專利名稱:蜂窩結構體和蜂窩結構體的制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及蜂窩結構體和蜂窩結構體的制造方法。
背景技術:
從諸如公共汽車、卡車等車輛和建筑機械等的內燃機排出的廢氣中
含有的黑煙等微粒(以下也稱為PM)和其他有害成分會對環(huán)境和人體造 成危害,近年來這己成為問題。
因此,作為捕集廢氣中的PM并凈化廢氣的蜂窩過濾器,以及作為 使廢氣從其內部通過以凈化廢氣中的有害成分的催化劑載體,已經(jīng)提出 了由多孔陶瓷制成的各種蜂窩結構體。
作為這種蜂窩結構體,己知有通過組合2個以上蜂窩燒制體而形成 的蜂窩結構體,在專利文獻1中,公開了一種通過組合具有不同形狀的 2種以上的蜂窩燒制體而形成的蜂窩結構體。
圖6是示意性描述通過組合具有不同形狀的2種以上的蜂窩燒制體 而形成的蜂窩結構體的一個例子的立體圖。
圖6所示的蜂窩結構體300是如下形成的多個具有不同形狀的蜂 窩燒制體310、 320、 330隔著粘結劑層301而結合,形成圓柱狀陶瓷塊 303,在陶瓷塊303的外周面304上形成密封材料層302。
圖7(a)是示意性描述構成所述蜂窩結構體的蜂窩燒制體的一個例子 的立體圖,圖7(b)是沿圖7(a)的A-A線的剖面圖。
蜂窩燒制體330是構成蜂窩結構體的蜂窩燒制體之中的、配置在蜂 窩結構體內側的近四棱柱狀的蜂窩燒制體。
在蜂窩燒制體330中,2個以上貫通孔331隔著貫通孔壁333在長 度方向(如圖7(a)中箭頭所示的方向)并列設置,貫通孔331的任意一個 端部被密封材料332密封。因此,流入在一個端面具有開口的貫通孔331的廢氣G在通過將貫通孔331隔開的貫通孔壁333之后,從在另一個端
面具有開口的貫通孔331流出。
因此,貫通孔壁333作為用于捕集PM的過濾器而發(fā)揮功能。
圖8(a)和8(b)是示意性描述在構成上述蜂窩結構體的蜂窩燒制體之
中的、配置在所述蜂窩結構體的最外周的蜂窩燒制體的一個例子的立體圖。
在圖8(a)和8(b)中給出的蜂窩燒制體310、 320中,2個以上的貫通 孔311、 321在長度方向并列設置,并且貫通孔311、 321由貫通孔壁313、 323隔開。因此,蜂窩燒制體310、 320的貫通孔壁313、 323也作為用于 捕集PM的過濾器而發(fā)揮功能。
此處,蜂窩燒制體310、 320的貫通孔311、 321的形狀全部為近正 方形。
蜂窩燒制體310、 320的貫通孔311、 321的周圍是外壁315、 325, 所述貫通孔并未從蜂窩燒制體的側面露出。
此外,在位于蜂窩燒制體310、 320的貫通孔的外側、且沒有隔開貫 通孔的外壁315、 325當中,外周壁316、 326形成的側面為曲面,外周 壁316、 326構成陶瓷塊的外周面(見圖6)。
另外,在本說明書中,在構成蜂窩燒制體的側面的外壁之中,將構 成陶瓷塊的外周面的外壁稱作蜂窩燒制體的外周壁。
此外,將與蜂窩燒制體的外周壁鄰接的貫通孔稱作位于最外周部的 貫通孔。
通過將蜂窩燒制體310和320配置在最外周而制得的陶瓷塊303具 有平滑的圓柱狀外周面304。通過在陶瓷塊303的外周面上形成密封材料 層302,可以得到圓柱狀蜂窩結構體300。
不過,當這種蜂窩結構體303長期用作廢氣凈化過濾器或用作催化 劑載體時,會發(fā)生密封材料層302從陶瓷塊303上剝離的問題。
此外,通過使用擠出成型機使陶瓷原料擠出成型以制得蜂窩成型體, 并對所得的蜂窩成型體進行燒制,可以制造出圖8(a)和圖8(b)所示的形狀 的蜂窩燒制體,然而,在擠出成型時該蜂窩成型體的外周壁(燒制后成為蜂窩燒制體的外周壁的部分)易于變形,因而有時得到變形的蜂窩燒 制體。
專利文獻l:日本特開20004-154718號公報
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決這些問題而完成的,本發(fā)明的目的是提供一種即 使長期用作廢氣凈化過濾器或催化劑載體時密封材料層也不易從陶瓷塊 上剝離,且成型時也不易變形的蜂窩結構體,以及提供所述蜂窩結構體 的制造方法。
為實現(xiàn)上述目的,權利要求1中記載的發(fā)明是一種蜂窩結構體,所 述蜂窩結構體是在陶瓷塊的外周面形成密封材料層而形成的,所述陶瓷 塊由2個以上柱狀蜂窩燒制體隔著粘結劑層結合而成,在所述蜂窩燒制 體中,在長度方向并列設置有2個以上貫通孔,所述貫通孔以貫通孔壁 相隔,所述蜂窩結構體的特征在于,所述陶瓷塊是2種以上的所述蜂窩 燒制體組合而成的;在所述蜂窩燒制體的外壁之中的、形成所述陶瓷塊 的外周面的外周壁的厚度是恒定的;所述陶瓷塊的位于最外周部的貫通 孔的形狀與所述陶瓷塊的位于除所述最外周部之外的位置的貫通孔的形 狀相同;在所述蜂窩燒制體的外周壁設置有階梯。
根據(jù)權利要求1中所描述的發(fā)明,蜂窩燒制體的外周壁構成陶瓷塊 的外周面,蜂窩燒制體的外周壁設置有階梯,因而在陶瓷塊的外周面也 設置了階梯。因此,這在與形成在上述外周面上的密封材料層的粘接方 面發(fā)揮出固著效果。因而,能夠制成即使長期用作廢氣凈化過濾器或催 化劑載體時密封材料層也難以從陶瓷塊上剝離的蜂窩結構體。
在權利要求2記載的發(fā)明中,所述貫通孔的任意一個端部被密封。
根據(jù)權利要求2所描述的發(fā)明,由于所述貫通孔的任意一個端部被 密封,因此所述蜂窩結構體適宜用作過濾器。
在權利要求3所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀是矩形。此外, 在權利要求4所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀包含兩種以上的形狀。 此外,在權利要求5所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀包含八邊形形狀和矩形形狀,所述八邊形形狀的貫通孔和所述矩形形狀的貫通孔交替配置。
