CN110790582A

CN110790582A - 蜂窝结构体的制造方法

Info

Publication number: CN110790582A
Application number: CN201910499318.1A
Authority: CN
Inventors: 德田真吾; 植田修司; 金武孝幸
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-02-14
Also published as: JP2020019690A; US20200039891A1; JP6982555B2; US11492295B2; DE102019005406A1

Abstract

本发明提供一种蜂窝结构体的制造方法，其包括以下工序：将含有堇青石形成材料的成型原料混炼后、进行成型而制作蜂窝成型体的工序，以及将所述蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的工序。该制造方法中，相对于堇青石形成材料100质量份，将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物0.1～6.0质量份配合于成型原料中。

Description

蜂窝结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的制造方法。

背景技术

陶瓷制的蜂窝结构体的耐热性、耐腐蚀性等特性优异，且具有如下结构，即，具备区划形成多个隔室的隔壁，该多个隔室从一个端面延伸至另一个端面，形成流体的流路。因此，陶瓷制的蜂窝结构体在化学、电力、钢铁等各种领域中，被用于环境对策、特定物资的回收等中所使用的催化装置用的载体、废气净化用的过滤器等。

作为上述蜂窝结构体的制造方法，例如公开有下述蜂窝结构体的制造方法，即，将含有堇青石形成材料、水、有机粘合剂等的成型原料混炼，得到坯土，将该坯土挤出成型，制作蜂窝成型体，然后，使蜂窝成型体干燥并进行烧成，得到蜂窝结构体(例如参见专利文献1)。

该制造方法中，被用作成型原料的有机粘合剂是：为了提高坯土成型为蜂窝成型体的成型性而赋予可塑性及保形性的成分。因此，有机粘合剂的添加量越多，坯土的成型性越高。为了成型为近年来需求增加的、大型的蜂窝结构体或隔室结构复杂的蜂窝结构体，需要与制造小型或简单结构的蜂窝结构体时相比成型性更加良好的坯土，因此，结果有时不得不将大量的有机粘合剂配合于成型原料中。

蜂窝成型体中的有机粘合剂如果在干燥时被夺去水分，则会胶凝(即、失水)。因该胶凝而使得蜂窝成型体固化，其强度提高。

然而，有机粘合剂在烧成时被烧除，因此，构成作为蜂窝结构体的机械强度降低的原因。特别是，因为有机粘合剂占有的空间容易成为缺陷，所以，如果使有机粘合剂的添加量增加，则蜂窝结构体的机械强度会降低。

另外，对于大型的蜂窝结构体，在烧成时有机粘合剂燃烧之际，容易因燃烧热而使结构体内部成为高温。因此，容易因由蜂窝结构体的内外温度差所引起的热应力而产生开裂等缺陷，不仅使蜂窝结构体的机械强度降低，而且，使成品率大幅下降。

此外，在烧成时因有机粘合剂的燃烧而产生CO₂及有害气体并释放到大气中，因此，还会产生大气污染、全球变暖等环境方面的问题。

针对如上所述的问题，公开如下技术，即，将无机粘合剂或成型助剂配合于成型原料中，由此，制造抑制了开裂等缺陷的产生、并维持了高强度及低热膨胀的蜂窝结构体(例如参见专利文献2以及3)。另外，还公开如下技术，即，在陶瓷成型体的表面的至少一部分涂布规定的电解质水溶液，由此，制造不会含有大量的有机粘合剂及无机粘合剂、且提高了强度的蜂窝结构体(例如参见专利文献4以及5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002－292616号公报

