CN109967133B - 蜂窝结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蜂窝结构体，其具有单元壁，内部单元，外部单元和边界分隔壁。内部单元布置在高单元密度区域中且外部单元布置在低单元密度区域中。高单元密度区域的单元密度高于低单元密度区域的单元密度。在单元壁彼此交叉的第一交叉部分处形成单元增强部分。在单元壁和边界分隔壁彼此交叉的第二交叉部分处形成边界增强部分。所述蜂窝结构体满足Sb>Sc的关系，其中Sb表示全部边界增强部分的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分的横截面积的平均值。

Description

蜂窝结构体
技术领域
本发明涉及由不同的单元(cell)密度区域和边界分隔壁组成的蜂窝结构体，其中，该边界分隔壁将不同的单元密度区域彼此分开。
背景技术
蜂窝结构体是已知的并用作催化剂载体以净化由燃料燃烧产生并从内燃机排出的废气。这种蜂窝结构体具有单元壁和多个单元。每个单元具有通道形状，废气通过该通道流动。在垂直于蜂窝结构体纵向的蜂窝结构体的横截面中单元壁被布置成网格(lattice)状。多个单元中的每一个都被单元壁包围。
这种蜂窝结构体安装在与内燃机连接的排气管上。当高温废气在蜂窝结构体的单元中流动的时候，由于高温废气，单元壁的温度将会升高。当负载在单元壁上的催化剂被高温单元壁激活的时候，催化剂将有害成分从废气中除去，从而净化废气。
近来，已经研究和开发了一种具有新型改进结构的蜂窝结构体，其中布置了彼此具有不同单元密度的单元密度区域，并且相邻的单元密度区域被边界单元部分分开。例如，蜂窝结构体具有中心单元密度区域和具有不同单元密度的外周单元密度区域，并且通过边界分隔壁将中心单元密度区域与外周单元密度区域分开。
专利文献1，日本专利公开号2017-60902公开了一种具有如下结构的蜂窝结构体，在该结构中，在围绕边界单元壁的单元的特定交叉部分处形成增强部分。蜂窝结构体的这一结构阻止了压力损失的降低，并且在不增加蜂窝结构体总重量的情况下增加了蜂窝结构体抵抗外力的强度。
然而，在先前描述的专利文献1中公开的蜂窝结构体的传统结构具有第一特定区域和第二特定区域。在第一特定区域中，在边界分隔壁和相邻单元壁之间的特定交叉处没有形成增强部分。在第二特定区域中，形成厚度不足的增强部分。当与远离边界分隔壁(即没有连接到边界隔断壁)形成的相邻单元壁之间的交叉部分处的刚度相比的时候，这降低了在第一特定区域和第二特定区域中与边界分隔壁相邻形成的特定交叉部分处的刚度。
当由于快速温度变化而在具有前述传统结构的蜂窝结构体中产生热应力时，可能出现以下情况：所产生的热应力集中在第一特定区域和第二个特定领域中具有低刚度的特定交叉部分。
通常，进行排放控制以便防止催化剂温度升高超过特定温度，同时考虑催化剂的耐热性能，这是因为废气在排气管中流动，其中中心部分的废气流速高于其外周部分的废气流速。
然而，由于在改进蜂窝结构体耐热性能的持续技术开发，可以在高温下使用具有这种催化剂的蜂窝结构体。这导致蜂窝结构体内部温度的快速变化，并且在蜂窝结构体中产生大量热应力。因此，希望蜂窝结构体具有进一步改进的耐热性能。
发明内容
因此，希望提供一种含有边界分隔壁并具有优异耐热性能的蜂窝结构体。
一个示例性实施方式提供了一种蜂窝结构体，其具有表皮部分，单元壁，单元，边界分隔壁，单元增强部分和边界增强部分。表皮部分具有圆柱形的形状。单元壁将表皮部分的内部区域分隔成单元。单元由单元壁包围并沿蜂窝结构体的轴向延伸而形成。圆柱形的边界分隔壁沿着蜂窝结构体的轴向形成，通过该边界分隔壁将单元分成内部单元和外部单元。内部单元布置在高单元密度区域中。外部单元布置在低单元密度区域中。高单元密度区域的单元密度高于低单元密度区域的单元密度。高单元密度区域包含蜂窝结构体的中心轴线。当在垂直于蜂窝结构体轴向的蜂窝结构体横截面积中进行观察时，低单元密度区域通过边界分隔壁与高单元密度区域分开。在具有前述结构的蜂窝结构体中，在单元壁彼此交叉的第一交叉部分处形成单元增强部分。在单元壁和边界分隔壁彼此交叉的第二交叉部分处形成边界增强部分。特别地，满足Sb>Sc的关系，其中在垂直于蜂窝结构体轴向的横截面内，Sb表示全部边界增强部分的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分的横截面积的平均值。
具有前述结构的蜂窝结构体满足Sb>Sc的关系。也就是说，当在垂直于蜂窝结构体轴向的横截面上观察时，在第二交叉部分处形成的全部边界增强部分的横截面积的平均值Sb大于在第二交叉部分处形成的全部单元增强部分的横截面积的平均值Sc。这一改进的结构使得边界分隔壁的刚度可以大于不与边界分隔壁相邻的单元壁的刚度。因此，这一结构使得可以抑制热应力集中在边界分隔壁上，并且将热应力从边界分隔壁移动到未布置在边界分隔壁附近的单元壁上。
因此，即使在蜂窝结构体中发生快速的温度变化，对于具有改进结构的蜂窝结构体，也可以抑制在边界分隔壁附近产生缺陷。本发明提供了一种具有优异耐热性能的具有边界分隔壁的蜂窝结构体。
附图说明
将参考附图以示例的方式描述本发明优选的非限制性实施方式，其中：
图1是示出根据本发明第一示例性实施方式的蜂窝结构体的透视图；
图2是示出根据本发明第一示例性实施方式的图1所示的蜂窝结构体的放大的截面图；
图3是示出根据本发明第一示例性实施方式的蜂窝结构体中边界分隔壁5周围区域的放大的截面图；
图4是示出根据本发明第一示例性实施方式的蜂窝结构体中单元壁彼此交叉处的第一交叉部分的放大的截面图；
图5是示出根据本发明第一示例性实施方式的蜂窝结构体中单元壁和边界分隔壁彼此交叉处的第二交叉部分的放大的截面图；
图6是示出根据本发明第二示例性实施方式的蜂窝结构体中边界分隔壁周围区域的放大的截面图；
图7是示出根据本发明第二示例性实施方式的蜂窝结构体中单元壁彼此交叉处的第一交叉部分的放大的截面图。
图8是示出根据本发明第二示例性实施方式的蜂窝结构体中单元壁和边界分隔壁彼此交叉处的第二交叉部分的放大的截面图。
图9是示出根据本发明第三示例性实施方式的蜂窝结构体中单元壁彼此交叉处的第一交叉部分的放大的截面图；
图10是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体中的边界分隔壁周围边界区域的放大的截面图。
图11是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体中单元壁彼此交叉处的第一交叉部分的放大的截面图；
图12是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体中单元壁和边界分隔壁彼此交叉处的第二交叉部分的放大的截面图；以及
图13是示出催化剂转化器的截面图，其中布置了测试样品和对比样品中的每一个。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的各种实施方式。在各种实施方式的以下描述中，贯穿几个附图，相同的附图标记或数字表示相同或等同的组成部分。
