開ロ部的大小較小的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體?!懊枥L于隔壁41表面的氣孔26內(nèi)的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率(S4/S3 X 100)”如下測定。
首先,在與孔格22的延伸方向平行地切斷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140,用以可以觀察本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140 (參照圖8)的隔壁表面。然后,如圖IlA所示,通過日立制作所社制的掃描電子顯微鏡“S-3200N(商品名)”的反射電子(環(huán)形檢測器)來對隔壁表面的圖像進行攝像。隔壁表面的攝像是從與隔壁表面垂直的方向進行的。又,隔壁表面的攝像是以100倍的倍率、在1200X 1000 μ m的范圍內(nèi)、以隔壁表面的垂直方向的隔壁間的中央為中心,對20處視場來進行的。下面,如圖IlB所示,對于得到的圖像取得原來的圖像和進行平滑化后的圖像的差分,對于差分圖像以輝度20為閾值進行ニ值化處理。上述ニ值化處理的方法稱為動態(tài)閾值法。通過這樣的ニ值化處理,可以抽出得到的圖像中的氣孔的開ロ部分。上述圖像中的氣孔的開ロ部分是指隔壁表面的空隙部分。
下面,如圖IlC所示,進行降噪處理,以除去抽出的空隙部分中微小的區(qū)域。上述微小的區(qū)域是指例如不能嵌合直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的極小的區(qū)域。通過該降噪處理,去除不能嵌合直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的極小的區(qū)域,以易于進行以后的解析。進行上述降噪處理之后的區(qū)域稱為“解析區(qū)域”。下面,如圖IlD所示,在圖IlC的“解析區(qū)域”中嵌合直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓47a。此時,使得上述內(nèi)切圓47a不重疊于隔壁41的實體部分。嵌合內(nèi)切圓47a時,以坐標來確定該內(nèi)切圓47a的位置。又,計算出該內(nèi)切圓47a的直徑,根據(jù)內(nèi)切圓47a的直徑,計算該內(nèi)切圓47a的面積。對于內(nèi)切圓47a的位置,優(yōu)選在圖像內(nèi)規(guī)定X軸、Y軸,求出內(nèi)切圓47a的中心的X坐標、Y坐標。嵌合有上述內(nèi)切圓47a的部分作為“在開ロ區(qū)域內(nèi)能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔46a”。下面,如圖IlE所示,將在圖IlD中嵌合的內(nèi)切圓47a從“解析區(qū)域”中去除。然后,如圖IlF所示,在圖IlE中的去除了內(nèi)切圓的解析區(qū)域中,再次嵌合直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓47b。能夠嵌合內(nèi)切圓47b吋,確定該內(nèi)切圓47b的位置坐標。進ー步地,根據(jù)該內(nèi)切圓47b的直徑,計算出該內(nèi)切圓47b的面積。反復圖IlE 圖IlF的操作,直至不能嵌合“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓47”(參照圖11G)。圖IlA 圖IlG是在本發(fā)明(第三方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,用于測定能夠描繪在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)的直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的比率的隔壁表面的顯微鏡照片。通過以上的操作,求出描繪于圖像中的氣孔內(nèi)的內(nèi)切圓中,直徑60 μ m以上的全部的內(nèi)切圓。然后,將得到的內(nèi)切圓的面積相加,計算出“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”。“直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和”是20視場(即、20處的視場的圖像)的相加平均值。又,“隔壁的表面的面積”通過求出在上述圖像中攝像了的隔壁的表面來測定?!案舯诘谋砻娴拿娣e”為20視場(即、20處視場的圖像)的相加平均值。本實施方式中,在開ロ區(qū)域內(nèi)能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔稱為大氣孔。又,“直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積的總和”相對于“隔壁41的表面的面積”的比率可以僅稱為“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以通過上述的方法求得,在隔壁表面形成大氣孔,以使得“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”為2 10 %。直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率優(yōu)選為2 10 %、更優(yōu)選為2 8 %、特別優(yōu)選為2 6%。通過將直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率限制在上述范圍,可以確保充分的催化劑載持量,同時可以形成強度高的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中,優(yōu)選除了“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”為2 10%,此外的其它構(gòu)成都與上述的第一方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相同。S卩、蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的形狀、隔壁的厚度、還有隔壁的氣孔率、氣孔的平均氣孔直徑等,都優(yōu)選與上述的第一方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體具有同樣的結(jié)構(gòu)。又,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體可以通過例如將平均粒子直徑大的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中來制造。平均粒子直徑大的造孔劑例舉有平均粒子直徑在隔壁的厚度以上的造孔劑。