蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种蜂窝结构体，其抑制烧成时的变形，防止催化剂从隔壁剥离，且可在低的烧成温度进行烧成。本发明的蜂窝结构体(1)含有董青石成分，具有划分形成多个孔格(3)的隔壁(4)，所述多个孔格(3)从第一面(2a)延伸至第二面(2b)并形成流体的流路，中心轴方向(A)的热膨胀系数在40℃～800℃的温度变化中为1.2ppm/K以上3.5ppm/K以下，与中心轴方向(A)正交的截面方向的热膨胀系数在40℃～800℃的温度变化中为0.8ppm/K以上2.5ppm/K以下。
【专利说明】
蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法。更详细地，涉及用于净化由 柴油机排出的废气且可低温烧成的含有董青石成分的蜂窝结构体、以及该蜂窝结构体的制 造方法。
【背景技术】
[0002] 以往，陶瓷制蜂窝结构体（以下，简称为"蜂窝结构体"。）用于汽车废气净化用催化 剂载体、柴油颗粒过滤器、或燃烧装置用蓄热体等广范的用途中。蜂窝结构体通过下述方法 制造:调制成形材料(坯土），使用挤压成形机进行挤压成形以形成所希望的蜂窝形状，经生 坯切断(生切断）、干燥、端面精加工而成蜂窝成形体，将该蜂窝成形体在高温下进行烧成。
[0003] 柴油机由于在氧过量的状态下运行，因此无法通过一般在汽油机中使用的三元催 化剂来对N0X进行还原处理。作为在氧过量的气氛下还原N0 X的技术，已知有选择性催化还原 (SCR: Selective Catalytic Reduct ion)技术。选择性催化还原（SCR)是使用氨作为还原剂 来还原N0X的技术，其是作为净化来自发电站等固定排出源的废气的技术而开发出的，使用 了二氧化钛-氧化钒系催化剂。
[0004] 近年来，要求以高效率净化从柴油机排出的N0X，尝试了在柴油车辆中应用上述选 择性催化还原所涉及的技术。例如，开发出在含有董青石成分的蜂窝结构体（以下，称为"董 青石蜂窝"。）中担载二氧化钛-氧化钒系催化剂的技术(参照专利文献1 )、或将二氧化钛-氧 化钒系催化剂成形为蜂窝形状的技术(参照专利文献2)。
[0005] 董青石蜂窝具有格子状的隔壁，所述隔壁划分形成多边形的多个孔格，所述多个 孔格从第一面延伸至第二面并形成流体的流路。董青石成分含有硅、铝和镁这三成分，含有 董青石成分的材料具备如下的特征：热膨胀系数与氧化铝材料等相比低，并且，耐热冲击 性、耐强度性优异。因此，董青石蜂窝用于上述汽车废气净化用催化剂载体等广泛的领域 中。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特公平8-11194号公报 [0009]专利文献2:日本专利第2675321号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 虽然董青石蜂窝具有基于上述董青石成分的优异的特征，但在用于汽车废气净化 用催化剂载体等中时，有时在下述提及的方面构成问题。即，含有董青石蜂窝的一般的蜂窝 结构体，经过在高温下将挤压成形的蜂窝成形体进行烧成的烧成工序而制造。
[0012] 进而，由于热膨胀系数的值低，因此在作为汽车废气净化用催化剂单体来使用时， 涂布于隔壁上而被担载的上述钒系SCR催化剂有时会从该隔壁剥离。在此，涂布于隔壁上而 被担载的上述催化剂一般为6ppm/K左右的热膨胀系数，相对于此，董青石蜂窝的热膨胀系 数为比该催化剂低的小于lppm/K。
