JP2003247412A - Ｓｉ含有ハニカム構造体及びその製造方法 - Google Patents

Ｓｉ含有ハニカム構造体及びその製造方法

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幸久 和田
Yoshinori Yamamoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハニカム構造体の熱伝導率を向上させること
により、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を提供す
る。 【解決手段】 隔壁２により仕切られた、Ｘ軸方向に貫
通する多数の流通孔３を有するハニカム構造体１であ
る。室温における格子定数が０．５４３０２〜０．５４
３１１ｎｍに制御されたＳｉ相を含有することを特徴と
するハニカム構造体である。ハニカム構造の前駆体を焼
成する焼成工程を含むハニカム構造体１の製造方法であ
る。前駆体がＳｉ相を含有し、かつ焼成工程が含ホウ素
化合物を含有しない窯材を用いて行われる製造方法であ
る。焼成工程前のＳｉ相中のＳｉ含有量に対する焼成工
程後のＳｉ相中のＳｉ含有量の低下率を質量１０％以下
に抑制する製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、内燃機関、ボイ
ラー等の排ガス中の微粒子捕集フィルターや触媒担体等
に使用されるハニカム構造体及びその製造方法に関し、
特に熱伝導特性に優れたハニカム構造体及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 内燃機関、ボイラー等の排ガス中の微
粒子、特にディーゼル微粒子の捕集フィルターや排ガス
浄化用触媒担体等にハニカム構造体が用いられている。
【０００３】 例えばフィルター等の目的で使用される
ハニカム構造体は、一般に、図２（ａ）及び（ｂ）に示
すように、隔壁２により仕切られた、Ｘ軸方向に貫通す
る多数の流通孔３を有し、端面が市松模様状を呈するよ
うに、隣接する流通孔３が互いに反対側となる一方の端
部で目封止された構造を有する。この様な構造を有する
ハニカム構造体において、例えば被処理流体は一の端面
４２が目封止されていない流通孔３、すなわち他の端面
４４で端部が目封止されている流通孔３に流入し、多孔
質の隔壁２を通って隣の流通孔３、すなわち一の端面４
２で端部が目封止され、他の端面４４が目封止されてい
ない流通孔３から排出される。この際隔壁２がフィルタ
ーとなり、例えばディーゼルエンジンから排出されるス
ート（スス）などが隔壁に捕捉され隔壁上に堆積する。
この様に使用されるハニカム構造体は、排気ガスの急激
な温度変化や局所的な発熱によってハニカム構造体内の
温度分布が不均一となり、ハニカム構造体内に熱応力が
発生し、クラックを生ずる等の問題があった。特にディ
ーゼルエンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィル
ター（以下ＤＰＦという）として用いられる場合には、
溜まったカーボン微粒子を燃焼させて除去し再生するこ
とが必要であり、この際に局所的な高温化がおこり、再
生温度の不均一化により大きな熱応力が発生し、クラッ
クが発生しやすいという問題があった。
【０００４】 このため、ハニカム構造体を複数に分割
したセグメントを接合材により接合する方法が提案され
た。例えば、米国特許第４３３５７８３号公報には、多
数のハニカム体を不連続な接合材で接合するハニカム構
造体の製造方法が開示されている。また、特公昭６１−
５１２４０号公報には、セラミック材料よりなるハニカ
ム構造のマトリックスセグメントを押出成形し、焼成後
その外周部を加工して平滑にした後、その接合部に焼成
後の鉱物組成がマトリックスセグメントと実質的に同じ
で、かつ熱膨張率の差が８００℃において０．１％以下
となるセラミック接合材を塗布し、焼成する耐熱衝撃性
回転蓄熱式が提案されている。また、１９８６年のＳＡ
Ｅ論文８６０００８には、コージェライトのハニカムセ
グメントを同じくコージェライトセメントで接合したセ
