CN1464800A - 多孔蜂窝状结构体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

所述多孔的网格隔壁形成多个各个相邻的网格复合体，而上述的多孔的蜂窝状外壁围绕保持该网格复合体最外周的最外周网格，气孔率不到30％，隔壁的基本壁厚为0.03～0.076mm，外壁的表面粗糙度为0.5～10μm、或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度为5～50μm。在该蜂窝状结构体的制造方法中，使用下述的原料来制造，即，所用的原料包含具有7μm以上平均粒径的粗粒滑石与具有该2/3以下平均粒径的细粒滑石，另外，包含具有7μm以上平均粒径的粗粒陶土与具有该2/3以下平均粒径的细粒陶土。该蜂窝状结构体适合作为汽车排气气体净化用触媒载体。

Description

多孔蜂窝状结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及多孔蜂窝状结构体以及其制造方法，具体涉及的是平衡地具有净化性能与端面耐久性以及封装性、特别是适合于汽车排气净化用载体等的蜂窝状结构体以及其制造方法。
技术背景
多孔蜂窝状结构体广泛应用于汽车排气净化用触媒载体等的触媒载体、柴油发动机排气用过滤器等的过滤器等。在用于这种汽车发动机等的排气净化用等的场合，从环境问题考虑，具有逐年要强化排气限制的趋势，与此对应，则要求提高排气净化触媒的净化性能。另外，从发动机开发方面，显示出低燃费、高输出化的方向，与这样的状况相对应，在排气净化触媒上也要求减少压力损失。因此，为了解决这样的问题，主要的动向是：通过使蜂窝状结构体其隔壁的厚度进一步减薄，来提高通气性而减小压力损失，而且使排气净化触媒轻量化、减小热容量、提高暖机时的净化性能。
另外，有时从发动机排出的排气中包含有各种异物，存在着由于这些异物而削掉(侵蚀)蜂窝状结构体的问题，也要求改进耐侵蚀性。
这种低热容量化、压力损失等的净化性能的提高和耐侵蚀性的提高一般是相反的，例如，当为了实现低热容量化，提高蜂窝状结构体的气孔率或把壁厚减薄时，则会降低作为蜂窝状结构体的强度、降低耐侵蚀性。
而且，在这样的用途中，是通过夹持材料把蜂窝状结构体夹持在金属制的外壳等来使用，为了在使用时外壳与蜂窝状结构体不发生脱落，必须要用一定的强度来夹持，要求具有抗此的强度、或者即使用低的夹持力也不会发生脱落，要求提高封装性。
作为解决耐侵蚀性的方法，例如特开平2000-51710号公报所记载的：仅把开口端面附近的隔壁做成厚壁的蜂窝状结构体，在蜂窝状结构体的基体材料的开口端面通过涂敷·烧制釉药、水玻璃等的玻璃成分而使开口端面细密化的蜂窝状结构体。但是，在同号公报中，只是公开了开口端面的气孔率为5～35％、而其它部分的气孔率为36％的蜂窝状结构体，这样并没有实现兼顾低热容量化与耐侵蚀性、封装性。而且，对于气孔率与隔壁厚度以及表面粗糙度的关系也没有任何说明。
为了改进封装性，特开平2-207846号公报所公开的蜂窝状结构体是：在挤出蜂窝状结构体时，通过施加振动的方法而在外壁表面设置凹凸的蜂窝状结构体。但是这种方法，因为当隔壁厚度变薄而挤出时，存在隔壁会折断的问题，所以，难以使用隔壁薄的蜂窝状结构体。另外，特开平2-86847号公报提案了：通过在表面喷砂或喷吹陶瓷原料而在外壁表面设置凹凸，而且凹凸面的粗糙度要比其它面粗的蜂窝状结构体以及其制造方法。但是，这种方法需要附加的工序，经济性不佳。而且，在这些公报中，对气孔率与隔壁厚度以及表面粗糙度的关系没有任何说明，没有讨论耐侵蚀性或低热容量。
发明的公开
本发明是鉴于上述问题的发明，目的是提供一种蜂窝状结构体，很好地平衡满足提高蜂窝状结构体的净化性能与提高耐侵蚀性、封装性的要求，具体是适合作为汽车排气气体净化触媒用载体的蜂窝状结构体。
本发明的目的还在于提供上述蜂窝状结构体制造方法，具体是气孔率小、而且封装性良好的蜂窝状结构体的制造方法。
本发明者为了达到上述的目的，进行了包括各种试验的研究，结果发现，一般，为了达到低热容量化必须使气孔率大、网格隔壁薄，而为了提高耐侵蚀性而必须相反，发现当隔壁厚度薄时，气孔率对耐侵蚀性的影响更大，发现在达到相同热容量的场合，通过使隔壁薄、气孔率小，而能得到良好的耐侵蚀性。而且，发现当控制气孔滤不到30％时，封装性有所降低，其原因是因为外壁表面平滑，通过使平均表面粗糙度(RaS)为0.5μm≤RaS≤10μm、以及/或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为5μm≤RzDINS≤50μm，而能够改善封装性，而且发现：通过使细孔径为1μm以上的细孔占全细孔容积的90容量％以上，可以达到上述的RaS以及RzDINS。本发明的第一形式既是基于上述的见解。
本发明的第一形式是一种蜂窝状结构体，是由多孔的网格隔壁与多孔的蜂窝状外壁所构成，上述多孔的网格隔壁形成多个分别邻接的网格复合体、而上述多孔的蜂窝状外壁围绕保持该网格复合体的最外444周的最外周网格；其特征在于：气孔率在5％以上而不到30％，而且前述隔壁的基本壁厚(TC)为：0.030mm≤TC＜0.076mm，而且，外壁的平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm、以及/或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：5μm≤RzDINS≤50μm。
在本发明的第一形式中，具有以下特征的蜂窝状结构体可例示为理想的结构体。即，在本发明的第一形式中，RaS为：0.5μm≤RaS≤10μm、而且RzDINS为：5μm≤RzDINS≤50μm，最好是RaS为：1.0μm≤RaS≤10μm、而且RzDINS为：10μm≤RzDINS≤50μm，这对进一步提高封装性是有利的，蜂窝状结构体的开口率(P)在83％以上，这对于降低热容量以及压力损失、提高净化性能是有利的。而且，外壁的厚度为0.076mm以上，这从提高封装性的观点是理想的。另外，外壁的平均表面细孔径比平均内部细孔径大，这有利于增大RaS以及RzDINS。而且0，网格隔壁的平均表面粗糙度(RaC)为0.5μm以上、以及/或者从网格隔壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINC)为5μm以上，这对于提高触媒的装载力是理想的。另外，在蜂窝状结构体中，具有1μm以上的细孔径的细孔为全细孔容积的90％以上，这有利于增大Ra以及RzDIN。
而且，将最外周网格作为第1的第1起点网格，从其向内方连续的第5～第20、最好是在第5～第15的范围内的任一个的第1终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有以下关系：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤3.00，理想的是：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤2.50，而更好的是1.20≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤10.60，这有利于进一步改进耐侵蚀性，而且由于提高了均衡强度而有利于提高封装性。在这种情况下，把在第1终点网格于内方邻接的其次的网格作为第1的第2起点网格，从其向内方连续的第3～第5的范围内的任一个的第2终1网格的各个网格的隔壁厚度做成实际同样厚度、且为倒梯形形状或绕线筒形状、并向内方顺次减薄而变化，最好使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