第一示例性实施方式
参照图1至图5，给出根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体的描述。
图1是示出根据本发明第一示例性实施方式的蜂窝结构体1的透视图。图2是示出图1中所示蜂窝结构体1的放大的截面图。图3是示出图1所示的根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1中边界分隔壁5周围区域的放大的截面图。
如图1、图2和图3所示，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有表皮部分2，单元壁3，单元4，边界分隔壁5，单元增强部分315和边界增强部分515。蜂窝结构体1由多孔陶瓷制成，并且具有整体结构(monolithic structure)，其中表皮部分2，单元壁3，单元4，边界分隔壁5，单元增强部分315和边界增强部分515一体形成。
例如，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1由多孔陶瓷(如堇青石，碳化硅(SiC)，钛酸铝，二氧化铈-氧化锆固溶体，氧化铝，莫来石等)制成。从低热膨胀和优异耐热性能的角度来看，优选使用堇青石用以制造蜂窝结构体1。
根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1用作能够在其中负载催化剂的催化剂载体。例如，当从内燃机排出的废气通过蜂窝结构体1时，负载在蜂窝结构体1中的催化剂除去废气中的有害成分，并且净化废气。
如图1和图2所示，表皮部分2具有圆柱形的形状。表皮部分2可以具有另一轮廓形状。例如，表皮部分2可以具有圆柱形管，矩形管，五边形管，六边形管，八边形管等中的一种。优选地，表皮部分2具有圆柱形管。该圆柱形管使得可以显著分散施加到蜂窝结构体1的外部应力。例如，圆柱形管的结构防止蜂窝结构体1在蜂窝结构体1组装到汽车催化转化器的制造过程中的装罐步骤中的破裂。
在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1的横截面中，该横截面与蜂窝结构体1的纵向方向(即轴向方向X(参见图1))垂直，单元4被单元壁3(或分隔壁)包围。单元4以网格图案布置在蜂窝结构体1的横截面中。在蜂窝结构体1的横截面中，单元4可以具有另一种布置图案。
图4是示出根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1中单元壁3彼此交叉处的第一交叉部分33的放大的截面图。图5是示出根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1中单元壁3和边界分隔壁5彼此交叉处的第二交叉部分51的放大的截面图。
图1至图5示出了单元壁3，通过该单元壁，每个单元4形成四边形的网格图案，使得每个单元4的横截面具有四个边的多边形。可以接受的是将单元壁3布置成多边形网格图案，例如三角形网格图案，六边形网格图案，八边形网格图案。从废气的流动阻力和蜂窝结构体强度的角度来看，优选地将单元壁3布置成四边形的网格图案或六边形的网格图案，并且更优选地将单元壁3布置成四边形的网格图案。
每个单元4由单元壁3包围，并且沿着表皮部分2的轴向X(即蜂窝结构体1的轴向X)延伸。每个单元4的纵向与蜂窝结构体1的轴向X平行。
圆柱形的表皮部分2的轴向X与具有圆柱形的蜂窝结构体1的轴向X相一致。可接受的是，在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面中，每个单元4具有任何形状。每个单元4可以具有矩形形状，五边形形状，六边形形状，八边形形状等。
根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有形成在两个不同单元密度区域中的单元4。
如图2所示，蜂窝结构体1具有高单元密度区域410和低单元密度区域420。高单元密度区域410形成在蜂窝结构体1中的表皮部分2的围绕中心轴线O的中心区域。在高单元密度区域410中形成的单元4被称为内部单元41。
低单元密度区域420形成在蜂窝结构体1中的高细胞密度区域410外侧的外周区域。将单元4布置在具有比高单元密度区域410的单元密度更低的单元密度的低单元密度区域420中。在低单元密度区域420中形成的单元4被称为外部单元42。
如图1，图2和图3所示，高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个可以分别具有恒定的单元密度。另一方面，高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个可以具有在其中逐渐改变的可变单元密度。
可以改变高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个的单元密度，使得单元密度在垂直蜂窝结构体1的轴向X的横截面中从中心点O1至表皮部分2逐渐减小。在这一结构中，高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个在其中具有平均单元密度。从维持蜂窝结构体1必要强度的角度来看，优选地，高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个在其中具有恒定的单元密度，如图1，图2和图3所示。
图2示出了蜂窝结构体1的横截面中的四分之一，其中中心轴线O从中心点O1朝向与图2的纸张正交的方向延伸。
如图1，图2和图3所示，单元壁3由内部单元壁31和外部单元壁32组成。例如，可以形成内部单元壁31(形成内部单元41)和形成外部单元壁32(形成外部单元42)，使得外部单元壁32在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面中相对于内部单元壁31倾斜约45度(45°)。根据目的，可以接受的是，形成内部单元壁31和外部单元壁32，使得外部单元壁32相对于内部单元壁31以所需角度倾斜。
通过边界分隔壁5将高单元密度区域410与低单元密度区域420分开。边界分隔壁5具有圆柱形的形状。然而，本发明的原理不受边界分隔壁5形状的限制。可以接受的是，边界分隔壁5具有圆柱形管，矩形管，五边形管，六边形管，八边形管等中的一种。优选地，边界分隔壁5具有圆柱形管的形状。边界分隔壁5圆柱形管形状的这一结构使得可以防止蜂窝结构体1在制造过程的装罐步骤中破裂。
在相邻单元壁3彼此交叉的第一交叉部分33处形成单元增强部分315。相邻单元壁3之间的这一增强部分315被称之为单元增强部分315。没有必要在单元壁3彼此交叉的所有第一交叉部分33处形成单元增强部分315。换句话说，可以形成在没有单元增强部分315形成的交叉部分33。然而，优选在单元壁3之间的所有第一交叉部分33处形成单元增强部分315。这一优选结构使得可以显著提高耐热性能和蜂窝结构体的强度。
