蜂窩結(jié)構(gòu)體的制作方法

本發(fā)明涉及蜂窩結(jié)構(gòu)體。更詳細地，本發(fā)明涉及提高nox凈化性能的蜂窩結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)：

目前，作為發(fā)達國家中對柴油車、卡車的nox限制，正在研究更嚴(yán)格的條件。這里，作為處理nox的催化劑，一般使用scr(選擇性催化還原，selectivecatalyticreduction)催化劑，實際已知有在蜂窩形狀的基材上擔(dān)載scr催化劑(具體有沸石等)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。

作為這樣的蜂窩結(jié)構(gòu)體，已知有通過設(shè)定孔格的截面形狀來提高凈化性能的蜂窩結(jié)構(gòu)體等(參考專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-29938號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

此外，最近，為了提高nox凈化率，從增加scr催化劑的量、提高孔格密度以增加氣體與催化劑的接觸等觀點出發(fā)，正在研究高氣孔率的蜂窩結(jié)構(gòu)體的開發(fā)。

雖然正在進行這樣的研究，但對于nox的凈化性能，專利文獻1中記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體等仍有進一步改進的余地。

本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的。本發(fā)明提供提高nox凈化性能的蜂窩結(jié)構(gòu)體。

解決課題的方法

[1]一種蜂窩結(jié)構(gòu)體，其具備蜂窩結(jié)構(gòu)部和催化劑層，所述蜂窩結(jié)構(gòu)部具有劃分形成多個孔格的多孔質(zhì)的多個隔壁、以及一個所述隔壁與其他所述隔壁交匯的交點部，所述孔格從作為一側(cè)端面的流入端面延伸至作為另一側(cè)端面的流出端面并成為流體的流路，所述催化劑層配設(shè)在所述蜂窩結(jié)構(gòu)部的所述隔壁的表面和細孔的內(nèi)表面的至少一方；沒有配設(shè)所述催化劑層的狀態(tài)下的所述隔壁的氣孔率為20～70％，沒有配設(shè)所述催化劑層的狀態(tài)下的所述隔壁中的細孔的平均細孔徑為1～60μm，多個所述隔壁中包含缺口隔壁，所述缺口隔壁具有至少一側(cè)的端部被豁口的凹狀部，所述隔壁中的所述缺口隔壁的比例為1～100％，在沒有配設(shè)所述催化劑層的狀態(tài)下，所述缺口隔壁的所述凹狀部是如下部分：在以所述端面中相鄰的所述交點部的中心之間的距離為基準(zhǔn)長度時，具有所述基準(zhǔn)長度的10～200％的深度，并且在以相鄰的所述交點部之間的距離為基準(zhǔn)寬度時，具有所述基準(zhǔn)寬度的33～100％的寬度。

[2]如所述[1]中記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述隔壁中的所述缺口隔壁的比例為1～60％。

[3]如所述[1]或[2]中記載的蜂窩結(jié)構(gòu)體，在以所述端面中相鄰的所述交點部的中心之間的距離為基準(zhǔn)長度時，所述缺口隔壁的所述凹狀部具有所述基準(zhǔn)長度的50～150％的深度。

發(fā)明效果

本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體能夠提高nox的凈化性能。

附圖說明

圖1是示意性表示本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的立體圖。

圖2是將本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的流入端面的一部分放大來示意性表示的平面圖。

圖3是示意性表示本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的與孔格的延伸方向平行的截面的截面圖。

圖4是將本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的與孔格的延伸方向平行的截面的一部分放大來示意性表示的截面圖。

符號說明

1：隔壁，2：孔格，3：交點部，10：蜂窩結(jié)構(gòu)部，11：流入端面，12：流出端面，8：催化劑層，20：缺口隔壁，30：凹狀部，100：蜂窩結(jié)構(gòu)體，d：深度，l：基準(zhǔn)長度，o：中心，p：區(qū)域，w：基準(zhǔn)寬度。

具體實施方式

以下，一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。本發(fā)明不限于以下的實施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的通常知識對以下實施方式實施加以變更、改良等也落入本發(fā)明的范圍。