具體來說,首先,將平均粒子直徑在隔壁的厚度以上的造孔劑添加到制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的原料中。然后,將添加了上述造孔劑的原料調(diào)制成坯土。然后,將得到的坯土擠壓成形得到蜂窩狀成形體。接下來,燒成得到的蜂窩狀成形體。通過該燒成,由上述造孔劑形成在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔。造孔劑優(yōu)選通過擠壓成形時的壓力發(fā)生變形或者收縮從而能夠通過擠壓成形用 模具細縫的間隙的。例如,造孔劑可以例舉有吸水性聚合物、淀粉等。又,造孔劑也可以是例如在燒成蜂窩狀成形體時膨脹、形成在隔壁表面的開ロ區(qū)域內(nèi)能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔。造孔劑的添加量可以考慮隔壁的氣孔率、能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率、平均氣孔直徑等來進行適當選擇。能夠描繪直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率是指“直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率”。又,造孔劑的粒度分布也受到能夠描繪直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的氣孔的比率的影響。因此,優(yōu)選調(diào)制造孔劑的粒度分布和造孔劑的添加量來調(diào)制上述坯土。以制造隔壁的厚度為110 μ m、隔壁表面中直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率為2 10%的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時的一例進行說明。制造上述結(jié)構(gòu)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體時,相對于調(diào)制成形用坯土的主原料100質(zhì)量份,造孔劑的添加量優(yōu)選為I. O 8. O質(zhì)量份。調(diào)制成形用坯土的主原料例舉有陶瓷原料。(4)催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(第四方面的發(fā)明)下面,對本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式進行說明。如圖12 圖14所示,本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200包括蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100、和填充于該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的隔壁I的氣孔6的內(nèi)部的催化劑210。本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200中,填充有催化劑210的氣孔6的容積的比率相對于隔壁I的氣孔6的總?cè)莘e為70 100%。這里,圖12是示意性示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式的立體圖。圖13是示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向平行的截面的示意圖。圖14是示出本發(fā)明(第四方面的發(fā)明)的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的ー實施方式中,與孔格的延伸方向垂直的截面的放大示意圖。圖12 圖14中,作為催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200,以使用圖I 圖3所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的情況為例進行說明。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體也可以使用圖4 圖6所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體120、圖8 圖10所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體140。即、此前說明的第一方面的發(fā)明 第三方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體都可以用作催化劑載體。又,圖12 圖14中,與圖I 圖3所示蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100同樣構(gòu)成的構(gòu)成要素都被賦予相同的符號,省略其說明。本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200中,相對于隔壁I的氣孔6的總?cè)莘e,填充有催化劑210的氣孔6的容積的比率為70 100%。以下,將“相對于隔壁I的氣孔6的總?cè)莘e,填充有催化劑210的氣孔6的容積的比率”稱為“催化劑填充率”。本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200在大氣孔6a的內(nèi)部填充有極多量的催化劑210。因此,通過本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200,可以極好地進行被浄化成分的浄化。催化劑填充率優(yōu)選為70 100%、更優(yōu)選為75 100%、特別優(yōu)選為80 100%。通過這樣的構(gòu)成,可以在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁形成大氣孔。由此,假設蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度下降的情況下,也可以填充較多的催化劑塞住上述大氣孔。因此,通過該催化劑塞住大氣孔,可以使催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200的強度提高。