[0013] 即，在净化废气时，暴露于高温环境下的董青石蜂窝仅产生非常微量的热膨胀。相 对于此，所担载的催化剂在高温环境下产生较大的热膨胀。其结果是，催化剂有时会从隔壁 剥离。据此，由于催化剂从董青石蜂窝脱离，从而有可能使废气的净化性能等大幅度降低。 [0014]进而，为了制造董青石蜂窝，需要在1400°C以上（例如1430°C)的烧成温度对蜂窝 成形体进行烧成工序。该烧成温度是与一般的窑业产品相比高的温度，成为制造成本和设 备成本增大的主要原因。
[0015] 因此，本发明是鉴于上述以往的实情而完成的，其提供防止催化剂从隔壁剥离且 能够在低的烧成温度进行烧成的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法。
[0016] 用于解决课题的方法
[0017] 根据本发明，可提供解决了上述课题的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法。
[0018] [1]-种蜂窝结构体，其是含有董青石成分的蜂窝结构体，其具有划分形成多个孔 格的隔壁，所述多个孔格从第一面延伸至第二面并成为流体的流路，
[0019] 所述蜂窝结构体的中心轴方向的热膨胀系数在40 °C~800 °C的温度变化中为 1.2ppm/K以上3.5ppm/K以下，与所述中心轴方向正交的截面方向的热膨胀系数在40°C~ 800°C的温度变化中为0.8ppm/K以上2.5ppm/K以下，在同一温度下，与所述中心轴方向正交 的截面方向的热膨胀系数低于所述中心轴方向的热膨胀系数。
[0020] [ 2 ]如上述[1 ]所述的蜂窝结构体，所述中心轴方向的热膨胀曲线中，将40 °C~800 °C的温度范围的平均热膨胀系数设为Xppm/K、将200°C~600°C的温度范围的平均热膨胀系 数设为Yppm/K时，Y为0 ? 5X~1 ? 5X的范围，
[0021]所述截面方向的热膨胀曲线中，将40°C~800°C的温度范围的平均热膨胀系数设 为Xppm/K、将200°C~600°C的温度范围的平均热膨胀系数设为Yppm/K时，Y为0.5X~1.5X的 范围。
[0022] [3]如上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体，其含有硅、铝和镁这三成分作为构成元 素，将所述三成分的氧化物合计比率设为100%时，氧化硅为50%以上，氧化铝为15%以上 45%以下，氧化镁为5%以上30%以下。
[0023] [4]如上述[1]~[3]中任一项所述的蜂窝结构体，成形材料中不含氧化铝、氢氧化 铝、氧化硅。
[0024 ] [ 5 ]如上述[1 ]~[4 ]中任一项所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构体的所述中心轴 方向的抗压强度为15MPa以上。
[0025] [6]-种蜂窝结构体的制造方法，其为用于制造上述[1]~[5]中任一项所述的蜂 窝结构体的制造方法，所述蜂窝结构体的制造方法具有：
[0026] 成形工序，从成形材料形成具有隔壁的蜂窝成形体，所述隔壁划分形成多个孔格， 所述多个孔格从第一面延伸至第二面并成为流体的流路；以及
[0027] 烧成工序，对所述蜂窝成形体进行烧成，
[0028] 所述烧成工序中的最高温度为1250°C以上1370°C以下。
[0029] 发明的效果
[0030] 本发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法中，通过在比通常低的烧成温 度进行烧成，从而使得董青石蜂窝的制品形状的尺寸精度良好，通过缩小与催化剂之间的 热膨胀系数的差异，能够防止催化剂从隔壁剥离。进而，通过降低烧成温度来缩短烧成时 间，能够实现抑制了制造成本等的高效的蜂窝结构体的制造。