此外，还在相邻的单元壁3和边界分隔壁51彼此交叉的第二交叉部分51处形成边界增强部分515。在相邻的单元壁3和边界分隔壁5之间的这一边界增强部分515被称为边界增强部分515。类似于单元壁3彼此交叉处的第一交叉部分33，不必在单元壁3和边界分隔壁5彼此交叉的所有第二交叉部分51处形成边界增强部分515。换句话说，可以形成没有边界增强部分515的交叉部分。优选地，在单元壁3和边界分隔壁5之间的所有第二交叉部分51处形成边界增强部分515。这一优选结构使得可以显著提高蜂窝结构体的耐热性能和强度。
此外，尽管在单元壁3和边界分隔壁5之间的第二交叉部分51处形成边界增强部分515，但可接受的是，由于第二交叉部分51增加的厚度，形成延伸到相邻内部单元壁31之间内部交叉部分331和延伸到相邻外部单元壁32之间外部交叉部分332的边界增强部分515。
图4示出了具有四个单元增强部分315的第一交叉部分33，在连接在一起的相邻单元壁3处具有宽而厚的部分。图5示出了具有五个边界增强部分515的第二交叉部分51，在连接在一起的相邻单元壁3和边界分隔壁5处具有宽而更厚的部分。由于单元增强部分315和边界增强部分515中的每一个都具有宽而厚的部分，因此当与没有单元增强部分315和边界增强部分515的那些蜂窝结构体相比的时候，这使得可以提高蜂窝结构体的耐热性能和强度。
图4中所示的每个灰色区域对应于单元增强部分315。在四个单元4中每一个的拐角处形成单元增强部分315，这四个单元在第一交叉部分33以网格形式进行布置。单元增强部分315从各单元壁3的延长线L1向第一交叉部分33的外侧突出。单元增强部分315对应于在具有线形的每个单元壁3的轮廓外侧处形成的区域。
类似于单元增强部分315，图5中所示的每个灰色区域对应于边界增强部分515。在连接到第二交叉部分51(包括边界分隔壁5)的每个单元4的拐角处形成边界增强部分515。边界增强部分515从每个单元壁3的延长线L1和边界分隔壁5的延长线L2朝向第二交叉部分51的外侧突出。边界增强部分515对应于在每个单元壁3的边界线的外侧和具有线形的边界分隔壁5的轮廓的外侧形成的区域。
单元壁3的延长线L1是沿单元壁3的轮廓延伸的虚拟线。类似于延长线L1，边界分隔壁5的延长线L2是沿边界分隔壁5的轮廓延伸的虚拟线。
如图3，图4和图5所示，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1满足Sb>Sc的关系，其中在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面内，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
当Sb≤Sc时，第二交叉部分51的刚度小于第一交叉部分33的刚度，其中仅单元壁3在第一交叉部分33处彼此交叉，而单元壁3和边界分隔壁5都在第二交叉部分51处彼此交叉。结果是，由于快速温度变化而具有弱刚性的围绕边界分隔壁5的区域处的热应力集中，这一结构使得可能导致蜂窝结构体破裂的缺点。
可以接受的是，测量在蜂窝结构体的轴向方向X上在其端面的边界增强部分515和单元增强部分315中每一个的横截面积，因为垂直于蜂窝结构体轴向X的横截面的形状基本上等于蜂窝结构体端面的形状。通常，使用图像测量装置，对单元增强部分315和边界增强部分515的面积进行测量。具体地，拾取蜂窝结构体的端面和/或横截面的图像，并且测量所拾取图像上的单元增强部分315和边界增强部分515中每一个的面积。
如图3所示，单元增强部分315具有内部单元增强部分315a和外部单元增强部分315b。内部单元增强部分315a形成在形成内部单元41的内部单元壁31彼此交叉的内部交叉部分331处，并且布置在高单元密度区域410中。外部单元增强部分315b形成在形成外部单元42的外部单元壁42彼此交叉的外部交叉部分332处，并且布置在低单元密度区域420中。
在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1的结构中，优选地，满足Sb>So≥Si的关系，其中在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面中，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分315b的横截面积的平均值，Si表示全部内部单元增强部分315a的横截面积的平均值。
先前描述的蜂窝结构体1的结构满足(a)>(b)>(c)的关系，其中
(a)表示在单元壁3(内部单元壁31或外部单元壁32)和边界分隔壁5彼此交叉的第二交叉部分51处的刚度，
(b)表示在形成外部单元42的外部单元壁32彼此交叉的外部交叉部分332处的刚度，和
(c)表示在形成内部单元41的内部单元壁31彼此交叉的内部交叉部分331处的刚度。
结果是，热应力容易集中在形成具有低刚度的内部单元41的内部单元壁31处。然而，在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1的结构中，由于在具有高单元密度的高单元密度区域410中形成内部单元41，内部单元41可以具有对热应力的耐久性。
由于热应力更集中在形成具有优异耐热性能的内部单元41的内部单元壁31处，可以防止蜂窝结构体1破裂并在蜂窝结构体1中产生裂缝。
从更能改进耐热性能的角度出发，更优选地，蜂窝结构体1具有满足Sb>So>Si关系的结构。
另一方面，当过度增加单元增强部分315的厚度以增强刚性时，蜂窝结构体1的热容量增加。这一结构防止蜂窝结构体1的温度容易升高，并且降低净化废气的蜂窝结构体1的净化性能。也就是说，这种结构劣化了排放控制。从提高排放控制的角度出发，外部单元增强部分315b优选满足So≤0.015mm2的关系，更优选满足So≤0.01mm2的关系，最优选满足So≤0.008mm2的关系。
此外，内部单元增强部分315a优选满足Si≤0.01mm2的关系，更优选满足Si≤0.008mm2的关系，最优选满足Si≤0.004mm2的关系。
当边界增强部分515的横截面积增加时，在蜂窝结构体1负载催化剂的负载步骤期间，催化剂浆料容易堵塞在由边界增强部分515和与这一边界分隔壁515相邻布置的单元壁3所包围的单元4中。这增加了未用于废气净化的催化剂总量。为了避免这一缺点，边界增强部分515优选满足Sb≤0.02mm2的关系，更优选满足Sb≤0.015mm2的关系，进一步优选满足Sb≤0.01mm2的关系，最优选满足Sb≤0.008mm2的关系。