在權利要求6所描述的發(fā)明中,所述蜂窩燒制體的外周壁的厚度大 于所述蜂窩燒制體的除所述外周壁之外的貫通孔壁的厚度。
在權利要求6所描述的發(fā)明中,由于所述蜂窩燒制體的外周壁的厚 度大于所述蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通孔壁的厚度,因而可以獲 得外周壁強度高的蜂窩結構體。
此外,本發(fā)明人研究了圖8(a)和圖8(b)所示的以往的蜂窩燒制體在 成型時外周壁產(chǎn)生變形的原因。
結果發(fā)現(xiàn),蜂窩成型體外壁的厚度的不均勻性較大時,擠出成型時 施加至將被擠出的濕混物上的壓力的不均勻性也變大,因此,在擠出成 型時產(chǎn)生了壓力過剩部位和壓力不足部位。
于是,本發(fā)明人推定,施加至蜂窩成型體外壁部分上的壓力的不均 勻性變大時,就出現(xiàn)了變形。
基于此,本發(fā)明人得出下述結論即,通過使施加到蜂窩成型體外 壁部分上的壓力均一,就可以制得不會產(chǎn)生變形的蜂窩燒制體,由此完 成本發(fā)明。
艮口,權利要求7所描述的發(fā)明是蜂窩結構體的制造方法,該方法包 括成型工序,在該工序中,通過使陶瓷原料成型,制得2種以上的柱 狀蜂窩成型體,在該蜂窩成型體中,在長度方向并列設置有2個以上的 貫通孔,所述貫通孔以貫通孔壁相隔;燒制工序,在該工序中,燒制所 述蜂窩成型體以制得蜂窩燒制體;結合工序,在該工序中,使2種以上 的所述蜂窩燒制體通過粘結劑糊而結合,以制得陶瓷塊;和密封材料S 形成工序,在該工序中,在所述陶瓷塊的外周面形成密封材料層,所述 蜂窩結構體的制造方法的特征在于,在所述成型工序中,制得階梯型蜂 窩成型體,所述階梯型蜂窩成型體的最外周部的貫通孔的形狀與所述蜂 窩成型體的位于除所述最外周部之外的位置的貫通孔的形狀相同,并且 所述階梯型蜂窩成型體的外壁的厚度恒定,而且在所述外壁的一部分設 置有階梯;在所述燒制工序中,燒制所述階梯型蜂窩成型體,以制得階梯型蜂窩燒制體;在所述結合工序中,配置所述階梯型蜂窩燒制體以使 所述階梯型蜂窩燒制體的存在階梯的外壁成為所述陶瓷塊的外周面,從 而制得在外周面設置有階梯的陶瓷塊。
根據(jù)權利要求7所描述的發(fā)明,可以認為,由于蜂窩成型體的外壁 的厚度恒定,因此在成型工序中施加到蜂窩成型體外壁上的壓力的不均 勻性變小。
因此,在成型工序中蜂窩成型體不發(fā)生變形,可以制得具有所需形 狀的蜂窩燒制體。由此,可以制得沒有變形的蜂窩結構體。
另外,在本發(fā)明的說明書中,蜂窩燒制體的外周壁(外壁)的厚度 的定義是,用垂直于蜂窩燒制體的長度方向的面切斷該蜂窩燒制體,在 所形成的截面上,畫出從位于最外周部的貫通孔的外緣向著外周面的線 段,且該線段與貫通孔的一邊垂直,以該線段的長度作為蜂窩燒制體的 外周壁(外壁)的厚度。
圖l(a)是表示以往的蜂窩燒制體的外周壁的厚度的一個例子的側視 圖,圖l(b)是表示本發(fā)明的蜂窩燒制體的外周壁的厚度的一個例子的側 視圖。
在圖1(a)所示的蜂窩燒制體310中,外周壁316的厚度不均,存在 以Ll表示的部分(作為外周壁的厚度較薄的部分的一個例子),和以L2 表示的部分(作為外周壁的厚度較厚的部分的一個例子)。
與此相對,在圖l(b)所示的蜂窩燒制體110中,外周壁116的厚度 在任意部位都是由L3表示的厚度,該厚度恒定。
此外,根據(jù)權利要求7所描述的發(fā)明,可以制得在外周面設置有階 梯的陶瓷塊。于是,在進行密封材料層形成工序時,在陶瓷塊外周面與 密封材料層之間的粘接上發(fā)揮出固著效果,在所述密封材料層形成工序 中,在外周面設置有階梯的陶瓷塊的外周面上涂布密封材料糊,經(jīng)干燥、 固化而形成密封材料層。因此,能夠制造出即使長期用作廢氣凈化過濾 器或催化劑載體時密封材料層也難以從陶瓷塊上剝離的蜂窩結構體。
接著,在圖9(a)和9(b)中示意性的給出了在制造以往的蜂窩結構體 時使用的蜂窩燒制體之中的位于最外周的蜂窩燒制體的其他例子。在圖9(a)和9(b)給出的蜂窩燒制體410、 420中,距離構成陶瓷塊的 外周面的曲面最近的貫通孔411、 421的形狀為近三角形或近梯形。貫通 孔411、 421的一邊是順著上述曲面而形成的。
為了將利用蜂窩燒制體而制造出的蜂窩結構體用作廢氣凈化過濾 器,需要用密封材料將蜂窩燒制體的貫通孔的任意一端封住,但是在對 位于如圖9(a)和9(b)所示的形狀的蜂窩燒制體410、 420的最外周部的貫 通孔411、 421進行密封時,由于該貫通孔的開口面積較小,難以填充密 封材料,容易出現(xiàn)密封材料的溢漏和擠出,導致有時貫通孔的封堵不充 分。
于是,在將使用貫通孔的密封不充分的蜂窩燒制體而制造出的蜂窩 結構體用作廢氣凈化過濾器時,流入蜂窩結構體的廢氣未流經(jīng)貫通孔壁 而從同一貫通孔流出,因而存在不能發(fā)揮作為過濾器的功能的問題。
針對該問題,在權利要求8所描述的發(fā)明中,進行對蜂窩結構體的 所述貫通孔的任意一個端部進行密封的密封工序。
根據(jù)權利要求8所描述的發(fā)明,由于位于蜂窩成型體的最外周部的 貫通孔的形狀與位于所述最外周部之外的位置的貫通孔的形狀相同,因 而在進行密封工序時,位于最外周部的貫通孔難以發(fā)生密封材料的溢漏 和擠出,密封材料糊能夠被充分地注入位于最外周部的貫通孔中。因此, 可制得能夠適宜用作蜂窩過濾器的蜂窩結構體。