而且，最外周网格的网格隔壁厚度(Tr1)与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有1.10≤Tr1/TC≤3.00的关系，而且，将最外周网7格(ce11)作为第1的第3起点网格，从其向内方连续的第5～第20范围内的任一个的第3终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有以下关系：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤3.00，理想的是：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤2.50，而更好的是：1.20≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤1.60，使各个网格隔壁的截面为倒梯形形状、或绕线筒形状、或是同样厚度而向内方顺次减薄而变化，最好使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
蜂窝状结构体的截面积为160cm2以上的场合，将最外周网格作为第1的第1起点网格，从其向内方连续的第10～第40范围内的任一个的第1终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr10～40)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有以下关系：1.10≤(Tr1～Tr10～40)/TC≤3.00，理想的是：1.10≤(Tr1～Tr10～40)/TC≤2.50，而更好的是：1.20≤(Tr1～Tr10-40)/TC≤1.60。
另外，距离蜂窝状结构体的一个或两个开口端面为30mm以内的隔壁部分，其一部或全部的气孔率(％)的值要比位于其它隔壁部分的气孔率(％)的值小5以上，这有利于提高端面的耐侵蚀性，气孔率值小的部分距离开口端面的长度不一样，这也有利于实现兼顾耐侵蚀性与低热容量。另外，蜂窝状结构体在一个或两个开口端面的网格隔壁的厚度比位于其它部分的网格隔壁的壁厚要厚，这也有利于提高耐侵蚀性。
这样，由于把蜂窝状结构体的外周附近的网格隔壁做得厚些，以及/或者强化开口端面，而可以使基本壁厚(TC)再薄些，使TC≤0.056mm，这有利于实现低热容量化。
另外，本发明的蜂窝状结构体，B轴的弯曲强度最好是0.8MPa以上，最好是从堇青石、氧化铝、莫来石、氮化硅、铝钛酸盐、氧化锆、以及碳化硅组成的组中所选择的1种或2种以上材料而形成。而且，蜂窝状结构体的截面形状可以是圆、椭圆、长圆、梯形、三角形、四角形、六角形或左右非对称的异形形状，网格的截面形状也可以是三角形或六角形。另外，蜂窝状结构体的网格隔壁的交点最好是具有1.2mm以下的曲率半径而形成，而网格隔壁与外壁相接的交点最好也是具有1.2mm以下的曲率半径而形成。
本发明的蜂窝状结构体可以用于汽车排气气体净化触媒用载体，也可以在网格隔壁装填触媒成分、在外壁的外周面夹持而装入触媒排气净化器。
本发明者对具有上述特性的蜂窝状结构体的制造方法进行了研究，结果发现：作为原料通过组合使用特定粒径的滑石以及陶土(高岭土)，可以经济地制造表面粗糙度粗而气孔率小的蜂窝状结构体。
即，本发明的第2形式是一种蜂窝状结构体的制造方法，蜂窝状结构体是由多孔的网格隔壁与多孔的蜂窝状外壁所构成，上述多孔的网格隔壁形成多个分别邻接的网格复合体、而上述多孔的蜂窝状外壁围绕保持该网格复合体最外周的最外周网格，气孔率在5％以上而不到30％，而且前述隔壁的基本壁厚(TC)为：0.030mm≤TC＜0.076mm，而且，外壁的平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm、以及/或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：5μm≤RzDINS≤50μm；其特征在于：制造该蜂窝状结构体所使用的原料至少包含滑石和陶土成分，包含前述滑石成分具有7μm以上平均粒径的粗粒滑石与具有前述粗粒滑石2/3以下平均粒径的细粒滑石，而且包含前述陶土成分具有7μm以上平均粒径的粗粒陶土与具有前述粗粒陶土2/3以下平均粒径的细粒陶土。
另外，作为蜂窝状结构体，把在本发明的第1形式中具有理想特征的蜂窝状结构体，在该第2形式中也作为理想结构体来例示。
图的简单说明
图1(a)～(c)是模式地表示本发明的蜂窝状结构体的一例的说明图，分别表示：(a)为斜视图、(b)为平面图、(c)为侧面图。
图2是模式地表示把本发明一实施形式的外壁附近的网格隔壁做得厚些例子的局部放大图。
图3(a)～(c)是模式地表示本发明的蜂窝状结构体的一实施形式的剖面说明图，分别表示：(a)为倒梯形形状、(b)为绕线筒形状、(c)为长方形状的网格隔壁。
图4是模式地表示将本发明的蜂窝状结构体组装在排气净化器容器例的说明图。
图5表示在侵蚀试验中的发动机转速的条件。
图6是模式地表示侵蚀量的测定方法的说明图。
实施发明的最佳形式
以下，根据适当的实施形式来说明本发明，但本发明并不限定为以下的实施形式。
如图1(a)、(b)以及(c)所示，本发明的蜂窝状结构体1是由多孔的网格隔壁2、与多孔的蜂窝状外壁4构成，上述多孔的网格隔壁2形成轴向贯通的多个分别邻接的网格3。另外，本发明中，若无特别预先说明，所谓截面是指相对轴向的垂直截面。
本发明的特征是要同时满足以下3个重要条件：即，构成蜂窝状结构体1的网格隔壁2与外壁4的整体的气孔率在5％以上而不到30％、隔壁3的厚度(TC)为：0.030mm≤TC＜0.076mm、外壁4的平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm以及/或者从外壁4表面的极大高度至其次极小高度的平均高度(RzDINS)为：5μm≤RzDINS≤50μm。由于使气孔率在5％以上而不到30％、而且使TC为：0.030mm≤TC＜0.076mm，由此而可以达到低热容量化且改进耐侵蚀性。在这种情况下，虽然当气孔率不到30％，壁面过于平滑而封装性降低，但通过使得RaS为：0.5μm≤RaS≤10μm以及/或者RzDINS为：5μm≤RzDINS≤50μm，而能够得到良好的封装性。气孔率不到5％，则热容量过大，气孔率在30％以上，则侵蚀量过大。TC在0.076mm以上，则热容量过大，而不到0.03mm则隔壁的强度不够，侵蚀量过大。这里，若使气孔率为30％以上，虽然即使TC不到0.076mm也可以得到与本发明相同的热容量，但在这种情况下，侵蚀量过大。而且，若RaS不到0.5μm、而且RzDINS不到5μm，则封装性过低，若RaS比10μm大、而且RzDINS比50μm大，则凹凸过大，径向偏差过大，而且蜂窝状结构体中的气孔过多，强度降低，容易破损。本发明中，理想的是同时满足：0.5μm≤RaS≤10μm、以及：5μm≤RzDINS≤50μm，另外，更好的是同时满足：1.0μm≤RaS≤10μm、以及：10μm≤RzDINS≤50μm。
本发明中，所谓气孔率是以百分比来表示多孔体中的细孔(空孔)的体积相对于形成网格隔壁2以及外壁4的多孔体整体的体积。而且，所谓基本壁厚(TC)是指蜂窝状结构体1的网格隔壁的最薄的壁厚。本发明中，壁厚整体相同是理想的，但在外周部侧的网格隔壁的壁厚做得厚的场合，最好将此以外的内侧部分的壁厚做成一样，在这种情况下，该内侧部分的壁厚即为基本壁厚(TC)。而且，在把蜂窝状结构体的开口端面10附近的壁厚做得厚些的场合，除去该部分以外的部分最好是做成一样的壁厚，在这种情况下，除去开口端面10附近隔壁以外的隔壁的壁厚即为基本壁厚(TC)。而且，所谓平均表面粗糙度(Ra)，是根据后述实施例中说明的条件而测定得到的结果，将距离平均线的位移量，作为平均计算而得出的，所谓RzDIN是用与上述相同的条件，在测定的范围内，把从极大的任意的山状部分的顶点的高度与其次极小的谷状部分的极小点的高度的差，作为平均计算而得出的。这里，RaS以及RzDINS表示各个外壁4的Ra以及RzDIN，RaC以及RzDINC表示各个网格隔壁2的Ra以及RzDIN。
