专利名称：：蜂窝陶瓷结构体及蜂窝陶瓷结构体的制造方法
技术领域：
：本发明主要涉及陶瓷结构体及其制造方法，该陶瓷结构体能够合适地用作捕集、净化自柴油机排出的排放气体中的粒子状物质的蜂窝陶瓷过滤器。
背景技术：
：在柴油机的排放气体中，包含有以碳(煤等)及高沸点碳氢化合物为主要成分的微粒子(ParticulateMatter),该微粒子被排放到大气中时，有可能会对人体或环境造成不良影响。因此，一直以来实行在柴油机的排气管中，安装用于除去微粒子而净化排放气体的蜂窝陶瓷过滤器(下面也称为蜂窝过滤器)。如图1(a)及图1(b)所示，蜂窝过滤器20由包括形成许多流路3、4的多孔质隔壁2和外周壁1的陶瓷蜂窝结构体10(下面也称为蜂窝结构体)和以黑白相间的方格花纹交替密封流路3、4的两端面8、9的密封部6a、6b构成。如虚线箭头所示，排放气体从流出侧密封流路3流入，通过隔壁2，经流入侧密封流路4排出。排放气体在通过设置在隔壁表面及内部的细孔时，微粒子状物质被捕捉到隔壁表面及细孔中。在隔壁2上不断捕集微粒子，隔壁的细孔就会堵塞，从而使压力损失增加。利用燃烧器或加热器等使堆积的微粒子燃烧，由此能够对蜂窝过滤器进行翻新。或者，用逆向清洗空气吹落粒子状物质之后再使其燃烧，进行蜂窝过滤器的翻新。近年一直采用通过在蜂窝过滤器20的隔壁2或形成在隔壁2上的细孔(未图示)中负载由铂金金属催化剂和活性氧化铝等高比表面积材料等构成的催化剂物质，使捕集的粒子状物质连续燃烧的方法，或者在蜂窝过滤器的上游侧向排放气体中喷射未燃燃料使之燃烧，从而使捕集的粒子状物质燃烧的方法。对所述蜂窝过滤器20要求粒子状物质的捕集效率高、捕集时间长、压力损失小，其中，优选捕集时间(在一定压力损失以下能够捕集粒子状物质的时间)尽可能长的一方。捕集时间短的话，就必须采用通过电加热器或燃烧器的加热、或者喷射燃料等方法，繁杂地将捕集的粒子状物质燃烧除去，从而过多地使用用于加热的能量，柴油机的燃费效率变差。日本特开平7-163823号开示了单元壁具有4560%气孔率、自其表面向内部开口及贯通的所有细孔的比表面积M(m2/g)和该过滤器表面的表面粗糙度N(pm)的关系为1000M+85N》530的多孔质蜂窝陶瓷过滤器，且记载有通过具有这样的形状，能够延长捕集时间从而减少翻新次数。日本特开平7-163823号记载了通过组合使用粒度细小的滑石和粒度粗糙的二氧化硅，使位于表面的粗的二氧化硅表面粗糙度(N)增加、细小的滑石整体性地增加小孔，从而使细孔比表面积(M)增加。但是，对于捕集时间缩短的问题，记载尚不充分，特别是近年，排放气体中的粒子状物质由于柴油机的改良(高压燃料喷射)，粒子状物质正在小径化，均一化，因此，实际上粒子状物质堆积时，往往产生压力损失上升的比例变大、捕集时间縮短之类的问题。日本特开平8-931号开示了具有40~55%的气孔率及55(Hrni的平均细孔径、表面的ValleyLevel(比通过表面粗糙度测定的平均面低的部分的表面细孔面积率的数值)为20%以下的蜂窝过滤器，并记载有该过滤器捕集到表面的微粒子的剥离性良好，因此通过逆向清洗空气的再生效率良好，因长时间使用而产生的压力损失的上升也小。日本特开平8-931号中记载的蜂窝过滤器，比测定优先捕集有微粒子的表面粗糙度的平均面还低的部分减少，因此，虽然逆向清洗时捕集微粒子的剥离性变好，但是由于原本捕集有微粒子的部分就很少，因此粒子状物质一堆积，往往招致压力损失急剧上升的问题。