專利名稱：：含碳化硅顆粒、制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法、碳化硅質(zhì)燒結(jié)體以及過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及含碳化硅顆粒、制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法、碳化硅質(zhì)燒結(jié)體以及過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
：以往，作為捕獲來(lái)自汽車等的廢氣中含有的顆粒的過(guò)濾器，使用由陶瓷燒結(jié)體的蜂窩結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的過(guò)濾器，從該燒結(jié)體的耐久性等的觀點(diǎn)出發(fā)，該陶瓷主要使用碳化硅。通常，將作為原料的碳化硅顆粒成型成具備規(guī)定形狀的成型體之后，對(duì)該成型體進(jìn)行燒制，由此得到碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。例如，專利文獻(xiàn)1公開了如下方法在平均粒徑為O.lpm5^im的(3型多晶碳化硅中混合平均粒徑在0.5拜100)im的范圍內(nèi)且平均粒徑大于(3型多晶碳化硅的平均粒徑的粉末，在170(TC230(TC的溫度下燒制該混合物，由此制造卩型多孔性碳化硅燒結(jié)體。并且，專利文獻(xiàn)2公開了一種碳化硅質(zhì)蜂窩過(guò)濾器的制造方法，該方法的特征在于，在100重量份平均粒徑為0.3(im50的a型碳化硅粉末中混合5重量份65重量份平均粒徑為0.1pm1.0pm的(3型碳化硅粉末以及成型用粘合劑和分散介質(zhì)液，將混合后的原料組合物通過(guò)擠壓成型法成型成孔壁厚度為0.05mm1.0mm的蜂窩過(guò)濾器形狀之后，在非氧化性氣氛中進(jìn)行燒制，使(3型碳化硅粉末再結(jié)晶。而且，專利文獻(xiàn)3公開了一種多孔性碳化硅燒結(jié)體的制造方法，該多孔性碳化硅燒結(jié)體的晶粒粒徑的平均值為5pm100pm、氣孔徑為1)am30(im、孔隙率為20%60%，該方法由下述的第一工序第三工序的順序構(gòu)成第一工序，在100重量份平均粒徑為5,100pm的a型碳化硅粉末中均勻混合10重量份70重量份平均粒徑為0.1pml|im的a型或卩型碳化硅粉末；第二工序，將由上述第一工序得到的混合物成型；以及第三工序，在1700。C230(TC的溫度范圍內(nèi)對(duì)通過(guò)上述第二工序得到的成型體進(jìn)行燒制。但是，對(duì)于專利文獻(xiàn)l中公開的(3型碳化硅，在2200。C左右的燒結(jié)溫度下，卩型碳化硅的燒結(jié)沒(méi)有進(jìn)行，僅促進(jìn)卩型碳化硅的顆粒生長(zhǎng)，有時(shí)表現(xiàn)出(3型碳化硅異常的顆粒生長(zhǎng)。并且，對(duì)專利文獻(xiàn)2和3中公開的a型碳化硅以及卩型碳化硅的混合顆粒進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，有時(shí)即使在長(zhǎng)時(shí)間處理后，顆粒的燒結(jié)也沒(méi)有充分的進(jìn)行。此外，在由碳化硅質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成的捕獲顆粒用過(guò)濾器(以下稱為"蜂窩過(guò)濾器")的表面上大多設(shè)置有氧化鋁或二氧化鈦等氧化物系的催化劑負(fù)載層以提高與氣體顆粒的反應(yīng)性。但是，在蜂窩過(guò)濾器的再生處理中，在蜂窩過(guò)濾器的局部出現(xiàn)升溫等的情況下，存在這種催化劑負(fù)載層剝離的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)h特開平5-139861號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開平9-202671號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:特開2000-16872號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠得到更有效地?zé)Y(jié)的含碳化硅顆粒、使用該含碳化硅顆粒制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法、使用該含碳化硅顆粒得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體以及包含該碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的過(guò)濾器。本發(fā)明的第一實(shí)施方式是一種含碳化硅顆粒，該顆粒含有碳化硅，其特征在于，所述碳化硅含有具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅中的至少一種碳化硅，所述碳化硅中的所述具備6H多晶型的碳化硅和所述具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上。本發(fā)明的第二實(shí)施方式是一種制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法，該方法通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制來(lái)制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述方法的特征在于，使用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒作為所述含碳化硅顆粒。