(1)蜂窩結(jié)構(gòu)體：

本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式是如圖1～圖4所示的蜂窩結(jié)構(gòu)體100。蜂窩結(jié)構(gòu)體100具備蜂窩結(jié)構(gòu)部10，所述蜂窩結(jié)構(gòu)部10具有劃分形成多個孔格2的多孔質(zhì)的多個隔壁1、以及一個隔壁1與其他隔壁1交匯的交點部3，所述孔格從作為一側(cè)端面的流入端面11延伸至作為另一側(cè)端面的流出端面12并成為流體的流路。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)體100具備在蜂窩結(jié)構(gòu)部10的隔壁1的表面配設(shè)的催化劑層8。蜂窩結(jié)構(gòu)體100的隔壁1的氣孔率為20～70％，隔壁1中的細孔的平均細孔徑為1～60μm。蜂窩結(jié)構(gòu)體100的多個隔壁1包含缺口隔壁20，所述缺口隔壁20具有至少一側(cè)的端部被豁口的凹狀部30，隔壁1中的缺口隔壁20的比例為1～100％。而且，以蜂窩結(jié)構(gòu)體100的端面中相鄰的交點部3的中心o之間的距離為基準(zhǔn)長度l，以相鄰的交點部3之間的距離為基準(zhǔn)寬度w。此時，缺口隔壁20的凹狀部30相當(dāng)于具有上述基準(zhǔn)長度l的10～200％的深度d且具有上述基準(zhǔn)寬度w的33～100％的寬度的部分。需說明的是，圖4所示的凹狀部30具有基準(zhǔn)寬度w的100％的寬度。此外，隔壁1的氣孔率、細孔的平均細孔徑、凹狀部30的深度d和寬度都是在沒有配設(shè)催化劑層的狀態(tài)下的值。

這樣的蜂窩結(jié)構(gòu)體100由于以預(yù)定的比例存在缺口隔壁20，因此利用該缺口隔壁20的凹狀部30，在廢氣g流過時空氣會發(fā)生擴散。因此，對于蜂窩結(jié)構(gòu)體100而言，廢氣g與催化劑(催化劑層)的接觸機會增多(即，廢氣g與催化劑的接觸時間和接觸面積增加)，從而提高nox的凈化性能。

圖1是示意性表示本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的立體圖。圖2是將本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的作為流入端面的一部分的區(qū)域p放大來示意性表示的平面圖。圖2是對于蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面，從相對于該端面傾斜的方向觀察時的放大圖。圖3是示意性表示本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的與孔格的延伸方向平行的截面的截面圖。圖4是將本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的與孔格的延伸方向平行的截面的一部分放大來示意性表示的截面圖。圖4是與孔格的延伸方向平行的截面中通過交點部3的中心o的截面圖。

(1-1)蜂窩結(jié)構(gòu)部：

如上所述，蜂窩結(jié)構(gòu)部10具有多孔質(zhì)的多個隔壁1以及一個隔壁1與其他隔壁1交匯的交點部3。而且，多個隔壁1包含缺口隔壁20，所述缺口隔壁20具有至少一側(cè)的端部被豁口的凹狀部30。通過包含這樣的缺口隔壁20，對于蜂窩結(jié)構(gòu)體100而言，廢氣g在蜂窩結(jié)構(gòu)部10中流過時，空氣會發(fā)生擴散。

這里，“凹狀部”是指滿足上述條件的缺口。即，不滿足上述條件的缺口不屬于凹狀部。而且，本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體中，通過形成滿足上述條件的缺口，能夠提高nox的凈化性能。

凹狀部30的深度d優(yōu)選為基準(zhǔn)長度l的50～150％。換而言之，以端面中相鄰的交點部3的中心o之間的距離為基準(zhǔn)長度l時，缺口隔壁20的凹狀部30優(yōu)選滿足基準(zhǔn)長度l的50～150％的深度。

通過將凹狀部30的深度d設(shè)為上述范圍，從而流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣通過凹狀部在孔格內(nèi)擴散，因此廢氣與催化劑的接觸性優(yōu)化，nox的凈化性能提高。如果凹狀部30的深度d小于上述基準(zhǔn)長度l的10％，則流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣在孔格內(nèi)不擴散而通過，因而不能充分地得到nox的凈化性能。如果凹狀部30的深度d超過上述基準(zhǔn)長度l的200％，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度下降，因而在收納于罐體時蜂窩結(jié)構(gòu)體有時會破損。