ラミックハニカム構造体が開示されている。更に特開平
８−２８２４６号公報には、ハニカムセラミック部材を
少なくとも三次元的に交錯する無機繊維、無機バインダ
ー、有機バインダー及び無機粒子からなる弾性質シール
材で接着したセラミックハニカム構造体が開示されてい
る。
【０００５】 この様にセグメント化することにより、
熱応力によるクラックはある程度抑制できるが、ハニカ
ム構造体の材質自体の熱伝導率を向上させることができ
れば局所的な高熱化が抑制され、セグメント数を削減し
又はセグメント化せずに実用的な耐熱衝撃性を得ること
ができる。
【０００６】 一方、材料面からは特公平８−１３７０
６号公報に、Ｓｉ−ＳｉＣ系材料のＤＰＦへの使用が提
案されており、この材料が耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化
性に優れた特性を持つ材料であることが開示されてい
る。しかし、この材料の熱伝導性の問題については何ら
示されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 本発明はこのような
事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろはハニカム構造体の熱伝導率を向上させることによ
り、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明は第１に、隔壁
により仕切られた、軸方向に貫通する多数の流通孔を有
するハニカム構造体であって、室温における格子定数が
０．５４３０２〜０．５４３１１ｎｍに制御されたＳｉ
相を含有することを特徴とするハニカム構造体を提供す
るものである（第１の発明）。
【０００９】 本発明において、前記Ｓｉ相中のホウ素
含有量が０．０２質量％以下であることが好ましい。ま
た、ハニカム構造体が、更に骨材となる耐火性粒子を含
むことが好ましく、前記耐火性粒子がＳｉＣであること
が更に好ましい。また、ハニカム構造体が多孔質体であ
ることが好ましい。
【００１０】 本発明は第２に、隔壁により仕切られ
た、軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム構
造の前駆体を焼成する焼成工程を含むハニカム構造体の
製造方法であって、前記前駆体がＳｉ相を含有し、かつ
焼成工程が含ホウ素化合物を含有しない窯材を用いて行
われることを特徴とするハニカム構造体の製造方法を提
供するものである（第２の発明）。
【００１１】 本発明は第３に、隔壁により仕切られ
た、軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニカム構
造の前駆体を焼成する焼成工程を含むハニカム構造体の
製造方法であって、焼成工程前のＳｉ相中のＳｉ含有量
に対する、焼成工程後のＳｉ相中のＳｉ含有量の低下率
を１０質量％以下に抑制することを特徴とするハニカム
構造体の製造方法を提供するものである（第３の発
明）。
【００１２】 第３の発明において、焼成工程が炭素質
材料を含まない窯材料を用いて行われることが好まし
い。また、第２又は第３の発明において、窯材料が、ア
ルミナ、炭化珪素、酸化物結合炭化珪素、窒化珪素結合
炭化珪素及び二珪化モリブデンから選ばれた１種又は２
種以上の成分を主成分とする材料からなることが好まし
い。
【００１３】
【発明の実施の形態】 以下、本発明のハニカム構造体
及びハニカム構造体の製造方法を詳細に説明するが、本
発明は以下の実施形態に限定されるものではない。な
お、以下において断面とは、特に断りのない限り流通孔
の長手方向（Ｘ軸方向）に対する垂直の断面を意味す
る。
【００１４】 第１の発明のハニカム構造体は、例えば
図１に示すように、隔壁２により仕切られた、Ｘ軸方向
に貫通する多数の流通孔３を有するハニカム構造体１で
ある。本発明の重要な特徴は、ハニカム構造体が、室温
における格子定数が０．５４３０２〜０．５４３１１ｎ
ｍに制御されたＳｉ相を含有することである。Ｓｉ相の
格子定数をこの範囲に制御したハニカム構造体とするこ
とにより、高い熱伝導率を安定的に発現させることがで