【附图说明】
[0031] 图1为示意性地表示本发明的一个实施方式的蜂窝结构体的一个例子的立体图。
[0032] 图2为示意性地表示蜂窝结构体的一个例子的俯视图。
[0033] 图3为表示在中心轴方向上的实施例1、实施例4、比较例3和钒系固体SCR催化剂的 热膨胀曲线的图表。
[0034] 图4为表示在截面方向上的实施例1和实施例4的热膨胀曲线的图表。
[0035] 符号说明
[0036] 1:蜂窝结构体、2a:第一面、2b:第二面、3:孔格、4:隔壁、5:蜂窝结构部、A:中心轴 方向、B:截面方向。
【具体实施方式】
[0037] 以下，一边参照附图一边对本发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法的 实施方式进行详述。另外，本发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法不限于以下的 实施方式，只要不脱离本发明的范围，就能够加以各种设计的变更、修改和改良等。
[0038] 如图1和图2所示，本实施方式的蜂窝结构体1的构成如下：具有蜂窝结构部5并呈 圆柱状，所述蜂窝结构部5具备四边形格子状的隔壁4,所述隔壁4划分形成从第一面2a延伸 至第二面2b的多个孔格3,所述多个孔格3形成流体的流路。
[0039] 圆柱状的蜂窝结构体1含有硅、铝和镁这三成分作为构成元素，中心轴方向A(相当 于孔格3的轴向，参照图1)的热膨胀系数（CTE:Coefficient of Thermal Expansion)为 1 ? 2ppm/K以上3 ? 5ppm/K以下，进一步优选为1 ? 3ppm/K以上3 ? 2ppm/K以下，另一方面，与中心 轴方向A正交的截面方向B(相当于蜂窝结构体1的径向，参照图2。）的热膨胀系数为0.8ppm/ K以上2.5ppm/K以下。上述热膨胀系数表示在40 °C~800 °C的温度变化中的值。进而，将热膨 胀系数随温度变化的值标绘成热膨胀曲线，该热膨胀曲线沿中心轴方向A和截面方向B分别 显示出线性膨胀变化。进而，就蜂窝结构体1而言，中心轴方向A的抗压强度的值为15MPa以 上。
[0040] 进而，本实施方式的蜂窝结构体1中，对中心轴方向A和截面方向B的热膨胀曲线， 将在40°C~800°C的温度范围的平均热膨胀系数设为Xppm/K、将200°C~600°C的温度范围 的平均热膨胀系数设为Yppm/K时，Yppm/K的值显示0.5X~1.5X的范围。即，200°C~600°C的 温度范围的平均热膨胀系数Y在40 °C~800 °C温度范围的平均热膨胀系数X的0.5倍~1.5倍 的范围内呈正比（〇.5X<Y<1.5X)，呈现线性。因此，平均热膨胀系数Y(200°C~600°C)为平 均热膨胀系数X( 40 °C~800 °C)的值的± 50 %的范围。
[00411在此，在钒系SCR催化剂的情况下，已知通过尿素的分解，在200 °C以上开始生成作 为还原剂的氨。进而，已知作为SCR催化剂的主成分的五氧化钒在600°C以上开始分解。因 此，将平均热膨胀系数Y的区间热膨胀率的温度范围设定为上述的200°C~600°C。由此，显 示出在该温度范围具有线性热膨胀性。
[0042]蜂窝结构体1是含有董青石成分的董青石蜂窝，所述董青石成分包含如上所述的 三成分即硅、铝和镁作为构成元素，当将三成分换算为氧化物而得的合计比率设为100% 时，氧化娃（silica)为50%以上，氧化错（alumina)为15%以上45%以下，氧化镁 (magnesia)为5%以上30%以下，进一步优选为，氧化娃50 %以上65%以下，氧化错18%以 上36%以下，氧化镁8%以上21 %以下。