特别是由于近年来，排放气体中的粒子状物质因柴油机的改良(高压燃料喷射)，粒子状物质正在小径化'均一化，因此变得更容易引起向蜂窝过滤器堆积的粒子状物质导致的压力损失上升，且捕集时间縮短之类的问题，对这一问题的解决记载不充分。WO01/15877号记载了在由隔壁厚度为0.3mm及单元密度为200cpsi的堇青石蜂窝结构体构成的微粒子除去过滤器中，通过增大气孔率将所述ValleyLevel从15%提高到30%时，发现在通常的平面壁蜂窝结构体的情况，捕集率约为5%;在波纹壁蜂窝结构体的情况，约捕集率为10%的捕集率的提高。但是在30%左右的ValleyLevel中，对于延长捕集时间之类的课题记载尚不充分，进一步增大气孔率时，会引起蜂窝结构体强度的降低，因此难以得到既延长捕集时间又具有高强度、低压力损失的蜂窝过滤器。
发明内容因此，本发明的目的在于提供一种蜂窝陶瓷结构体及其制造方法，适合用于通过减少捕集粒子状物质时的蜂窝过滤器的压力损失上升，从而能够可靠地延长捕集时间并且具有高强度的蜂窝过滤器。鉴于上述目的潜心研究的结果为，本发明人等发现且在本发明中想到了通过将蜂窝陶瓷结构体的隔壁的气孔率、平均细孔径及表面形状规定在特定的范围，能够减少蜂窝过滤器的压力损失上升，从而能够延长捕集时间。艮P，本发明的蜂窝陶瓷结构体是具有由多孔质隔壁围成的许多流路的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述隔壁具有55~70%的气孔率及1040pm的平均细孔径，凹部面积比例CR「比根据隔壁表面的凹凸采用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例」为0.32~0.6，凹部平均深度H凹「凹部相对于所述平均面的深度的平均值」为0.020.1mm。所述CR优选0.40.5。所述H凹优选0.030.06mm。所述隔壁优选具有l8xl0—12m2的通气度的隔壁。所述隔壁优选具有6070%的气孔率及15~30nm的平均细孔径。所述隔壁的流路方向在4080(TC之间的热膨胀系数优选415xlO力'C。制造蜂窝陶瓷结构体的本发明的方法是向堇青石化原料粉末中混合造孔材进行混炼，得到坯土，将所述坯土成形之后，干燥、烧制，其特征在于，所述堇青石原料粉末含有质量百分比为520%的BET比表面积l~3m2/g、长宽比1.2-5的二氧化硅粉末，所述造孔材为平均粒径4080(im的发泡完了的发泡树脂，相对于所述堇青石化原料粉末100质量份，添加6~15质量份的所述发泡完了的发泡树脂。本发明的蜂窝陶瓷结构体在隔壁表面形成有凹凸，并且凹部的比例及凹部的深度在适当的范围内，因此能够减少捕集粒子状物质时的蜂窝过滤器的压力损失上升，由此可以实现蜂窝过滤器的捕集时间的延长，同时能提高蜂窝过滤器的强度。图1(a)是与流路垂直地表示本发明的蜂窝陶瓷过滤器的一个例子的示意剖面图1(b)是与流路平行地表示本发明的蜂窝陶瓷过滤器的一个例子的示意剖面图2是表示测定实施例3的蜂窝陶瓷结构体的表面的凹凸的结果的图3是表示在现有的蜂窝陶瓷结构体的隔壁上形成的气孔的剖面的示意图4是表示在本发明的蜂窝陶瓷结构体的隔壁上形成的气孔的剖面的示意图。具体实施例方式蜂窝陶瓷结构体本发明的蜂窝陶瓷结构体是具有由多孔质隔壁围成的许多流路的蜂窝陶瓷结构体，所述隔壁具有55~70%的气孔率及10~40nm的平均细孔径，凹部面积比例CR「比根据隔壁表面的凹凸釆用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例」为0.32-0.6，同时，凹部平均深度H凹「相对于所述平均面的凹部深度的平均值」为0.020.1mm。