本发明不限制单元增强部分315和边界增强部分515中每一个的形状。如图3，图4和图5所示，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面上可以具有多边形形状，如三角形，矩形，五边形等，或切口形状(cutout shape)(或倒角形状(chamfer shape))。
通过在垂直于蜂窝结构体1轴向的方向上调节其倾斜长度和角度，可以调节前述具有切口形状或多边形形状的单元增强部分315和边界增强部分515中每一个的横截面积。
如将在第二示例性实施方式中说明的那样，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个可以具有内凹曲面(inner recessed and curved surface)的形状(即向内的曲面形状(inwardly curved surface shape))，或者单元增强部分315和边界增强部分515可以具有矩形形状(或倒角形状)和内凹曲面的形状(或向内的曲面形状)的组合。
图4示出了在第一交叉部分33处形成的单元增强部分315具有不同形状的结构。然而，可以接受的是，在高单元密度区域410和低单元密度区域420中每一个中形成的单元增强部分315具有相同的形状。这使得可以容易地制造用于制造蜂窝结构体1的金属模具。由于在挤出成型步骤中抑制原料土的进料速度，这进一步使得可以在蜂窝结构体1的制造中的挤出成型步骤期间抑制单元变形。
此外，形成在高单元密度区域410中的内部单元增强部分315a和形成在低单元密度区域420中的外部单元增强部分315b可以具有不同的形状。此外，可以接受的是，在高单元密度区域410中形成的单元增强部分315(即内部单元增强部分315a)具有不同的形状，并且在低单元密度区域420中形成的单元增强部分315(即外部单元增强部分315b)可以具有不同的形状。
优选地，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有矩形形状(或倒角形状)和内凹曲面的形状(下文中，称为“向内的曲面形状“)中的至少一种。这一结构使得可以缓和热应力不被集中到第一交叉部分33和第二交叉部分51，并且根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有改进的耐热性能。
优选地，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有Tb≥To≥Ti的关系，其中Ti表示形成内部单元41的内部单元壁31的厚度，To表示形成外部单元42的外部单元壁32的厚度，Tb表示边界分隔壁5的厚度。蜂窝结构体1的这一结构使得可以提高净化废气的废气净化能力。为了进一步提高废气净化能力，更优选地，蜂窝结构体1具有Tb>To>Ti的关系。
例如，可以将内部单元壁31和外部单元壁32中每一个的厚度调节在40μm至160μm的范围内。可以将边界分隔壁5的厚度调节在30μm至1000μm的范围内。
由于减小了内部单元壁31、外部单元壁32和边界分隔壁5中每一个的厚度，从而降低了蜂窝结构体1的强度。
另一方面，可能存在如下问题：当减小内部单元壁31、外部单元壁32和边界分隔壁5中每一个的厚度时，减小了排放控制。
优选地，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1满足在0.85至0.43范围内的Do/Di的关系，其中Di表示内部单元41的单元密度，Do表示外部单元42的单元密度。这一结构使得可以提供在蜂窝结构体1中流动的废气的最佳气流。换句话说，可以提供具有净化废气的高净化能力和低压力损失的蜂窝结构体1。例如，可以将外部单元42的单元密度Do调节在30个单元/cm2至150个单元/cm2的范围内。
单元密度定义为每单位面积cm2的单元4的数量。具体地，当单位面积cm2是由形成单元4的每个单元壁3的中心线围绕的区域时，可以计算单位面积中的单元4的数量。单元4的计算数量表示为单元密度。
可以接受的是，将根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1形成为整体。也可以接受的是，连接多个区段以形成根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1。优选的是，将根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1制造成整体。这一结构使得可以避免通过其将区段连接形成蜂窝结构体1的多个连接部分，并且可以减少蜂窝结构体1的压力损失。
例如，可以将根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1应用于具有能够净化废气的催化剂的催化剂转化器。在本申请中，催化剂负载在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1的单元壁3等的表面上，以除去颗粒物质，即废气中含有的有害成分。因此由内燃机排出的废气由催化剂转换器进行净化。根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有10％至70％的孔隙率。此外，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有不小于2μm的平均尺寸(孔径)。
可以使用一种或多种贵金属(如铂(Pt)，钯(Pd)或铑(Rh))作为催化剂负载在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1中。在根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1中，这种催化剂被负载在具有多孔结构的单元壁3的表面。此外，催化剂、氧化铝、作为助催化剂或促进剂的二氧化铈一起负载在单元壁3上。
一种通过单元壁3负载催化剂的方法。例如，将具有蜂窝结构的生坯成型体浸入含有催化剂的浆料中，并且将具有浆料的生坯成型体加热以制造蜂窝结构体1。这一方法使得可以在蜂窝结构体1中负载催化剂。
现在给出根据第一示例性实施方式的由堇青石制成的蜂窝结构体1的制造方法的描述。可以接受的是，使用其他材料代替使用这种堇青石从而制造蜂窝结构体1。
首先，将高岭土，熔化二氧化硅(或熔融二氧化硅)，氢氧化铝，氧化铝，滑石，碳颗粒等混合在一起，以制备原料粉末。作为堇青石的原料粉末具有如下的化学组成：45％至55％的SiO2，33％至42％的Al2O3，12％至18％的MgO。在具有堇青石化学组成的原料粉末中加入水，粘合剂等以制造陶瓷原料。
通过使用挤出和模塑的金属模具，将生产的陶瓷原料挤出并模塑以制备具有蜂窝结构的生坯模塑体。挤出和模塑模具具有狭缝，该狭缝对应于蜂窝结构体1中的单元壁3的布置图案。
通过使用微波干燥器干燥生坯模塑体以制备蜂窝模塑体。将蜂窝模塑体切割成特定长度的多个切割体。在1390℃至1430℃范围内的高温下烧制切割体，以制备图1，图2和图3所示的根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1。