[0043]将以上述比率含有氧化硅、氧化铝和氧化镁这三成分的成形材料进行挤压成形， 形成具有隔壁的蜂窝成形体(未图示），所述隔壁划分形成多个孔格，然后对所得到的蜂窝 成形体在1250°C以上1370°C以下的烧成温度进行烧成，从而制造蜂窝结构体1。作为原料， 可使用作为天然原料的高岭土、滑石，作为合成原料的氧化铝、氢氧化铝，作为天然原料或 合成原料的二氧化硅。若能够维持上述董青石的组成，则也可从在这些原料中省略昂贵的 合成原料。
[0044]在此，已知在低于1250°C的烧成温度下，氧化硅作为方英石的结晶结构而存在，热 膨胀系数的值显著变高（例如5.0~10.0ppm/K左右）。另一方面，在超过1370°C的烧成温度 下，与以往的董青石蜂窝的烧成温度(例如，1430 °C)基本没有差异，烧成时间等的缩短效果 降低，中心轴方向A相对于截面方向B的值变小。因此，将烧成温度设定为1250°C以上1370°C 以下。
[0045] 已知在通常的董青石蜂窝的情况下，一般而言，截面方向B的热膨胀系数的值相对 于中心轴方向A的热膨胀系数的值更大。然而，就本实施方式的蜂窝结构体1而言，通过在比 通常的董青石蜂窝低的烧成温度进行烧成，从而与截面方向B的热膨胀系数的值相比，中心 轴方向A的热膨胀系数的值更高。即，热膨胀系数的值的大小关系发生逆转。
[0046] 由此，尽管在与以往的董青石蜂窝相比低的烧成温度进行烧成，也能够将截面方 向B的热膨胀系数抑制得低，在烧成工序时，尤其能够抑制沿蜂窝结构体1的径向产生的裂 纹的发生。进而，本实施方式的蜂窝结构体1显示出尽管烧成温度低，也具备与以往的董青 石蜂窝同等程度的中心轴方向A的抗压强度，具有充分的耐强度性。
[0047]在将SCR催化剂用于大型柴油机用时，所处理的废气量比通常的汽车引擎用等多， 为了不损失通气阻力，必然使用蜂窝直径大的蜂窝结构体1。另一方面，已知SCR催化剂的反 应距离比较短。因此，为了得到基于该SCR催化剂所带来的效果，并不太要求反应距离，即蜂 窝结构体的长度。因此，成为蜂窝长度相对于蜂窝直径短的蜂窝结构体的形态。若在与长度 方向垂直的截面观察的话，暴露于废气的催化剂通常中央部比周边部温度高。在蜂窝直径 大于蜂窝长度的蜂窝结构体中，在蜂窝结构体的外周面沿周向作用的拉伸应力占主导，诱 发由蜂窝结构体的外周面朝中央产生裂纹。在蜂窝结构体的外周面沿周向作用的拉伸应力 依赖于截面方向B的热膨胀，因此为了防止所述裂纹的产生，重要的是将截面方向B的热膨 胀系数抑制得低。
[0048] SCR催化剂中，作为代表性的催化剂之一，可使用钒系催化剂，通过担载于陶瓷载 体而构成。如图3所示，钒系催化剂具有高的热膨胀系数。在将钒系催化剂担载于以往的董 青石蜂窝载体时，催化剂与载体的热膨胀差大，有时催化剂会从载体剥离而飞溅，丧失催化 剂功能。另一方面，若增大陶瓷载体的热膨胀系数而缩小与钒系催化剂的热膨胀差，则虽然 能够防止催化剂剥离，但陶瓷载体因热应力而被破坏。就本实施方式的蜂窝结构体1而言， 提高中心轴方向A的热膨胀系数的值，缩小与二氧化钛-氧化钒催化剂的热膨胀差，从而防 止催化剂从隔壁4剥离，并且通过将截面方向B的热膨胀系数抑制得低，由此能够防止陶瓷 载体因热应力而被破坏。另外，图3的钒系SCR催化剂是蜂窝结构体自身用钒系催化剂构成 的催化剂，被称为固体催化剂。
[0049] 图3和图4中示出中心轴方向A和截面方向B的热膨胀曲线(关于实施例1、实施例4、 比较例3,参照下述实施例）。可知图3的钒系催化剂显示出线性的热膨胀特性，而相对于此， 以往的董青石蜂窝载体（比较例3)显示出非线性的热膨胀特性。这些线性和非线性的热膨 胀特性的差异，助长了催化剂从隔壁4的剥离。因此，陶瓷载体具有与钒系催化剂同样的线 性热膨胀特性，这在防止催化剂的剥离方面也是重要的。
