構(gòu)體的化學成分示于 表3。比較例1中，由于將燒成溫度設(shè)為1KKTC，熱膨脹系數(shù)顯示為6. 4Χ 1(T6/°C這樣高的 值。比較例2中，由于將燒成溫度設(shè)為1200°C，熱膨脹系數(shù)顯示為11. 1X1(T6/°C這樣高的 值。推測在比較例1、2中，熔融二氧化硅粒子及玻璃中的至少一部分在燒成時結(jié)晶成方石 英等，熱膨脹系數(shù)變大。
[0114] 比較例3~5
[0115] 將粘土、燒成溫度及各配合比例變更為如表1所示，且將隔壁厚度、孔格密度及直 徑變更為如表3所示，除此之外，以與實施例8同樣的方法制作比較例3~5的蜂窩結(jié)構(gòu) 體。對于得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體，以與實施例1同樣的方法測定"氣孔率（％)"、"熱膨脹系數(shù) (X1(T7°C)"、"A軸壓縮強度（MPa)"、"中值粒徑（μπι)"。將測定結(jié)果示于表3。此外，以 與實施例1同樣的方法測定比較例3~5的蜂窩結(jié)構(gòu)體的化學成分。將比較例3~5的蜂 窩結(jié)構(gòu)體的化學成分示于表3。另外，由于比較例5的蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度不足，不能測定熱 膨脹系數(shù)。對于比較例5,在"熱膨脹系數(shù)"欄中記為"不能測定"。
[0116] 參考例1
[0117] 在參考例1中使用固體型催化劑。以與實施例1同樣的方法測定"氣孔率（％) "、 "熱膨脹系數(shù)（Xl〇_7°C )"、"Α軸壓縮強度（MPa)"、"中值粒徑（μπι)"。將測定結(jié)果示于表 3。此外，以與實施例1同樣的方法測定參考例1的固體型催化劑的化學成分。將參考例1 的固體型催化劑的化學成分示于表3。參考例1中的固體型催化劑由于含有熔點為675°C 的氧化釩，因此熱膨脹系數(shù)是40~600°C中的熱膨脹系數(shù)。
[0118] 比較例6
[0119] 在比較例6中，首先，從滑石粉、高嶺土、預燒高嶺土、氧化鋁、氫氧化鋁及二氧化 硅中組合多種來制作堇青石化原料。堇青石化原料以規(guī)定比例來進行調(diào)合，使得其化學組 成為：Si0242~56質(zhì)量％，Al2O3O~45質(zhì)量％及1%012~16質(zhì)量％。對于如此制作的堇 青石化原料，為了得到目標氣孔率而添加了必需量的作為造孔材料的石墨和合成樹脂。進 而，在分別添加了適量的甲基纖維素類和表面活性劑后，通過加水混煉來調(diào)制成坯土。在對 調(diào)制的坯土進行真空脫氣后，通過擠出成形得到蜂窩成形體。使得蜂窩成形體在燒成后，隔 壁的厚度為170 μ m，孔格密度為62孔格/cm2。接著，使蜂窩成形體干燥，得到蜂窩干燥體。 對于干燥，首先進行微波干燥，然后進行熱風干燥。接著，將蜂窩干燥體切斷，使得該蜂窩干 燥體的孔格延伸方向上的長度為規(guī)定的長度，并進行脫脂。接著，對脫脂后的蜂窩干燥體進 行燒成，得到比較例6的蜂窩結(jié)構(gòu)體。燒成在1410~1440°C進行。得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體是端 面直徑為144_、孔格延伸方向上的長度為153_的圓柱形狀。此外，得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體在 蜂窩結(jié)構(gòu)部的最外周具有厚度I. 13_的外周壁。對于得到的蜂窩結(jié)構(gòu)體，以與實施例1同 樣的方法測定"氣孔率（％ ) "、"熱膨脹系數(shù)（X 10_6/°C ) "、"A軸壓縮強度（MPa) "、"中值粒 徑（ym) "。將測定結(jié)果示于表3。此外，以與實施例1同樣的方法測定比較例6的蜂窩結(jié) 構(gòu)體的化學成分。將比較例6的蜂窩結(jié)構(gòu)體的化學成分示于表3。
[0120] 結(jié)果
[0121] 作為對廢氣進行凈化的廢氣凈化用催化劑載體而使用的蜂窩結(jié)構(gòu)體，從耐熱沖擊 性的觀點出發(fā)，希望熱膨脹系數(shù)盡可能低。具體而言，從耐熱沖擊性的觀點出發(fā)，希望蜂窩 結(jié)構(gòu)體的熱膨脹系數(shù)為6. OX 1(T6/°C以下。另一方面，從由擔載在蜂窩結(jié)構(gòu)體上的催化劑構(gòu) 成的催化劑層的耐剝離性的觀點出發(fā)，希望蜂窩結(jié)構(gòu)體與催化劑層的熱膨脹系數(shù)的差盡可 能小。如比較例6的蜂窩結(jié)構(gòu)體這樣，低熱膨脹的堇青石制的蜂窩結(jié)構(gòu)體，已知有催化劑層 剝離的問題，熱膨脹系數(shù)為〇. 5~1.0X10_6/°C左右（比較例6中，為0. 5X10_6/°C)。為 了避免上述催化劑層剝離的問題，希望蜂窩結(jié)構(gòu)體的熱膨脹系數(shù)為I. 5X 1(T6/°C以上。催化 劑層的熱膨脹系數(shù)為6. OX 1(T6/°C左右（參考例1的固體型催化劑為6. 5X 1(T6/°C )。蜂 窩結(jié)構(gòu)體的熱膨脹系數(shù)如果超過催化劑層的熱膨脹系數(shù)，則耐熱沖擊性、耐剝離性均變差。
[0122] 由表3所示的熱膨脹系數(shù)的測定結(jié)果可知，實施例1~14的蜂窩結(jié)構(gòu)體相比于比 較例1~6的蜂窩結(jié)構(gòu)體，耐熱沖擊性和耐剝離性之間的平衡更優(yōu)秀。由于比較例3的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的氣孔率低，催化劑保持性能低，即使蜂窩結(jié)構(gòu)體與催化劑層的熱膨脹系數(shù)的差小， 催化劑層也易于剝離。比較例5的蜂窩結(jié)構(gòu)體機械強度低至無法切出用于測定熱膨脹系數(shù) 的試樣的程度，不能承受實際使用。