此外,在權利要求9所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀是矩形。 此外,在權利要求10所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀包含兩種以上 的形狀。另外,在權利要求ll所描述的發(fā)明中,所述貫通孔的形狀包含 八邊形形狀和矩形形狀,所述八邊形形狀的貫通孔和所述矩形形狀的貫 通孔交替配置。
在權利要求12所描述的發(fā)明中,所述階梯型蜂窩燒制體的外周壁的 厚度大于所述蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通孔壁的厚度。
根據(jù)權利要求12所描述的發(fā)明,由于階梯型蜂窩燒制體的外周壁的 厚度大于蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通孔壁的厚度,因而可以制得 外周壁強度高的蜂窩結構體。
圖l(a)是表示以往的蜂窩燒制體的外周壁的厚度的一個例子的側視
圖,圖l(b)是表示本發(fā)明的蜂窩燒制體的外周壁的厚度的一個例子的側 視圖。
圖2是示意性表示本發(fā)明的第一實施方式的蜂窩結構體的-個例子 的立體圖。
圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)是示意性表示構成第一實施方式的蜂窩結構 體的蜂窩燒制體的側視圖。
圖4是示意性表示本發(fā)明的第二實施方式的蜂窩結構體的一個例子 的立體圖。
圖5(a)、圖5(b)和圖5(c)是示意性表示構成第二實施方式的蜂窩結構 體的蜂窩燒制體的 一個例子的側視圖。
圖6是示意性表示將形狀不同的2種以上的蜂窩燒制體組合2個以 上而形成的蜂窩結構體的一個例子的立體圖。
圖7(a)是示意性表示構成以往的蜂窩結構體的蜂窩燒制體的一個例 子的立體圖,圖7(b)是沿圖7(a)的A-A線的剖面圖。
圖8(a)和圖8(b)是示意性表示在構成以往的蜂窩結構體的蜂窩燒制 體之中的、位于最外周的蜂窩燒制體的一個例子的立體圖。
圖9(a)和圖9(b)是示意性表示在構成以往的蜂窩結構體的蜂窩燒制 體之中的、位于最外周的蜂窩燒制體的另一個例子的立體圖。
符號說明
100、 140:蜂窩結構體
101、 141:粘結劑層
102、 142:密封材料層
103、 143:陶瓷塊
104、 144:外周面
110、 120、 130、 150、 160、 170:蜂窩燒制體
111、 121、 131、 151a、 151b、 151c、 151d、 161a、 161b、 161c、 161d、171a、 171b、 171c、 171d:貫通孔
112、 122、 132:密封材料
113、 123、 133、 153、 163、 173:貫通孔壁
115、 125、 135、 155、 165、 175:外壁
116、 126、 156、 166:外周壁(蜂窩燒制體的外周壁) G:廢氣
具體實施方式
(第一實施方式)
下面,參考附圖對作為本發(fā)明的蜂窩結構體和蜂窩結構體的制造方 法的一個實施方式的第一實施方式進行說明。
圖2是示意性地表示本發(fā)明的第一實施方式的蜂窩結構體的一個例 子的立體圖。
圖2所示的本發(fā)明的蜂窩結構體100包含碳化硅質陶瓷,在其中央 配置有四棱柱狀的蜂窩燒制體130共四個,在蜂窩燒制體130的周圍并 與其鄰接配置有蜂窩燒制體120共八個,與蜂窩燒制體120鄰接配置有 蜂窩燒制體110共四個。并且,鄰接的蜂窩燒制體彼此通過粘結劑層101 而結合,構成陶瓷塊103,并在陶瓷塊103的外周面104上形成了密封材 料層102。
陶瓷塊103的最外周部是由蜂窩燒制體110的外周壁116(見圖3(a)) 和蜂窩燒制體120的外周壁126 (見圖3(b))組合而成的壁。
此外,由于在蜂窩燒制體110和蜂窩燒制體120的外周壁設置有階 梯,因此在陶瓷塊103的外周面104上也存在階梯,蜂窩結構體100是 通過在陶瓷塊103的外周面104上形成了密封材料層102而形成的。
接著,參考附圖對構成本實施方式的蜂窩結構體100的蜂窩燒制體 110、 120和130進行說明。
圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)是示意性表示構成第一實施方式的蜂窩結構 體的蜂窩燒制體的側視圖。
在圖3(a)所示的蜂窩燒制體110中,在長度方向并列設置有2個以上的貫通孔lll,該貫通孔lll以貫通孔壁113相隔,貫通孔lll的任意 一個端部被密封材料112封住。因此,貫通孔壁113發(fā)揮過濾器的功能。 蜂窩燒制體110的貫通孔111的垂直于其長度方向的截面的形狀全
部為近正方形,設計貫通孔111的位置以使貫通孔111等間隔排布。此外, 位于最外周部的貫通孔的形狀與位于除最外周部之外的位置的貫通孔的 形狀相同。
此外,外周壁116的厚度在整個外周壁116中都是恒定的,且與貫
通孔壁113的厚度以及其他外壁115的厚度相同。
并且,在外周壁116上,設置有與貫通孔111的位置對應的階梯。 另外,在本說明書中,將在外周壁設置有階梯的蜂窩燒制體稱作階
梯型蜂窩燒制體。
在圖3(b)所示的蜂窩燒制體120中,也在長度方向并列設置有2個 以上的貫通孔121,該貫通孔121以貫通孔壁123相隔,并且貫通孔121 的任意一個端部被密封材料122封住,因此,與蜂窩燒制體110同樣, 貫通孔壁123發(fā)揮過濾器的功能。
另外,蜂窩燒制體120的貫通孔121的垂直于其長度方向的截面的 形狀全部為近正方形,設計貫通孔121的位置以使貫通孔121等間隔排 布。此外,位于最外周部的貫通孔的形狀與位于除最外周部之外的位置 的貫通孔的形狀相同。