需說明的是，“凹狀部的深度”是指從蜂窩結(jié)構(gòu)部的端面至最遠部分的距離。圖4中用虛線表示蜂窩結(jié)構(gòu)部的端面。

凹狀部30的寬度為基準(zhǔn)寬度w的33～100％，更優(yōu)選為基準(zhǔn)寬度w的50～80％?！鞍紶畈康膶挾取笔侵府?dāng)從蜂窩結(jié)構(gòu)部的端面觀察凹狀部時，凹狀部的開口的最大寬度。

通過將凹狀部30的寬度設(shè)為上述范圍，從而流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣通過凹狀部在孔格內(nèi)擴散，因而廢氣與催化劑的接觸性優(yōu)化，nox的凈化性能提高。如果凹狀部30的寬度小于上述基準(zhǔn)寬度w的33％，則流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣在孔格內(nèi)不擴散而通過，因而不能充分地得到nox的凈化性能。如果凹狀部30的寬度超過上述基準(zhǔn)寬度w的100％，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度下降，因而在收納于罐體時蜂窩結(jié)構(gòu)體有時會破損。

需說明的是，“凹狀部的深度”和“凹狀部的寬度”分別是對合計40個缺口隔壁進行了測定時的平均值。具體而言，在蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面中，確定隔壁延伸的多個方向，分別任意選擇40個沿著各方向存在的缺口隔壁，將其作為測定對象。例如，在與孔格的延伸方向正交的截面中的孔格的形狀形成為四邊形的孔格的蜂窩結(jié)構(gòu)體時，蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面中隔壁的延伸方向有2個方向(縱向和橫向)。因此，分別任意選擇40個沿著各方向(分別為縱向和橫向)而存在的缺口隔壁。

隔壁1中的缺口隔壁20的比例優(yōu)選為1～60％，更優(yōu)選為20～50％。通過將隔壁1中的缺口隔壁20的比例設(shè)為上述范圍，從而流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣通過凹狀部在孔格內(nèi)擴散，因此廢氣與催化劑的接觸性優(yōu)化，nox的凈化性能提高。需說明的是，如果隔壁1中的缺口隔壁20的比例小于1％，則流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣在孔格內(nèi)不擴散而通過，因而不能充分地得到nox的凈化性能。

隔壁1的氣孔率需要為20～70％，優(yōu)選為30～65％，特別優(yōu)選為45～60％。通過設(shè)為這樣的范圍，從而流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣通過凹狀部在孔格內(nèi)擴散，因此廢氣與催化劑的接觸性優(yōu)化，nox的凈化性能提高。如果隔壁的氣孔率小于20％，則在蜂窩結(jié)構(gòu)體上擔(dān)載催化劑時，催化劑難以浸入到隔壁的細孔內(nèi)，有催化劑僅擔(dān)載于蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的表面的傾向。因此，在蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)催化劑與廢氣的接觸惡化，不能充分地得到nox的凈化性能。如果超過70％，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度下降，因而在收納于罐體時蜂窩結(jié)構(gòu)體有時會破損。氣孔率是由水銀孔度計測定的值。需說明的是，隔壁1的氣孔率是指在沒有配設(shè)催化劑層的狀態(tài)(即，擔(dān)載催化劑之前的狀態(tài))時的隔壁1的氣孔率。

隔壁1中的細孔的平均細孔徑需要為1～60μm，優(yōu)選為5～55μm，特別優(yōu)選為15～30μm。通過設(shè)為這樣的范圍，從而流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的廢氣通過凹狀部在孔格內(nèi)擴散，因此廢氣與催化劑的接觸性優(yōu)化，nox的凈化性能提高。如果平均細孔徑小于1μm，則在蜂窩結(jié)構(gòu)體上擔(dān)載催化劑時，催化劑難以浸入到隔壁的細孔內(nèi)，有催化劑僅擔(dān)載于蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的表面的傾向。如果超過60μm，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度下降，因而在收納于罐體時蜂窩結(jié)構(gòu)體有時會破損。平均細孔徑是由水銀孔度計測定的值。需說明的是，隔壁1中的細孔的平均細孔徑是指在沒有配設(shè)催化劑層的狀態(tài)(即，擔(dān)載催化劑之前的狀態(tài))時的隔壁1中的細孔的平均細孔徑。