通过具有这样的形状，能够减少捕集粒子状物质时蜂窝过滤器的压力损失上升，并且能够得到高强度的蜂窝结构体。(1)凹部面积比例、凹部平均深度及凸部平均高度下面对凹部面积比例及凹部平均深度的测定方法进行说明。利用3次元表面粗糙度测定机，将顶端R2)am及顶端角度60。的探针对隔壁表面上任意0.8x0.8mm的区域进行扫描，在x、y方向同时测定每2|im合计16万处的表面的凹凸数据。根据这些数据采用最小二乘法求出平均面，将用6测定面积(0.82mm2)除比该平均面还凹的部分对平均面的投影面积的总和得到的值作为凹部面积比例CR(ConcaveRatio)。即CR=「比根据隔壁表面的凹凸采用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例」。例如所谓CR为0.3与日本特开平8-931号及WO01/1587中记载的ValleyLevel为30%大体相当。另外，所谓凹部平均深度H凹是在所述测定面积(0.8x0.8mm)内的、凹部距所述平均面的深度的平均值。通过将隔壁表面的凹部面积比例设定在CR0.320.6、将凹部平均深度H凹设定在0.02~0.1mm的范围内，可以形成适于在隔壁表面捕集粒子状物质的凹部，能够减少捕集粒子状物质时的压力损失的上升。CR不足0.32(相对于所述平均面的凹部的面积比例变小)时，在捕集粒子状物质时粒子状物质容易阻塞凹部，从而不能获得减少压力损失上升的效果。CR超过0.6(相对于所述平均面的凹部的面积比例增大)时，凹部的开口尺寸变大，因此蜂窝结构体的强度降低，实质上无法用作蜂窝过滤器。更优选CR的范围为0.35-0.5，最优选0.4-0.5。所谓CR大与仅仅因细孔形成的隔壁表面的开口面积大的情况不同。图3及图4示意地表示细孔的剖面形状。平均面23是凸部21及凹部22的各测定点的平方和为最小的面。CR是投影在平均面上的凹部22占有的面积率(al、a2…的和)。另一方面，隔壁表面的开口面积率是表面24的开口部的面积率(bl、b2…的和)。例如如图3所示，在隔壁表面的幵口面积率大而CR较小的情况，粒子状物质虽然易于侵入细孔内部，但是由于CR很小，因此在细孔的较深部分容易阻塞粒子状物质，从而压力损失提前上升。对此，如图4所示，本发明的蜂窝陶瓷结构体增大了CR，因此粒子状物质在细孔内部难以阻塞，从而具有减少压力损失上升的效果。目前，为了将CR设定到0.3以上，必须形成具有80%左右的高气孔率的隔壁，本发明最主要的特征点是，即使是具有70%以下的比较低的气孔率的隔壁，也能获得0.3以上的CR。据此，由于不会降低蜂窝陶瓷结构体的强度，因此能够减少压力损失的上升。为了得到这样的蜂窝结构体，陶瓷原料中作为烧制过程中以比较低的温度熔融的陶瓷原料(例如堇青石的情况为二氧化硅粉末)，选择BET比表面积较大即为13mVg及以上、长宽比较大即为1.25及以上的原料，作为造孔材，选择平均粒径为4080pm的发泡完了的发泡树脂，由此能够实现。H凹不足0.02mm的话，凹部就会过浅，因此得不到减少捕集粒子状物质时压力损失上升的效果。H凹超过O.lmm时，隔壁表面的凹部就会过深，因此以凹部顶端为起点强度降低。更优选的H凹的范围为0.03~0.06mm。在蜂窝陶瓷结构体中，从将排放气体进入流路内时的阻力控制为较低的观点出发，凸部平均高度H凸「相对于所述平均面的凸部的高度的平均值」优选0.1mm以下。