本发明中，外壁4的平均表面细孔径比平均内部细孔径大，这有利于使RaS以及RzDINS大。这里，所谓平均表面细孔径，是指作为开口细孔而露在外壁4的表面的细孔的平均直径，所谓平均内部细孔径，是指作为闭口细孔而存在于外壁4的内部的细孔的平均直径。通过使得在外壁4的细孔径大的细孔的比率大，最好是细孔径为1μ以上的细孔占位于外壁4的全部细孔的90％以上，由此可以使得平均表面细孔径比平均内部细孔径大。
本发明中，若气孔滤不到30％，则网格隔壁2的表面也容易平滑，但理想的是使得网格隔壁的平均表面粗糙度(RaC)为：0.5μm≤RaC≤10μm、以及/或者(RzDINC)为：5μm≤RzDINC≤50μm，而更佳的是：1.0μm≤RaC≤10μm、以及/10μm≤RzDINC≤50μm。这样，可增加装填触媒时的触媒的装载力，防止触媒的脱落。
如上所述，为了使气孔率在5％以上且不到30％，并且，RaS为：0.5μm≤RaS≤10μm，理想的是：1.0μm≤RaS≤10μm以及/或者RzDINS为：5μm≤RzDINS≤50μm，而更好是：10μm≤RzDINS≤50μm以及/或者网格隔壁2的平均表面粗糙度(RaC)为：0.5μm≤RaC≤10μm、以及/或者RzDINC为：5μm≤RzDINC≤5Oμm，在构成本发明的蜂窝状结构体的网格隔壁2以及外壁4中，具有1μm以上细孔径的细孔最好占全部细孔容积的90容量％以上。通过将细孔做成这样的构成，可以制造出表面的微细的凹凸，能够容易地达到上述Ra以及RzDIN。
而且，本发明中，因为当开口率为83％以上，可以减少压力损失的降低，也可以使热容量小，所以，能够提高本发明的蜂窝状结构体的净化性能。这里，所谓开口率是指将网格、即由隔壁所隔开的孔部相对于蜂窝状结构体开口端面10的面积所占的面积比率以百分比来表示。通过减少网格密度以及/或者减薄网格隔壁而可以提高开口率。而且，为了能够提高载体的封装时的强度，最好使外壁4的厚度为0.076mm以上。
本发明中，如图2所示，使外周部侧的网格隔壁2a厚些，这也有利于提高耐侵蚀性。而且，因为通过使外周部侧的网格隔壁2厚些，可以实现提高均衡强度，也可以提高封装时的夹持力，因此也提高了封装性。这里，所谓均衡强度是指由汽车标准JASO标准M505-87为根据的试验而破坏时的加压压力值所表示的强度。图2中，最接近外壁4的是最外周网格8，从最外周网格8向内方连续着第2的网格9。最外周网格的隔壁厚度以Tr1表示，而且，该第2的网格9的隔壁厚度以Tr2表示。虽未图示，但同样第5～第15的范围内的任一个网格的隔壁的厚度用Tr5～15表示。另外，网格隔壁2大致可分为外周网格隔壁2a与基本网格隔壁2b。
本发明的蜂窝状结构体，以最外周网格作为起点，从其至向内方连续的第5～第15的范围内的任一个的终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～15)与基本网格隔壁厚度(TC)之间的关系最好是：1.10≤(Tr1～Tr5～15)/TC≤3.00。若该值[(Tr1～Tr5～15)/TC]不到1.10，则不利于提高耐侵蚀性、也不利于改善均衡强度，所以，不利于提高封装性。而且，若超过3.00，则会增大热容量以及压力损失。而且，即使以特定的比例把第1～第4的网格的隔壁厚度(Tr1～Tr4)做得厚些，也不会有利于提高耐侵蚀性及均衡强度，若把至第15以后的特别是至第20以后的网格的隔壁厚度以特定的比例做得厚些，则会增大压力损失，而且载体的质量增大到规定以上，因此，也会增大热容量，是不理想的。
如图3所示，在本发明的陶瓷制的蜂窝状结构体中，把第1终点网格于内方邻接的其次的网格作为第1的第2起点网格，从其向内方连续的第3～第5范围内的任一个的第2终点网格的各个网格隔壁厚度向内方依次减薄而变化(减薄比例可以是在1.10～3.00的范围内)，而各个网格隔壁的截面可为倒梯形形状(图3(a))、绕线筒形状(图3(b))、或长方形状(每个网格一样厚)(图3(c))，且最好使其最薄处的厚度与基本网格隔壁厚度(TC)一致。由于这样的构成，可以抑制热容量以及压力损失的增加，而且实现了提高耐侵蚀性。
而且，本发明中，最外周网格的网格隔壁厚度(Tr1)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤Tr1/TC≤3.00的关系，而且，把最外周网格作为第1的第3起点网格，从其向内方连续的第5～第20范围内的任一个的第3终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有的关系为：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤3.00，而各个网格隔壁的截面，如前所述，为倒梯形形状、绕线筒形状或长方形状，而且向内方依次减薄而变化，最好使其最薄处的厚度与基本网格隔壁厚度(TC)一致。由于这样的构成，可以实现改善压力损失及耐热冲击性比。
而且，本发明中，网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)的各个厚度与基本网格隔壁厚度(TC)之间，如上所述，具有的关系为：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤2.50、进一步限定的条件为：1.20≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤1.60，这在考虑热容量以及压力损失时，实用上是理想的。
而且，近年来存在的趋势是：把蜂窝状载体也安装在载重汽车等大型车辆的情况增加了，也产生了需使用大型蜂窝状载体的要求。大型蜂窝状载体的场合(蜂窝状外壁的截面形状为圆形的场合，其直径约144mm以上，即，截面积约160cm2以上的场合)，将最外周网格作为第1的第1起点网格，把第1终点网格作为从最外周网格向内方连续的第10～第40、最好是第10～第30范围内的任一个网格，整体地延长厚壁部分，将第10～第40的网格隔壁厚度(Tr1～Tr10～40)对于基本网格隔壁厚度(TC)之比(Tr1～Tr10～40)/TC、最好是把第10～第30的网格隔壁厚度(Tr1～Tr10～30)对于基本网格隔壁厚度(TC)之比(Tr1～Tr10～30)/TC，实用时通常希望是1.10～3.00，理想的1.10～2.50，而更佳的是1.20～1.60。
本发明中，为了进一步改进耐侵蚀性，最好是把从开口端面10向轴向位于30mm以内的范围B的网格隔壁2的全部或一部分的气孔率的值做得要比其它部分的网格隔壁的气孔率的值小5以上。这意味着例如通常的网格隔壁2(范围B以外部分的网格隔壁)的气孔率为28％的场合，把位于B的网格隔壁2的一部或全部的气孔率为23％以下。在这种情况下，距离气孔率小的开口端面10的长度也可以是一样的，但最好各隔壁2是在0～30mm之间取任意的长度，即，该长度可以不一样。使其长度不一样，这可以缓和由于气孔率变化边界部分的应力集中。
而且，在上述范围B的网格隔壁2的全部或一部分的壁厚比其它部分的网格隔壁2的壁厚要厚，这也有利于进一步提高耐侵蚀性，在该场合，把壁厚的厚的区域其各隔壁2在0～30mm间取任意的长度，即，该长度不一样，与上述相同，这有利于缓和应力集中。
如上所述，把蜂窝状结构体1的外周部侧的网格隔壁做得厚些，或是把开口端面10附近的隔壁的气孔率做得小些，或是将外壁做得厚些，这在隔壁的厚度薄的具体情况下是有效果的，这种情况下，隔壁厚度TC最好是：TC≤0.056μm。
而且，通过把B轴强度定为0.8MPa以上，可以减小排气气体中的异物碰撞隔壁时的破损，有利于提高耐侵蚀性。这里所谓B轴强度是以JASO标准M505-87所规定的，是指在垂直轴向且沿网格隔壁方向而切出的试样所测定的强度。
作为本发明中所使用的网格隔壁以及蜂窝状外壁，例如，可举出从堇青石、氧化铝、莫来石、氮化硅、铝钛酸酯、氧化锆以及碳化硅组成的组中所选择的至少一种1种材料形成的结构体。
而且，作为本发明的蜂窝状结构体的截面形状，例如，可举出：圆、椭圆、长圆、梯形、三角形、四角形、六角形或左右非对称的异形形状。其中，圆、椭圆、长圆(卵形)是最理想的。