隔壁1的厚度優(yōu)選為60～300μm，特別優(yōu)選為90～140μm。如果隔壁1的厚度小于上述下限值，則蜂窩結(jié)構(gòu)體100的強度有時會下降。如果超過上述上限值，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失有時會增大。

對蜂窩結(jié)構(gòu)部10的孔格密度沒有特別限制。蜂窩結(jié)構(gòu)部10的孔格密度優(yōu)選為31～140個/cm²，特別優(yōu)選為62～93個/cm²。如果孔格密度小于下限值，則在流過廢氣時，有時在短時間內(nèi)壓力損失變大，或者蜂窩結(jié)構(gòu)體100的強度下降。如果孔格密度超過上限值，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失有時會增大。

作為蜂窩結(jié)構(gòu)部10的孔格形狀(與孔格的延伸方向正交的截面上的孔格形狀)，沒有特別限制。作為孔格形狀，可以列舉三角形、四邊形、六邊形、八邊形、圓形或它們的組合。四邊形中，優(yōu)選為正方形或長方形。

蜂窩結(jié)構(gòu)部10可以以從由堇青石、碳化硅、莫來石、鈦酸鋁和氧化鋁組成的組中選擇的至少一種作為主成分。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)部10優(yōu)選是從由堇青石、碳化硅、莫來石、鈦酸鋁和氧化鋁組成的組中選擇的至少一種。這里，本說明書中的“主成分”是指超過全體中的50質(zhì)量％的成分。

蜂窩結(jié)構(gòu)部10的形狀沒有特別限制。作為蜂窩結(jié)構(gòu)部10的形狀，優(yōu)選為圓柱狀、端面為橢圓形的柱狀、端面為“正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、八邊形等”多邊形的柱狀等。圖1所示的蜂窩結(jié)構(gòu)體100中，蜂窩結(jié)構(gòu)部10的形狀為圓柱狀。

蜂窩結(jié)構(gòu)部10中還可以形成外周涂覆層。外周涂覆層的厚度優(yōu)選為500～3000μm，更優(yōu)選為1000～1500μm。如果上述外周涂覆層的厚度小于下限值，則蜂窩結(jié)構(gòu)體的強度下降，因而在收納于罐體時蜂窩結(jié)構(gòu)體有時會破損。如果超過上限值，則外周涂覆層的體積增加，因而耐熱沖擊性下降，在蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)產(chǎn)生溫度差時會有破損的危險。

(1-2)催化劑層：

催化劑層是至少配設(shè)在隔壁的表面的層。即，催化劑層除了配置在隔壁的表面，還可以配設(shè)在細孔的內(nèi)表面。而且，該催化劑層是由scr催化劑等催化劑構(gòu)成的層。通過該催化劑層能夠良好地凈化廢氣中的nox。

催化劑層的厚度沒有特別限制，可以適當(dāng)?shù)夭捎靡酝拇呋瘎拥暮穸取?/p>

(2)蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法：

本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體可以用以下的方法來制造。即，本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體可以通過具有蜂窩燒成體制作工序、端面研磨工序和催化劑擔(dān)載工序的方法來制造。蜂窩燒成體制作工序是制作蜂窩燒成體的工序。端面研磨工序是用磨石、金屬絲網(wǎng)對在蜂窩燒成體制作工序中制作的蜂窩燒成體的端面進行研磨來得到缺口蜂窩燒成體的工序。催化劑擔(dān)載工序是使催化劑擔(dān)載于缺口蜂窩燒成體的隔壁的表面，從而得到蜂窩結(jié)構(gòu)體的工序。需說明的是，“蜂窩燒成體”具有劃分形成多個孔格的多孔質(zhì)的多個隔壁、以及一個隔壁與其他隔壁交匯的交點部，所述孔格從作為一側(cè)端面的流入端面延伸至作為另一側(cè)端面的流出端面并成為流體的流路。