可以使用具有狭缝结构的金属模具(未示出)，该狭缝结构对应于蜂窝结构体1中的单元壁3的布置。例如，可以通过使用放电加工机、，激光加工机或切片机等形成金属模具的狭缝结构。在该步骤中，也可以通过使用放电加工机、激光加工机或切片机等在金属模具中形成狭缝，该狭缝对应于单元增强部分315和边界增强部分515的布置。通过使用激光加工方法，放电加工方法，流体抛光方法等，还可以在金属模具中形成与蜂窝结构体1中的单元增强部分315和边界增强部分515的布置相对应的狭缝。
如前所述，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有满足Sb>Sc关系的改进结构，其中在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面中，Sb表示边界增强部分515的横截面积的平均值，而Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
也就是说，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有改进的结构，其中在第二交叉部分51处形成的边界增强部分515的横截面积的平均值大于在第一交叉部分33处形成的单元增强部分315的横截面积的平均值。这一改进的结构使得可以提供边界分隔壁5，该边界分隔壁5具有比不与边界分隔壁5相邻的单元壁3的刚度更大的刚度。也就是说，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1具有满足如下关系的改进结构：边界增强部分515的刚度大于单元增强部分315的刚度(即，边界增强部分515的刚度>单元增强部分315的刚度)。
这一结构使得可以分散来自边界分隔壁5的应力，并且没有布置在边界分隔壁5附近的具有相对高的强度的单元壁3可以承受应力。结果是，根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有拥有优异耐热性能的边界分隔壁5。
如前所述，本发明提供了根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1，其具有边界分隔壁和拥有优异的耐热性能。
第二示例性实施方式
参照图6、图7和图8，给出根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1的描述。
图6是示出根据本发明第二示例性实施方式的蜂窝结构体1中围绕边界分隔壁5的区域的放大的截面图。图7是示出根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1中内部单元壁31彼此交叉处的第一交叉部分33的放大的截面图。图8是示出根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1中内部单元壁31和边界分隔壁5彼此交叉处的第二交叉部分51的放大的截面图。
如图6、图7和图8所示，现在给出蜂窝结构体1的描述，该蜂窝结构体1在垂直于蜂窝结构体1轴向X的横截面中具有单元增强部分315和边界增强部分515。特别地，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有内凹曲面的形状。用相同的附图标记和数字表示第一示例性实施方式和第二示例性实施方式中所使用的相同组件。为简洁起见，在此省略对相同组件的说明。
与根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1的结构类似，根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1具有单元增强部分315和边界增强部分515。
当在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面中观察时，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有内凹曲面的形状(下文中，称为“向内的曲面形状”)。向内的曲面形状具有曲率半径。
当单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有向内的曲面形状时，由于向内的曲面形状的曲面缓解了应力，在单元增强部分315和单元壁3的交叉部分处缓解了应力。因此，根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有增加的耐热性能。换句话说，优选地，当从垂直于轴向X的横截面观察时，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有内凹曲面的形状或向内的曲面形状。
图7中所示的每个灰色区域对应于单元增强部分315。每个单元增强部分315形成在四个单元4中每一个的拐角处，这四个单元在第一交叉部分33处以网格形式布置。
与第一示例性实施方式中使用的单元增强部分315类似，第二示例性实施方式中使用的单元增强部分315从每个单元壁3的延长线L1朝向第一交叉部分33的外侧突出。单元增强部分315对应于在具有线形的每个单元壁3的轮廓外侧所形成的区域。
类似于单元增强部分315，图8中所示的每个灰色区域对应于边界增强部分515。边界增强部分515形成在连接到第二交叉部分51(包括边界分隔壁5)的每个单元4的拐角处。边界增强部分515从每个单元壁3的延长线L1和边界分隔壁5的延长线L2朝向第二交叉部分51的外侧突出。边界增强部分515对应于在每个单元壁3的边界线的外侧和具有线型的边界分隔壁5的轮廓的外侧所形成的区域。根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1的其他部件具有与根据第一示例性实施方式的那些蜂窝结构体1相同的结构。
即使单元增强部分315和边界增强部分515中的每一个具有向内的曲面形状，根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1满足Sb>Sc的关系，其中在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面中，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，而Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。也就是说，这一改进的结构使得可以提供边界分隔壁5，该边界分隔壁5具有比不与边界分隔壁5相邻的单元壁3的刚度更大的刚度。也就是说，根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1具有满足以下关系的改进结构：边界增强部分515的刚度大于单元增强部分315的刚度(即，边界增强部分515的刚度>单元增强部分315的刚度)。
