JP5149036B2 - セラミックスハニカム構造体 - Google Patents
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Description
本発明のセラミックスハニカム構造体は、隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、それぞれが複数のセルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、隣接する少なくとも二つのセグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各セグメント部を架橋する連結部と、を有するセラミックスハニカム構造体である。
本参考発明(以下、本発明と記載)のセラミックスハニカム構造体は、隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、それぞれが複数のセルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、隣接する少なくとも二つのセグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各セグメント部を架橋する連結部と、を有し、連結部が接続する少なくとも二つのセグメント部の対向面が略平面状及び/または曲面状,凹凸状をなし、かつ連結部が接続する少なくとも二つのセグメント部間の最短距離が、各セグメント部の連結部が接続する略平面状及び/または曲面状,凹凸状のセグメント部の幅の50%以下である。
本発明のセラミックスハニカム構造体は、隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、それぞれが複数のセルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、隣接する少なくとも二つのセグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各セグメント部を架橋する連結部と、を有し、連結部は、セグメント部でセルを区画するセル壁に対して交差する方向に広がる傾斜部をもつ平板状または曲板状をなすように形成され、連結部の数は、連結部が連結するセグメント部のセル数の2〜90%であり、かつ少なくとも二つの連結部同士の距離が2mm以上であり、連結部が形成された少なくとも二つのセグメント部の互いに対向した表面間にセラミックスよりなる充填材が充填されてなり、かつそのヤング率ρ1がセグメント部のヤング率ρ0よりも小さくなるような充填部を形成している。
本発明のセラミックスハニカム構造体は、隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、それぞれが複数のセルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、隣接する少なくとも二つのセグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各セグメント部を架橋する連結部と、を有するセラミックスハニカム構造体である。
まず、平均粒径12μmのSiC粉末75重量部、平均粒径10μmのSi3N4粉末20重量部、平均粒径15μmのC粉末5重量部を秤量し、有機バインダーとしてメチルセルロースを加えたものに水を加えて適度の粘性にしたものに界面活性剤を加えて混合、混練した。得られた粘土を所定の形状の開口部を備えた型を用いて押出成形法で成形し、乾燥した。この成形体は、押出方向である軸方向に垂直な断面の形状が、一定となっている。また、この成形体は、セルを区画するセグメント部と、セグメント部を接続する連結部と、を形成できる構成となっている。
本比較例は、実施例1の内周側セグメント部20と同様な形状のセグメント7を、実施例1の時と同様にして製造した。製造されたセグメント7は、実施例1の時と同様に、市松模様をなすように封止材40がセルの端部を封止している。
本実施例は、セグメント部2を架橋する連結部3の形態が異なる以外は、実施例1と同様なハニカム構造体である。本実施例のハニカム構造体の連結部3近傍を図5に示した。
本実施例は、セグメント部2を架橋する連結部3の形態が異なる以外は、実施例1と同様なハニカム構造体である。本実施例のハニカム構造体の連結部3近傍を図6に示した。
本実施例は、セグメント部2を架橋する連結部3の形態が異なる以外は、実施例1と同様なハニカム構造体である。本実施例のハニカム構造体の連結部3近傍を図7に示した。
本比較例は、セグメント部2及び連結部3を形成せずに断面の全面にセルが形成され、かつ実施例1で充填材が充填された位置にあるセルに充填材が充填された構成となっていること以外は、実施例1と同様なハニカム構造体である。
(耐熱衝撃性)
各実施例及び各比較例のハニカム構造体の評価として、ヒートショック試験を施して耐熱衝撃性を測定した。具体的な試験方法を以下に示す。
つづいて、各実施例の代表としての実施例1及び比較例1のハニカム構造体を製造に要する工数を比較した。
つづいて、各実施例及び各比較例のハニカム構造体の耐熱性試験を施した。
2:セグメント部
3:連結部
40:封止材
5:充填部
6:外周材層
7:セグメント
8:接合材
Claims (9)
- 隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、
それぞれが複数の該セルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、
隣接する少なくとも二つの該セグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各該セグメント部を架橋する連結部と、
を有し、
該連結部は、該セグメント部で該セルを区画するセル壁に対して交差する方向に広がる傾斜部をもつ平板状または曲板状をなすように形成され、
該連結部の数は、該連結部が連結する該セグメント部のセル数の2〜90%であり、かつ少なくとも二つの該連結部同士の距離が2mm以上であり、
該連結部が形成された少なくとも二つの該セグメント部の互いに対向した表面間に多孔質のセラミックスよりなる充填材が充填されてなり、かつそのヤング率ρ1が該セグメント部のヤング率ρ0よりも小さくなるような充填部を形成したことを特徴とするセラミックスハニカム構造体。 - 前記多孔質のセラミックスは、気孔率が10%以上である請求項1記載のセラミックスハニカム構造体。
- 前記多孔質セラミックスは、ファイバー,ウィスカー,板状結晶,これらの少なくとも一種よりなる凝集体,の一種以上及び/または樹脂製造孔剤を用いて製造されてなる請求項1〜2のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
- 隔壁により仕切られた、軸方向に貫通する多数のセルを有するとともに、隣接するセルが互いに反対側となる一方または他方の端部で目封止されたセラミックスハニカム構造体において、
それぞれが複数の該セルを区画している少なくとも二つのセグメント部と、
隣接する少なくとも二つの該セグメント部のそれぞれと一体に形成され、隣接する少なくとも二つの各該セグメント部を架橋する連結部と、
を有し、
該連結部は、該セグメント部で該セルを区画するセル壁に対して交差する方向に広がる傾斜部をもつ平板状または曲板状をなすように形成され、
該連結部の数は、該連結部が連結する該セグメント部のセル数の2〜90%であり、
少なくとも二つの該連結部同士の距離が2mm以上であることを特徴とするセラミックスハニカム構造体。 - 各前記セグメント部および前記連結部は、同じ材質からなる請求項1〜4のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
- 前記連結部で接続された少なくとも4個の前記セグメント部からなる請求項1〜5のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
- 前記セグメント部は、軸方向に垂直な断面積が100cm2以下、または該セグメント部の最短径が10cm以下である請求項1〜6のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
- 軸方向に垂直な断面での外周形状が円あるいは楕円形状である請求項1〜7のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
- 前記セグメント部は、主成分が炭化珪素よりなる請求項1〜8のいずれかに記載のセラミックスハニカム構造体。
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