而且，作为本发明的网格的截面形状没有特别的限制，但最好是例如：三角形以上的多角形状，例如正方形、长方形以及六角形等，其中，三角形、四边形或六角形中的任一个是最理想的。
本发明的蜂窝状结构体的用途没有具体限定，可以用于各种过滤器或触媒载体等各种用途，但最理想的是用于汽车排气气体净化用载体。而且，如图4所示，本发明的蜂窝状结构体最好是装入触媒排气净化器容器来使用。这里，蜂窝状结构体13在排气净化器容器11内，在其外周面由环12夹持而装入。作为环12没有特别限制，但通常是使用金属网制的部件。另外，在排气净化器容器11与蜂窝状结构体13的外周面之间，最好是放入垫块、布等夹持材料14。
而且，或是把与蜂窝状结构体的最外周网格隔壁与外壁相接之处加厚(接点加厚)，或是把邻接的隔壁、在隔壁之间变窄且与外壁相接之处，至少是在这些隔壁之间，将外壁的内侧加厚(V字连接加厚)，这样也可以保持上述的隔壁(网格隔壁)形状的高精度化、保持提高均衡强度等的效果，而且，也可以相对减薄网格隔壁的厚度。具体是，网格的拐角处最好是具有1.2mm以下的曲率半径而形成，而且，网格隔壁与蜂窝状外壁相接的交点最好是具有1.2mm以下的曲率半径而形成。
其次，说明本发明的蜂窝状结构体的制造方法。
例如，以堇青石作为材质的蜂窝状结构体，可以通过下述的系列工序来制造，例如，从滑石、陶土、焙烧陶土、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅中、加入化学成分为：SiO2为42～56重量％、Al2O3为30～45重量％、MgO为12～16重量％的范围而混合成一定比例的堇青石化原料，在该原料中，作为造孔剂添加石墨为15～25重量％、以及PET、PMMA、交联聚苯乙烯、苯酚树脂等合成树脂为5～15重量％，且在添加一定量的甲基纤维素类、表面活性剂之后，加入适量的水混炼而成为坯土。然后，将该坯土真空脱气后，挤出成型为蜂窝状结构体，用介质干燥或是微波干燥、热风干燥法干燥之后，在最高温度为1400～1435℃之间烧制而成。
一般，为了将气孔率作成30％以下，是使用平均粒子直径小的滑石，具体是平均粒子直径为7μm以下的滑石和为滑石平均粒子直径的1/3以下的陶土，本发明的第二形式的特征在于：作为原料，可以把平均粒径为7μm以上的粗粒滑石与粗粒滑石的平均粒子直径的2/3以下的细粒滑石组合，而且，可以把平均粒径为7μm以上的粗粒陶土与粗粒陶土的平均粒子直径的2/3以下的细粒陶土组合。由于使用这样的组合，能够容易地制造出气孔率以及外壁的表面粗糙度(RaS、RzDINS)在第一发明范围内的蜂窝状结构体。粗粒滑石与细粒滑石的最佳比例为10/90～60/40，粗粒陶土与细粒陶土的最佳比例为10/90～60/40。另外，封闭式混合机、加压混合机、连续成型机等的精炼能把原料紧密填实，使用这样的混炼装置来进行成型，更有利于制造气孔率低且表面粗糙度粗的蜂窝状结构体。另外，所谓平均粒径是指使用堀场制造所制LA-910(激光衍射方式)所测定的粒度分布而得到的重量平均粒径。
实施例
其次，通过实施例进一步具体说明本发明，但本发明并不因这些实施例而受到任何限制。另外，在以下的实施例中，若无特别预先说明，配合比中的％是指重量％。
蜂窝状结构体的制造
实施例1～4
对于表1所示的原料100％，用搅拌机把羟基丙酰纤维素8％与月桂酸钾皂0.5％、聚醚2％、水28％混合，放入连续成型机，成型为壁厚为0.055mm、网格密度为900网格/in2(140网格/cm2)的蜂窝状结构体。将此切断为一定尺寸，在最高温度1430℃保持4小时烧制。
比较例1以及2
对于表1所示的原料100％，用开式曲拐式搅拌机把甲基纤维素4％与硬脂酸碱0.7％、水28％混炼制成胶土。用真空搅拌机将此制成圆柱状胶土，把此放入挤出成型机，成型为壁厚为55μm、网格密度为900网格/in2(140网格/cm2)的蜂窝状结构体。将此切断为一定尺寸，在最高温度1430℃保持4小时烧制。
用以下的方法测定了实施例1～4以及比较例1、2所得到的蜂窝状结构体的气孔率、平均细孔径以及外壁的平均表面粗糙度(RaS)以及RzDINS。
气孔率的测定
测定装置：孔率计(Micromeritics(微标准学)公司制、Autopore(自动孔隙)9220型装置)
测定程序
(1)从蜂窝状结构体切出0.1g以上的试料。
(2)将试料在150℃干燥2小时后，放入容器安装在装置上。
(3)将水银注入容器内，施加相当于规定的细孔径的压力，求得试料所吸收的水银容积。
(4)从压力与所吸收的水银容积来计算而求得细孔分布。
(5)从施加68.6MPa(700kgf/cm2)的压力所吸收的水银容积来计算而求得细孔容积。
(6)由总细孔容积并用下式求得气孔率。
气孔率％＝总细孔容积(每1g)×100/(总细孔容积(每1g)+1/2.52)
表面粗糙度的测定
标准：ISO 42871/1
测定装置：Taylor Hobson公司制，表面粗糙度形状测定机，外形粗糙度检查仪S4C
接触尖端半径：2μm
测定速度：1mm/sec
测定方向：相对网格隔壁表面的纵向为90°(图1(b)中，D所示的方向)
测定长度：约25mm
测定位置：对任意5处各测定2次，取其平均值作为测定值。
结果在表1中所示。由比较例1得到的蜂窝状结构体，虽然表面粗糙度RaS以及RzDINS的值大，但气孔率超过30％。由比较2得到的蜂窝状结构体，虽然气孔率比30％小，但RaS以及RzDINS的值小。由实施例1～4得到的蜂窝状结构体，气孔率、RaS以及RzDINS均在本发明的蜂窝状结构体的范围内。由以上结果可知，通过使用本发明的制造方法，可以容易地制造气孔率在5％以上而不到30％、而且0.5μm≤RaS≤5μm、以及/或者5μm≤RzDINS≤50μm的蜂窝状结构体。(表1)
试验No.                                       混合比例(wt％)      平均粒子直径比                             烧制体的特性
滑石A(平均粒子直径μm) 滑石B(平均粒子直径μm) 陶土A(平均粒子直径μm) 陶土B(平均粒子直径μm) 氧化铝(平均粒子直径μm) 氢氧化铝(平均粒子直径μm) 二氧化硅(平均粒子直径μm) 滑石A/滑石B 陶土A/陶土B  A轴的热膨胀系数(×10-6℃)   B轴的热膨胀系数(×10-6℃)   气孔率(％)   平均直径(μm)   外壁表面粗糙度(μm)Ra   外壁表面粗糙度(μm)RzDIN
实施例1     20(12)     21(8)     10(10)     32*(3)     10(5)     7(2) - 1/0.67 1/0.3 0.51 0.82 30 4.1 1.9 13.6
实施例2     5(11)     35(7)     5(15)     32*(10)     8(5)     13(2)     2(4) 1/0.64 1/0.67 0.54 0.85 28 3.6 1.7 12.1
实施例3     20(7)     20(4)     20(7)     17(2.5)     8(3)     13(1.5)     2(2) 1/0.57 1/0.43 0.36 0.67 22 2.7 1.3 9.3
实施例4     10(20)     30(4)     12(7)     10(2.5)     16(3)     12(1.5)     10(2) 1/0.2 1/0.43 0.81 1.12 26 8.6 1.5 10.5
比较例1     40(8) -     20(6)     17*(6)     8(5)     13(2)     2(4) - 1/1 0.68 1.01 31 4.3 1.9 13.2
比较例2     41(45) -     20.5*(1)     25(0.4)     13.5(4) - - - 1/0.4 0.63 0.82 27 1.8 0.4 4.0