[0050] 本实施方式的蜂窝结构体1，能够在成形材料中抑制昂贵的合成原料的使用量的 同时，得到所希望的热膨胀特性。
[0051] 以下，对本发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法的实施例进行说明，本 发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法不限于这些实施方式。
[0052] 实施例
[0053] (1)董青石成分的比率、以及烧成温度
[0054]从滑石、高岭土（高岭土、预烧高岭土）、氧化铝(氧化铝、氢氧化铝）和二氧化娃中 组合多种并进行配合以达到本发明的蜂窝结构体中规定的董青石成分的比率，添加水和成 形助剂，混炼而成成形材料，将该成形材料通过挤压成形用金属模具进行挤压成形(成形工 序），对所得到的蜂窝成形体进行干燥、精加工后，分别在最高温度为1250°C~1370°C之间 的烧成温度进行烧成，从而得到蜂窝结构体(实施例1~7)。如表1所示，原料的配合率在实 施例1、2 (材料1 )，实施例3~5 (材料2 )，实施例6 (材料3 )，以及实施例7 (材料4)中各自不同。 进而，分别以与实施例1~5相同的配合比率进行挤压成形而成蜂窝成形体，对该蜂窝成形 体更改烧成温度来进行烧成，得到蜂窝结构体(比较例1~5)。此外，以没有落入本发明的蜂 窝结构体中规定的董青石成分比率的配合比率来调制成形材料(材料5,6)，由使用该成形 材料(材料5,6)进行挤压成形而得的蜂窝成形体得到蜂窝结构体(比较例6,7)。另外，实施 例1、2和比较例1、2中，成形材料中不含氧化铝、氢氧化铝和氧化硅。将各材料的原料配合率 和董青石成分比率在下述表1中归纳表示。
[0055]表 1
[0057]若对各实施例1~7和比较例1~7中的烧成温度进行详述的话，在1275°C (实施例 1)和1250°C(实施例2)的烧成温度对相同的董青石成分比率的蜂窝成形体进行烧成，得到 蜂窝结构体。进而，在1350 °C (比较例1)和1200 °C (比较例2)的烧成温度对与实施例1、2相同 的董青石成分比率的蜂窝成形体进行烧成，得到蜂窝结构体。此外，在1350°C(实施例3)、 1275°C(实施例4)和1370°C(实施例5)的烧成温度对相同的董青石成分比率的蜂窝成形体 进行烧成，进而，在1400 °C (比较例3)、1385 °C (比较例4)和1250 °C (比较例5)的烧成温度对 与实施例3~5相同的董青石成分比率的蜂窝成形体烧成，得到蜂窝结构体。
[0058]实施例1~7和比较例1~7的蜂窝结构体中，使除上述条件以外的蜂窝结构体的制 造条件均相同。对所得到的蜂窝结构体(董青石蜂窝）测量并算出：气孔率[%]、气孔径[y m]、中心轴方向的抗压强度[MPa ]、在40 °C~800 °C时的中心轴方向A的热膨胀系数XA[ ppm/ K]、在200°C~600°C时的中心轴方向A的热膨胀系数YA[ppm/K]、在中心轴方向A上热膨胀系 数Y A相对于热膨胀系数X A的比率[% ]、在4 0 °C~8 0 0 °C时的截面方向B的热膨胀系数X B [ppm/K]、在200°C~600°C时的截面方向B的热膨胀系数YB[ppm/K]、以及在截面方向B上热 膨胀系数YB相对于的热膨胀系数XB的比率[% ]。
[0059] (2)气孔率的测定
[0060] 气孔率[%]是指构成蜂窝结构体的隔壁的多孔体的气孔率。在此，在隔壁的气孔 率[%]小于10%的情况下，可担载的催化剂量受到限制，另一方面，在超过70%的情况下， 蜂窝结构体的隔壁变脆，容易脱落。本实施例中，以使气孔率[%]成为大约10%以上40%以 下的范围的方式进行调制。蜂窝结构体的隔壁的气孔率[%]依照JIS R1655通过压汞法来 进行测定。