以下，對于本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，對每個工序進行說明。

(2-1)蜂窩燒成體制作工序：

蜂窩燒成體制作工序是制作蜂窩燒成體的工序，所述蜂窩燒成體具備將陶瓷原料燒成而形成的多孔質(zhì)的隔壁。制作蜂窩燒成體的方法沒有特別限定，可以采用以往公知的方法。具體而言，該蜂窩燒成體制作工序具有成形工序和燒成工序。

(2-1-1)成形工序：

首先，在成形工序中，將含有陶瓷原料的陶瓷成形原料成形，形成具有劃分形成成為流體流路的多個孔格的隔壁的蜂窩成形體。

作為陶瓷成形原料中含有的陶瓷原料，優(yōu)選從由堇青石化原料、堇青石、碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、莫來石、鈦酸鋁組成的組中選擇的至少1種。需說明的是，堇青石化原料是指配合成化學(xué)組成落入二氧化硅42～56質(zhì)量％、氧化鋁30～45質(zhì)量％、氧化鎂12～16質(zhì)量％的范圍的陶瓷原料。而且，堇青石化原料經(jīng)過燒成而成為堇青石。

此外，陶瓷成形原料還可以在上述陶瓷原料中混合分散介質(zhì)、有機粘合劑、無機粘合劑、造孔材、表面活性劑等來調(diào)制。各原料的組成比沒有特別限制，優(yōu)選按照所要制作的蜂窩結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等設(shè)定組成比。

在將陶瓷成形原料成形時，首先，將陶瓷成形原料混煉而制成坯土，將所得的坯土成形為蜂窩形狀。作為將陶瓷成形原料混煉而形成坯土的方法，可以列舉例如使用捏合機、真空練泥機等的方法。作為將坯土成形而形成蜂窩成形體的方法，可以列舉例如使用擠出成形、注射成形等公知的成形方法。具體而言，作為合適的例子，可以列舉使用具有所希望的孔格形狀、隔壁厚度、孔格密度的金屬模具來進行擠出成形，形成蜂窩成形體的方法等。作為金屬模具的材質(zhì)，優(yōu)選難以磨損的超硬合金。

作為蜂窩成形體的形狀，可以列舉圓柱狀、端面為橢圓形的柱狀、端面為“正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、八邊形等”的多棱柱狀等。

此外，在上述成形后，還可以將所得的蜂窩成形體進行干燥。干燥方法沒有特別限定。可以列舉例如熱風(fēng)干燥、微波干燥、高頻干燥、減壓干燥、真空干燥、冷凍干燥等。其中，優(yōu)選單獨進行高頻干燥、微波干燥或熱風(fēng)干燥，或?qū)⑺鼈冞M行組合。

(2-1-2)燒成工序：

接著，將蜂窩成形體燒成而制作蜂窩燒成體。蜂窩成形體的燒成(正式燒成)是為了使構(gòu)成預(yù)燒后的蜂窩成形體的成形原料燒結(jié)而致密化以確保規(guī)定強度而進行的。燒成條件(溫度、時間、氣氛等)根據(jù)成形原料的種類不同而不同，因而只要根據(jù)其種類選擇適當(dāng)?shù)臈l件即可。例如，使用堇青石化原料時，燒成溫度優(yōu)選為1410～1440℃。此外，關(guān)于燒成時間，作為在最高溫度下的保持時間，優(yōu)選為4～8小時。作為進行預(yù)燒、正式燒成的裝置，可以使用電爐、燃氣爐等。

(2-2)端面研磨工序：

端面研磨工序是使用磨石、金屬絲網(wǎng)對蜂窩燒成體的端面進行研磨從而得到缺口蜂窩燒成體的工序。作為磨石，可以使用例如#120～#1000的磨石等。利用磨石進行研磨的方法，可以合適地采用在隔壁的端部能形成凹狀部的方法。例如，使磨石的研磨部以尤其與蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁接觸的方式對蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面進行強烈研磨，從而可以在隔壁的端部形成凹狀部。此時，作為移動磨石的方向，沒有特別限制，優(yōu)選為沿著隔壁的厚度方向(相對于隔壁的壁面成90°的方向)的方向。具體而言，在與孔格的延伸方向正交的截面上的孔格的形狀形成為四邊形孔格的蜂窩結(jié)構(gòu)體時，優(yōu)選從對置的隔壁的一方向著另一方，單方向或來回移動磨石。形成四邊形孔格的蜂窩結(jié)構(gòu)體，由于存在2對相對的隔壁，優(yōu)選分別從對置的隔壁的一方向著另一方移動磨石。