专利文献2：日本特许第4745963号公报

专利文献3：日本特许第5001892号公报

专利文献4：日本特许第5647051号公报

专利文献5：日本特许第5658067号公报

发明内容

对于专利文献2以及3中记载的制造方法，虽然得到抑制开裂等缺陷的产生的效果，但是，存在如下问题，即，抑制因烧成时的温度区域内的蜂窝成型体的表面与内部之间的温度差或收缩差而产生裂缝等缺陷的效果并不充分。特别是，在专利文献2中记载的制造方法中，使用如下成型原料，该成型原料中除了配合堇青石形成材料及有机粘合剂以外，还配合了预先使蒙脱石(Montmorillonite)等蒙脱石族矿物(Smectite)分散于水中得到的分散液。在将蒙脱石配合于成型原料的情况下，存在蜂窝结构体的热膨胀系数增加的趋势，因此，仅加有蒙脱石的情况下，耐热冲击性降低。另外，在专利文献3中记载的制造方法中，通过使烧成时的升温速度等变慢等，能够以某种程度抑制裂缝等缺陷的产生。然而，该方法中，存在蜂窝结构体的制造时间及制造成本增大的其他问题。

另外，对于专利文献4以及5中记载的制造方法，因为具备将含有规定的阳离子的电解质水溶液涂布于蜂窝成型体的表面的工序，所以存在制造方法复杂的问题。

本发明是为了解决如上所述的问题而实施的，其目的在于，提供一种蜂窝结构体的制造方法，其能够有效地抑制由烧成时的温度区域内的蜂窝成型体的表面与内部之间的温度差或收缩差所引起的裂缝等缺陷的产生，从而制造耐热冲击性优异的蜂窝结构体。

本发明的发明人着眼于蜂窝结构体的制造用的无机粘合剂进行了潜心研究，结果发现，通常作为增粘剂、吸附剂等使用的具有2：1带型结构的硅酸镁矿物具备适合作为无机粘合剂的特性，以至完成本发明。

即，本发明是蜂窝结构体的制造方法，其包括以下工序：将含有堇青石形成材料的成型原料混炼后、进行成型而制作蜂窝成型体的工序，以及将所述蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的工序，相对于所述堇青石形成材料100质量份，将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物0.1～6.0质量份配合于所述成型原料中。

发明效果

根据本发明，能够提供一种蜂窝结构体的制造方法，其能够有效地抑制由烧成时的温度区域内的蜂窝成型体的表面与内部之间的温度差或收缩差所引起的裂缝等缺陷的产生，从而制造耐热冲击性优异的蜂窝结构体。

附图说明

图1是示意性地示出通过本发明的一个实施方式所涉及的蜂窝结构体的制造方法而制造的蜂窝结构体的立体图。

图2是从第一端面侧观察图1所示的蜂窝结构体的俯视简图。

图3是示出图2的A－A’截面的剖视简图。

图4是用于说明硅酸镁矿物的2：1带型结构的示意图。

符号说明

1a…第一端面、1b…第二端面、2…隔室、3…隔壁、4…外周壁、10…蜂窝结构体、20…八面体层、21…四面体层、22…通道。

具体实施方式

以下，对本发明的蜂窝结构体的制造方法的优选实施方式具体地进行说明，但是，本发明并不应当限定于这些实施方式进行解释，只要不脱离本发明的主旨，就可以基于本领域技术人员的知识来进行各种的变更、改良等。通过各实施方式中公开的多个构成要素的适当组合，可以形成各种发明。例如，可以从实施方式中给出的全部构成要素中删除若干构成要素，也可以将不同实施方式的构成要素进行适当组合。

一个实施方式中，本发明的蜂窝结构体的制造方法包括以下工序，即，将含有堇青石形成材料的成型原料混炼后、进行成型而制作蜂窝成型体的工序、以及将蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的工序。此处，参照图1～图3，对通过本实施方式的蜂窝结构体的制造方法而制造的蜂窝结构体进行说明。

图1是示意性地示出通过本实施方式的蜂窝结构体的制造方法而制造的蜂窝结构体的立体图。图2是从第一端面侧观察图1所示的蜂窝结构体的俯视简图。图3是示出图2的A－A’截面的剖视简图。

如图1～图3所示，蜂窝结构体10具有区划形成多个隔室2的隔壁3，该多个隔室2从第一端面1a贯通至第二端面1b而形成流体的流路。另外，在蜂窝结构体10的外周面形成有外周壁4。本实施方式的蜂窝结构体的制造方法与制造该蜂窝结构体10的方法相关。以下，有时将本实施方式的蜂窝结构体10的制造方法简称为本实施方式的制造方法。