*焙烧陶土
实施例5、6以及比较例3、4
用与实施例1～4同样的方法，做成网格密度为900网格/in2(140网格/cm2)、表2所示的网格隔壁厚度以及气孔率的蜂窝状结构体(实施例5、6以及比较例3、4)，用以下的方法评价耐侵蚀性。
耐侵蚀性的评价
在串连4气缸、排气量1.8升的汽油发动机的排气口，把蜂窝状结构体与夹持、装放蜂窝状结构体的金属容器连接。即，把试样配置在发动机的附近。然后，在图5所示的条件下运转发动机，在转速为6000rpm时，放入0.1克的磨粒(碳化硅，GC320、平均粒径50μm)。另外，把在图5所示的条件下发动机持续运转130秒作为1个循环，2个循环放入1次磨粒，连续反复进行。总计的磨粒放入量至大约2g～16g变化来进行数次的试验，从其结果计算出磨粒放入量为10g时的蜂窝状结构体的侵蚀量(风侵蚀体积)。
如下所述来测定侵蚀量，如图6所示，把橡胶片卷绕在测定蜂窝状结构体1的侵蚀量一侧的加工端面，在其中间紧敷约3mm高度的直径1.5mm的陶瓷制小球20，然后回收测定小球的体积，通过求得侵蚀试验后的小球体积与试验前的小球体积的差来测定侵蚀量，将进行3次这样试验的平均值来作为侵蚀量。
结果在表2中所示。这里，作为热容量的指标，计算出各蜂窝状结构体的体积密度。比较例3的试样虽然耐侵蚀性良好，但体积密度大、热容量大。比较例4的试样虽然体积密度小、热容量低，但侵蚀量大，耐侵蚀性差。与此相对，实施例5以及6的试样的耐侵蚀性及体积密度均低，可知平衡性良好地改进了耐侵蚀性与低热容量化。特别是：实施例5以及6的试样与比较例4的试样的体积密度，即热容量虽然相近，但是实施例5以及6的试样具有少的侵蚀量，可知本申请发明的蜂窝状结构体平衡性良好地达到了低热容量化及提高了耐侵蚀性。(表2)
网格密度(网格/cm2) 基本隔壁厚(mm)   厚壁处壁厚(mm) 开口率(P)(％) 气孔率(％) 放入量10g的侵蚀量(cm3) 体积密度(g/cm3)
实施例5     140     0.066     0.066     85.1     28     2.0     0.291
实施例6     140     0.062     0.062     85.9     26     3.8     0.283
比较例3     140     0.086     0.086     80.7     35     1.8     0.336
比较例4     140     0.071     0.071     83.9     35     5.0     0.284
实施例7以及比较例5
作为实施例7以及比较例5，是在由各实施例6以及比较例4所得到的蜂窝状结构体上装填触媒，并进行与上述同样的耐侵蚀试验。，把蜂窝状结构体浸渍在含有活性氧化铝以及触媒稀有金属的溶液中，除去多余的溶液后，通过烧结来进行触媒的装填。
结果在表3所示。由实施例7以及比较例5，通过使其装填触媒而提高了耐侵蚀性，但在这种情况下，也显示出本发明的蜂窝状结构体(实施例7)要比比较例5的蜂窝状结构体具有更良好的耐侵蚀性。(表3)
网格密度(网格/cm2) 基本隔壁厚(mm) 厚壁处壁厚(mm) 开口率(P)(％) 气孔率(％)     放入量10g的侵蚀量(cm3)   体积密度(g/cm3)
  实施例7     140     0.062     0.062     85.9     26     0.4     0.283
  比较例5     140     0.071     0.071     83.9     35     1.2     0.284
用上述方法测定由实施例5、比较例4所得到的试样的表面粗糙度，和比较例2的结果共同在表4中所示。而且，用与上述同样的方法测定了这些试样的细孔分布。另外，用以下的方法测定了这些试样的封装性。
在试样蜂窝状结构体的四周卷绕夹持材料(0.2g/cm3)，夹持在SUS制的容器之后，测量在温度600℃、冲压速度1mm/min来冲压蜂窝状结构体时的最大载荷(N)，以此作为封装制的指标。
这些结果在表4中示出。由表4可知，实施例5以及比较例4的试样的RaS以及RzDINS均在0.5μm以上、5μm以上，细孔分布是具有1μm以上的细孔径的细孔为90容量％以上，而比较例2的试样为RaS＝0.4、以及RzDINS＝4，而且，细孔分布是具有1μm以上细孔径的细孔是55容量％。另外，实施例5以及比较例4的试样的冲压强度是480N以及510N的高强度，显示出良好的封装性，而比较例2的试样的冲压强度为205N的低强度，封装性不充分。
(表4)
  RaS(μm)   RzDINS(μm) 冲压载荷(N)
实施例5     1.7     11.9     480
比较例4     1.8     12.8     510
比较例2     0.4     4     205
实施例8以及比较例6
其次，用与实施例1～4同样的方法，如表5所示，做成的试样为：从最外周的网格向内方至10网格的网格隔壁厚度，相对基本壁厚要做得厚些(如2所示的蜂窝状结构体)，通过与上述同样的方法来装填触媒，然后，用与上述同样的方法来评价耐侵蚀性。结果在表5所示。虽然本发明的试样(实施例8)基本壁厚为0.056mm，非常薄，但显示出比较良好的耐侵蚀性。比较例6所得到的试样基本壁厚很薄为0.055mm，显示出较好的耐侵蚀性，但是，外周侧壁虽然比实施例8的试样厚，但是显示出要比实施例8的试样的侵蚀量多。
(表5)
网格密度(网格/cm2) 基本隔壁厚(mm) 厚壁处壁厚(mm) 开口率(P)(％) 气孔率(％)   放入量10g的侵蚀量(cm3)
实施例8     140   0.056     0.072     86.3     27     1.0
比较例6     140   0.055     0.081     85.9     35     1.8
实施例9以及10
用与实施例1～4同样的方法做成基本网格隔壁厚度为0.047mm、从最外周网格向内方至10网格的网格隔壁厚度为0.067mm、气孔率为27％的试样，用与上述同样的方法来装填触媒，另外，由以下的方法把距离排气气体端面为5mm部分的气孔率降低18％之后，用与上述同样的方法评价耐侵蚀性。
降低端面气孔率方法
在陶瓷粉加水混合后，加硅溶胶混合，另外再加表面活性剂混合，由此而做成了固体成分占生料整体的40重量％、而水占生料整体的60重量％之比的生料，而上述固体成分是在细粒陶瓷粉(1～2μm)固体含量为整体的90重量％、胶态硅石(硅溶胶30重量％)固体含量为整体的10重量％的部分添加微量表面活性剂的成分。然后，把蜂窝状结构体在干燥机为150℃、1小时以上的加热干燥之后取出，测定重量。将该蜂窝状结构体放置到常温之后，在容器加入生料至端面强化深度，将蜂窝状结构体放置容器底部浸渍1～2秒。将蜂窝状结构体取上来，摇动而使一些液体落下，然后，用吹气而除去内部液体。确认无网眼堵塞之后，用热风机干燥(约130℃、风速2m/秒、3分以上)之后，再用干燥机干燥(150℃、1小时以上)。用上述蜂窝状结构体的烧制条件将此进行了烧制，使端面的气孔率降低。
端面的气孔率没有降低的试样(实施例9)以及端面的气孔率降低的试样(实施例10)的耐侵蚀性试验结果在表6中所示。当基本网格隔壁壁厚为0.047mm时，即使外周部侧的网格隔壁做得厚些，也还是有相当的侵蚀量(3.3cm3)，而通过进一步降低端面的气孔率，侵蚀量改善为1.8cm3。
(表6)
  网格密度(网格/cm2) 基本隔壁厚(mm) 厚壁处壁厚(mm)   开口率(P)(％) 气孔率(％)     放入量10g的侵蚀量(cm3) 端面气孔率(％)
实施例9     140     0.047     0.067     88.6     27     3.3     27
实施例10     140     0.047     0.067     88.6     27     1.8     18
产业上的利用可能性