(2-3)催化劑擔(dān)載工序：

本工序是在缺口蜂窩燒成體的隔壁的表面擔(dān)載催化劑，得到蜂窩結(jié)構(gòu)體的工序。使催化劑擔(dān)載在缺口蜂窩燒成體上的方法，可以適當(dāng)?shù)夭捎靡酝姆椒ā?/p>

作為所擔(dān)載的催化劑，可列舉scr催化劑等。

(2-4)其他的工序：

還可以在進行了端面研磨工序而得到的缺口蜂窩燒成體的外周，涂布外周涂覆材以形成外周涂覆層。通過形成外周涂覆層，可以防止對蜂窩結(jié)構(gòu)體施加外力時蜂窩結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)缺損。

作為外周涂覆材，可以列舉在無機纖維、硅膠、粘土、sic粒子等無機原料中加入有機粘合劑、發(fā)泡樹脂、分散劑等添加材，并加入水來進行混煉所得到的材料。涂布外周涂覆材的方法，可以列舉一邊使“切削后的蜂窩燒成體”在滑輪上旋轉(zhuǎn)一邊用橡膠刮刀等進行涂布的方法等。

實施例

以下，通過實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。

(實施例1)

首先，使用含有陶瓷原料的成形原料，調(diào)制用于成形蜂窩成形體的坯土。作為陶瓷原料，使用堇青石化原料。在堇青石化原料中添加分散介質(zhì)、有機粘合劑、分散劑、造孔材，調(diào)制成形用的坯土。分散介質(zhì)的添加量相對于堇青石化原料100質(zhì)量份為50質(zhì)量份。有機粘合劑的添加量相對于堇青石化原料100質(zhì)量份為5質(zhì)量份。造孔材的添加量相對于堇青石化原料100質(zhì)量份為5質(zhì)量份。使用捏合機將所得的陶瓷成形原料進行混煉，得到坯土。

接著，使用真空擠出成形機將所得的坯土擠出成形，得到蜂窩成形體。

接著，在通過高頻感應(yīng)對所得的蜂窩成形體加熱干燥后，使用熱風(fēng)干燥機在120℃干燥2小時。然后，在1400℃燒成8小時，得到圓柱狀的蜂窩燒成體。

接著，使用#400磨石對所得的蜂窩燒成體的端面進行研磨，在一部分的隔壁的端部形成凹狀部，得到具有缺口隔壁的缺口蜂窩燒成體。在用磨石進行研磨時，相對于隔壁的壁面沿著90°的方向移動磨石。

接著，使催化劑擔(dān)載在所得的缺口蜂窩燒成體的隔壁的表面，制作蜂窩結(jié)構(gòu)體。催化劑種是銅沸石，催化劑的量為120g/l。

所得的蜂窩結(jié)構(gòu)體的與孔格的延伸方向正交的截面為直徑330.2mm的圓形。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)體在孔格的延伸方向上的長度為152.4mm。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格密度為62個/cm²，隔壁的厚度為110μm。蜂窩結(jié)構(gòu)體的各測定值如表1所示。

表1

此外，缺口隔壁的凹狀部(參照圖4)的寬度為0.40mm，深度d為0.20mm。需說明的是，凹狀部的寬度和深度設(shè)為如下的值，在蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面上沿著十字方向任意選擇40個任意的缺口隔壁，算出其平均值得到的值。

對于所得的蜂窩結(jié)構(gòu)體，按照如下所示的方法進行“凈化率”和“等靜壓強度”的各項評價。結(jié)果示于表1。

[凈化率]