此外,外周壁126的厚度在整個外周壁126中都是恒定的,且與貫 通孔壁123的厚度以及其他外壁125的厚度相同。
并且,在外周壁126設置有與貫通孔121的位置對應的階梯,因此 蜂窩燒制體120也是階梯型蜂窩燒制體。
在圖3(c)所示的蜂窩燒制體130中,也在長度方向并列設置有2個 以上的貫通孔131,該貫通孔131以貫通孔壁133相隔,并且貫通孔131 的任意一個端部被密封材料132封住,因此,與蜂窩燒制體110同樣, 貫通孔壁133發(fā)揮過濾器的功能。
并且,蜂窩燒制體130的貫通孔131的垂直于其長度方向的截面的 形狀為近正方形,設計貫通孔131的位置以使貫通孔131等間隔排布。另外,由于蜂窩燒制體130的所有外壁135不構成陶瓷塊的外周面,
因而在蜂窩燒制體130中不存在外周壁,并且在外壁135上不存在階梯。 下面,對本實施方式的蜂窩結構體的制造方法進行說明。 首先,進行成型工序,在該工序中,對包含陶瓷粉末和粘合劑的原
料組合物進行擠出成型,以制得蜂窩成型體。
由于蜂窩結構體100由三種蜂窩燒制體110、 120和130構成,因而
在本工序中制得三種蜂窩成型體。
首先,將作為陶瓷原料的具有不同平均粒徑的碳化硅粉末和有機粘
合劑進行干式混合來制備混合粉末,將液狀的增塑劑、潤滑劑和水混合
來調制混合液體,隨后,使用濕式混合機混合所述混合粉末和所述混合
液體,制備用于制造蜂窩成型體的濕混物。 接著,將所述濕混物投入擠出成型機中。
將所述濕混物投入擠出成型機中后,濕混物通過擠出成型成為具有 規(guī)定形狀的蜂窩成型體。
此時,選擇擠出成型機的模具以使蜂窩成型體的形狀與欲制成的蜂 窩燒制體的形狀大致相同。
因此,為了制造本實施方式的蜂窩結構體,必須使用三種模具。
接著,進行密封工序,在該工序中,將蜂窩成型體切斷為規(guī)定長度, 通過使用微波干燥機、熱風干燥機、高頻干燥機、減壓干燥機、真空干 燥機、冷凍干燥機等進行干燥,然后將密封材料糊(該密封材料糊成為密 封材料)填入規(guī)定的貫通孔中以將該貫通孔封住。
另外,作為切斷工序、干燥工序、密封工序的條件,可以采用以往 在制造蜂窩燒制體時使用的條件。
接著,進行在脫脂爐中加熱所述蜂窩成型體,使該蜂窩成型體中的 有機物脫脂的脫脂工序,然后,將得到的蜂窩成型體送入燒制爐中進行 燒制工序,從而制造蜂窩燒制體。
通過以上工序,可以制得三種蜂窩燒制體110、 120和130。
另外,作為脫脂工序和燒制工序的條件,可以采用以往在制造蜂窩 燒制體時使用的條件。接著,進行將由上述工序制得的蜂窩燒制體結合的結合工序。 首先,使三種蜂窩燒制體結合,形成具有規(guī)定尺寸的蜂窩集合體。 利用如下方法形成蜂窩集合體例如,在各蜂窩燒制體的側面涂布粘結 劑糊,形成粘結劑糊層,然后依次將蜂窩燒制體結合的方法;或者,將 各蜂窩燒制體臨時固定在具有與欲制造的陶瓷塊大致相同的形狀的模框 內,在這種狀態(tài)下,將粘結劑糊注入各蜂窩燒制體之間的方法;等等。
此時,對蜂窩燒制體進行配置,以使作為階梯型蜂窩燒制體的蜂窩
燒制體110和蜂窩燒制體120的外周壁成為蜂窩集合體的外周面。
通過以該方式配置蜂窩燒制體,使蜂窩集合體的外周面成為設置有 階梯的面。
此處,作為粘結劑糊,可以使用例如由無機粘合劑、有機粘合劑以 及無機纖維和/或無機顆粒構成的糊。
接著,加熱該蜂窩集合體以使粘結劑糊層干燥、固化,以形成粘結 劑層,從而制得陶瓷塊,由此完成結合工序。
接著,進行密封材料層形成工序,在該工序中,通過在陶瓷塊的外 周涂布密封材料糊,并經(jīng)干燥、固化而形成密封材料層。
另外,作為構成所述密封材料糊的材料,可適宜使用與上述粘結劑 糊相同的材料。此外,也可以使用與所述粘結劑糊不同的材料。
通過以上工序,可以制得在陶瓷塊的外周部設置有密封材料層的圓
柱狀蜂窩結構體100,所述陶瓷塊是隔著粘結劑層粘接2個以上的蜂窩燒 制體而成的。
下面,列舉本實施方式的蜂窩結構體和蜂窩結構體的制造方法的作 用效果。
(1)在本實施方式的蜂窩結構體中,蜂窩燒制體的外周壁構成陶瓷 塊的外周面,由于在蜂窩燒制體的外周壁設置有階梯,因此在陶瓷塊的 外周面也設置有階梯,并且在所述外周面上形成有密封材料層。
當在陶瓷塊的外周面設置有階梯時,在陶瓷塊的外周面與密封材料 層之間的粘接上發(fā)揮出固著效果。因此,能夠制成即使長期用作廢氣凈 化過濾器時密封材料層也難以從陶瓷塊上剝離的蜂窩結構體。(2) 此外,在本實施方式的蜂窩結構體中,由于貫通孔的任一個端 部得到切實地密封,因而該蜂窩結構體可適宜用作過濾器。
(3) 利用本實施方式的蜂窩結構體的制造方法,可以制得在外周面 設置有階梯的陶瓷塊。于是,進行密封材料層形成工序(在該密封材料 層形成工序中,在外周面設置有階梯的陶瓷塊的外周面上形成密封材料 層)時,在陶瓷塊的外周面與密封材料層之間的粘接上發(fā)揮了固著效果。 因此,可以制得即使長期用作廢氣凈化過濾器時密封材料層也難以從陶 瓷塊上剝離的蜂窩結構體。
(4) 此外,在本實施方式的蜂窩結構體的制造方法中,由于蜂窩成
型體的外壁的厚度恒定,因而在成型工序中所述蜂窩成型體不發(fā)生變形, 可以制得具有期望形狀的蜂窩燒制體。因此,可以制得沒有變形的蜂窩 結構體。
(5) 此外,在本實施方式的蜂窩結構體的制造方法中,由于位于蜂 窩成型體的最外周部的貫通孔的形狀與位于除所述最外周部之外的位置 的貫通孔的形狀相同,因而在密封工序中,位于最外周部的貫通孔難以 發(fā)生密封材料的溢漏和擠出,因此,密封材料糊可充分地注入位于最外 周部的貫通孔中。因此可制得能夠適宜用作蜂窩過濾器的蜂窩結構體。
實施例