这一结构使得可以分散来自边界分隔壁5的应力，并且具有相对高强度的单元壁3可以承受分散的应力。因此，根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有拥有优异耐热性能的边界分隔壁5。
通过在垂直于轴向X的方向上调节曲面的长度和其上的曲率半径，可以调节单元增强部分315和边界增强部分515中每一个的横截面积。根据第二示例性实施方式的蜂窝结构体1具有与根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1相同的效果。
第三示例性实施方式
参照图6至图9，给出根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1的描述。
图9是示出根据本发明第三示例性实施方式的蜂窝结构体1中单元壁33彼此交叉处的第一交叉部分315的放大的截面图。
根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1具有第一示例性实施方式结构和第二示例性实施方式结构相组合的结构。也就是说，根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1具有第一交叉部分315和具有多边形形状的边界增强部分515(参见根据第一示例性实施方式的图4和图5)并且单元增强部分315和边界增强部分515具有内凹曲面的形状，即向内的曲面形状(参见根据第二示例性实施方式的图7和图8)。
例如，图9示出了内凹曲面形状(即向内的曲面形状)的第一交叉部分315和多边形的第一交叉部分315。类似于图9中所示的第一交叉部分315，边界增强部分515具有内凹曲面的形状(即向内的曲面形状)和多边形形状。
根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1的其他部件具有与根据第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的那些蜂窝结构体1相同的结构。
与根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1类似，根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1可以满足Sb>So的关系，其中在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面中，Sb表示边界增强部分515的横截面积的平均值，而So表示单元增强部分315的横截面积的平均值。
此外，改进的结构使得可以提供边界分隔壁5，该边界分隔壁5具有比不与边界分隔壁5相邻的单元壁3的刚度更大的刚度。也就是说，根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1具有这样的结构，其中边界增强部分515的刚度大于单元增强部分315的刚度(即，边界增强部分515的刚度>单元增强部分315的刚度)，只要蜂窝结构体1满足Sb>Sc的关系，其中Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
这一改进结构使得可以分散施加到边界分隔壁5的应力，并且具有相对高强度的单元壁3可以承受分散的应力。因此，根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1可以具有拥有优异耐热性能的边界分隔壁5。根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1具有与根据第一示例性实施方式的蜂窝结构体1相同的效果。
(第一变型)
图10是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体1中的围绕边界分隔壁5区域的放大的截面图。如图10所示，根据第一变型的蜂窝结构体1具有单元4。每个单元4具有正六边形形状并被单元壁3所包围。也就是说，在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面中，每个单元4具有正六边形的形状。
图11是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体中单元壁3彼此交叉处的第一交叉部分33的放大的截面图。图12是示出根据本发明第一变型的蜂窝结构体中单元壁3和边界分隔壁5彼此交叉处的第二交叉部分51的放大的截面图。
如图10、图11和图12所示，在单元壁3彼此交叉的第一交叉部分33处形成单元增强部分315。此外，在单元壁3和边界分隔壁5彼此交叉的第二交叉部分51处形成边界增强部分515。
类似于根据第三示例性实施方式的蜂窝结构体1的结构，单元增强部分315(参见图9)和边界增强部分515具有多边形形状(参见图5)和内凹曲面的形状(即向内的曲面形状，(参见图8))的组合。例如，作为多边形，有三角形，正方形或矩形，五边形等。
单元增强部分315(参见图9)和边界增强部分515也可以仅具有多边形形状。单元增强部分315和边界增强部分515可以仅具有内凹曲面的形状(即向内的曲面形状)。
根据第一变型的蜂窝结构体1的其他部件具有与根据第一示例性实施方式的那些蜂窝结构体1相同的结构。
与根据第一、第二和第三示例性实施方式的蜂窝结构体1的结构类似，根据第一变型的具有多边形形状的单元4(如六边形形状(参见图10)，代替矩形形状)的蜂窝结构体可以具有优异的耐热性能，只要单元增强部分315和边界增强部分515满足Sb>Sc的关系，其中在垂直于蜂窝结构体1的轴向X的横截面，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
(第一次实验)
根据测试样品E1至E3和参考例C2以及比较例C1和C3，给出了蜂窝结构体性能实验结果的描述。参考例C2用作各种评价测试的标准样品。
测试样品E1至E3为根据本发明的蜂窝结构体。比较例C1和C3为根据现有技术的蜂窝结构体。也就是说，测试样品E1至E3具有不同横截面积的边界增强部分515，和不同横截面积的单元增强部分315。根据现有技术的比较例C1和C3和参考例C2具有不同横截面积的边界增强部分515，和不同横截面积的单元增强部分315。
测试样品E1，E2和E3以及比较样品C2和C3中每一个为具有单元增强部分315和边界增强部分515的蜂窝结构体，其每一个在与蜂窝结构体的轴向X垂直的横截面中具有多边形形状(例如，三角形形状，正方形或矩形形状，五边形形状等)。在第一交叉部分33处形成单元增强部分315，并且在第二交叉部分51处形成边界增强部分515。