催化劑填充率可以通過如下方法求得。首先,與孔格的延伸方向垂直地切斷催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。然后,通過掃描電子顯微鏡(SEM)對該截面進行攝像。然后,解析得到的圖像,求出“隔壁內(nèi)的氣孔面積(氣孔的總面積)”和“填充有催化劑的氣孔的面積”。然后,根據(jù)“填充有催化劑的氣孔的面積”相對于“隔壁內(nèi)的氣孔面積(氣孔的總面積)”的比率求出催化劑填充率。即、根據(jù)上述SEM的圖像,測定隔壁內(nèi)的氣孔面積、和填充于隔壁內(nèi)的催化劑面積,求出相對于隔壁內(nèi)的氣孔中,填充了催化劑的氣孔的比例。由此可以計算出催化劑填充率(%)。更具體的計算方法如下。首先,與孔格的延伸方向垂直地切斷本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。然后,通過掃描電子顯微鏡(例如,日立制作所社制的掃描電子顯微鏡“S-3200N(商品名)”)的反射電子(環(huán)形檢測器)對該截面進行攝影,該攝影是以200倍的倍率、在600X500 μ m的范圍、以隔壁交點部分為中心、對20處視場來進行的。通過對得到的圖像進行圖像解析,來測定隔壁內(nèi)的氣孔面積和填充于隔壁內(nèi)的催化劑面積。相對于“隔壁內(nèi)的氣孔面積”的“填充有催化劑的氣孔的面積”的比例(%)為“催化劑填充率) ”。又,“隔壁內(nèi)的氣孔面積”、“填充有催化劑的氣孔的面積”為20視場(即、20處視場的圖像)的相加平均值?!疤畛溆写呋瘎┑臍饪椎拿娣e”也可以稱為上述圖像中的氣孔內(nèi)的催化劑的面積。用于本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的催化劑并沒有特別地限制。催化劑例舉有NOx選擇還原用SCR催化劑、三元催化劑、氧化催化劑、NOx吸臧催化劑等。例如,NOx選擇還原用SCR催化劑是需要較多的催化劑的載持量的催化劑。本實施方式的催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體是將具有能夠載持(填充)催化劑的大氣孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體作為催化劑載體來使用的。因此,可以在氣孔內(nèi)載持對被凈化成分進行凈化的充分量的催化劑。NOx選擇還原用SCR催化劑可以列舉有從金屬置換沸石、釩、ニ氧化鈦、氧化鎢、銀、氧化鋁所構(gòu)成的群中選擇出至少ー種的催化劑。NOx吸藏催化劑可以列舉有堿金屬、以及/或者城土金屬等。堿金屬列舉有K、Na、Li等。堿土金屬列舉有Ca等。氧化催化劑含有貴金屬。該貴金屬優(yōu)選從Pt、Rh、Pd構(gòu)成的群中選擇出ー種以上。三元催化劑主要是指凈化炭化氫(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)的催化劑。例如含有白金(Pt)、鈀((Pd)、銠(Rh)的催化劑。通過該三元催化劑,分別將炭化氫氧化為水和ニ氧化碳、一酸化炭氧化為ニ氧化碳、氮氧化物還原為氮,由此進行浄化。(5)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法(第五方面的發(fā)明)下面,對本發(fā)明(第五方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個實施方式進行說明。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法是適用于制造上面說明的第一方面的發(fā)明 第三方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法包括坯土調(diào)制エ序、成形エ序、燒成エ序。坯土調(diào)制エ序是將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉得到坯土的エ序。成形エ序是將得到的坯土成形為孔格形狀得到蜂窩狀成形體的エ序。燒成エ序是將得到的蜂窩狀成形體干燥、燒成得到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的エ序。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括多孔質(zhì)的隔壁。通過多孔質(zhì)的隔壁劃分形成作為流體的流路的多個孔格。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法在上述坯土調(diào)制エ序中,在陶瓷原料中添加平均 粒子直徑大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁厚度的造孔齊U,來調(diào)整坯土。根據(jù)本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁與以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體相比,可以形成極大的氣孔。極大的氣孔是指例如比隔壁的厚度大的氣孔。又,根據(jù)本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法可以簡單地制造如下的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,例如,在與孔格的延伸方向垂直地切斷隔壁的截面中,相對于該截面中全部的氣孔的總面積,描繪于截面中的氣孔內(nèi)的內(nèi)切圓中,直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為10 50 %。進ー步地,根據(jù)本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法可以簡單地制造如下的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,例如,在隔壁的表面中,描繪于在隔壁的表面開ロ的氣孔的開ロ區(qū)域內(nèi)的內(nèi)切圓中,直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和相對于隔壁的表面的面積的比率為2 10%。造孔劑優(yōu)選通過擠壓成形時的壓力發(fā)生變形或者收縮從而能夠通過擠壓成形用模具細縫上的間隙的。這樣的造孔劑例舉有具有收縮性的造孔劑。造孔劑可以例舉有吸水性聚合物、淀粉等。造孔劑為吸水性聚合物的情況下,優(yōu)選該吸水性聚合物在飽和吸水狀態(tài)下的平均粒子直徑大于隔壁的厚度。以下、關(guān)于本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,對各制造エ序進行更詳細地說明。(5-1)坯土調(diào)制エ序首先,本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法中,對含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉得到坯土。在坯土調(diào)制エ序中,在上述陶瓷原料中添加平均粒子直徑大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度的造孔劑。包含于成形原料中的陶瓷原料優(yōu)選是從堇青石化原料、堇青石、碳化硅、珪-碳化硅類復合材料、莫來石、氧化鋁、鈦酸鋁、氮化珪、碳化硅-堇青石類復合材料所構(gòu)成的群中選出的至少ー種。又,堇青石化原料是指由ニ氧化娃42 56質(zhì)量%、氧化招30 45質(zhì)量%、氧化鎂12 16質(zhì)量%的化學組合配合而成的陶瓷原料。將堇青石化原料燒成形成