(2)气孔率及平均细孔径本发明的蜂窝陶瓷结构体其隔壁具有5570。/。的气孔率及1040pm的平均细孔径，由此能够降低捕集粒子状物质之前的初期状态下的蜂窝过滤器的压力损失。隔壁的气孔率不足55%的话，初期状态下的蜂窝过滤器的压力损失增大，超过70%时，蜂窝结构体的强度就降低。更优选气孔率的范围为60~70%。另外平均细孔径不足10nm的话，初期状态下的蜂窝过滤器的压力损失增大，超过40pm时，蜂窝结构体的强度就降低。更优选平均粒子径的范围为15~30|im。(3)通气度在蜂窝陶瓷结构体中，隔壁优选具有l~8xl(T12m2的通气度。隔壁具有该范围的通气度时，更能降低初期状态下的蜂窝过滤器的压力损失，还能够减少捕集粒子状物质时的压力损失的上升。更优选通气度为37xlO—12m2。本发明中的通气度是根据公式(1)求出的值。k=(riQT)/(APA)….公式(1)在此k为通气度(m2)、T]为室温下的空气粘度(MPa秒)、T为试料厚度(m)、Q为通过试料的空气流量(m3)、A为试料面积(m2)、AP为试料的厚度方向压力差(MPa)。将从蜂窝陶瓷过滤器上切下的隔壁试料设置在夹具上，在试料的两面之间施加空气压差，计量通过隔壁的空气流量，从而可以求出通气度k。(4)热膨胀系数在蜂窝陶瓷结构体中，隔壁的流路方向上的40800。C之间的热膨胀系数优选415xlO力'C。具有这样的热膨胀系数的蜂窝陶瓷结构体显示出非常出色的耐热冲击性，对于急剧的温度变化也几乎没有破损的可能性。更优选隔壁的流路方向上的40800。C之间的热膨胀系数为512xlO力。C。(5)隔壁厚度及间距蜂窝陶瓷结构体的隔壁厚度优选0.10.5mm。隔壁厚度不足O.lmm的话，由于隔壁为气孔率55~70%的多孔质体，因此蜂窝结构体的强度会降低。另一方面，隔壁厚度超过0.5mm时，即使隔壁的气孔率为55~70%的高气孔率，隔壁对排放气体的通气阻力也会变大，因此蜂窝过滤器的压力损失也会增大。更优选隔壁厚度为0.2~0.4mm。隔壁间距优选l3mm。隔壁间距不足lmm时，蜂窝结构体的入口的开口面积变小，因此蜂窝过滤器入口的压力损失变大，但超过3mm的话，过滤器的面积变小，粒子状物质的捕集量减少。(6)流路的形状对于由蜂窝陶瓷结构体的隔壁区划出的流路的形状没有特别的限制，但是从制作上的观点出发，优选三角形、四边形、六边形及圆形中的任一种形状。从蜂窝结构体的强度及过滤器面积的观点出发，优选四边形的流路。隔壁弯曲的话，排放气体通过流路时的流路阻力会变大，因此优选隔壁为平面。在与流路垂直的截面上，用直线连结构成一个流路的多个隔壁交叉的点而得到的线和形成的隔壁的中心线的差的最大值(最大振幅)，优选相对于隔壁厚度不足100%。最大振幅更优选相对于隔壁厚度不足50%,进一步优选不足30%。(7)材料作为构成蜂窝陶瓷过滤器的隔壁及密封部的材料，本发明主要以除去柴油机排放气体中的微粒子为目的而使用，因此优选使用耐热性良好的材料。具体地讲，优选使用以选自由堇青石、滑石、富铝红柱石、氮化硅、塞隆、碳化硅、钛酸铝、氮化铝及LAS构成的族中的至少1种作为主结晶的陶瓷材料。以堇青石或者钛酸铝为主结晶的材料便宜且耐热性、耐腐蚀性良好，还是低热膨胀的材料，因此特别优选，其中最优选堇青石。构成隔壁和密封部的材料即使不同也没关系，但是为了降低因隔壁和密封部的热膨胀系数的差异而产生的应力，优选同一种材料。[2]制造方法9对本发明的蜂窝陶瓷结构体的制造方法的一个例子进行说明，'但本发明并不限定于此。