き、ＤＰＦとしての使用に際しては高いスート限界量を
発現することが可能になる。
【００１５】 例えば、Ｓｉ−ＳｉＣ系材料からなるハ
ニカム構造体は、耐熱性、耐熱衝撃性、耐酸化性を初
め、酸やアルカリなどに対する耐蝕性に優れた特性を示
すが、熱伝導率は純粋な金属珪素と炭化珪素から計算さ
れた値よりも大幅に低いものであった。この原因を詳細
に検討した結果、従来のＳｉ相を含む材料、例えばＳｉ
−ＳｉＣ系材料中におけるＳｉ相の格子定数が純粋な金
属珪素の文献値よりも低いことを見出し、更にこの格子
定数を０．５４３０２〜０．５４３１１ｎｍに制御する
ことにより非常に高い熱伝導率が得られることを見出し
た。ここでＳｉ相とは、主としてＳｉからなる相を意味
し、例えば金属珪素の相等が該当する。
【００１６】 Ｓｉ相の格子定数を上記範囲に制御する
ために、Ｓｉ相中のホウ素（Ｂ）含有量を０．０２質量
％以下とすることが好ましい。従来、Ｓｉ相を含む材
料、例えばＳｉ−ＳｉＣ系材料からなるハニカム構造体
は、金属珪素と炭化珪素とを含む原料をハニカム構造の
成形体に成形した後、所定の温度で焼成することにより
作成していたが、得られたハニカム構造体におけるＳｉ
相中にはホウ素が含まれていたことが見出された。
【００１７】 従来、金属珪素を含む材料を焼成する場
合、金属珪素との反応が抑制されることが知られている
窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）及び炭素質
材料を各々１質量％程度含むＳｉＣ材料、又は窒化ホウ
素のコーティングを反応防止層として施した炭素質材料
を匣鉢（サヤ）又は炉壁の材料として用いた窯により焼
成していたが、ＢＮ等のホウ素含有物質中のホウ素が焼
成中にＳｉ相内に入りこむために、得られたハニカム構
造体中にホウ素が含まれるものと思われ、ホウ素の含有
がＳｉ相の格子定数を低下させる原因の１つであること
を見出した。更に、Ｓｉ相中のホウ素含有量を０．０２
質量％以下にすることにより、格子定数の低下を効果的
に抑制し、高い熱伝導率が得られることを見出した。こ
の理由は、Ｓｉにおける熱伝導においては、フォノンが
中心と考えられ、ホウ素含有量が０．０２質量％を超過
する場合、ホウ素がＳｉ相中に固溶化し、その格子振動
の非調和性により熱伝導率が低下するためと推測され
る。
【００１８】 第１の発明のハニカム構造体はＳｉ相の
他、耐火性粒子を含むことが好ましく、Ｓｉ又はＳｉ−
耐火性粒子複合材料を主成分とすることが好ましい。こ
こで主成分とはハニカム構造体の５０質量％以上を構成
することをいう。好ましい耐火性粒子としては、酸化物
系ではＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、炭化物系ではＳｉ
Ｃ、窒化物系ではＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、その他ムライト等
の粒子が挙げられるが、高い熱伝導率や耐熱衝撃性を確
保するためにＳｉＣが好ましい。即ち、ハニカム構造体
が、Ｓｉ−ＳｉＣ系材料を主成分とすることが好まし
い。
【００１９】 第１の発明のハニカム構造体は多孔質体
であることがフィルターや触媒担体等に好適に用いるこ
とができる点で好ましい。気孔率は、大きすぎると強度
が不足し小さすぎると、特にフィルターとして用いる場
合に圧力損失が大きくなり好ましくない。気孔率の範囲
は、３０〜９０体積％であることが好ましい。また、多
孔質体となるためには、Ｓｉ相が結合材として耐火性粒
子同士を結合している形態であることが好ましい。
【００２０】 ハニカム構造体がＳｉ−ＳｉＣ系複合材
料を主成分とする場合、Ｓｉ／（Ｓｉ＋ＳｉＣ）で規定
されるＳｉ含有量が少なすぎると結合材が不足するため
に隣接するＳｉＣ粒子同士のＳｉ相による結合が不十分
となり、熱伝導率が低下するだけでなく、ハニカム構造
のような薄壁の構造体を維持し得る強度を得ることが困
難となる。逆にＳｉ含有量が多すぎると、適切にＳｉＣ
粒子同士を結合し得る以上に金属珪素が存在することに
起因して、ハニカム構造体が焼成により過度に収縮して
しまい、気孔率低下、平均細孔径縮小などの弊害が併発