下面,給出更為具體地公開了本發(fā)明的第一實施方式的實施例,但 本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。 (實施例1) (蜂窩燒制體的制造)
將52.8重量%的平均粒徑為22 pim的碳化硅粗粉末和22.6重量%的 平均粒徑為0.5 pm的碳化硅微粉末進行濕式混合,然后向得到的混合物 中加入2.1重量。%的丙烯酸樹脂、4.6重量%的有機粘合劑(甲基纖維素)、 2.8重量%的潤滑劑(二二小一7",日本油脂社制造)、1.3重量%的片汕 和13.8重量%的水,并進行混煉,得到原料組合物。
在將該原料組合物進一步混煉后,進行擠出成型工序,在該工序中, 將該原料組合物進行擠出成型,從而分別制得形狀大致與如圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)所示的蜂窩燒制體110、 120和130相同的生蜂窩成型體。
接著,使用微波干燥機來干燥上述生蜂窩成型體,得到蜂窩成型體 的干燥體,然后,將組成與所述生成型體相同的糊填充到規(guī)定的貫通孔 中,并再次使用微波干燥機進行干燥。
隨后,在40(TC對蜂窩成型體的干燥體進行脫脂,并在常壓的氬氣 氣氛下于220(TC燒制3小時,從而制得三種由碳化硅燒結體構成的蜂窩 燒制體,在所述蜂窩燒制體中,孔隙率為45%,平均孔徑為15 pm,貫 通孔數(shù)目(貫通孔密度)為300個/英寸2 (46.5個/cm2),貫通孔壁的厚 度為0.25 mm。
(蜂窩結構體的制造)
通過使用耐熱性粘結劑糊將四個蜂窩燒制體110、八個蜂窩燒制體 120和四個蜂窩燒制體130粘接在一起來制作蜂窩集合體,所述耐熱性粘 結劑糊含有30重量%的平均纖維長度為20 pm的氧化鋁纖維、21重量% 的平均粒徑為0.6 nm的碳化硅顆粒、15重量Q/^的硅溶膠、5.6重量%的 羧甲基纖維素和28.4重量%的水。此時,使蜂窩燒制體110和120的外 周壁成為蜂窩集合體的外周面來配置蜂窩燒制體。
進而,在12(TC干燥該蜂窩集合體,從而制造出粘結劑層的厚度為 1.0 mm且在外周面設置有階梯的陶瓷塊。
接著,通過使用與上述粘結劑糊相同的密封材料糊,在陶瓷塊的外 周部涂布密封材料糊層,并使該密封材料糊層包埋陶瓷塊的外周面的階 梯。
然后,在12(TC干燥該密封材料糊層,形成密封材料層,從而制造 出直徑為143.8 mm、長度為150 mm的圓柱狀蜂窩結構體。 (比較例1 )
以與實施例1相同的方式制造蜂窩結構體,不同之處在于,制造圖 8(a)所示的蜂窩燒制體310和圖8(b)所示的蜂窩燒制體320以代替圖3(a) 所示的蜂窩燒制體110和圖3(b)所示的蜂窩燒制體120。 (比較例2)
以與實施例1相同的方式制造蜂窩結構體,不同之處在于,制造圖9(a)所示的蜂窩燒制體410和圖9(b)所示的蜂窩燒制體420以代替圖3(a) 所示的蜂窩燒制體110和圖3(b)所示的蜂窩燒制體120。 (密封材料層的剝離容易性的評價) 對在實施例和比較例中制造的蜂窩結構體評價密封材料層的剝離的
容易性。
粘接強度的評價裝置由以下部件構成2L (升)共軌式柴油機;與 各蜂窩過濾器連接的廢氣管,在該廢氣管中流通來自發(fā)動機的廢氣;和 在金屬外殼內收裝了各蜂窩結構體的蜂窩過濾器。
在該裝置中,發(fā)動機在轉數(shù)為2000分鐘—1、扭矩為47Nm下運轉, 使來自發(fā)動機的廢氣在蜂窩結構體中流通,在運轉了相當于行駛了 500 km 的距離時,使用后噴射方式對蜂窩結構體進行10分鐘的再生處理,以此 為一個循環(huán)。
重復該循環(huán)200次后,目視觀察密封材料層與陶瓷塊的外周面間的 剝離狀況。
結果,在實施例1制造的蜂窩結構體中,在密封材料層與陶瓷塊外 周面之間未出現(xiàn)剝離。
與此相對,在比較例1和比較例2制造的蜂窩結構體中,在密封材 料層與陶瓷塊外周面之間出現(xiàn)了剝離。 (變形和貫通孔密封的評價)
對在各實施例和比較例中制造的各蜂窩結構體,通過目視觀察評價 陶瓷塊的外周面的變形程度。
此外,對位于陶瓷塊的最外周部的貫通孔,通過目視觀察評價是否 貫通孔的任意一端得到良好的密封。
結果,在實施例1制造的蜂窩結構體中,沒有觀察到陶瓷塊的外周 面的變形,并且位于陶瓷塊的最外周部的貫通孔均得到密封。
與此相對,在比較例1制造的蜂窩結構體中,觀察到陶瓷塊的外周 面的變形。
此外,在比較例2制造的蜂窩結構體中,位于陶瓷塊的最外周部的 貫通孔當中,存在未被密封的貫通孔。(第二實施方式)
第一實施方式的蜂窩結構體的貫通孔的形狀全部為近正方形,不過, 在本發(fā)明的蜂窩結構體中,可以配置與其長度方向垂直的截面的形狀相 異的兩種以上的貫通孔。
第二實施方式的蜂窩結構體通過將三種與第一實施方式的蜂窩結構 體相同的蜂窩燒制體組合而成的,除了貫通孔的形狀不同之外,第二實 施方式的蜂窩結構體具有與第一實施方式的蜂窩結構體相同的構成。
圖4是示意性表示本發(fā)明的第二實施方式的蜂窩結構體的一個例子 的立體圖。
在圖4所示的本發(fā)明的蜂窩結構體140中,在其中央配置有四棱柱 狀蜂窩燒制體170共四個,在蜂窩燒制體170的周圍并與其鄰接配置有 蜂窩燒制體160共八個,與蜂窩燒制體160鄰接配置有蜂窩燒制體150 共四個。并且,鄰接的蜂窩燒制體彼此通過粘結劑層141而結合,構成 陶瓷塊143,并在陶瓷塊143的外周面144上形成了密封材料層142。
陶瓷塊143的最外周部是由蜂窩燒制體150的外周壁156(見圖5(a)) 和蜂窩燒制體160的外周壁166 (見圖5(b))組合而成的壁。
此外,由于在蜂窩燒制體150和蜂窩燒制體160的外周壁設置有階 梯,因此在陶瓷塊143的外周面144也存在階梯,蜂窩結構體140是在 陶瓷塊143的外周面144上形成了密封材料層142而形成的。