[0061] (3)气孔径的测定
[0062] 气孔径[Mi]是指构成蜂窝结构体的隔壁的多孔体的中央细孔径（中值粒径）。若气 孔径过小，则难以将催化剂担载于气孔内。另一方面，若气孔径过大，则蜂窝结构体的隔壁 变脆，容易脱落。蜂窝结构体的气孔径[Mi]依照JIS R1655通过压汞法来进行测定。
[0063] (4)中心轴方向的抗压强度[MPa]
[0064]蜂窝结构体的中心轴方向的抗压强度[MPa]是指社团法人汽车技术会发行的作为 汽车标准的JAS0标准M505-87中所规定的"A轴抗压强度"，一般优选为5MPa以上，进一步优 选为lOMPa以上，特别优选为15MPa以上。通过使中心轴方向A的抗压强度[MPa]超过上述数 值，能够提高蜂窝结构体的耐强度性。在此，对于中心轴方向A的抗压强度(A轴抗压强度）， 根据上述标准，从蜂窝结构体切出直径25.4mm(l英尺）、高度25.4mm(l英尺）的圆柱状的试 样，朝该试样的流路方向逐渐施加压缩载荷。使压缩载荷增大并将试样破坏时的压力的值 设为中心轴方向A的抗压强度[MPa]。
[0065] (5)热膨胀系数[ppm/K]
[0066]使用示差检测型的热膨胀仪，通过对构成蜂窝结构体的隔壁的多孔体分别测定40 °C~800°C、以及200°C~600°C的温度范围的平均热膨胀系数，从而求出热膨胀系数[ppm/ K ]。若进一步具体地说明，贝先由蜂窝结构体的蜂窝结构部制作纵5 _ X横5 mm X长5 0 mm的 测定试样。该测定试样的长度方向成为中心轴方向A的蜂窝结构部的孔格延伸方向，与长度 方向正交的方向成为截面方向B。
[0067] (6)线性热膨胀性的比率
[0068] 根据通过上述(5)测定的在中心轴方向A上的40 °C~800 °C的热膨胀系数XA、200 °C ~600°C的热膨胀系数YA、在截面方向B上的40°C~800°C的热膨胀系数XB、以及200°C~600 °C的热膨胀系数YB，算出200 °C~600 °C的热膨胀系数YA、YB相对于40 °C~800 °C的热膨胀系 数XA、XB的比率。在此，基于下述式(A)和(B)来算出比率。
[0069] (A)中心轴方向的比率[%]
[0070] =(热膨胀系数YA-热膨胀系数XA)/热膨胀系数XAX 100
[0071] (B)截面方向的比率[%]
[0072]=(热膨胀系数YB-热膨胀系数XB)/热膨胀系数XBX100
[0073] 将配合比率、董青石成分的配合比率、烧成温度和对所得到的蜂窝结构体通过上 述(2)~(6)进行测定和算出的各测定和算出结果在下述表2中归纳表示。
[0074] 表 2
[0076] 如表2所示，对以本发明中规定的董青石成分的比率调制的实施例1~7的蜂窝结 构体，确认到中心轴方向A和截面方向B的热膨胀系数[ppm/K]均为本发明的范围内，并且显 示出中心轴方向A的热膨胀系数XA、YA高于截面方向B的热膨胀系数XB、YB，显示出与通常的 董青石蜂窝不同的结果。进而，显示出中心轴方向A的抗压强度(A轴抗压强度)均为15MPa以 上，确认到具有与以往的董青石蜂窝同等程度的耐强度性。即，即使在低温的烧成温度且不 使用氧化铝、氢氧化铝、氧化硅的原料配合，也能够得到具有所希望的热膨胀特性的蜂窝结 构体(董青石蜂窝）。其结果是，可实现烧成温度的降低，能够使制造成本和设备成本减少。 进而，由于不使用氧化铝、氢氧化铝、氧化硅，从而还具有降低制造成本的效果。