首先，通过烧制，制成堇青石、滑石、富铝红柱石、氮化硅、塞隆、碳化硅、钛酸铝、氮化铝及LAS等材质的坯土。该坯土例如是向堇青石化原料粉末等中添加水、粘合剂及造孔材且混炼而形成。使用公知的蜂窝结构成型用镶块将得到的坯土挤出成形后，干燥，制造蜂窝结构的干燥体。得到的蜂窝结构的干燥体，加工去除边缘部之后，进行烧制，得到蜂窝陶瓷结构体。通过边缘部的加工去除，在蜂窝结构体的外周部，具有向外部开口且大致在轴方向延伸的凹槽。向蜂窝陶瓷结构体两端部的所期望的流路中充填筛孔密封材料灰浆并烧制，将筛孔密封部和隔壁一体化。在此，隔壁和筛孔密封部的烧制也可以同时进行。再者，向蜂窝陶瓷结构体的外周部上具有的凹槽中，例如充填及涂布由和隔壁相同材质的陶瓷骨材和无机粘合剂构成的外周壁用涂层材料，形成外周壁部，根据需要进行烧制操作，通过使隔壁和外周壁部一体化而得到蜂窝陶瓷过滤器。边缘部的加工去除也能够在烧制成蜂窝结构的干燥体之后，使用外圆磨床进行。如此，在将挤出成形时容易变形的边缘部加工去除之后，通过形成由陶瓷骨材和无机粘合剂构成的外周壁部，能够得到具有高强度的蜂窝陶瓷过滤器，并且即使搭载于柴油机的情况，也能够确保高耐久性。具有具备55~70%的气孔率及1040pm的平均细孔径、表面的凹部面积比例为0.320.6、凹部平均深度H凹为0.02~0.1mm的隔壁的蜂窝陶瓷结构体，通过使用具有特定形状的陶瓷原料粉末来获得，例如蜂窝结构体为堇青石材质的情况，通过使用具有特定形状的二氧化硅原料粉末和作为造孔材平均粒径为408(Hrni的发泡完了的发泡树脂来获得。二氧化硅粉末在烧制时，由于是在比较低的温度域熔融，因此形成与粉末形状对应的细孔。通过添加相对于所述堇青石原料粉末重量百分比为5~20重量％的具有BET比表面积为l~3m2/g、长宽比为1.2~5的形状的二氧化硅粒子，在隔壁表面形成对粒子状物质的捕集有效的凹部。作为二氧化硅粉末可以使用石英、方英石、熔融二氧化硅等，但是从有效形成凹部的观点出发，优选熔融二氧化硅。相对于陶瓷原料100质量份，添加615质量份的平均粒径4080pm10的发泡完了的发泡树脂。将该发泡完了的发泡树脂和二氧化硅粉末组合使用，由此能够同时实现70%以下的比较低的气孔率和0.3以上比较大的CR。蜂窝陶瓷结构体以堇青石为主结晶的情况，适合使用具有5~25|am的平均粒径的二氧化硅、具有8~15pm的平均粒径的滑石、及具有420pm的平均粒径的氧化铝。氧化铝粉末特别优选在0.510Mm的粒径域和10~80pm的粒径域，分别具有1个以上的粒径分布(体积基准)的峰值(最大值)。通过使用如此构成的陶瓷原料，能够得到在隔壁表面具有凹凸并且凹部的比例比例的蜂窝陶瓷结构体。根据下面的实施例进一步详细说明本发明，但本发明并非仅限定于这些实施例。实施例1作为堇青石化原料粉末，按照表3所示的配合A称量表1及表2中所示的高岭土、滑石、二氧化硅A(熔融二氧化硅)、氧化铝及氢氧化铝粉末。相对于这些堇青石化原料粉末100质量份，作为造孔材添加6质量份的平均粒径60pm的发泡完了的发泡树脂，还添加甲基纤维素及烃丙基甲基纤维素作为粘合剂，以干式充分混合之后，添加水混炼并制作可塑化的陶瓷坯土。在此，粉末的比表面积釆用BET法、平均粒径采用激光衍射法测定。根据SEM照片测定任意10个粉末的长径和短径，作为长径/短径的平均值算出长宽比。将该坯土挤出成形、切断及干燥，得到具有蜂窝结构的干燥体。加工去除该干燥体的边缘部，得到在最外周部具有大致在轴方向上延伸的凹槽的蜂窝结构的干燥体之后，在间歇炉中以140(TC烧制，得到蜂窝陶瓷结构体。