接著,對構成本實施方式的蜂窩結構體140的蜂窩燒制體150、 160 和170進行說明。
圖5(a)、圖5(b)和圖5(c)是示意性地表示構成第二實施方式的蜂窩結 構體的蜂窩燒制體的一個例子的側視圖。
在圖5(a)所示的蜂窩燒制體150中,貫通孔151a和貫通孔151b大 體上交替配置。貫通孔151a是截面形狀為近正方形的貫通孔,貫通孔151b 是截面形狀為近八邊形的貫通孔。
并且,在圖5(a)中,在與垂直方向和水平方向的外壁155鄰接的貫 通孔中,在應配置貫通孔151b的位置配置了貫通孔151c或貫通孔151d。
貫通孔151c的截面形狀為近六邊形形狀,是將具有近八邊形形狀的貫通孔151b的一部分切掉后形成的形狀,貫通孔151d的截面形狀為近 五邊形形狀,是將貫通孔151c的一部分切掉后形成的形狀。并且,貫通 孔151c配置在蜂窩燒制體150的截面的邊緣部分,貫通孔151d配置在 蜂窩燒制體150的截面的頂角部分。
并且,對貫通孔151c和貫通孔151d的截面形狀進行了設計,以使 外壁155的厚度恒定。
此外,外周壁156沿著貫通孔151a和貫通孔151b的各邊形成,外 周壁156的厚度在整個外周壁156中都是恒定的。另外,外周壁156的 厚度與貫通孔壁153的厚度以及其他外壁155的厚度相同。
并且,在外周壁156上設置了與貫通孔的位置和形狀相對應的階梯, 因而蜂窩燒制體150是階梯型蜂窩燒制體。
此外,蜂窩燒制體150的貫通孔的任意一個端部被封住,在圖5(a) 所示的側面上,貫通孔151a的端部被封住,而其他貫通孔的端部未被封 住。此時,在未圖示的一側的側面上,貫通孔151a的另一端部未被封住, 而其他貫通孔的另一端部被封住。
在圖5(b)所示的蜂窩燒制體160中,也設置形狀與蜂窩燒制體150 中的貫通孔的形狀相同的貫通孔161a、 161b、 161c和161d,且外周壁 166的厚度在整個外周壁166中都是恒定的。此外,夕卜周壁166的厚度與 貫通孔壁163的厚度以及其他外壁165的厚度相同。
并且,在外周壁166上設置了與貫通孔的位置和形狀對應的階梯, 因而蜂窩燒制體160是階梯型蜂窩燒制體。
此外,與蜂窩燒制體150相同,蜂窩燒制體160的貫通孔的任意 個端部被封住。
在圖5(c)所示的蜂窩燒制體170中,也設置有形狀與蜂窩燒制體150 和160中的貫通孔的形狀相同的貫通孔171a、 171b、 171c和171d。
并且,外周壁175的厚度與貫通孔壁173的厚度相同。
另外,蜂窩燒制體170的外壁175全部是不構成陶瓷塊的外周面的 壁,因而在蜂窩燒制體170中不存在外周壁,且外壁175上不存在階梯。
此外,與蜂窩燒制體150相同,蜂窩燒制體170的貫通孔的任意一個端部被封住。
這些蜂窩燒制體組合而成的蜂窩結構體可以通過采用與第一實施方 式的蜂窩結構體相同的方式得以制造。尤其是,為了制造上述那樣的蜂 窩燒制體,需要選擇擠出成型機的模具以使蜂窩成型體的形狀大致與欲 制造的蜂窩燒制體的形狀相同。
并且,在本實施方式的蜂窩結構體和蜂窩結構體的制造方法中,也 能夠發(fā)揮第一實施方式的作用效果(1) (5)。
此外,還能夠發(fā)揮下述效果。
(6) 將具有相對較大的開口面積的貫通孔(例如圖5(a)中的貫通孔 151b)的端部開口的一側配置成廢氣入口側,將具有相對較小的開口面 積的貫通孔(例如圖5(a)中的貫通孔151a)的端部開口的一側配置成廢 氣出口側,在將進行了這種配置的本實施方式的蜂窩結構體用作廢"—(凈 化過濾器時,過濾面積變大。因此,捕集的PM的堆積層變薄,可以抑 制捕集PM時的壓力損失的上升。
另外,第二實施方式的貫通孔是由截面為近正方形、近八邊形、近 六邊形、近五邊形的貫通孔構成,然而,絕大多數(shù)的貫通孔具有的截面 形狀為近正方形和近八邊形。因此,第二實施方式包含在"貫通孔的形 狀包含八邊形形狀和矩形形狀,且八邊形形狀的貫通孔與矩形形狀的貫 通孔交替配置"這一方案中。 (第三實施方式)
在第一、第二實施方式的蜂窩結構體中,蜂窩燒制體的外周壁的厚 度與貫通孔壁的厚度相同,但在本實施方式的蜂窩結構體中,蜂窩燒制 體的外周壁的厚度大于外周壁之外的貫通孔壁的厚度。
在本實施方式中,能夠發(fā)揮第一實施方式的作用效果(1) (5), 此外,還能夠發(fā)揮下述效果。
(7) 在本實施方式的蜂窩結構體中,由于蜂窩燒制體的外周壁的厚 度大于蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通孔壁的厚度,因此可以得到外 周壁強度高的蜂窩結構體。
(第四實施方式)在第一至第三實施方式的蜂窩結構體中,貫通孔的任意一個端部被 密封,但在本實施方式的蜂窩結構體中,貫通孔的端部未被密封。在這
種情況下,對外周壁的厚度與貫通孔壁的厚度之間的關系不作特別限定, 蜂窩燒制體的外周壁的厚度可以大于蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通 孔壁的厚度。
由于本實施方式的蜂窩結構體的貫通孔的端部未被封住,因此該蜂 窩結構體可適宜用作催化劑載體。
因此,還能夠制成一種蜂窩結構體,當該蜂窩結構體不用作第一實 施方式的作用效果(1)和(3)中的廢氣凈化過濾器而長期用作催化劑 載體時,密封材料層不會從陶瓷塊上剝離。
并且,還能夠發(fā)揮第一實施方式的作用效果(4)。
(其他實施方式)
本發(fā)明的蜂窩結構體的形狀不限于圓柱狀,也可以為橢圓柱狀、多 棱柱狀等任意的柱狀。
對構成本發(fā)明的蜂窩結構體的蜂窩燒制體的孔隙率不作特別限定,
但優(yōu)選為35% 60%。
這是因為,孔隙率小于35%時,可能容易引起本發(fā)明的蜂窩結構體 中出現(xiàn)孔堵塞;另一方面,孔隙率超過60%,則蜂窩燒制體的強度下降, 導致其容易破損。