してくる点において好ましくない。したがってＳｉ含有
量は、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４
０質量％であることが更に好ましい。
【００２１】 第１の発明のハニカム構造体において隔
壁の厚さに特に制限はないが、隔壁が厚すぎると多孔質
の隔壁を被処理流体が透過する際の圧力損失が大きくな
りすぎ、隔壁が薄すぎると強度が不足し各々好ましくな
い。隔壁の厚さは、好ましくは３０〜２０００μｍ、更
に好ましくは４０〜１０００μｍ、最も好ましくは５０
〜５００μｍの範囲である。セル密度（単位断面積当た
りの流通孔の数）にも特に制限はないが、セル密度が小
さすぎると、フィルターとしての強度及び有効ＧＳＡ
（幾何学的表面積）が不足し、セル密度が大きすぎる
と、被処理流体が流れる場合の圧力損失が大きくなる。
セル密度は、好ましくは、６〜２０００セル／平方イン
チ（０．９〜３１１セル／ｃｍ2）、更に好ましくは５
０〜１０００セル／平方インチ（７．８〜１５５セル／
ｃｍ2）、最も好ましくは１００〜４００セル／平方イ
ンチ（１５．５〜６２．０セル／ｃｍ2）の範囲であ
る。また、流通孔の断面形状（セル形状）に特に制限は
ないが、製作上の観点から、三角形、四角形、六角形及
びコルゲート形状のうちのいずれかであることが好まし
い。ハニカム構造体の断面形状も特に制限はなく、例え
ば図１に示すような円形状の他、楕円形状、レーストラ
ック形状、長円形状、三角、略三角、四角、略四角形状
などの多角形状や異形形状とすることができる。
【００２２】 第１の発明のハニカム構造体は、特にＤ
ＰＦとして用いる場合には、図２（ａ）及び（ｂ）に示
すように、所定の流通孔３の開口部が一の端面４２にお
いて封止され、残余の所定の流通孔３における開口部が
他の端面４４において封止されていることが好ましい。
特に、総ての流通孔が何れかの端面において封止されて
いることが好ましく、更に、端面４２及び４４が市松模
様状を呈するように、隣接する流通孔３が互いに反対側
となる一方の端部で封止されていることが好ましい。こ
の様に封止することにより、例えば一の端面４２から流
入した被処理流体は隔壁２を通って、他の端面４４から
流出し、被処理流体が隔壁２を通る際に多孔質の隔壁２
がフィルターの役目をはたし、目的物を除去することが
できる。封止に用いる材料としては、ハニカム構造体の
好ましい主成分として挙げたものの中から選択された１
種又は２種以上の材料を好適に用いることができる。
【００２３】 第１の発明において、図３（ａ）及び
（ｂ）に示すようにハニカム構造体１を複数のセグメン
ト１２に分割し、これを接合した構成とすることも、耐
熱衝撃性を更に改良できる点で好ましい。この場合のセ
グメントの大きさに制限はないが、各セグメントが大き
すぎると、耐熱衝撃性改良の効果が少なくなり、小さす
ぎると各セグメントの製造や接合による一体化が煩雑と
なり好ましくない。好ましいハニカムセグメントの大き
さは、断面積が９００〜１００００ｍｍ2、更に好まし
くは９００〜５０００ｍｍ2、最も好ましくは９００〜
３６００ｍｍ2であり、ハニカム構造体の７０容量％以
上が、この大きさのハニカムセグメントから構成されて
いることが好ましい。各セグメントの形状に特に制限は
ないが、例えば、図３（ｂ）に示すように、断面形状が
四角形状、すなわちハニカムセグメント１２が四角柱状
であるものを基本形状として一体化した場合のハニカム
構造体の形状に合わせて外周側のハニカムセグメントの
形状を適宜選択することができる。
【００２４】 第１の発明のハニカム構造体を、触媒担
体として内燃機関等の熱機関若しくはボイラー等の燃焼
装置の排気ガスの浄化、又は液体燃料若しくは気体燃料
の改質に用いようとする場合、触媒、例えば触媒能を有
する金属を担持させることが好ましい。触媒能を有する
金属の代表的なものとしては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等が挙
げられ、これらのうちの少なくとも１種をハニカム構造
体に担持させることが好ましい。
【００２５】 次に第２の発明であるハニカム構造体の