该蜂窝陶瓷结构体具有向外部开口且沿大致轴方向延伸的凹槽、外径为265mm、全长为304mm、隔壁厚度0.3mm及隔壁间足巨1.5mm。ii表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注(1):粒度分布中的峰值位置为5^m及20nm。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>向得到的蜂窝陶瓷结构体的两端部的所期望的流路中充填由堇青石化原料构成的筛孔密封材料灰浆并在140(TC下进行筛孔密封部的烧制，将筛孔密封部和隔壁一体化。再者，向蜂窝陶瓷结构体的外周部上形成的凹槽中，充填及涂布由平均粒径为15|im的堇青石骨材和胶态二氧化硅构成的外周壁用涂层材料，形成外周壁部之后，干燥，通过将隔壁和外周壁部一体化，得到外径267mm及全长304mm(过滤器容积17L)的蜂窝陶瓷过滤器。实施例25除作为造孔材分别使用了8质量份、IO质量份、12质量份及14质量份的平均粒径60Mm的发泡完了的发泡树脂之外，和实施例1同样操作，得到实施例2、3、4及5的蜂窝陶瓷过滤器。实施例6及7除将陶瓷原料粉末的配合比设定为表3所示的配合B及配合C之外，和实施例3同样操作，得到实施例6及7的蜂窝陶瓷过滤器。比较例1及2除作为造孔材分别使用了5质量份及16质量份的平均粒径60Hm的发泡完了的发泡树脂之外，和实施例l同样地操作，得到比较例1及2的蜂窝陶瓷过滤器。比较例3及4除代替二氧化硅A粉末分别使用二氧化硅B粉末及二氧化硅C粉末之外，和实施例2同样地操作，得到比较例3及4的蜂窝陶瓷过滤器。比较例5及6除代替平均粒径60|am的发泡完了的发泡树脂，在比较例5中使用40质量份的平均粒径20]Lim的石墨粉末、在比较例6中使用8质量份的平均粒径86pm的发泡完了的发泡树脂之外，和实施例2同样地操作，得到蜂窝陶瓷过滤器。比较例7仿照日本特开平8-931号中记载的实施例13，以成为重量百分比4256。/。的Si02、重量百分比3045。/o的Al203及重量百分比1216。/()的MgO的堇青石组成的方式，混合平均粒径10pm的滑石、平均粒径40Mm的二氧化硅、平均粒径3jum的高岭土、平均粒径1.8Mm的氧化铝及其他的堇青石化原料，向混合物中添加重量百分比20%的石墨，再添加甲基纤维素、界面活性剂、水，进行混合及混炼，挤出成形之后进行千燥，得到蜂窝结构体的干燥体。其后，和实施例1同样设定，加工去除干燥体的边缘部，以140(TC烧制之后，形成筛孔密封部及外周壁部，从而得到外径为267mm13及全长为304mm(过滤器容积17L)、隔壁厚度0.3mm及隔壁间距1.5mm的比较例7中的蜂窝陶瓷过滤器。对实施例1~7及比较例1~7的蜂窝陶瓷过滤器进行压力损失的评价。在试验台测定流入侧和流出侧的压差，按照下面的标准评价压力损失。远远低于实际容许的数值的情况(合格)在实际容许的数值以下的情况(合格)…o超过实际容许的压力损失的情况(不合格)…X再者，在空气流量10Nm3/min下，以3g/h的速度投入粒径0.042nm的碳粉，通过下式算出投入17g碳粉(每1L过滤器容积lg碳粉)之后相对于碳粉投入前的压力损失的上升率。压力损失的上升率(％)=100x{(碳粉lg/L投入后的压力损失)一(碳粉投入前的压力损失)}/(碳粉投入前的压力损失)捕集压力损失的评价根据压力损失上升率按照下面的标准进行。15%以下的情况...20%以下的情况(合格)...