[0077] 相对于此，对以没有落入本发明中规定的烧成温度和董青石成分的比率的方式进 行调制的比较例1~7的蜂窝结构体，中心轴方向A的40 °C~800 °C的热膨胀系数[ppm/K]均 为本发明的范围外。即，确认到蜂窝结构体的中心轴方向A的热膨胀系数变得过大。此外，在 将烧成温度设为1350°C时，即使是与实施例1、2相同的董青石成分的比率，也确认到蜂窝结 构体的软化，无法进行气孔率等的测定（比较例1)。另一方面，在与实施例1、2和比较例1相 同的条件下，将烧成温度设为1200°C时，中心轴方向的热膨胀率显示出显著高的值 (9.7ppm/K)(比较例2)。可认为如上所述，在1200°C的烧成温度下，董青石成分中的氧化硅 作为方英石的结晶结构存在，因此热膨胀系数变大。另一方面，将烧成温度设为1400°C来进 行烧成时（比较例3 )，即，在与通常的董青石蜂窝近似的烧成条件下进行烧成时，在中心轴 方向A和截面方向B的40°C~800°C的热膨胀系数均显示出低至小于l[ppm/K]的值，截面方 向B的热膨胀系数的值相对于中心轴方向A更大。进而，确认到含有75%的滑石的蜂窝结构 体(比较例7)即使在1275 °C的烧成温度下也在整体上软化。
[0078] 产业上的可利用性
[0079]本发明的蜂窝结构体、以及蜂窝结构体的制造方法能够在如下的蜂窝结构体的制 造中使用，所述蜂窝结构体可用于汽车废气净化用催化剂载体、柴油颗粒过滤器、或燃烧装 置用蓄热体等。
【主权项】
1. 一种蜂窝结构体，其是含有董青石成分的蜂窝结构体，所述蜂窝结构体具有划分形 成多个孔格的隔壁，所述多个孔格从第一面延伸至第二面并成为流体的流路， 所述蜂窝结构体的中心轴方向的热膨胀系数在40°C~800 °C的温度变化中为1.2ppm/K 以上3.5ppm/K以下， 与所述中心轴方向正交的截面方向的热膨胀系数在4 0 °C~8 0 0 °C的温度变化中为 0.8ppm/K以上2.5ppm/K以下， 在同一温度下，与所述中心轴方向正交的截面方向的热膨胀系数低于所述中心轴方向 的热膨胀系数。2. 如权利要求1所述的蜂窝结构体，所述中心轴方向的热膨胀曲线中，将40°C~800°C 的温度范围的平均热膨胀系数设为Xppm/K、将200°C~600°C的温度范围的平均热膨胀系数 设为Yppm/K时，Y为0 · 5X~1 · 5X的范围， 所述截面方向的热膨胀曲线中，将40°C~800°C的温度范围的平均热膨胀系数设为 Xppm/K、将200°C~600°C的温度范围的平均热膨胀系数设为Yppm/K时，Y为0.5X~1.5X的范 围。3. 如权利要求1或2所述的蜂窝结构体，其含有硅、铝和镁这三成分作为构成元素， 将所述三成分的氧化物合计比率设为100%时， 氧化娃为50 %以上、 氧化铝为15%以上45%以下、 氧化镁为5%以上30%以下。4. 如权利要求1~3中任一项所述的蜂窝结构体，成形材料中不含氧化铝、氢氧化铝、氧 化娃。5. 如权利要求1~4中任一项所述的蜂窝结构体，所述蜂窝结构体的所述中心轴方向的 抗压强度为15MPa以上。6. -种蜂窝结构体的制造方法，其为用于制造权利要求1~5中任一项所述的蜂窝结构 体的制造方法，所述蜂窝结构体的制造方法具有： 成形工序，从成形材料形成具有隔壁的蜂窝成形体，所述隔壁划分形成多个孔格，所述 多个孔格从第一面延伸至第二面并成为流体的流路；以及 烧成工序，对所述蜂窝成形体进行烧成， 所述烧成工序中的最高温度为1250°C以上1370°C以下。
【文档编号】B01J35/04GK106000475SQ201610171663
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】小野光遥, 植田修司
【申请人】日本碍子株式会社