本实施方式的制造方法中，首先，将含有堇青石形成材料的成型原料混炼而得到坯土，然后，将坯土成型而制作蜂窝成型体。

此处，本说明书中“堇青石形成材料”是指：在烧成后成为堇青石的材料，其为成型原料的主成分。即，堇青石形成材料在蜂窝成型体的烧成后成为作为隔壁3及外周壁4的主成分的堇青石。作为堇青石形成材料，没有特别限定，例如可以举出：包含选自由镁、铝以及硅构成的组中的至少1种元素的氧化物、氢氧化物或碳酸盐等。作为堇青石形成材料的例子，可以举出：滑石、高岭土、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、氧化镁等。这些堇青石形成材料可以单独使用，或者将2种以上组合使用。

成型原料中的堇青石形成材料的含有率没有特别限定，优选为94.8～99.4质量％。如果堇青石形成材料的含有率小于94.8质量％，则有时在蜂窝结构体的热膨胀及强度方面构成问题。另一方面，如果堇青石形成材料的含有率超过99.4质量％，则有时难以成型为蜂窝形状。从稳定地抑制这些问题的观点考虑，成型原料中的堇青石形成材料的含有率进一步优选为95.5～99.2质量％，特别优选为96.1～99.0质量％。

在成型原料中配合具有2：1带型结构的硅酸镁矿物来作为无机粘合剂。

此处，本说明书中“2：1带型结构”是指：如图4所示，以将八面体层20(O层)的上下用2个四面体层21(T层)夹持得到的片材(T－O－T层)为1个单元、并在4个T－O－T层之间形成有通道22的带状的结构。另外，T－O－T层的T层共有位于斜上方或斜下方的T－O－T层的T层的氧，且在通道22内存在水分子。作为八面体层20，可以举出包含铝或镁、以及氧的物质。作为四面体层21，可以举出包含硅或铝、以及氧的物质。

具有2：1带型结构的硅酸镁矿物(以下有时简称为“硅酸镁矿物”)由于具有微小的通道22，所以为多孔质，比表面积也大。因此，该硅酸镁矿物具有吸附性优异的特性。另外，该硅酸镁矿物的触变性(Thixotropy)以及可塑性也优异，因此，通常用作增粘剂、吸附剂，不过，在作为无机粘合剂使用的情况下，可以使成型性得到提高。

另外，该硅酸镁矿物与蒙脱石等具有层状结构的粘土矿物不同，其具有不易在水溶体系中溶胀的特征。因此，该硅酸镁矿物的占有体积在干燥前后几乎没有发生变化。因此，在将该硅酸镁矿物用作无机粘合剂的情况下，与将蒙脱石等具有层状结构的粘土矿物用作无机粘合剂的情况相比，干燥时的收缩变小，因此，能够减少确保气孔率所需要的造孔材料的量。

此外，该硅酸镁矿物与蒙脱石等具有层状结构的粘土矿物不同，其通常为纤维状。因此，该硅酸镁矿物在配合于成型原料中进行混炼的情况下，与蒙脱石等具有层状结构的粘土矿物相比，容易与堇青石形成材料纠缠，能够均匀地分散成网状而使堇青石形成材料彼此接合。因此，在将该硅酸镁矿物用作无机粘合剂的情况下，与将蒙脱石等具有层状结构的粘土矿物用作无机粘合剂的情况相比，能够使成型为蜂窝成型体的成型性提高。

从得到如上所述的效果的观点考虑，该硅酸镁矿物的配合量相对于堇青石形成材料100质量份而言为0.1～6.0质量份。如果该硅酸镁矿物的配合量小于0.1质量份，则无法充分得到作为无机粘合剂的功能，因此，难以维持蜂窝成型体的形状。另外，为了维持蜂窝成型体的形状，还考虑将大量的有机粘合剂配合于成型原料中，但是，这种情况下，CO₂及有害气体的生成量增大。另一方面，如果该硅酸镁矿物的配合量超过6.0质量份，则蜂窝结构体的热膨胀系数增大。从稳定地得到作为无机粘合剂的功能的观点考虑，该硅酸镁矿物的配合量优选为0.5质量份以上，进一步优选为0.7质量份以上，特别优选为1.0质量份以上。另外，从稳定地抑制蜂窝结构体的热膨胀系数增大的观点考虑，该硅酸镁矿物的配合量优选为5.5质量份以下，进一步优选为5.0质量份以下，特别优选为4.5质量份以下。