在比较样品C1中，没有形成单元增强部分315和边界增强部分515。也就是说，比较样品C1在全部交叉部分处不具有任何增强部分，例如单元增强部分315和边界增强部分515。在测试样品E1，E2和E3以及参考例C2和比较例C1和C3中每一个上负载催化剂。
作为测试样品E1、E2和E3，参考例C2和比较样品C3中每一个的蜂窝结构体具有满足Tb>To>Ti的关系的结构，其中Ti表示形成内部单元41的内部单元壁31的厚度，To表示形成外部单元42的外部单元壁32的厚度，Tb表示边界分隔壁5的厚度。测试样品E1，E2和E3以及参考例C2和比较样品C3中每一个具有在其中有恒定单元密度的高单元密度区域410和在其中有恒定单元密度的低单元密度区域420。具体地，高单元密度区域410具有93个单元/cm2的单元密度，低单元密度区域420具有62个单元/cm2的单元密度。
表1示出了关于测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的Sb，So，Si和Sc的实验结果，其中在垂直于蜂窝结构体的轴向X的横截面中所测量的，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分315b的横截面积的平均值，Si表示全部内部单元增强部分315a的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
如下评价测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的排放评价、耐热性能和单元变形。
(排放评价)
排放评价表示测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的废气净化能力的评价。
图13是表示催化剂转换器的截面图，在催化剂转换器中设置有作为试验样品E1，E2，E3，比较样品C1，C3和参考例C2中每一个的蜂窝结构体。
如图13所示，作为试验样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体的表皮部分2被包裹在氧化铝垫61中。此后，包裹在氧化铝垫61中的作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体为催化剂转换器61。催化剂转换器6放置在排气管62的内部。
作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体已经安装在连接到安装在机动车辆上的内燃机的排气管上。作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体作为催化剂转化器使用一次。因此，负载在蜂窝结构体中的催化剂已经劣化。
接下来，将作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体放置在机动车辆的排气管62中。在诸如LA#评价模式的特定驾驶模式下进行驾驶测试。测量从排气管62排出的排放物。也就是说，测量从机动车辆的内燃机排出的排放物中包含的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的总量。
在表1中所示的排放评价的实验结果中，将评价值D给予其碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的总量比作为参考样品的比较样品C2的参考量增加不小于2％的样品。将评价值C给予其HC和NOx的总量比比较样品C2的参考量增加小于2％和降低小于1％的样品。将评价值B给予其HC和NOx的总量比比较样品C2的参考量降低不小于1％且小于2％的样品。此外，将评价值A给予其HC和NOx的总量比比较样品C2的参考量降低不小于2％的样品。
(耐热性能的评价)
在900-1100℃的高温下加热测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中的每一个。将大气泵送穿过作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体中心点周围的单元4，以便在作为测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的蜂窝结构体中产生1-50℃/mm范围内的温度差。通过目视观察每个样品中产生裂缝的数量。
在表1中所示的耐热性能评价的实验结果中，将评价D给予其裂缝概率比作为参考样品的比较样品C2的参考裂缝概率增加不小于10％的样品。将评价C给予其裂缝概率比比较样品C2的参考裂缝概率增加小于10％和减少小于5％的样品。将评价B给予其裂缝概率比比较样品C2的参考裂缝概率减少不小于5％且小于10％的样品。将评价A给予其裂缝概率比比较样品C2的参考裂缝概率减少不小于10％的样品。
(单元变形的评价)
如下进行单元变形的评价。抓持(capture)测试样品E1，E2和E3，比较样品C1和C3以及参考例C2中每一个的横截面，并且通过使用图像检测设备检测每个样品的抓持横截面中的单元尺寸。
当单元4具有比预定设计单元角度增加不小于10°时，在每个样品中检测到发生单元变形。例如，单元4为六边形单元，预定设计单元的角度变为120°。
在表1所示的单元变形评价的实验结果中，将评价D给予其变形单元的数量比作为参考样品的比较样品C2中变形单元的数量增加不小于10％的样品。将评价C给予其变形单元的数量比比较样品C2中变形单元的数量增加小于10％和减少小于5％的样品。将评价B给予其变形单元的数量比比较样品C2中变形单元的数量减少不小于5％且小于10％的样品。将评价A给予其变形单元的数量比比较样品C2中变形单元的数量减少不小于10％的样品。
表1：
从表1所示的实验结果可以理解，满足Sb>Sc关系的测试样品E1，E2和E3中每一个具有比作为参考样品的比较样品C2更好的优异耐热性能。由于测试样品E1，E2和E3中每一个具有如下结构，在该结构中，边界增强部分515的刚度大于单元增强部分3的刚度，所以应力从边界分隔壁5分散并且具有相对高强度的单元壁3可以承受该分散的应力。
从表1所示的实验结果可以理解，优选地，蜂窝结构体满足Sb>So≥Si的关系，其中
在垂直于作为每个样品的蜂窝结构体的轴向X的横截面中，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分315b的横截面积的平均值，Si表示全部内部单元增强部分315a的横截面积的平均值。
这一结构使得可以提高耐热性能并改善废气净化能力，以及改进蜂窝结构体的排放控制。
从提高耐热性能的角度出发，优选地，蜂窝结构体满足Sb>So>Si的关系。这一结构使得在高单元密度区域中形成的单元壁可以承受热应力。
具有前述特定关系的结构使得可以提供具有改进耐热性能的蜂窝结构体。
(第二次实验)
将给出根据测试样品E4和E5，比较样品C4和参考例C2的蜂窝结构体的性能的实验结果的描述。