本發(fā)明的第三實(shí)施方式是一種碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，該燒結(jié)體是通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制而得到的，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的特征在于，所述含碳化硅顆粒是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒。本發(fā)明的第四實(shí)施方式是一種過(guò)濾器，該過(guò)濾器可以捕獲顆粒，其特征在于，所述過(guò)濾器包含本發(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠得到更有效地?zé)Y(jié)的含碳化硅顆粒、使用該含碳化硅顆粒制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法、使用該含碳化硅顆粒得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體以及包含該碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的過(guò)濾器。圖1是示意性地表示集合體型蜂窩過(guò)濾器的具體例的立體圖。圖2A是示意性地表示構(gòu)成圖1所示的蜂窩過(guò)濾器的多孔性陶瓷部件的立體圖。圖2B是沿著圖2A所示的多孔性陶瓷部件的A-A線的剖面圖。圖3A是示意性地表示整體型蜂窩過(guò)濾器的具體例的立體圖。圖3B是沿著圖3A所示的整體型蜂窩過(guò)濾器的B-B線的剖面圖。圖4是表示碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和與碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的彎曲強(qiáng)度或氣孔徑之間的關(guān)系的圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的第一實(shí)施方式為一種含碳化硅顆粒，該顆粒含有碳化硅，所述碳化硅含有具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅中的至少一種碳化硅，所述碳化硅中的所述具備6H多晶型的碳化硅和所述具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上。碳化硅大體分為作為六方晶系的a型碳化硅和作為立方晶系的(3型碳化硅。眾所周知，對(duì)于卩型碳化硅，僅存在1種"多晶型"(3C)，相對(duì)于此，對(duì)于a型碳化硅，存在多種"多晶型"。此處，"多晶型"是指由沿六方晶格的基面的c軸方向的堆積的重復(fù)差異產(chǎn)生的碳化硅的晶體結(jié)構(gòu)。作為代表性的多晶型，可以舉出2H、4H、6H以及15R(Ramsdell表示)。此處，數(shù)字表示最密排面(在六方晶系中為基面、在立方晶系中為(111)面)的堆積的重復(fù)單元數(shù)，H、C、R分別表示六方晶體結(jié)構(gòu)、立方晶體結(jié)構(gòu)、菱面體結(jié)構(gòu)。例如，2H多晶型具有AB的重復(fù)單元，相對(duì)于此，4H多晶型具有ABAC的基本重復(fù)單元。另外，可以使用NMR、拉曼分光法等或者通過(guò)碳化硅粉末的X射線衍射得到的數(shù)據(jù)，計(jì)算出這些多晶型的存在比?？梢灶A(yù)想到含碳化硅顆粒在高溫下的反應(yīng)性和相穩(wěn)定性根據(jù)多晶型的種類而不同。因此，通過(guò)控制含碳化硅顆粒中的多晶型的存在比，能夠提高含碳化硅顆粒的燒結(jié)特性和所得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的特性。即，若碳化硅的晶體結(jié)構(gòu)互不相同，則含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)性也互不相同。因此，通過(guò)增大具有良好的燒結(jié)反應(yīng)性的多晶型的存在比，能夠促進(jìn)含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)。并且，眾所周知，通常多晶型中的堆積的重復(fù)單元數(shù)越大，碳化硅在高溫下的相穩(wěn)定性越高。因此，為了提高含碳化硅顆粒的相穩(wěn)定性，優(yōu)選堆積的重復(fù)數(shù)較大的多晶型的存在比較高。在該情況下，在對(duì)含碳化硅顆粒進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，能夠抑制堆積的重復(fù)數(shù)較小的多晶型的碳化硅向堆積的重復(fù)數(shù)較大的多晶型的碳化硅(例如，從3C多晶型向6H多晶型)相轉(zhuǎn)變時(shí)消耗的熱能。其結(jié)果，能夠?qū)崮苡行У赜糜跓Y(jié)反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，該碳化硅含有具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅中的至少一種碳化硅，所述碳化硅中的所述具備6H多晶型的碳化硅和所述具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上，因此，能夠提供可得到更有效地?zé)Y(jié)的含碳化硅顆粒。