如上所述，本发明的蜂窝状结构体平衡性良好地改进了耐侵蚀性、低热容量化以及封装性，作为各种过滤器或触媒载体、特别是作为汽车排气气体净化用触媒载体是很有用的。而且，本发明的蜂窝状结构体的制造方法，可以容易而且经济地制造低气孔率、而且外壁以及/或者网格隔壁的表面粗糙度粗的蜂窝状结构体，对于制造具有上述特质(良好的耐侵蚀性、低热容量以及良好的封装性)的蜂窝状结构体是很有用的方法。

Claims (31)

1.一种蜂窝状结构体，包括多孔的网格隔壁与多孔的蜂窝状外壁所构成，上述多孔的网格隔壁形成多个分别邻接的网格复合体、而上述多孔的蜂窝状外壁围绕保持位于该网格复合体的最外周的最外周网格；
气孔率在5％以上而不到30％，而且前述隔壁的基本壁厚(TC)为：0.030mm≤TC＜0.076mm，而且，外壁的平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm、以及/或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：5μm≤RzDINS≤50μm。
2.如权利要求1所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm，而且从前述极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：5μm ≤RzDINS≤50μm。
3.如权利要求1所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述平均表面粗糙度(RaS)为：1.0μm≤RaS≤10μm，而且从前述极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：10μm≤RzDINS≤50μm。
4.如权利要求1至3任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体的开口率(P)在83％以上。
5.如权利要求1至4任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体的外壁厚度(TS)为0.076mm以上。
6.如权利要求1至5任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述外壁的平均表面细孔径比平均内部细孔径大。
7.如权利要求1至6任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述网格隔壁的平均表面粗糙度(RaC)为：0.5μm≤RaC≤10μm、以及/或者从前述网格隔壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINC)为：5μm≤RzDINC≤50μm。
8.如权利要求1至7任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：在蜂窝状结构体中，具有1μm以上的细孔径的细孔为全细孔容积的90容量％以上。
9.如权利要求1至8任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：将前述最外周网格作为第1的第1起点网格，从其向内方连续的第5～第20的范围内的任一个的第1终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤3.00的关系。
10.如权利要求9所述的蜂窝状结构体，其特征在于：将前述最外周网格作为第1的第1起点网格，从其向内方连续的第5～第15的范围内的任一个的第1终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～15)与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤(Tr1～T5～15)/TC≤3.00的关系。
11.如权利要求9或10所述的蜂窝状结构体，其特征在于：把在前述第1终点网格于内方邻接的其次的网格作为第1的第2起点网格，从其向内方连续的第3～第5的范围内的任一个的第2终点网格的各个网格的隔壁厚度做成实际同样厚度、且向内方顺次减薄而变化，使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
12.如权利要求9或10所述的蜂窝状结构体，其特征在于：把在前述第1终点网格于内方邻接的其次的网格作为第1的第2起点网格，从其向内方连续的第3～第5的范围内的任一个的第2终点网格的各个网格的隔壁厚度向内方顺次减薄而变化，其各个网格隔壁的截面呈倒梯形形状，且使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
13.如权利要求9或10所述的蜂窝状结构体，其特征在于：把在前述第1终点网格于内方邻接的其次的网格作为第1的第2起点网格，从其向内方连续的第3～第5的范围内的任一个的第2终点网格的各个网格的隔壁厚度向内方顺次减薄而变化，其各个网格隔壁的截面呈绕线筒形状，且使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
14.如权利要求9所述的蜂窝状结构体，其特征在于：最外周网格的网格隔壁厚度(Tr1)与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有1.10≤Tr1/TC≤3.00的关系，而且，将最外周网格作为第1的第3起点网格，从其向内方连续的第5～第20范围内的任一个的第3终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤3.00的关系，使其各个网格隔壁的截面为倒梯形形状、或绕线筒形状、或是同样厚度而向内方顺次减薄而变化，且使其最薄处的壁厚与基本网格隔壁厚度(TC)一致。
15.如权利要求9至14任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)的各个厚度与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤2.50的关系。
16.如权利要求9至14任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述网格隔壁厚度(Tr1～Tr5～20)的各个厚度与前述基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.20≤(Tr1～Tr5～20)/TC≤1.60的关系。
17.如权利要求9至16任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体相对轴向的垂直截面积为160cm2以上，而且将最外周网格作为第1的第1起点网格，从其向内方连续的第10～第40范围内的任一个的第1终点网格的各个网格隔壁厚度(Tr1～Tr10～40)与基本网格隔壁厚度(TC)之间具有：1.10≤(Tr1～Tr10-40)/TC≤3.00的关系。
18.如权利要求1至17任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：距离蜂窝状结构体的一个或两个开口端面为30mm以内的隔壁部分，其一部或全部的气孔率(％)的值要比位于其它的隔壁部分的气孔率(％)的值小5以上
19.如权利要求18所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述气孔率的值小5以上的隔壁部分距离开口端面的长度不一样，
20.如权利要求1至19任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：在蜂窝状结构体的一个或两个开口端面的网格隔壁的壁厚比位于其它部分的网格隔壁的壁厚要厚。