〇超过20%的情况(不合格)…X从蜂窝陶瓷过滤器切下试验片，测定气孔率、平均细孔径、凹部面积比例比例「比根据隔壁表面的凹凸采用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例」、凹部平均深度H凹「凹部相对于所述平均面的深度的平均值」、凸部平均高度H凸「凸部相对于所述平均面的高度的平均值j、隔壁的通气度、隔壁的流路方向上在WSO(TC之间的热膨胀系数及A轴抗压强度。气孔率及平均细孔径通过水银压入法使用Micromeritics公司制AUTOPOREIII进行测定。将从蜂窝陶瓷过滤器切下的小片作为试验片收纳在测定槽内，对槽内减压之后，导入水银进行加压，根据此时的压力和压入试料内存在的细孔中的水银的体积的关系，求出细孔径和累积细孔容积的关系。导入水银的压力为0.5psi(0.35xl(T3kg/mm2),使用接触角=130°及表面张力484dyne/cm算出细孔径。根据全细孔容积的测定值，设堇青石的真比重为2.52g/cm2，通过计算求出气孔率。凹部面积比例CR、凹部平均深度H凹及凸部平均高度H凸采用下面14的方法测定。利用三丰公司制造的3次元表面粗糙度测定机，将顶端R2nm及顶端角度60。的探针以探针负载85mgf对隔壁表面上任意0.8x0.8mm的区域进行扫描，在x、y方向同时测定每2pm合计16万处的表面的凹凸数据。根据该凹凸数据采用最小二乘法求出平均面，将用测定面积(0.82mm2)除比该平均面还凹的部分在平均面上的投影面积得到的值作为CR(ConcaveRatio)。H凹是在所述测定面积(0.8x0.8mm的区域)内的、凹部距所述平均面的深度的平均值，H凸是在所述测定面积(0.8x0.8mm的区域)内的、凸部距所述平均面的高度的平均值。图2表示用在实施例3中得到的隔壁表面的平均面截断时的凸部21和凹部22。使用PorousMaterials公司制造的PAMUHOROMETA测定隔壁的通气度。将从蜂窝陶瓷过滤器上切下的隔壁试料设置在夹具上，在试料的两面之间施加空气压差，计量通过隔壁的空气流量从而求出通气度k。在热机械分析仪上设置将尺寸4.8mmx4.8mmx50mm的、纵向方向顺着蜂窝陶瓷结构体的流路的试验片，进行热膨胀系数的测定。作为4(TC和80(TC之间的平均值求出热膨胀系数。A轴抗压强度的测定按照社团法人汽车技术会制定的规格M505-87"汽车尾气净化催化剂用陶瓷载体的试验方法"进行。细孔比表面积M(mVg)，利用所述Micromeritics公司制作的AUTOPOREIII，同时求出气孔率及平均细孔径。另一方面，隔壁表面的表面粗糙度利用表面粗糙度计求出。在与流路垂直的截面上，对于每1个流路4处x5个流路，测定用直线连结构成一个流路的多个隔壁交叉的点得到的线和形成的隔壁的中心线的差的最大值(最大振幅)，对全部20测定数据进行平均，求出隔壁最大这些结果示于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>注(1):平均粒径60nm的发泡完了的发泡树脂(2):平均粒径86nm的发泡完了的发泡树脂表4(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表4(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表4所示，根据本发明的蜂窝陶瓷结构体形成的实施例17的蜂窝陶瓷过滤器，隔壁的气孔率为55~70%、平均细孔径为1040)am、凹部面积比例CR为0.320.6及H凹为0.020.1mm，由此，碳粉捕集压损较少，可以减少捕集粒子状物质时的压力损失的上升，同时能够得到3MPa以上的A轴抗压强度。