上述蜂窩燒制體的平均孔徑優(yōu)選為5 pm 30 pm。
這是因為,平均孔徑小于5)im時,有時容易引起微粒堵塞孔;另一 方面,平均孔徑超過30pm時,微粒直接穿過孔,導致無法捕集該微粒, 從而不能發(fā)揮過濾器的功能。
另外,可通過諸如水銀壓入法、阿基米德法和使用掃描電子顯微鏡 (SEM)的測定等以往公知的方法來測定孔隙率和孔徑。
對本發(fā)明的蜂窩結構體的貫通孔壁的厚度不作特別限定,但優(yōu)選為 0.2 mm 0.4 mm。
這是因為,貫通孔壁的厚度小于0.2mm時,支持蜂窩構造的貫通孔 壁的厚度變薄,可能導致無法保持蜂窩結構體的強度;另一方面,上述厚度超過0.4mm,則有時引起壓力損失的上升。
此外,對構成本發(fā)明的蜂窩結構體的蜂窩燒制體的外壁(外周壁) 的厚度不作特別限定,但優(yōu)選該厚度與貫通孔壁的厚度同樣地為0.2 mm 0.4 mm。
此外,優(yōu)選形成的密封材料層能夠包埋外周壁的階梯。這是因為, 在外周壁的階梯的突出的部分如果突出于密封材料層的表面,則在廢氣 凈化裝置中設置蜂窩結構體時有時會成為設置障礙。
此外,對蜂窩結構體的在垂直于其長度方向的截面上的貫通孔密度 不作特別限定,優(yōu)選的下限是31.0個/cm2 (200個/in2),優(yōu)選的上限是 93個/cm2 (600個/in2),更優(yōu)選的下限是38.8個/cm2 (250個/in2),更優(yōu) 選的上限是77.5個/cm2 (500個/in2)。
蜂窩結構體的構成材料的主要成分不限于碳化硅,作為其他陶瓷原 料,可以舉出如下陶瓷粉末例如,氮化鋁、氮化硅、氮化硼、氮化鈦 等氮化物陶瓷;碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭、碳化鉤等碳化物陶瓷;氧化 鋁、氧化鋯、堇青石、莫來石、鈦酸鋁等氧化物陶瓷;等等。
在這些陶瓷材料中,優(yōu)選非氧化物陶瓷,特別優(yōu)選碳化硅,這是因 為,其具有優(yōu)異的耐熱性、機械強度、熱導率等。此外,作為蜂窩結構 體的構成材料,還可以舉出含硅陶瓷(將金屬硅混到上述陶瓷中而得到 的)、用硅或硅酸鹽化合物結合的陶瓷等陶瓷原料。在這些材料中,優(yōu)選 在碳化硅中混有金屬硅的陶瓷原料(含硅碳化硅)。
尤其是,優(yōu)選碳化硅的含量在60重量%以上的含硅碳化硅質陶瓷。
另外,對陶瓷粉末的粒徑不作特別限定,優(yōu)選在之后的燒制工序中 收縮少的陶瓷粉末,例如,優(yōu)選將IOO重量份的平均粒徑為1.0 |im 50 |_im 的粉末與5重量份 65重量份的平均粒徑為0.1 pm 1.0 pm的粉末組合 得到的粉末。
為了調節(jié)蜂窩燒制體的孔徑等,必須調節(jié)燒制溫度,不過,也可以 通過調節(jié)陶瓷粉末的粒徑來調節(jié)孔徑。
對濕混物中的有機粘合劑不作特別限定,例如,可以舉出甲基纖維 素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇等。其中優(yōu)選甲基纖維素。優(yōu)選有機粘合劑的混合量通常相對于100重量份的陶瓷粉末為1重量 份 10重量份。
對濕混物中的增塑劑不作特別限定,可以舉出例如甘油等。另外, 對潤滑劑不作特別限定,可以舉出例如聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化丙烯 烷基醚等聚氧化烯烴類化合物等。
作為潤滑劑的具體實例,可以舉出聚氧化乙烯單丁基醚、聚氧化內 烯單丁基醚等。
此外,在一些情況中濕混物中可不包含增塑劑、潤滑劑。
另外,在制備濕混物時可以使用分散劑溶液,作為所述分散劑溶液,
可以舉出例如水;苯等有機溶劑;甲醇等醇等。 此外,在濕混物中可以加入成型助劑。
對成型助劑不作特別限定,可以舉出例如乙二醇、糊精、脂肪酸、 脂肪酸皂、多元醇等。
此外,必要時在濕混物中可加入成孔劑,作為成孔劑,可以舉出成 分為氧化物類陶瓷的微小中空球體,即空心球(balloon);球狀丙烯酸樹脂 顆粒;石墨等。
對空心球不作特別限定,例如,可以舉出氧化鋁空心球、玻璃空心
微球、火山灰空心球、飛灰空心球(FA空心球)、莫來石空心球等。其
中優(yōu)選氧化鋁空心球。
對密封貫通孔用的密封材料糊不作特別限定,優(yōu)選經(jīng)由后續(xù)工序制
造的密封材料的孔隙率達到30% 75%的糊,例如,可以使用與濕混物 相同的密封材料糊。
作為粘結劑糊和密封材料糊中的無機粘合劑,可以舉出例如硅溶膠、 氧化鋁溶膠等。這些材料可以單獨使用,也可以合用兩種以上。在無機 粘合劑中優(yōu)選硅溶膠。
作為粘結劑糊和密封材料糊中的有機粘合劑,可以舉出例如聚乙烯 醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等。這些材料可以單獨使 用,也可以合用兩種以上。在有機粘合劑中優(yōu)選羧甲基纖維素。
作為粘結劑糊和密封材料糊中的無機纖維,可以舉出例如硅酸鋁、莫來石、氧化鋁、硅石等陶瓷纖維等。這些材料可以單獨使用,也可以 合用兩種以上。在無機纖維中優(yōu)選氧化鋁纖維。
作為粘結劑糊和密封材料糊中的無機顆粒,可以舉出例如碳化物、 氮化物等,具體可以舉出由碳化硅、氮化硅、氮化硼等構成的無機粉末 等。這些材料可以單獨使用,也可以合用兩種以上。在無機顆粒中,優(yōu) 選導熱性優(yōu)異的碳化硅。
此外,必要時在粘結劑糊和密封材料糊中可加入成孔劑,作為成孔