21.如权利要求9至20任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述TC为：TC≤0.056mm。
22.如权利要求1至21任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：B轴弯曲强度为0.8MPa以上。
23.如权利要求1至22任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体是从堇青石、氧化铝、莫来石、氮化硅、铝钛酸盐、氧化锆、以及碳化硅组成的组中所选择的1种或2种以上材料而形成。
24.如权利要求1至23任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体的截面形状是圆、椭圆、长圆、梯形、三角形、四边形、六角形或左右非对称的异形形状。
25.如权利要求1至24任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：网格的截面形状是三角形或六角形。
26.如权利要求1至25任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体是用于汽车排气气体净化触媒用载体。
27.如权利要求1至26任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：在蜂窝状结构体的网格隔壁保持触媒成分、在外壁的外周面夹持而装入触媒排气净化器。
28.如权利要求1至27任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：蜂窝状结构体的网格隔壁的交点是由具有1.2mm以下的曲率半径而形成。
29.如权利要求1至28任一项所述的蜂窝状结构体，其特征在于：前述网格隔壁与前述蜂窝状外壁相接的交点是由具有1.2mm以下的曲率半径而形成。
30.一种蜂窝状结构体的制造方法，蜂窝状结构体包括多孔的网格隔壁与多孔的蜂窝状外壁所构成，上述多孔的网格隔壁形成多个分别邻接的网格复合体，而上述多孔的蜂窝状外壁围绕保持位于该网格复合体最外周的最外周网格，气孔率在5％以上而不到30％，而且前述隔壁的基本壁厚(TC)为：0.030mm≤TC＜0.076mm，而且，外壁的平均表面粗糙度(RaS)为：0.5μm≤RaS≤10μm、以及/或者从外壁表面的极大点至其次极小点的平均高度(RzDINS)为：5μm≤RzDINS≤50μm；
其特征在于：制造该蜂窝状结构体所使用的原料至少包含滑石和陶土成分，包含具有前述滑石成分为7μm以上平均粒径的粗粒滑石与具有前述粗粒滑石2/3以下平均粒径的细粒滑石，而且包含具有前述陶土成分为7μm以上平均粒径的粗粒陶土与具有前述粗粒陶土2/3以下平均粒径的细粒陶土。
31.如权利要求30所述的蜂窝状结构体的制造方法，其特征在于：蜂窝状结构体是如权利要求2至29任一项所述的蜂窝状结构体。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100419230C (zh) * 2004-04-05 2008-09-17 揖斐电株式会社 蜂窝结构体、蜂窝结构体的制造方法以及废气净化装置
US7851041B2 (en) 2005-06-24 2010-12-14 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure
CN101001698B (zh) * 2005-06-24 2011-02-09 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN101543791B (zh) * 2008-03-24 2011-08-24 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN107233930A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
CN110582339A (zh) * 2016-12-12 2019-12-17 康明泰克股份有限公司 Scr催化剂模块及其对应的催化剂反应器

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004188819A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Ngk Insulators Ltd ハニカム成形体の製造方法、及びハニカム構造体
JP4216174B2 (ja) * 2003-01-09 2009-01-28 日本碍子株式会社 コート材、セラミックスハニカム構造体及びその製造方法
US7514047B2 (en) 2003-01-15 2009-04-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus
JP4773043B2 (ja) * 2003-03-28 2011-09-14 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ構造体
JP2004299966A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Ngk Insulators Ltd ハニカムフィルタ用基材及びその製造方法、並びにハニカムフィルタ
FI118418B (fi) 2003-04-17 2007-11-15 Ecocat Oy Alumiinioksidipohjainen katalyytti poistekaasujen puhdistukseen
EP1538133B1 (en) 2003-06-23 2018-01-10 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure
AU2003252272A1 (en) 2003-07-28 2005-02-14 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure and method of producing the same
WO2006137149A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137151A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体、及び、排気ガス浄化装置
JP4975619B2 (ja) 2005-06-24 2012-07-11 イビデン株式会社 ハニカム構造体
CN101023044B (zh) 2005-06-24 2010-04-21 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
WO2006137158A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
CN100537482C (zh) 2005-06-24 2009-09-09 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
WO2006137163A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
WO2006137150A1 (ja) 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP5090751B2 (ja) * 2006-03-29 2012-12-05 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