具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅在高溫下難以引起相轉(zhuǎn)變，且容易燒結(jié)。因此，對(duì)于碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒，能夠抑制碳化硅的相轉(zhuǎn)變所消耗的熱能，從而能夠使含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)得到有效地進(jìn)行。因此，基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒在高溫下的燒結(jié)性優(yōu)異。并且，當(dāng)碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上時(shí)，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的強(qiáng)度提高，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中的氣孔徑增大。此外，據(jù)認(rèn)為在碳化硅的多晶型之中，3C多晶型和4H多晶型具有較好的燒結(jié)性(容易發(fā)生燒結(jié)反應(yīng))。另一方面，6H多晶型和15R多晶型是在高溫下顯示出穩(wěn)定相的多晶型，因此，具備6H多晶型和15R多晶型的碳化硅越多，則熱能越有效地被含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)所消耗。因此，為了促進(jìn)含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)，基本上優(yōu)選具備6H多晶型和15R多晶型的碳化硅的存在比較高。在基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒中，優(yōu)選上述含量的總和為70重量％95重量％。B口，優(yōu)選碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為95重量％以下。碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量極其高時(shí)，難以發(fā)生這些碳化硅的相轉(zhuǎn)變，因此，伴隨著含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)的推進(jìn)，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中容易積累內(nèi)部應(yīng)力。其結(jié)果，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體上容易產(chǎn)生微觀的裂紋。因此，可以預(yù)想到，當(dāng)碳化硅中的具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和顯著高(超過(guò)95重量％)時(shí)，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的機(jī)械強(qiáng)度下降。另一方面，據(jù)認(rèn)為，在含碳化硅顆粒發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)時(shí)，碳化硅的其它的多晶型3C和4H向堆積的重復(fù)數(shù)較大的多晶型相轉(zhuǎn)變，起到緩和累積在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中的應(yīng)力的作用。為了緩和積累在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中的應(yīng)力，優(yōu)選碳化硅中的具備3C多晶型的碳化硅和具備4H多晶型的碳化硅的含量的總和為5重量％以上。但是，若增加具備3C多晶型的碳化硅和具備4H多晶型的碳化硅，則具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和相對(duì)降低，從而熱能不能被有效地用于含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)。通過(guò)這樣調(diào)整含碳化硅顆粒中的3C、4H、6H以及15R多晶型的碳化硅的存在比，能夠改善含碳化硅顆粒的燒結(jié)特性。利用SiCb的由焦炭引起的還原反應(yīng)即通常的碳化硅的制造方法(艾奇遜(Acheson)法)得到的碳化硅中，幾乎不含堆積的重復(fù)數(shù)比2H多晶型和15R多晶型的碳化硅的堆積的重復(fù)數(shù)大的多晶型的碳化硅。含碳化硅顆粒中的多晶型的存在比的調(diào)整可以采用如下方式實(shí)現(xiàn)。首先，按照艾奇遜法，在電爐內(nèi)利用焦炭還原二氧化硅，由此制造原料碳化硅。此時(shí)，還原反應(yīng)的反應(yīng)場(chǎng)的溫度根據(jù)設(shè)置于電爐內(nèi)的兩電極的距離而發(fā)生變化，所得到的原料碳化硅經(jīng)歷互不相同的熱歷程。因此，根據(jù)電爐內(nèi)的位置的不同，能夠得到具有互不相同的多晶型的存在比的原料碳化硅。接著，將由此得到的原料碳化硅大體劃分為5個(gè)區(qū)域，且對(duì)各區(qū)域進(jìn)行釆樣之后，將各區(qū)域粉碎，得到具有互不相同的多晶型的存在比的含碳化硅顆粒。進(jìn)而，將從互不相同的區(qū)域得到的含碳化硅顆?；旌?，得到具備更多種類的多晶型存在比的含碳化硅顆粒。另外，使用通過(guò)含碳化硅顆粒的x射線衍射得到的2e(e:X射線的衍射角)=33.66。