作为具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的例子，没有特别限定，可以举出：海泡石(sepiolite)、绿坡缕石(attapulgite)等。这些硅酸镁矿物可以单独使用，或者将2种以上组合使用。另外，其中从蜂窝结构体的热膨胀系数的观点考虑，优选为海泡石。

具有2：1带型结构的硅酸镁矿物通常在市场上销售，但是，有时以杂质的形式包含大量的钠、钾、钙等。如果使用像这样的杂质多的硅酸镁矿物，则在构成最终制造物、即蜂窝结构体的堇青石中以杂质的形式存在钠、钾、钙等。特别是，如果在构成蜂窝结构体的堇青石中以杂质的形式混入有钠、钾以及钙，则会阻碍作为堇青石的优点的低热膨胀。

因此，该硅酸镁矿物中含有的钠、钾以及钙的总量按氧化物换算优选为1.1质量％以下，更优选为1.0质量％以下，进一步优选为0.95质量％以下。如果该硅酸镁矿物中含有的钠、钾以及钙的总量按氧化物换算超过1.1质量％，则有时蜂窝结构体的热膨胀系数升高，无法充分确保耐热冲击性。

应予说明，该硅酸镁矿物可以不含钠、钾以及钙。即，该硅酸镁矿物中含有的钠、钾以及钙的总量可以为测定装置的检测限以下。作为测定装置的检测限值，可以举出0.01质量％。关于该硅酸镁矿物中含有的钠、钾以及钙的比率，可以依据JIS R 2216的“耐火制品的荧光X射线分析方法”进行测定并计算。

作为减少该硅酸镁矿物中的钠、钾以及钙的总量的方法，没有特别限定，可以依据公知的方法来进行。另外，由于市场上也销售钠、钾以及钙的总量少的硅酸镁矿物，所以可以选择这样的硅酸镁矿物进行使用。

作为本实施方式的制造方法中的具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的配合方法，没有特别限定，可以以本身的状态配合于成型原料中，也可以以使其预先分散于水中得到的分散液的状态配合于成型原料中。其中，对于将硅酸镁矿物以预先使其分散于水中得到的分散液的状态配合于成型原料中，即便是少量，也能够将可塑性及成型性有效地赋予给坯土，故而优选。特别是，由于该硅酸镁矿物为纤维状，所以，通过使其为分散液的状态，使得分散于水中的纤维彼此纠缠，从而粘性升高。通过以该状态添加到成型原料中，即便该硅酸镁矿物实质上为少量，也能够使坯土表现出充分的可塑性以及成型性。另外，该分散液能够长期维持硅酸镁矿物不易沉降且分散于水中的状态，因此，能够使其均匀地分散于坯土中。

成型原料含有上述的堇青石形成材料以及具有2：1带型结构的硅酸镁矿物作为必须成分，但是，也可以包含这些成分以外的其他成分。作为其他成分，可以举出：有机粘合剂、具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂、造孔剂、分散剂、作为分散介质的水等。