堇青石。造孔劑的平均粒子直徑只要大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度即可,沒有其他特別限制。造孔劑優(yōu)選使用吸水性聚合物、淀粉等。吸水性聚合物等是具有收縮性的粒子,因此,即使是比押出形成用模具細縫大的粒子,也可以在該細縫間隙變形通過。相對于主原料系100質(zhì)量份造孔劑的添加量,優(yōu)選為I. O 8. O質(zhì)量份、更優(yōu)選為
I.O 6. O質(zhì)量份、特別優(yōu)選為I. O 4. O質(zhì)量份。主原料系是指例如包含于成形原料中的陶瓷原料。造孔劑的添加量不足I. O質(zhì)量份的話,使得形成于隔壁中的大氣孔的比率減少。因此,造成可以載持在得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的催化劑量變少。另ー方面,造孔劑的添加量超過8. O質(zhì)量份的話,大氣孔的比率過大,導致得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度變低。造孔劑的平均粒子直徑只要是大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度,并沒有特別地限制。造孔劑的平均粒子直徑優(yōu)選為隔壁的厚度I. 2 2. 5倍、更優(yōu)選為I. 2 2. O倍、特別優(yōu)選為I. 2 I. 5倍。造孔劑的平均粒子直徑不足隔壁的厚度的I. 2倍的話,難以實際形成氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔。因此,得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中,大氣孔的容積比率會變低。另ー方面,超過隔壁的厚度的2. 5倍的話,造孔劑會填在擠壓成形用模具細縫中。造孔劑的粒度分布優(yōu)選為粒子直徑使得粒度分布中的最大峰值為得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度的I. 2倍以上。由此可以提高催化劑涂布性。又,成形原料優(yōu)選在上述陶瓷原料和造孔劑中進ー步混合分散媒、有機粘結(jié)劑、無機粘結(jié)劑、界面活性剤等來調(diào)整而成。各原料的組成比例并沒有特別地限制。各原料的組成比例優(yōu)選為例如結(jié)合要制作的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造、材質(zhì)等而得出。作為分散媒可以使用水。相對于陶瓷原料100質(zhì)量份,分散媒的添加量優(yōu)選為30 150質(zhì)量份。有機粘結(jié)劑優(yōu)選為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基こ基纖維素、羥基こ基纖維素、羧甲基纖維素、聚こ烯醇、或者它們的組合。又,相對于陶瓷原料100質(zhì)量份,有機粘結(jié)劑的添加量優(yōu)選為I 10質(zhì)量份。界面活性劑可以使用こニ醇、糊精、脂肪酸石堿、多元醇等。這些材料可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用。相對于陶瓷原料100質(zhì)量份,界面活性剤的添加量優(yōu)選為O. I 5. O質(zhì)量份?;鞜挸尚卧蟻硇纬膳魍恋姆椒]有特別地限制。作為形成坯土的方法可以例舉有捏合機、真空捏土機等。(5-2)成形エ序然后,將得到的坯土成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體(成形エ序)。成形坯土以形成蜂窩狀成形體的方法沒有特別地限制。成形方法可以列舉有擠壓成形、射出成形等公知的成形方法。例如,優(yōu)選例為使用具有希望的孔格形狀、隔壁厚度、孔格密度的模具進行擠壓成形以形成蜂窩狀成形體的方法。模具的材質(zhì)優(yōu)選為耐磨耗的超硬合金。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法中,使用平均粒子直徑大于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度的造孔劑。因此,造孔劑中的一部分粒子的直徑大于擠壓成形時所使用的押出形成用模具細縫的寬度。然而,吸水性聚合物等的造孔劑由于押出形成時的壓力會弓I起變形或收縮,從而可以通過上述細縫。蜂窩狀成形體的形狀沒有特別地限制。蜂窩狀成形體的形狀優(yōu)選為圓筒形、端面為楕圓形的筒形、端面為多邊形的筒形等。多邊形可以例舉有正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、八邊形等。(5-3)燒成エ序然后,將得到的蜂窩狀成形體干燥、燒成、以得到劃分形成具有作為流體的流路的多個孔格的多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體(燒成エ序)。由此可以良好地制造出在隔壁中形成比氣孔以往的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。得到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的燒成有時也稱為正式燒成。、
干燥方法沒有特別地限制。干燥方法可以例舉有熱風干燥、微波干燥、介電干燥、減壓干燥、真空干燥、凍結(jié)干燥等,其中優(yōu)選單獨或者組合進行介電干燥、微波干燥或者熱風干燥。在正式燒成蜂窩狀成形體之前,最好預燒該蜂窩狀成形體。預燒是為了脫脂而進行的。預燒的方法沒有特別地限制。預燒最好能夠去除蜂窩狀成形體中的至少一部分有機物。蜂窩狀成形體中的有機物例舉有有機粘結(jié)劑、界面活性剤、造孔劑等。一般有機粘結(jié)劑的燃燒溫度為100 300°C左右。又,造孔劑的燃燒溫度為200 800°C左右。因此,預燒優(yōu)選在氧化氣氛中,以200 1000°C左右、加熱10 100小時左右。蜂窩狀成形體的正式燒成使得構(gòu)成預燒后的成形體的成形原料燒結(jié)并致密化,用以確保規(guī)定的強度。溫度、時間、以及氣氛等的燒成條件根據(jù)成形原料的種類而不同。因此,可以根據(jù)原料的種類來適當?shù)剡x擇條件。例如,使用堇青石化原料時,燒成溫度最好為1350 1440°C。又,燒成時間中保持在最高溫度的時間優(yōu)選為3 10小吋。進行預燒、正式燒成的裝置并沒有特別地限定,可以使用電爐或煤氣爐等。