劑,可以舉出成分為氧化物類陶瓷的微小中空球體,即空心球(balloon); 球狀丙烯酸樹脂顆粒;石墨等。對空心球不作特別限定,例如,可以舉 出氧化鋁空心球、玻璃空心微球、火山灰空心球、飛灰空心球(FA空心 球)、莫來石空心球等。其中更優(yōu)選使用氧化鋁空心球。
另外,在本發(fā)明的蜂窩結構體中可以擔載有催化劑。
在本發(fā)明的蜂窩結構體中,通過擔載能夠凈化廢氣中的諸如CO、 HC和NOx等有害氣體成分的催化劑,能夠通過催化反應充分凈化廢氣 中的有害氣體成分。此外,通過擔載有助于PM燃燒的催化劑,可以更 容易地將PM燃燒除去。
上述催化劑可以擔載在蜂窩結構體上,也可以擔載在制造蜂窩集合 體之前的蜂窩燒制體上。
對于擔載催化劑的情況,優(yōu)選在蜂窩結構體的表面上形成比表面積 大的氧化鋁膜,再在該氧化鋁膜的表面上施加助催化劑和諸如鉑等催化 劑。
作為在蜂窩結構體的表面上形成氧化鋁膜的方法,可以舉出,例如, 將蜂窩結構體浸漬于A1(N03)3等含鋁的金屬化合物的溶液中后進行加熱 的方法、將蜂窩結構體浸漬于含有氧化鋁粉末的溶液中后進行加熱的方法等。
作為在上述氧化鋁膜上施加助催化劑的方法,可以舉出例如,將蜂 窩結構體浸漬于Ce(N03)3等含有稀土元素等的金屬化合物的溶液中后進 行加熱的方法等。
作為在上述氧化鋁膜上施加催化劑的方法,可以舉出例如,將蜂窩結構體浸漬于硝酸二硝基二氨鉑溶液([Pt(NH3)2(N02)2]HN03,鉑濃度
約4.53重量%)等中后進行加熱的方法等。
另外,也可以通過下述方法施加催化劑預先將催化劑施加在氧化 鋁顆粒上,將蜂窩結構體浸漬于含有已施加了催化劑的氧化鋁粉末的溶 液中,然后進行加熱。
權利要求
1. 一種蜂窩結構體,所述蜂窩結構體是將密封材料層形成于陶瓷塊的外周面上而形成的,所述陶瓷塊由2個以上柱狀蜂窩燒制體隔著粘結劑層結合而成,在所述蜂窩燒制體中,在長度方向并列設置有2個以上貫通孔,所述貫通孔以貫通孔壁相隔,所述蜂窩結構體的特征在于,所述陶瓷塊是2種以上的所述蜂窩燒制體組合而成的;所述蜂窩燒制體的外壁之中的、形成所述陶瓷塊的外周面的外周壁的厚度是恒定的;所述陶瓷塊的位于最外周部的貫通孔的形狀與所述陶瓷塊的位于除所述最外周部之外的位置的貫通孔的形狀相同;在所述蜂窩燒制體的外周壁設置了階梯。
2. 如權利要求1所述的蜂窩結構體,其中,所述貫通孔的任意^個 端部被密封。
3. 如權利要求1或2所述的蜂窩結構體,其中,所述貫通孔的形狀 是矩形。
4. 如權利要求1或2所述的蜂窩結構體,其中,所述貫通孔的形狀 包含兩種以上的形狀。
5. 如權利要求4所述的蜂窩結構體,其中,所述貫通孔的形狀包含 八邊形形狀和矩形形狀,所述八邊形形狀的貫通孔和所述矩形形狀的貫通孔交替配置。
6. 如權利要求1 5中任一項所述的蜂窩結構體,其中,所述蜂窩 燒制體的外周壁的厚度大于所述蜂窩燒制體的除外周壁之外的貫通孔壁 的厚度。
7. —種蜂窩結構體的制造方法,所述制造方法包括成型工序,在該工序中,通過使陶瓷原料成型,制得2種以上的柱 狀蜂窩成型體,在該蜂窩成型體中,在長度方向并列設置有2個以上的 貫通孔,所述貫通孔以貫通孔壁相隔;燒制工序,在該工序中,燒制所述蜂窩成型體以制得蜂窩燒制體;結合工序,在該工序中,使2種以上的所述蜂窩燒制體隔著粘結劑 糊而結合,以制得陶瓷塊;和密封材料層形成工序,在該工序中,在所述陶瓷塊的外周面形成密 封材料層,所述蜂窩結構體的制造方法的特征在于,在所述成型工序中,制得階梯型蜂窩成型體,所述階梯型蜂窩成型 體的最外周部的貫通孔的形狀與所述蜂窩成型體的位于除所述最外周部 之外的位置的貫通孔的形狀相同,并且所述階梯型蜂窩成型體的外壁的 厚度恒定,而且在所述外壁的一部分設置有階梯;在所述燒制工序中,燒制所述階梯型蜂窩成型體,以制得階梯型蜂 窩燒制體;在所述結合工序中,配置所述階梯型蜂窩燒制體,以使所述階梯型 蜂窩燒制體的存在階梯的外壁成為所述陶瓷塊的外周面,從而制得在外 周面設置有階梯的陶瓷塊。
8. 如權利要求7所述的蜂窩結構體的制造方法,在所述方法中進行 密封工序,在該工序中,對所述貫通孔的任意-端進行密封。
9. 如權利要求7或8所述的蜂窩結構體的制造方法,其中,所述貫 通孔的形狀是矩形。
10. 如權利要求7或8所述的蜂窩結構體的制造方法,其中,所述 貫通孔的形狀包含兩種以上的形狀。
11. 如權利要求10所述的蜂窩結構體的制造方法,其中,所述貫通 孔的形狀包含八邊形形狀和矩形形狀,所述八邊形形狀的貫通孔和所述 矩形形狀的貫通孔交替配置。
12. 如權利要求7 11中任一項所述的蜂窩結構體的制造方法,其 中,所述階梯型蜂窩燒制體的外周壁的厚度大于所述蜂窩燒制體的除外 周壁之外的貫通孔壁的厚度。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供即使長期用作廢氣凈化過濾器或催化劑載體時密封材料層也難以從陶瓷塊上剝離,并且在成型時難以出現(xiàn)變形和蜂窩結構體,本發(fā)明的蜂窩結構體是在陶瓷塊的外周面形成了密封材料層而形成的,所述陶瓷塊由2個以上柱狀蜂窩燒制體隔著粘結劑層結合而成,在所述蜂窩燒制體中,在長度方向并列設置有以貫通孔壁相隔的2個以上貫通孔,所述蜂窩結構體的特征在于,所述陶瓷塊是2種以上的所述蜂窩燒制體組合而成的;所述蜂窩燒制體的外壁之中的、形成所述陶瓷塊的外周面的外周壁的厚度是恒定的;位于所述陶瓷塊的最外周部的貫通孔的形狀與位于除所述最外周部之外的位置的貫通孔的形狀相同;在所述蜂窩燒制體的外周壁設置有階梯。
文檔編號F01N3/02GK101421016SQ20078001282
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權日2007年3月30日
發(fā)明者國枝雅文, 大野一茂, 石川茂治 申請人:揖斐電株式會社