製造方法を説明する。第２の発明の主な特徴は、ＢＮ等
の含ホウ素化合物を含有しない窯材料を用いて、Ｓｉ相
を含有するハニカム構造の前駆体を焼成することにあ
る。これにより、Ｓｉ相とホウ素との接触を防止するこ
とができるため、ホウ素の固溶を防止し、格子定数を所
定の範囲に制御することができ、ハニカム構造体の熱伝
導率の低下を防止することができる。
【００２６】 第２の発明において、窯材料とは前駆体
が置かれる焼成窯内空間と接する面を構成する材料を意
味し、これらの面を構成する材料が実質的にホウ素を含
有しなければよい。具体的には窯の内壁面の他、前駆体
を並べるためのサヤ、ヒーター等の焼成窯内空間に配置
されるものの表面を構成する材料が実質的にホウ素を含
有しないことを意味する。この面に含ホウ素化合物が含
まれていなければ、ホウ素がＳｉ相中に入る量を抑制す
ることができ本発明の効果を奏することができる。
【００２７】 次に第３の発明であるハニカム構造体の
製造方法を説明する。第３の発明の主な特徴は、焼成工
程において、焼成工程前のＳｉ相中のＳｉ含有量１００
質量％に対する焼成工程後のＳｉ相中のＳｉ含有量の低
下率を１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、更に
好ましくは２質量％以下に抑制することである。Ｓｉ相
が熱の伝導パスを担っているハニカム構造体において
は、Ｓｉが揮発すると伝導パスが減少する効果により熱
伝導率が低下する。よって上記構成によりＳｉの揮発を
抑制することで、略配合どおりのＳｉ量を確保すること
ができ、熱伝導率の低下を抑制することが可能になる。
【００２８】 Ｓｉ含有量の低下を抑制するためには、
炭素質材料を含まない窯材料を用いて焼成工程を行うこ
とが好ましい。第１の発明の説明において述べたよう
に、従来窯材料として炭素質材料が用いられていたが、
特に１０００℃以上の高温の焼成過程において、窯材料
の炭素質材料が焼成物より揮発するＳｉと反応して炭化
珪素化する反応が起こることにより焼成物からのＳｉの
揮発が加速的に生じていた。従って、焼成物からのＳｉ
の揮発が加速的に生じることのなきよう、炭素材料を含
まない窯材料を用いることにより、Ｓｉの揮発を抑制す
ることができる。
【００２９】 ここで窯材料は第２の発明において説明
したように、前駆体が置かれる焼成窯内空間と接する面
を構成する材料を意味する。また、炭素質材料とは、グ
ラファイト等の主としてＣ−Ｃ結合により構成される材
料を意味し、主として炭素と他の元素との結合により構
成される材料例えば炭化珪素などは炭素質材料には含ま
れない。
【００３０】 第２又は第３の発明において、好ましい
窯材料は、耐熱性等の観点からアルミナ、炭化珪素、酸
化物結合炭化珪素、窒化珪素結合炭化珪素、及び二珪化
モリブデンから選ばれた１種又は２種以上の成分を主成
分とする材料である。具体的には、窯内壁又はサヤに
は、アルミナファイバー、炭化珪素、酸化物結合炭化珪
素、窒化珪素結合炭化珪素等の材料が好ましく、ヒータ
ーには炭化珪素、二珪化モリブデンなどの材料が好まし
い。ここで、酸化物結合炭化珪素とは、炭化珪素粒子に
粘土などの酸化物を結合材として焼結させた材料であ
る。
【００３１】 第２又は第３の発明において、Ｓｉ相を
含有するハニカム構造の前駆体を形成する方法に特に制
限はないが、例えば以下の方法で形成することができ
る。原料粉末として、例えば金属珪素と炭化珪素粉末を
使用し、これにバインダー、例えばメチルセルロース及
びヒドロキシプロポキシルメチルセルロースを添加し、
更に界面活性剤及び水を添加し、可塑性の坏土を作製す
る。この坏土を押出成形することにより、隔壁により仕
切られた、軸方向に貫通する多数の流通孔を有するハニ
カム構造の成形体を得る。好ましくは、得られた成形体
を、例えばマイクロ波及び／又は熱風等で乾燥後、例え
ばＮ2雰囲気中で加熱脱脂してＳｉ相を含有する前駆体
を得ることができる。
【００３２】 この様な前駆体を、上述の窯を用いて、
不活性雰囲気中、例えばアルゴン雰囲気中で所定の焼成
温度、例えば１４００〜１８００℃で焼成することによ
りハニカム構造体を製造することができる。焼成温度が