(6)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法(第六方面的發(fā)明)下面,對本發(fā)明(第六方面的發(fā)明)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的ー實施方式進行說明。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法為適合制造以上說明了的第一方面的發(fā)明 第三方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法包括坯土調(diào)制エ序、成形エ序、燒成エ序。坯土調(diào)制エ序是將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的エ序。成形エ序是將得到的坯土成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的エ序。燒成エ序是將得到的蜂窩狀成形體干燥、并燒成以得到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的エ序。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括多孔質(zhì)的隔壁。通過多孔質(zhì)的隔壁劃分形成作為流體的流路的多個孔格。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,在上述坯土調(diào)制エ序中,在陶瓷原料中添加造孔劑來調(diào)整坯土,該造孔劑的平均粒子直徑小于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度、且通過熱膨脹使得該造孔劑的平均粒子直徑大于隔壁的厚度。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,使用的是“造孔劑的平均粒子直徑小于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度、且通過熱膨脹造孔劑的平均粒子直徑大于隔壁的厚度”的造孔劑。因此,代替使用于上述的第五方面的發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的“平均粒子直徑大的造孔劑”,為使用了上述造孔劑的制造方法。除了使用上述的造孔劑之外,可以采用與第五方面的發(fā)明的實施方式同樣的方法來制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。在燒成成形體時,可以使添加于坯土的上述造孔劑膨脹,在隔壁中形成大氣孔。作為具有這樣的膨脹性的造孔劑,可以例舉未膨脹的發(fā)泡樹脂為合適地實例。發(fā)泡樹脂的具體實例列舉有丙烯類微膠囊等。用于本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的造孔劑優(yōu)選為平均粒子直徑小于在調(diào)制坯土吋、以及擠壓成形中得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度也就是擠壓成形用模具細縫的寬度。本實施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法中,從擠壓成形結(jié)束直到得到成形體,造孔劑優(yōu)選不會膨脹。通過使用這樣的造孔劑,可以良好地進行擠壓成形。未膨脹狀態(tài)的造孔劑的平均粒子直徑?jīng)]有特別地限制。只是,在燒成エ序中燒成時,優(yōu)選造孔劑的平均粒子直徑膨脹為大于隔壁的厚度。膨脹狀態(tài)下的造孔劑的平均粒子優(yōu)選為直徑隔壁的厚度的I. 2 2. 5倍、更優(yōu)選為I. 2 2. O倍、特別優(yōu)選為I. 2 I. 5倍。造孔劑的平均粒子直徑不足隔壁的厚度的I. 2倍的話,實際難以形成直徑大于隔壁的厚度的氣孔。因此,會導致大氣孔的容積比率變低。膨脹狀態(tài)下的造孔劑的平均粒子直徑可以安裝如下的測定方法進行測定。首先,混合未膨脹發(fā)泡樹脂和分散劑,得到含有未膨脹發(fā)泡樹脂的漿料。然后,用蒸氣去蒸得到的漿料,使?jié){料中的未膨脹發(fā)泡樹脂發(fā)泡。然后,用以往公知的方法來對該發(fā)泡了的發(fā)泡樹脂的粒度進行測定,測定膨脹狀態(tài)的造孔劑的平均粒子直徑。造孔劑的膨脹率沒有特別地限制。造孔劑的膨脹率是指,膨脹狀態(tài)下的造孔劑的平均粒子直徑相對于未膨脹狀態(tài)下的造孔劑的平均粒子直徑的比率(即、倍率)。例如,造孔劑的膨脹率優(yōu)選為I. 2倍以上、更優(yōu)選為I. 5倍以上、特別優(yōu)選為2倍以上。造孔劑的膨脹率不足I. 2倍的話,成形時造孔劑會塞在模具細縫中。
相對于主原料系100質(zhì)量份,造孔劑的添加量優(yōu)選為2 15質(zhì)量份、更優(yōu)選為2 10質(zhì)量份、特別優(yōu)選為4 8質(zhì)量份。主原料系是指例如包含于成形原料中的陶瓷原料。造孔劑的添加量不足2質(zhì)量份的話,形成于隔壁中的大氣孔的比率會減少。因此,導致可以載持在得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的催化劑的量也變少。另ー方面,造孔劑的添加量超過15質(zhì)量份的話,大氣孔的比率過大,導致得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的強度降低。實施例以下,本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法通過實施例進行更加具體地說明,但本發(fā)明并不限定與這些實施例。(實施例I)實施例I中使用堇青石化原料作為陶瓷原料。在這些堇青石化原料中添加作為造孔劑的吸水性聚合物來調(diào)制坯土。對得到的坯土擠壓成形得到蜂窩狀成形體。燒成得到的蜂窩狀成形體制作出蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁厚為100 μ m。首先,坯土的調(diào)制中,作為堇青石化原料、使用滑石、高嶺土、鍛燒高嶺土、氧化鋁、以及氫氧化鋁。堇青石化原料的質(zhì)量比為滑石40質(zhì)量份、高嶺土 15質(zhì)量份、鍛燒高嶺土 28質(zhì)量份、氧化鋁12質(zhì)量份、氫氧化鋁5質(zhì)量份。又,滑石的平均粒子直徑為10 μ m。高嶺土的平均粒子直徑為5 μ m。鍛燒高嶺土的平均粒子直徑為2 μ m。氧化鋁的平均粒子直徑為5 μ mo氫氧化招的平均粒子直徑為I μ m。相對于上述堇青石化原料100質(zhì)量份添加造孔劑I. O質(zhì)量份。使用平均粒子直徑為125 μ m的吸水性聚合物作為造孔劑。進ー步地,添加粘結(jié)劑5. 6質(zhì)量份、界面活性剤O. 5質(zhì)量份、水50質(zhì)量份得到成形原料。使用甲基纖維素作為粘結(jié)劑。使用月桂酸鉀皂作為界面活性剤。使用捏合機對得到的成形原料進行混煉得到坯土。然后,將得到的坯土擠壓成形,得到蜂窩狀成形體。擠壓成形用的模具細縫的寬度與蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁厚度對應,為Iio μ m。得到的蜂窩狀成形體的隔壁厚度為100 μ m,孔格密度為62個/cm2。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的整體形狀為圓筒形。蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的端面的直徑為70mm,孔格的延伸方向的長度為120mm。與孔格的延伸方向正交孔格形狀為正方形。通過微波和熱風使得到的蜂窩狀成形體干燥。然后,通過將蜂窩狀成形體在200°C下加熱12小時來進行脫脂。進ー步地,將進行脫脂后的蜂窩狀成形體在1425°C下加熱7小時來進行燒成,由此得到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。對于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,通過如下所示的方法對“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔的容積比率) ”、“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率) ”、“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率(% ) ”、“氣孔率(% ) ”、“平均氣孔直徑(% ) ”、“熱膨脹系數(shù)(PPm/K) ”、“催化劑填充率) ”、“帶催化劑壓損比(_) ”、「均衡強度(MPa)」進行測定。其測定結(jié)果如表2所示。“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔的容積比率) ”對蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的形成于隔壁的氣孔的氣孔分布進行測定。該氣孔分布中,氣孔直徑大于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度的氣孔為“氣孔直徑大于隔壁的厚度 的氣孔”。隔壁的厚度為100 μ m。“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔的容積比率(% )”的計算是在上述氣孔分布中,氣孔直徑在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁的厚度以上的氣孔占氣孔分布整體的比率(% )。氣孔分布是通過Micromeritics公司制、商品名Autopore9500來測定的。“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率(%)”與孔格的延伸方向垂直地將蜂窩狀結(jié)構(gòu)體切斷。利用掃描電子顯微鏡的反射電子(環(huán)形檢測器)對切斷了蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的截面的圖像進行攝像。掃描電子顯微鏡是日立制作所制的,其商品名S-3200N。截面的攝像是對于與蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的孔格的延伸方向垂直的面,以200倍的倍率、在600 X 500 μ m的范圍內(nèi)進行。截面的攝像是以隔壁交點部為中心、對20處的視場來進行的。下面,將得到的圖像以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值來進行ニ值化處理(根據(jù)模式法的ニ值化處理)。然后,膨脹處理和收縮處理交替各進行一次,以進行閉合處理,進一歩抽出隔壁的區(qū)域。以下、將上述的隔壁的區(qū)域稱為“隔壁區(qū)域”。閉合處理中,首先,以200像素的大小進行膨脹處理,然后,以200像素的大小進行收縮處理。然后,使得到的隔壁區(qū)域膨脹,膨脹了的隔壁區(qū)域作為用于氣孔判別的解析區(qū)域。下面,對膨脹了的解析區(qū)域,以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值來進行ニ值化處理(根據(jù)模式法的ニ值化處理)。然后,在進行了ニ值化處理的圖像中,嵌合直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓。此時,隔壁的實體部分不要與上述內(nèi)切圓重合。嵌合了內(nèi)切圓之后,以坐標來確定該內(nèi)切圓的位置。又,計算出該內(nèi)切圓的直徑,根據(jù)內(nèi)切圓的直徑計算出該內(nèi)切圓的面積。關(guān)于內(nèi)切圓的位置,線規(guī)定圖像內(nèi)的X軸、Y軸,再求出內(nèi)切圓的中心的X坐標、Y坐標。然后,將嵌合了的內(nèi)切圓從“解析區(qū)域”除去。然后,將嵌合了的內(nèi)切圓從“解析區(qū)域”除去。然后,在除去了內(nèi)切圓的解析區(qū)域,再次嵌合直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓。嵌合了內(nèi)切圓的情況下,確定該內(nèi)切圓的位置坐標,進ー步地,根據(jù)該內(nèi)切圓的直徑計算出該內(nèi)切圓的面積。以下,反復上述操作直到不能嵌合“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓”,將全部的能夠描繪直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的氣孔都嵌合內(nèi)切圓。將得到的內(nèi)切圓的面積相加,計算出“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和”。又,根據(jù)上述截面的圖像,以輝度直方圖的分布模式(頻值輝度)中的谷為閾值求出“截面中全部氣孔的總面積”。然后,計算出“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積總和”占“截面中全部氣孔的總面積”的比率(直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率(%))?!爸睆?0 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”、“截面中全部氣孔的總面積”為20視場(20處視場的圖像)的相加平均值。因此,“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率) ”是使用“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積總和”、“截面中全部氣孔的總面積”的相加平均值而計算出的值。“直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率(%)”首先,在孔格的延伸方向平行地切斷蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,以可以觀察到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的隔壁表面。然后,通過掃描電子顯微鏡的反射電子(環(huán)形檢測器)對隔壁表面的圖像進行攝像。掃描電子顯微鏡使用日立制作所制的、其商品名S-3200N。對隔壁表面的攝像是從與隔壁表面垂直的方向進行。又,隔壁表面的攝像是以100倍的倍率、在1200X1000 μ m的范圍內(nèi)進行。隔壁表面的攝像是對20處的視場進行的。然后,對于得到的圖像,取得原來圖像和平滑化了的圖像的差分、對差分圖像以輝度20為閾值進行ニ值化處理(根據(jù)動態(tài)閾值法的ニ值化處理)。然后,對不能嵌合直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的極小的區(qū)域根據(jù)條件進行降噪處理,去除抽出的空隙部分中的微小區(qū)域。進行了上述降噪處理之后的區(qū)域為“解析區(qū)域”。