[0123] 工業(yè)上利用可能性
[0124] 本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體可以作為對廢氣進行凈化的廢氣凈化用催化劑載體來使用。
【主權(quán)項】
1. 一種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其具備柱狀的蜂窩結(jié)構(gòu)部，所述蜂窩結(jié)構(gòu)部具有劃分形成多個孔 格的隔壁，所述多個孔格成為流體的流路并從第一端面延伸至第二端面， 所述隔壁由多孔體構(gòu)成，所述多孔體具有骨料和以在所述骨料間形成細孔的狀態(tài)將所 述骨料彼此結(jié)合的結(jié)合材料，所述骨料含有熔融二氧化硅粒子，所述結(jié)合材料含有玻璃， 所述多孔體中的SiO2的含有比例為70質(zhì)量％以上，且所述多孔體的40~800°C的熱 膨脹系數(shù)是1. 5~6. 0 X 10_6/°C。2. 如權(quán)利要求1所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述隔壁的氣孔率為10~60%。3. 如權(quán)利要求1或2所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體，作為所述結(jié)合材料的所述玻璃內(nèi)包含堿金屬， 所述多孔體中含有的所述堿金屬的質(zhì)量比例為1~10質(zhì)量％。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體，其進一步包括以氧化鈦為主成分并 含有氧化鎢及氧化釩的催化劑，該催化劑擔載于所述隔壁的表面及形成于所述隔壁的細孔 的內(nèi)部中的至少一方上。5. 制造權(quán)利要求1所述的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，其具備： 調(diào)制成形原料的工序，所述成形原料含有成為骨料的熔融二氧化硅粒子的粉末和成為 結(jié)合材料的玻璃料， 對所述成形原料進行混煉，形成坯土的工序， 將所述坯土擠出成形，制作蜂窩成形體的工序，以及 對所述蜂窩成形體進行燒成，制作蜂窩結(jié)構(gòu)體的工序，所述蜂窩結(jié)構(gòu)體具備蜂窩結(jié)構(gòu) 部，所述蜂窩結(jié)構(gòu)部具有由多孔體構(gòu)成的隔壁。6. 如權(quán)利要求5所述的制造方法，所述熔融二氧化硅粒子為SiO 2的純度為95質(zhì)量％ 以上的粒子。7. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述成形原料中含有的原料粉末中的所述熔融 二氧化硅粒子的配合比例為20~80質(zhì)量％。8. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述成形原料中含有的原料粉末中的所述玻璃 料的配合比例為20質(zhì)量％~80質(zhì)量％。9. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述玻璃料由鋁硅酸鹽玻璃或鈉鈣玻璃構(gòu)成。10. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述熔融二氧化硅粒子的中值粒徑為5~ 80 u m〇11. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述玻璃料的中值粒徑為80 ym以下。12. 如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，所述成形原料還含有選自高嶺土、粘土及陶瓷 碎粒所組成的組中的至少1種。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蜂窩結(jié)構(gòu)體及其制造方法，其即使在擔載熱膨脹系數(shù)較高的催化劑時，也能有效地抑制催化劑從隔壁剝離。蜂窩結(jié)構(gòu)體(100)具備柱狀的蜂窩結(jié)構(gòu)部(4)，該蜂窩結(jié)構(gòu)部(4)具有劃分形成多個孔格(2)的隔壁(1)，該多個孔格(2)成為流體的流路并從第一端面(11)延伸至第二端面(12)；隔壁(1)由多孔體構(gòu)成，該多孔體具有骨料和以在骨料間形成細孔的狀態(tài)將骨料彼此結(jié)合的結(jié)合材料，骨料含有熔融二氧化硅粒子，結(jié)合材料含有玻璃；多孔體中的SiO2的含有比例為70質(zhì)量％以上，且所述多孔體的40～800℃的熱膨脹系數(shù)是1.5～6.0×10-6/℃。
【IPC分類】B01J35/04, F01N3/28, B01J23/04, F01N3/035, B01J21/16, B01J37/00, B01J23/02, B01D53/94
【公開號】CN104948275
【申請?zhí)枴緾N201510133562
【發(fā)明人】小野光遙, 佐藤史治, 植田修司, 末信宏之
【申請人】日本礙子株式會社
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月25日
【公告號】EP2924015A1, US20150273435, US20150273436