、34.06。、34.88。、35.74。、37.800、38.270、38.80°、41.58°的8個(gè)峰的強(qiáng)度、馬普(Max-Planck)研究所的定量式以及最小二乘近似，能夠計(jì)算出含碳化硅顆粒中的多晶型的存在比(參見例如J.Ruska，etal.,J.Mater.Sci"1979,14,2013等)。在基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒中，優(yōu)選含碳化硅顆粒是通過(guò)混合含有具備第一平均粒徑的碳化硅的顆粒和含有具備第二平均粒徑的碳化硅的顆粒而得到的，所述第二平均粒徑與所述第一平均粒徑不同。例如，將采用上述方式得到的含碳化硅顆粒進(jìn)行篩分，取出具有平均粒徑為10pm的含碳化硅顆粒和具有平均粒徑為0.5(im的含碳化硅顆粒，并以70:30(重量比)的比例混合這些含碳化硅顆粒。此時(shí)，含碳化硅顆粒的平均粒徑越大，燒結(jié)含碳化硅顆粒需要越多的熱能。因此，優(yōu)選增加平均粒徑較大的含碳化硅顆粒。本發(fā)明的第二實(shí)施方式是制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法，該方法通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制來(lái)制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，其中，使用基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒作為所述含碳化硅顆粒?；诒景l(fā)明的第二實(shí)施方式的制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法包括例如如下工序原料混合工序，將基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒與必要的有機(jī)粘合劑混合或混煉，由此得到含有含碳化硅顆粒的漿料；成型工序，將原料混合工序中得到的漿料成型成規(guī)定形狀；以及燒制工序，對(duì)成型工序中得到的成型物進(jìn)行燒制。(1)原料混合工序作為基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒，可以使用例如采用上述方法得到的、具有互不相同的碳化硅的多晶型的存在比的含碳化硅顆粒。并且，可以使用平均粒徑互不相同的2種含碳化硅顆粒(下面分別稱為"粗含碳化硅顆粒"和"細(xì)含碳化硅顆粒")的混合物。但是，粗含碳化硅顆粒和細(xì)含碳化硅顆粒中的多晶型的存在比相同。通過(guò)在平均粒徑互不相同的2種含碳化硅顆粒的混合物中加入有機(jī)粘合劑和分散介質(zhì)液等，制備含有含碳化硅顆粒的漿料。作為有機(jī)粘合劑，可以使用例如甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。并且，作為分散介質(zhì)液，可以使用苯、甲醇等醇類有機(jī)溶劑、水等。(2)成型工序?qū)⒃匣旌瞎ば蛑械玫降臐{料成型成規(guī)定形狀(例如蜂窩形狀)。作為對(duì)漿料進(jìn)行成型的方法，可以舉出擠壓成型、澆鑄成型、加壓成型等成型方法。接著，對(duì)得到的成型物進(jìn)行干燥。作為干燥設(shè)備，可以使用微波干燥器和熱風(fēng)干燥器。干燥在100'C20(TC范圍的溫度下進(jìn)行。(3)燒制工序在非氧化性氣氛下對(duì)成型工序中得到的成型物進(jìn)行燒制。另外，根據(jù)有機(jī)粘合劑種類的不同，在燒制成型物之前，可以在非氧化性氣氛中于30(TC100CrC的溫度下對(duì)成型物進(jìn)行脫脂處理。通過(guò)在燒制成型物之前對(duì)成型物進(jìn)行脫脂處理，能夠防止在燒制成型物時(shí)有機(jī)粘合劑的殘留物參與含碳化硅顆粒的燒結(jié)反應(yīng)而對(duì)碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的特性帶來(lái)不良影響。并且，能夠防止燒制成型物時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)成分污染煅燒爐。作為非氧化性氣氛，可以使用氮?dú)狻鍤?、氦氣、氫氣等或它們的混合氣體。燒制成型物的溫度還取決于處理時(shí)間，但優(yōu)選燒制溫度為約1S0(TC2200°C。例如，若處理時(shí)間為3小時(shí)，則有時(shí)在170(TC以下的溫度下不能充分進(jìn)行燒結(jié)。另外，雖然也可以在高于220(TC的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，但是，在這樣高的溫度下，即使使用現(xiàn)有的含碳化硅顆粒，也能以較短時(shí)間進(jìn)行燒結(jié)，因此，通過(guò)基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法所得到的益處相對(duì)減少。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，由于使用基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒，因而能夠更有效地使含碳化硅顆粒得到燒結(jié)，從而能夠更有效地制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。因此，能夠減少制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的成本。