然后在“解析區(qū)域”中嵌合直徑60μπι以上的內(nèi)切圓。此時,在隔壁的實體部分,上述內(nèi)切圓不要重合。在嵌合了內(nèi)切圓的情況下,以坐標來確定該內(nèi)切圓的位置。又,計算出該內(nèi)切圓的直徑,并根據(jù)內(nèi)切圓的直徑計算出該內(nèi)切圓的面積。關(guān)于內(nèi)切圓的位置,向在圖像內(nèi)規(guī)定X軸、Y軸,在求出內(nèi)切圓的中心的X坐標、Y坐標。然后將嵌合了的內(nèi)切圓從“解析區(qū)域”去除。之后,對除去了內(nèi)切圓的解析區(qū)域再次嵌合直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓。嵌合了內(nèi)切圓的情況下,確定該內(nèi)切圓的位置的坐標。進一歩地,根據(jù)該內(nèi)切圓的直徑計算出該內(nèi)切圓的面積。以下,反復上述操作,直到不能嵌合“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓”,將能夠嵌合直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的全部氣孔都嵌合內(nèi)切圓。將得到的內(nèi)切圓的面積相加,計算出“直徑60μπι以上的內(nèi)切圓的面積的總和”。又,“隔壁的表面的面積”是通過求出在上述圖像中攝像出的隔壁的表面來測定的。然后,計算出“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和”相對于“隔壁的表面的面積”的比率(直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率(%))?!爸睆?0 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和”、“隔壁的表面的面積”是20視場(即、20處視場的圖像)的相加平均值。因此,“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率(% ) ”是使用“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積的總和”、“隔壁的表面的面積”的相加平均值而計算出的值。[氣孔率(%)]使用Micromeritics公司制、商品名Autopore9500,通過水銀壓入法來測定氣孔率(% )。[平均氣孔直徑(%)]使用Micromeritics公司制、商品名Autopore9500,通過水銀壓入法來測定平均氣孔直徑(%)o[熱膨脹系數(shù)(ppm/K)]使用理學公司制、商品名2S_TMA,測定熱膨脹系數(shù)(ppm/K)。[催化劑填充率(%)]首先,對蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,以催化劑量260g/L來附加催化劑,得到催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。與孔格的延伸方向垂直地切斷催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。然后,通過掃描電子顯微鏡的反射電子(環(huán)形檢測器),以200倍的倍率、在600 X 500 μ m的范圍、以隔壁交點部分為中心,在20處視場對該截面進行攝影。掃描電子顯微鏡使用日立制作所制的、其商品名S-3200N。通過對得到的圖像進行圖像解析,對隔壁內(nèi)的氣孔面積和在隔壁內(nèi)填充了的催化劑面積進行測定。填充了催化劑的催化劑面積相對于隔壁內(nèi)的氣孔面積的比例(%)為“催化劑填充率(%)”。[帶催化劑壓損比(_)]計算出各實施例和比較例的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的壓カ損失相對于比較例I的壓カ損失的比率。各實施例和比較例的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的壓カ損失是在對上述催化劑填充率(%)的測定中的、載持了催化劑的狀態(tài)下的壓カ損失。壓カ損失的測定按照以下方法進行。首先,對蜂窩狀結(jié)構(gòu)體附加催化劑,得到催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。該催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體上卷繞陶瓷墊,在將該催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體放入容器中。然后,在催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部毎分流過3立方米的室溫空氣,對催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的上流側(cè)端面、 下流側(cè)端面的壓カ進行測定。求出測定出的壓カ的壓カ差(差壓)。上述“壓カ差”即為“帶催化劑壓損比(_)”。[均衡強度(MPa)]在軟管內(nèi)插入蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,并施加水壓產(chǎn)生的均等壓,對產(chǎn)生了部分破壞的壓カ進行測定。產(chǎn)生了部分破壞的壓カ為均衡強度(MPa)。(實施例2 24、比較例I 7)使用表I、表3所示的“吸收性聚合物”或“未膨脹發(fā)泡樹脂”作為造孔劑,除了水的配合量如表I、表3所示那樣產(chǎn)生了變更之外,采用與實施例I同樣的方法來制造蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。又,未膨脹發(fā)泡樹脂使用的是丙烯酸微膠囊。又,表3中的未膨脹發(fā)泡樹脂的平均粒子直徑表示的是未膨脹發(fā)泡樹脂發(fā)生膨脹之后的平均粒子直徑。對于實施例2 24、比較例I 7的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,采用與實施例I同樣的方法,對“氣孔直徑大于隔壁的厚度的氣孔的容積比率(%)”、“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率) ”、“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率) ”、“氣孔率) ”、“平均氣孔直徑(% ) ”、“熱膨脹系數(shù)(ppm/K) ”、“催化劑填充率) ”、“帶催化劑壓損比(_) ”、“均衡強度(MPa)”進行了測定。