低すぎるとＳｉ相が溶融し耐火性粒子同士を結合するこ
とが困難となり、温度が高すぎると第３の発明によって
もＳｉの揮発を防止することが困難となる。
【００３３】 第２又は第３の発明において、ハニカム
構造体に触媒を担持させても良い。この方法は、当業者
が通常行う方法で良く、例えば触媒スラリーをウォッシ
ュコートして乾燥、焼成することにより触媒を担持させ
ることができる。この工程は、成形体の形成後で有れば
どの時点で行っても良い。また、流通孔の目封止を行っ
てもよく、例えば目封止をしない流通孔をマスキング
し、原料をスラリー状として、ハニカムセグメントの開
口端面に施与し、乾燥後焼成することにより行うことが
できる。用いる目封止材の材料は特に制限はないが、前
駆体の形成に用いる原料と同様な材質の原料を用いるこ
とが好ましい。
【００３４】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【００３５】 （ハニカムセグメントの作製）原料とし
て、平均径が５０．０μｍのＳｉＣ粉７５質量％、及び
平均径が４μｍの金属Ｓｉ粉２５質量％の合計１００質
量部に対して、造孔材として平均径１２μｍのポリメタ
クリル酸メチルを５質量部の割合で混合し、これにメチ
ルセルロース及びヒドロキシプロポキシルメチルセルロ
ース、界面活性剤及び水を添加して、可塑性の坏土を作
製した。この坏土を押出成形し、マイクロ波及び熱風で
乾燥して隔壁の厚さが３８０μｍ、セル密度が約３１．
０セル／ｃｍ2（２００セル／平方インチ）、断面が一
辺３５ｍｍの正方形、長さが１５２ｍｍのハニカム構造
の成形体を得た。これを、端面が市松模様状を呈するよ
うに、隣接する前記流通孔が互いに反対側となる一方の
端部でハニカム構造体の製造に用いた材料と同様の材料
で目封止して、乾燥した後、約４００℃で脱脂を行い、
前駆体を得た。
【００３６】 表１に示す仕様の、サヤ材、窯内壁材及
びヒーター材を用いて、得られた前駆体を不活性雰囲気
で１４５０℃−２時間の条件で焼成してハニカム構造体
を得た。得られたハニカム構造体中のＳｉ相である金属
珪素の格子定数を、Ｘ線回折により得た回折プロファイ
ルから、ＷＰＰＤ法にて算出した。またＳｉ相中のホウ
素含有量は、溶液処理により金属珪素のみ抽出した後、
ＩＣＰ法により算出し、更に焼成後のＳｉ含有量は検量
線作成の上、蛍光Ｘ線法により測定、更には焼成前後で
の変化率を計算により求め、Ｓｉ相中のＳｉ含有量の低
下率とした。また熱伝導率はレーザーフラッシュ法によ
り測定した。これらの結果を表１に示した。また表には
示していないが、得られたハニカム構造体の気孔率は、
アルキメデス法の測定により、いずれも４４〜４６％の
範囲内の値であった。
【００３７】
【表１】
【００３８】 表１に示すように、実施例７〜９の窯材
料を用いて焼成したサンプルは、比較例１又は２の窯材
料を用いて焼成したサンプルと組成が同じにも関わら
ず、Ｓｉ相の格子定数が第１の発明の範囲内となり、第
１の発明の範囲外となった比較例１又は２のサンプルと
比較すると熱伝導率がいずれも高くなった。また、実施
例４〜６の窯材料を用いて焼成したサンプルは、Ｓｉ含
有量低下率が抑制されているため、比較例１又は２のサ
ンプルと比較すると熱伝導率がいずれも高くなった。更
に、実施例１〜３のサンプルは、格子定数及びＳｉ含有
量低下率が各々本発明の範囲内であり、熱伝導率が３０
Ｗ／ｍＫ以上と非常に高い値を示し、特にＤＰＦの基材
に用いるハニカム構造体として好ましいことがわかる。
【００３９】
【発明の効果】 以上述べてきたように第１の発明のハ
ニカム構造体は、Ｓｉ相の格子定数が０．５４３０２〜
０．５４３１１ｎｍの範囲にあるため、熱伝導率が非常
に大きく、耐熱衝撃性に強いハニカム構造体となった。
また、第２又は第３の発明により熱伝導率の大きなハニ
カム構造体を製造することができた。なお、本発明のハ
ニカム構造体はＤＰＦに特に好適に用いられるが、本発
明の効果は、熱伝導率を向上させることにより過度の温
度上昇を抑え、構造体内の温度分布を均一にすることに