首先，在蜂窩結(jié)構(gòu)體中流過含有nox的試驗用氣體。然后，用氣體分析儀分析從該蜂窩結(jié)構(gòu)體排出的氣體的nox量。

將流入蜂窩結(jié)構(gòu)體的試驗用氣體的溫度設(shè)為200℃。需說明的是，蜂窩結(jié)構(gòu)體以及試驗用氣體通過加熱器來進行溫度調(diào)整。加熱器使用紅外線聚焦?fàn)t。試驗用氣體使用在氮氣中混合了二氧化碳5體積％、氧氣14體積％、一氧化氮350ppm(體積基準(zhǔn))、氨氣350ppm(體積基準(zhǔn))和水10體積％而得的氣體。關(guān)于該試驗用氣體，分別準(zhǔn)備水以及將其他氣體混合而成的混合氣體，在進行試驗時在配管中將二者混合來使用。氣體分析儀使用“horiba公司制造的mexa9100egr”。此外，試驗用氣體流入蜂窩結(jié)構(gòu)體時的空間速度為100000(小時^-1)。

“nox凈化率”是如下的值，即從試驗用氣體的nox量減去從蜂窩結(jié)構(gòu)體排出的氣體的nox量，并將所得的值除以試驗用氣體的nox量再乘以100而得的值。凈化性能的評價中，相對于基準(zhǔn)蜂窩催化劑體的nox凈化率，nox凈化率提高20％以上時，記為“a”。nox凈化率提高10％以上但小于20％時，記為“b”。nox凈化率提高5％以上但小于10％時，記為“c”。nox凈化率提高0％以上但小于5％時或nox凈化率下降時，記為“d”。對于凈化性能的評價，a～c時評價為合格、d時評價為不合格。需說明的是，“相對于基準(zhǔn)蜂窩催化劑體的nox凈化率，nox凈化率提高20％以上時”是指從算出的nox凈化率減去基準(zhǔn)蜂窩催化劑體的nox凈化率所得的值為20％以上。即，在算出的nox凈化率為61％、基準(zhǔn)蜂窩催化劑體的nox凈化率為50％的情況下，提高的值是從61％中減去50％所得的值即11％。而且，這種情形下的評價為“b”。

[等靜壓強度]

等靜壓強度的測定是基于社團法人汽車技術(shù)會發(fā)行的汽車標(biāo)準(zhǔn)(jaso標(biāo)準(zhǔn))的m505-87中規(guī)定的等靜壓破壞強度試驗來進行的。等靜壓破壞強度試驗是在橡膠的筒狀容器中放入蜂窩結(jié)構(gòu)體，蓋上鋁制板，在水中進行等方加壓壓縮的試驗。

即，等靜壓破壞強度試驗是模擬在罐體中把持蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面時的壓縮負荷加重的試驗。通過該等靜壓破壞強度試驗測定的等靜壓強度用蜂窩結(jié)構(gòu)體破壞時的加壓壓力值(mpa)表示。

等靜壓強度為1.0mpa以上時，記為“ok”(合格)，小于1.0mpa時，記為“ng”(不合格)。

表2

表3

表4

表3、表4中，“凹部寬度”表示缺口隔壁上所形成的凹狀部在端面上延伸的方向上的長度(圖4中，用符號“w”表示的方向的凹狀部的長度)?！翱赘耖g距”表示端面上相鄰的交點部的中心之間的距離(基準(zhǔn)長度)l(參照圖4)?！鞍疾可疃取北硎景紶畈康纳疃?即，從形成有凹狀部一側(cè)的端面至最遠位置的距離)d(參照圖4)?！鞍疾勘嚷省北硎救扛舯谥械娜笨诟舯诘谋壤?％)。

(實施例2～59、比較例1～11)

除了如表1、表2所示那樣變更條件以外，與實施例1同樣地操作，得到蜂窩結(jié)構(gòu)體。對于所得的蜂窩結(jié)構(gòu)體，進行“凈化率”和“等靜壓強度”的各項評價。結(jié)果示于表3、表4。

由表3、表4可知，實施例1～59的蜂窩結(jié)構(gòu)體與比較例1～11的蜂窩結(jié)構(gòu)體相比，提高了nox的凈化性能。此外可知，即使為了提高凈化性能而在蜂窩結(jié)構(gòu)體的至少一側(cè)端面上存在本發(fā)明所規(guī)定的范圍的缺口，蜂窩結(jié)構(gòu)體的等靜壓強度也能維持在實用上的下限值即1.0mpa。

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性

本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體能夠合適地作為凈化汽車等的廢氣的過濾器來利用。