有机粘合剂是：使将成型原料混炼得到的坯土的可塑性、成型性提高、并且发挥出作为保持成型体的形状的保形剂的功能的成分。另一方面，有机粘合剂在烧成时成为CO₂及有害气体的发生源。因此，如果将包含大量的有机粘合剂的蜂窝成型体烧成来制造蜂窝结构体，则有可能促进环境污染及全球变暖。另外，对于有机粘合剂，在烧成时有机粘合剂占有的空间有时成为缺陷。因此，有时蜂窝结构体发生开裂等缺陷，或者蜂窝结构体的强度降低。从该观点考虑，需要将成型原料中的有机粘合剂的配合量抑制在必要最小限度。本实施方式的制造方法中，由于将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物用作无机粘合剂，所以能够使有机粘合剂的配合量相对减少。在配合有机粘合剂的情况下，其配合量相对于堇青石形成材料以及无机粘合剂(包含具有2：1带型结构的硅酸镁矿物在内)的合计100质量份，优选为5质量份以下，进一步优选为4质量份以下。另外，可以根据用途等而使成型原料不含有机粘合剂。即，有机粘合剂的配合量的下限值可以为0质量份。

作为有机粘合剂，没有特别限定，例如可以举出有机高分子。作为有机高分子的例子，可以举出：羟丙氧基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。这些有机高分子可以单独使用，或者将2种以上组合使用。

具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂是：与有机粘合剂同样地、使将成型原料混炼得到的坯土的可塑性、成型性提高、并且发挥出作为保持成型体的形状的保形剂的功能的成分。另一方面，如果含有大量的该无机粘合剂，则蜂窝结构体的耐热冲击性有可能降低。因此，需要将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂在成型原料中的配合量抑制在必要最小限度。本实施方式的制造方法中，具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂的配合量相对于堇青石形成材料100质量份，优选为3质量份以下，进一步优选为2质量份以下。当然可以使成型原料不含具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂。即，该无机粘合剂的配合量的下限值可以为0质量份。

作为具有2：1带型结构的硅酸镁矿物以外的无机粘合剂，没有特别限定，可以使用蒙脱石、锂蒙脱石、皂石等蒙脱石族矿物。这些无机粘合剂可以单独使用，或者将2种以上组合使用。另外，蒙脱石族矿物可以使用将层间金属阳离子的至少一部分与非金属阳离子(例如、铵离子)进行离子交换得到的物质。

造孔剂是：成为气孔的模板、且将所期望的形状、大小以及分布的气孔形成于蜂窝结构体的成分。因此，通过配合造孔剂，能够使气孔率增大而得到高气孔率的蜂窝结构体。

作为造孔剂，没有特别限定，可以举出：石墨、小麦粉、淀粉、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈系塑料漂珠这样的发泡树脂等。这些造孔剂可以单独使用，或者将2种以上组合使用。代替形成气孔，这些造孔剂自身被烧除。另外，其中从抑制CO₂、有害气体的产生及开裂的发生的观点考虑，优选为发泡树脂。

应予说明，在使用造孔剂的情况下，造孔剂的配合比例相对于堇青石形成材料及无机粘合剂(包括具有2：1带型结构的硅酸镁矿物在内)100质量份而言，优选为5质量份以下，进一步优选为4质量份以下。另外，可以根据用途等而使成型原料不含造孔剂。即，造孔剂的配合量的下限值可以为0质量份。

分散剂是：使成型原料中的成分均匀地分散的成分。作为分散剂，没有特别限定，可以使用表面活性剂。表面活性剂可以使用本技术领域中公知的表面活性剂，没有特别限定。

另外，分散剂的配合量在不影响本发明的效果的范围内即可，没有特别限定。

作为分散介质的水的配合量没有特别限定，优选按成型时的坯土具有适当的硬度来调整水的配合量。

作为将含有上述成分的成型原料混炼而得到坯土的方法，没有特别限定，可以依据公知的方法来进行。作为该方法的例子，可以举出使用捏合机、真空练泥机等的方法。

通过将成型原料混炼得到的坯土成型为蜂窝形状，可以制作蜂窝成型体。另外，通过使得到的蜂窝成型体干燥，可以制成蜂窝干燥体。

作为蜂窝成型体的形状，没有特别限定，例如可以举出通过蜂窝形状的隔壁而区划形成从一个端面、即第一端面延伸至另一个端面、即第二端面的多个隔室得到的形状。在将蜂窝结构体用于DPF等过滤器用途的情况下，优选将隔室的任意一个端部通过封孔部来进行封孔。应予说明，DPF是“Diesel Particulate Filter”的简称。