あり、その用途はＤＰＦだけには限られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハニカム構造体の一形態を示す模式的な斜視
図である。
【図２】 （ａ）は、ハニカム構造体の別の形態を示す
模式的な斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ部分を示す模式的
な平面拡大図である。
【図３】 （ａ）は、ハニカム構造体の別の実施形態を
示す模式的な斜視図、（ｂ）はハニカムセグメントの模
式的な斜視図である。
【符号の説明】
１…ハニカム構造体、２…隔壁、３…流通孔、１２…ハ
ニカムセグメント、４２、４４…端面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪井 博明 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 市川 周一 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 原田 節 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 大塚 愛子 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 和田 幸久 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 山本 良則 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BC12 CA01 CB06 4G054 AA05 AB09 BD19 4G069 AA01 AA08 DA06 EA19 EA27

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 隔壁により仕切られた、軸方向に貫通す
    る多数の流通孔を有するハニカム構造体であって、室温
    における格子定数が０．５４３０２〜０．５４３１１ｎ
    ｍに制御されたＳｉ相を含有することを特徴とするハニ
    カム構造体。
  2. 【請求項２】 前記Ｓｉ相中のホウ素含有量が０．０２
    質量％以下である請求項１に記載のハニカム構造体。
  3. 【請求項３】 ハニカム構造体が、更に骨材となる耐火
    性粒子を含む請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
  4. 【請求項４】 前記耐火性粒子がＳｉＣである請求項３
    に記載のハニカム構造体。
  5. 【請求項５】 ハニカム構造体が多孔質体である請求項
    １乃至４の何れか１項に記載のハニカム構造体。
  6. 【請求項６】 隔壁により仕切られた、軸方向に貫通す
    る多数の流通孔を有するハニカム構造の前駆体を焼成す
    る焼成工程を含むハニカム構造体の製造方法であって、
    前記前駆体がＳｉ相を含有し、かつ焼成工程が含ホウ素
    化合物を含有しない窯材を用いて行われることを特徴と
    するハニカム構造体の製造方法。
  7. 【請求項７】 隔壁により仕切られた、軸方向に貫通す
    る多数の流通孔を有するハニカム構造の前駆体を焼成す
    る焼成工程を含むハニカム構造体の製造方法であって、
    焼成工程前のＳｉ相中のＳｉ含有量に対する焼成工程後
    のＳｉ相中のＳｉ含有量の低下率を１０質量％以下に抑
    制することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
  8. 【請求項８】 焼成工程が炭素質材料を含まない窯材料
    を用いて行われる請求項７に記載のハニカム構造体の製
    造方法。
  9. 【請求項９】 窯材料が、アルミナ、炭化珪素、酸化物
    結合炭化珪素、窒化珪素結合炭化珪素及び二珪化モリブ
    デンから選ばれた１種又は２種以上の成分を主成分とす
    る材料からなる請求項６〜８の何れか１項に記載のハニ
    カム構造体の製造方法。
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