测试样品E4和E5为根据本发明的蜂窝结构体。比较例C4为根据已知技术的蜂窝结构体。如前所述，参考例C2用作各种评价测试的标准样品。
如前所述，在参考样品C2中形成的单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有多边形形状。
另一方面，测试样品E4和E5具有不同横截面积的边界增强部分515和不同横截面积的单元增强部分315。根据现有技术的比较例C4具有不同横截面积的边界增强部分515和不同横截面积的单元增强部分315。在测试样品E4和E5以及比较例C4中，当从垂直于每个样品的轴向X的横截面观察时，单元增强部分315和边界增强部分515中每一个具有内凹曲面的形状，即向内的曲面形状(其对应于表2中的曲面)。
在测试样品E4和E5以及参考例C2和比较例C4中每一个上负载催化剂。
表2显示了关于测试样品E4和E5，比较样品C4以及参考例C2中每一个的Sb，So，Si和Sc的实验结果，其中在垂直于蜂窝结构体的轴向X的横截面中所测量的，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分315b的横截面积的平均值，Si表示全部内部单元增强部分315a的横截面积的平均值，Sc表示全部单元增强部分315的横截面积的平均值。
如下检测测试样品E4和E5，比较样品C4和参考例C2中每一个的排放评价，耐热性能和单元变形。
表2：
*)曲面指向内的曲面形状
从表2中的实验结果可以理解，使用具有内凹曲面形状(即向内的曲面形状)的单元增强部分315和边界增强部分515使得可以抑制蜂窝结构体中发生单元变形。此外，与表1所示的第一实验结果一样，从表2所示的实验结果可以理解，当与比较例C4的耐热性能比较的时候，满足Sb>Sc的关系以及Sb>So>Si的关系的测试样品E4和E5增加了它们的耐热性能。
此外，从表2中的实验结果可以理解，蜂窝结构体优选满足Sb>So≥Si的关系，其中在垂直于作为每个样品的蜂窝结构体的轴向X的横截面中，Sb表示全部边界增强部分515的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分315b的横截面积的平均值，Si表示全部内部单元增强部分315a的横截面积的平均值。这一结构使得可以进一步提高蜂窝结构体的耐热性能和废气净化能力。因此，这一结构使得可以改善蜂窝结构体的排放控制。
从提高耐热性能的角度出发，更优选地，蜂窝结构体满足Sb>So>Si的关系。
与测试样品E5一样，当蜂窝结构体具有增加横截面积的单元增强部分315和边界增强部分515，增加了蜂窝结构体的热容量并且劣化了排放。因此，为了改进排放控制，优选Sb≤0.08和So≤0.4的关系。
因此，当满足前述关系时，可以提高蜂窝结构体的耐热性能。
虽然已经详细描述了本发明的具体实施方式，但是本领域技术人员将理解，可以根据所公开的整体教导对那些细节进行各种修改和替换。因此，所公开的特定布置仅仅是说明性的，并不限制本发明的范围，本发明的范围将由所附权利要求及其所有等同形式给出。

Claims (7)

1.蜂窝结构体(1)，包括：
圆柱形的表皮部分(2)；
将所述表皮部分的内部区域分隔成多个单元(4)的单元壁(3,31,32)，所述多个单元由单元壁包围并沿蜂窝结构体的轴向(X)延伸而形成；和
沿着蜂窝结构体的轴向形成的圆柱形的边界分隔壁(5)，通过该边界分隔壁将多个单元分成内部单元(41)和外部单元(42)，内部单元布置在高单元密度区域(410)中并且外部单元布置在低单元密度区域(420)中，高单元密度区域的单元密度高于低单元密度区域的单元密度，高单元密度区域包含蜂窝结构体的中心轴线(O)，当在垂直于蜂窝结构体轴向的蜂窝结构体横截面积中进行观察时，低单元密度区域通过边界分隔壁与高单元密度区域分开，
其中，在单元壁彼此交叉的第一交叉部分(33,331,332)处形成单元增强部分(315,315a,315b)，并且在单元壁和边界分隔壁彼此交叉的第二交叉部分(51)处形成边界增强部分(515)，
满足Sb>Sc的关系，其中在垂直于蜂窝结构体的轴向X的横截面内，Sb表示全部边界增强部分(515)的横截面积的平均值，和Sc表示全部单元增强部分的横截面积的平均值；
其中所述蜂窝结构体满足Sb>So>Si的关系，其中在垂直于蜂窝结构体轴向X的横截面中，Sb表示全部边界增强部分(515)的横截面积的平均值，So表示全部外部单元增强部分(315b)的横截面积的平均值，和Si表示全部内部单元增强部分(315a)的横截面积的平均值。
2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体(1)，其中，单元增强部分(315)具有内部单元增强部分(315a)和外部单元增强部分(315b)，
内部单元增强部分(315a)形成在形成内部单元(41)的内部单元壁(31)彼此交叉的内部交叉部分(331)处并且布置在高单元密度区域(410)中，
外部单元增强部分(315b)形成在形成外部单元(42)的外部单元壁(42)彼此交叉的外部交叉部分(332)处并且布置在低单元密度区域(420)中。
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体(1)，其中，内部单元增强部分(315a)形成在全部内部交叉部分(331)处，并且外部单元增强部分(315b)形成在全部外部交叉部分(332)处。
4.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体(1)，其中，单元增强部分(315,315a,315b)和边界增强部分(515)中每一个在垂直于蜂窝结构体轴向的横截面中具有多边形形状和向内的曲面形状中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体(1)，其中，全部单元增强部分(315,315a,315b)和全部边界增强部分(515)中每一个在垂直于蜂窝结构体轴向的横截面中具有向内的曲面形状。
6.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体(1)，其中，所述蜂窝结构体进一步满足Tb≥To≥Ti的关系，其中Ti表示形成内部单元(41)的内部单元壁(31)的厚度，To表示形成外部单元(42)的外部单元壁(32)的厚度，并且Tb表示边界分隔壁(5)的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体(1)，其中，所述蜂窝结构体进一步满足Do/Di的关系在0.85至0.43的范围内，其中Di表示布置在高单元密度区域(410)中的内部单元(41)的单元密度，Do表示布置在低单元密度区域(420)中的外部单元(42)的单元密度。
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