另外，作为蜂窝成型体的整体形状，没有特别限定，例如可以举出：圆柱状、四棱柱状、三棱柱状等。另外，蜂窝成型体的隔室形状也没有特别限定，例如可以举出：四边形、六边形、三角形等。隔室形状是：蜂窝结构体的与隔室延伸的方向正交的截面处的隔室的形状。

作为成型为蜂窝形状的方法，没有特别限定，可以使用挤出成型、注射成型、冲压成型等以往公知的成型法。其中，作为优选例，可以举出使用具有所期望的隔室形状、隔壁厚度以及隔室密度的口模将坯土挤出成型的方法等。

干燥的方法也没有特别限定，例如可以使用热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等以往公知的干燥法。其中，就能够将蜂窝成型体的整体迅速且均匀地干燥这一点而言，优选使用将热风干燥、以及微波干燥或介电干燥进行组合得到的干燥方法。

本实施方式的制造方法中，接下来，将蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体。

此处，本说明书中“烧成”是包括预烧及正式烧成的概念，不过，在没有进行预烧的情况下，仅指正式烧成。

在进行预烧的情况下，通过对如上所述得到的蜂窝成型体进行预烧，可以得到蜂窝预烧体。应予说明，“预烧”是指：使蜂窝成型体中的有机物燃烧并除去的操作，也有时称为“脱脂”。作为蜂窝成型体中的有机物，可以举出：有机粘合剂、分散剂、造孔剂等。通常，有机粘合剂的燃烧温度为100～300℃左右，造孔剂的燃烧温度为200～800℃左右。因此，预烧温度为200～1000℃左右即可。作为预烧时间，没有特别限定，通常为1～10小时左右。

接下来，通过对如上所述得到的蜂窝预烧体或蜂窝成型体(没有进行预烧的情况下)进行正式烧成，可以得到蜂窝结构体。应予说明，“正式烧成”是指：用于使蜂窝预烧体或蜂窝成型体中的成型原料烧结而致密化来确保规定的强度的操作。烧成温度、烧成时间等烧成条件因成型原料的种类而不同，所以，根据其种类选择适当的条件即可。本实施方式的制造方法中，优选将蜂窝预烧体或蜂窝成型体于1300～1500℃进行烧成，进一步优选于1350～1450℃进行烧成。如果烧成温度低于1300℃，则有时无法得到目标结晶相(堇青石)。另一方面，如果烧成温度超过1500℃，则有时会熔解。

通过本实施方式的制造方法而制造的蜂窝结构体是：缺陷、开裂少的、维持了高强度及低热膨胀性的高品质的、以堇青石为主成分的结构体。作为堇青石的优选组成，例如可以举出2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂。

实施例

以下，通过实施例对本发明进一步具体地进行说明，但是，本发明并不受这些实施例的任何限定。

(实施例1)

首先，作为堇青石形成材料，准备出滑石、高岭土、氧化铝、氢氧化铝以及二氧化硅。对滑石、高岭土、氧化铝、氢氧化铝以及二氧化硅的量进行适当调整，使其接近于堇青石组成。将包含这些成分的堇青石形成材料和具有2：1带型结构的硅酸镁矿物混合后，加入有机粘合剂、表面活性剂以及水，进行混炼，由此得到坯土。

作为有机粘合剂，使用甲基纤维素，作为具有2：1带型结构的硅酸镁矿物，使用海泡石A(市售品)。另外，具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的配合量相对于堇青石形成材料100质量份而言为1.0质量份，有机粘合剂的配合量相对于堇青石形成材料以及具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的合计100质量份而言为5质量份，表面活性剂的配合量相对于堇青石形成材料以及具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的合计100质量份而言为1质量份，水的配合量相对于堇青石形成材料以及具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的合计100质量份而言为30质量份。

应予说明，关于所使用的具有2：1带型结构的硅酸镁矿物，使用多元素同时测定型荧光X射线分析装置来测定化学组成(特别是Na₂O、K₂O以及CaO的质量比例)(以下的实施例中也相同)。作为分析装置，使用PHILIPS公司制的“PW2606/10(商品名)”。