測定結(jié)果如表2、表4所示。又,對實施例7中蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑90μπι以上的內(nèi)切圓的面積比率”進行測定所使用的顯微鏡照片如圖15所示。對實施例7中蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑60 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”進行測定所使用的顯微鏡照片如圖16所示。對比較例I中蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的“直徑90 μ m以上的內(nèi)切圓的面積比率”進行測定所使用的顯微鏡照片如圖17所示。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格的、并形成有多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁,在所述隔壁中,相對于形成于所述隔壁的所述氣孔的總?cè)莘e,所述隔壁上形成的、氣孔直徑比垂直于所述孔格的截面上的所述隔壁的厚度大的氣孔的容積占比為4 11%。
2.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格的、并形成有多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁,在與所述孔格的延伸方向垂直地切斷所述隔壁的截面中,相對于該截面的全部氣孔的總面積,截面上的氣孔的內(nèi)切圓直徑為90 ii m以上的內(nèi)切圓的面積總和的比率為10 50%。
3.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格、并形成了多個氣孔的多孔質(zhì)的隔壁, 所述隔壁的表面中,在所述隔壁的表面開口的表面開口氣孔的內(nèi)切圓中、直徑為60 ii m以上的內(nèi)切圓的面積的總和,占所述隔壁的表面面積的比率為2 10%。
4.如權(quán)利要求I 3中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述隔壁由含有陶瓷的材料構(gòu)成,所述隔壁的氣孔率為40 70%、且平均氣孔直徑為10 70 u m0
5.如權(quán)利要求I 4中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述隔壁由含有從堇青石、碳化硅、鈦酸鋁、以及莫來石構(gòu)成的群中選擇的至少一種的陶磁的材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求I 5中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 所述隔壁的厚度為50 350 u m,孔格密度為15. 5 155個/cm2。
7.一種催化劑載持蜂窩狀結(jié)構(gòu)體,其特征在于, 包括權(quán)利要求I 6中的任意一項所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體;和填充于所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的所述氣孔的內(nèi)部的催化劑, 填充了所述催化劑的所述氣孔的容積占所述隔壁的所述氣孔的總?cè)莘e的比率為70 100%。
8.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,其特征在于,包括 將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的坯土調(diào)制工序; 將得到的所述坯土擠壓成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的成形工序; 將得到的所述蜂窩狀成形體干燥、并燒成、以得到具有劃分形成作為流體的流路的多個孔格多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的燒成工序, 所述坯土調(diào)制工序中,在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑大于所得到的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的厚度的造孔劑,來調(diào)整所述坯土。
9.如權(quán)利要求8所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,其特征在于, 所述造孔劑是吸水性聚合物,所述吸水性聚合物在飽和吸水狀態(tài)下,平均粒子直徑大于所述隔壁的厚度。
10.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法,其特征在于,包括 將含有陶瓷原料的成形原料混合、混煉以得到坯土的坯土調(diào)制工序; 將得到的所述坯土擠壓成形為孔格形狀以得到蜂窩狀成形體的成形工序;將得到的所述蜂窩狀成形體干燥、并燒成、以得到具有劃分形成作為流體的流路的多個孔格多孔質(zhì)的隔壁的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的燒成工序, 所述坯土調(diào)制工序中,在所述陶瓷原料中,添加平均粒子直徑小于所得到的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的所述隔壁的厚度、且通過熱膨脹平均粒子直徑變得大于所述隔壁的厚度的造孔齊U,來調(diào)整所述坯土。全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在抑制壓力損失的上升的同時、可以載持較多的催化劑的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。該蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括劃分形成作為流體的流路的多個孔格(2)的、形成了多個多個氣孔(6)的多孔質(zhì)的隔壁(1),相對于形成于隔壁(1)的氣孔(6)的總?cè)莘e,在該隔壁(1)上形成的、氣孔直徑比垂直于孔格(2)的截面上的隔壁(1)的厚度大的氣孔(6a)的容積占比為4~11%。
文檔編號B01J35/04GK102728413SQ20121004934
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者仙藤皓一, 廣瀨正悟, 末信宏之 申請人:日本礙子株式會社