DE102006022364A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Trägerkörper zur Abgasnachbehandlung mit disperser Katalysatoranordnung
KR101122465B1 (ko) * 2007-03-02 2012-02-29 도요타지도샤가부시키가이샤 육각셀 벌집형 담체 및 육각셀 벌집형 촉매체
DE102008022519A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper aus metallischen Folien und Verfahren zu dessen Herstellung
CN102123966B (zh) * 2008-08-19 2016-02-24 巴斯夫公司 混合含水高岭土产物
US20100062212A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Weissman Jeffrey G Hydrocarbon reformer substrate having a graded structure for thermal control
JP5639343B2 (ja) * 2009-03-31 2014-12-10 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体
US20110206896A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Mark Lee Humphrey Ceramic Honeycomb Body And Process For Manufacture
JP5785406B2 (ja) * 2011-03-18 2015-09-30 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP2012207590A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Ngk Insulators Ltd エンジン排ガス用コンバータシステム
JP5708670B2 (ja) * 2013-01-18 2015-04-30 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP2014181143A (ja) * 2013-03-18 2014-09-29 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体
JP6069072B2 (ja) * 2013-03-29 2017-01-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及び排ガス浄化装置
JP6312481B2 (ja) * 2014-03-24 2018-04-18 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP6434753B2 (ja) * 2014-09-08 2018-12-05 イビデン株式会社 押出成形用金型
JP6434752B2 (ja) * 2014-09-08 2018-12-05 イビデン株式会社 ハニカム焼成体、ハニカムフィルタ及びハニカム焼成体の製造方法
JP2018183710A (ja) * 2015-09-24 2018-11-22 住友化学株式会社 ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
JP6247343B2 (ja) 2016-06-10 2017-12-13 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
JP7003694B2 (ja) * 2018-01-30 2022-01-20 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP2020081953A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 イビデン株式会社 ハニカム構造体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2312794A1 (de) * 1973-03-15 1974-09-19 Volkswagenwerk Ag Katalysator zur katalytischen reinigung von abgasen
JPH074534B2 (ja) * 1988-09-22 1995-01-25 日本碍子株式会社 ハニカム構造体およびその製造法
JP2726616B2 (ja) * 1993-12-15 1998-03-11 日本碍子株式会社 多孔質セラミックハニカムフィルタ
JP3789579B2 (ja) * 1996-12-19 2006-06-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 コーディエライトハニカム構造体およびその製造方法
JP3126697B2 (ja) * 1998-03-31 2001-01-22 日本碍子株式会社 高強度薄壁ハニカム構造体
JP2000225340A (ja) * 1998-11-30 2000-08-15 Denso Corp ハニカム構造体
JP3967034B2 (ja) * 1999-03-30 2007-08-29 イビデン株式会社 セラミックフィルタユニットの製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100419230C (zh) * 2004-04-05 2008-09-17 揖斐电株式会社 蜂窝结构体、蜂窝结构体的制造方法以及废气净化装置
US7851041B2 (en) 2005-06-24 2010-12-14 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure
CN101001698B (zh) * 2005-06-24 2011-02-09 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN101543791B (zh) * 2008-03-24 2011-08-24 揖斐电株式会社 蜂窝结构体
CN107233930A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 日本碍子株式会社 蜂窝结构体
CN110582339A (zh) * 2016-12-12 2019-12-17 康明泰克股份有限公司 Scr催化剂模块及其对应的催化剂反应器
CN110582339B (zh) * 2016-12-12 2022-05-03 康明泰克股份有限公司 Scr催化剂模块及其对应的催化剂反应器

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Publication number Publication date
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ZA200300292B (en) 2004-01-28
JP2002326034A (ja) 2002-11-12
WO2002089980A1 (en) 2002-11-14
CN1221317C (zh) 2005-10-05
JP4459476B2 (ja) 2010-04-28
DE60236505D1 (de) 2010-07-08

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