接下来，利用挤出成型机，将得到的坯土成型为蜂窝形状，得到蜂窝成型体。在成型时，不会发生挤出成型机的口模堵塞或成型不良，能够良好地进行成型。

接下来，利用微波及热风使得到的蜂窝成型体干燥，然后，在1420℃的温度气氛中进行7小时烧成，得到蜂窝结构体。

(实施例2)

将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物(海泡石A)的配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为2.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(实施例3)

将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物(海泡石A)的配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为4.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(实施例4)

将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物(海泡石A)的配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为6.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(实施例5)

作为具有2：1带型结构的硅酸镁矿物，使用海泡石B(市售品)，且将其配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为2.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(实施例6)

作为具有2：1带型结构的硅酸镁矿物，使用绿坡缕石(市售品)，且将其配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为2.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(比较例1)

没有配合具有2：1带型结构的硅酸镁矿物，且将有机粘合剂的配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为5质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

(比较例2)

将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物(海泡石A)的配合量变更为相对于堇青石形成材料100质量份而言为8.0质量份，除此以外，与实施例1同样地得到蜂窝结构体。

对上述的实施例及比较例中得到的蜂窝结构体进行下述的评价。

(烧成时的裂缝缺陷)

制作10个上述的实施例及比较例的蜂窝结构体，通过肉眼观察确认蜂窝结构体的端面有无裂缝缺陷。该评价结果中，在“0/10”的情况下，表示：10个蜂窝结构体中，发生了裂缝缺陷的蜂窝结构体为0个。另外，在“10/10”的情况下，表示：10个蜂窝结构体中，发生了裂缝缺陷的蜂窝结构体为10个。

(热膨胀系数)

使用理学公司制的“Thermo plus TG8120(商品名)”来测定蜂窝结构体的热膨胀系数。热膨胀系数的评价中，将0.7×10^-6/℃以下作为对于确保蜂窝结构体的耐热冲击性而言充分的水平，视为合格。

将上述的评价结果示于表1。

表1

如表1所示，对于使用了相对于堇青石形成材料100质量份而言、包含具有2：1带型结构的硅酸镁矿物0.1～6.0质量份的成型原料的实施例1～6，在10个蜂窝结构体中全部都没有确认到烧成时的裂缝缺陷。另外，实施例1～6的蜂窝结构体的热膨胀系数也低至可实用的程度。

与此相对，对于使用了没有配合具有2：1带型结构的硅酸镁矿物的成型原料的比较例1，在10个蜂窝结构体中全部都确认到烧成时的裂缝缺陷。另外，对于使用了相对于堇青石形成材料100质量份而言、包含具有2：1带型结构的硅酸镁矿物8.0质量份的成型原料的比较例2，虽然在10个蜂窝结构体中全部都没有确认到烧成时的裂缝缺陷，但是，热膨胀系数大。

由以上的结果可知：根据本发明，能够提供一种蜂窝结构体的制造方法，其可以制造出有效地抑制因烧成时的温度区域中的蜂窝成型体的表面与内部之间的温度差或收缩差而产生裂缝等缺陷、且耐热冲击性优异的蜂窝结构体。

产业上的可利用性

本发明可在化学、电力、钢铁、产业废物处理等各种领域中用于作为防止环境污染、全球变暖等的对策而有效的、各种分离净化装置。

Claims

1.一种蜂窝结构体的制造方法，其包括以下工序：

将含有堇青石形成材料的成型原料混炼后、进行成型而制作蜂窝成型体的工序，以及

将所述蜂窝成型体烧成而得到蜂窝结构体的工序，

相对于所述堇青石形成材料100质量份，将具有2：1带型结构的硅酸镁矿物0.1～6.0质量份配合于所述成型原料中。

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，

所述硅酸镁矿物为纤维状。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，

所述硅酸镁矿物为海泡石。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其中，

所述硅酸镁矿物中所含有的钠、钾以及钙的总量按氧化物换算为1.1质量％以下。