相对于此，比较例1的蜂窝陶瓷过滤器气孔率不足55%，因此压力损失的评价结果为不合格(x)，比较例2的蜂窝陶瓷过滤器气孔率超过了70%,因此A轴抗压强度较低。比较例3及7的蜂窝陶瓷过滤器CR不足0.32,因此碳粉捕集压损较高，捕集粒子状物质时的压力损失的上升较大。比较例4的蜂窝陶瓷过滤器CR超过了0.6，因此A轴抗压强度较低。比较例5的蜂窝陶瓷过滤器虽然CR在0.320.6的范围内，但是H凹为0.02mm以下，因此碳粉捕集压损较高，捕集粒子状物质时的压力损失的上升较大。比较例6的蜂窝陶瓷过滤器虽然CR在0.320.6的范围内，但是H凹为0.1mm以上，因此A轴抗压强度较低。日本特开平8-931中记载的蜂窝陶瓷过滤器捕集压损较高，捕集粒子状物质时的压力损失的上升较大。权利要求1、一种蜂窝陶瓷结构体，其具有由多孔质隔壁围成的多个流路，其特征在于，所述隔壁具有55～70％的气孔率及10～40μm的平均细孔径，凹部面积比例CR[比根据隔壁表面的凹凸采用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例]为0.32～0.6，凹部平均深度H凹[凹部相对于所述平均面的深度的平均值]为0.02～0.1mm。2、如权利要求1所述的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述CR为0.40.5。3、如权利要求1或2所述的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述H凹为0.030.06mm。4、如权利要求13中任一项所述的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述隔壁具有18xl0—121112的通气度。5、如权利要求14中任一项所述的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述隔壁具有6070%的气孔率及15~30|im的平均细孔径。6、如权利要求15中任一项所述的蜂窝陶瓷结构体，其特征在于，所述隔壁的流路方向上的40800'C之间的热膨胀系数为415xl(rVC。7、一种蜂窝陶瓷结构体的制造方法，向堇青石化原料粉末中混合造孔材进行混炼，得到坯土，将所述坯土成形后，进行干燥、烧制，其特征在于，所述堇青石原料粉末含有520重量％的BET比表面积为l~3m2/g及长宽比为1.2-5的二氧化硅粉末，所述造孔材为平均粒径为40~80|im的发泡完了的发泡树脂，相对于所述堇青石化原料粉末100质量份，添加6~15质量份的所述发泡完了的发泡树脂。全文摘要本发明提供一种蜂窝陶瓷结构体，其具有由多孔质隔壁围成的许多流路，其特征在于，所述隔壁具有55～70％的气孔率及10～40μm的平均细孔径，凹部面积比例CR(比根据隔壁表面的凹凸采用最小二乘法求出的平均面还凹的部分对平均面的投影面积的比例)为0.32～0.6，凹部平均深度H凹(凹部相对于所述平均面的深度的平均值)为0.02～0.1mm。文档编号B01D39/20GK101460230SQ20078002078公开日2009年6月17日申请日期2007年9月27日优先权日2006年9月28日发明者大坪靖彦,诹访部博久申请人:日立金属株式会社