并且，在制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體時(shí)，產(chǎn)生燒結(jié)不均和燒結(jié)不良的可能性下降，從而關(guān)于碳化硅質(zhì)燒結(jié)體產(chǎn)品的制造的合格率提高。在基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法中，優(yōu)選包括將所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的至少一部分氧化的步驟。(4)氧化工序在需要提高碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的耐熱沖擊性的情況下，或者，在需要在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體上設(shè)置催化劑負(fù)載層等氧化物涂層的情況下，可以實(shí)施將碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的至少一部分氧化的氧化工序。碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的氧化處理在大氣等含氧氣氛下進(jìn)行。氧化處理可以根據(jù)碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的使用狀態(tài)在任意條件下進(jìn)行。例如，如果在90(TC下氧化處理1分鐘，則在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的表面上形成約0.5nm1nm程度的均勻氧化層。通過(guò)經(jīng)這樣的氧化處理而形成的氧化層，在對(duì)碳化硅質(zhì)燒結(jié)體進(jìn)行再生時(shí)能夠提高碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的耐熱沖擊性。換言之，能夠得到具備良好的耐熱沖擊性的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。并且，在后工序中根據(jù)需要在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面設(shè)置含有例如氧化鋁和二氧化鈦等其它氧化物的催化劑負(fù)載層等表面涂層時(shí)，能夠提高該表面涂層的密合性。換言之，能夠得到難以引起催化劑負(fù)載層等表面涂層剝離的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。據(jù)認(rèn)為，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的耐氧化性以及形成于碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的氧化層的性狀(厚度、均勻性等)根據(jù)含碳化硅顆粒中的多晶型的存在比而改變。在此，可以預(yù)料到，在碳化硅的多晶型之中，6H多晶型和15R多晶型的耐氧化性良好。而且，若將使用含有較多的這些6H多晶型和15R多晶型的含碳化硅顆粒而得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體保持于含氧氣氛中，則迅速地在碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面上形成薄且均勻的氧化層。因此認(rèn)為，該氧化層起到使碳化硅質(zhì)燒結(jié)體與氧化物涂層接合的作用，從而提高氧化物涂層與碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的密合性。本發(fā)明的第三實(shí)施方式是碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，該燒結(jié)體是通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制而得到的，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述含碳化硅顆粒是基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的含碳化硅顆粒?；诒景l(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體可以采用基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法來(lái)制造。在基于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中，優(yōu)選碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面具有氧化層。碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的氧化層可以通過(guò)將碳化硅質(zhì)燒結(jié)體表面的至少一部分氧化來(lái)形成。在基于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體中，優(yōu)選碳化硅質(zhì)燒結(jié)體包含蜂窩結(jié)構(gòu)。構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)的孔的形狀和數(shù)量可以分別是任意的形狀和數(shù)量。構(gòu)成蜂窩結(jié)構(gòu)的孔通常具有柱體形狀，該孔的截面形狀為近似正方形、長(zhǎng)方形、三角形等多邊形或圓形、橢圓形。本發(fā)明的第四實(shí)施方式是過(guò)濾器，該過(guò)濾器可以捕獲顆粒，所述過(guò)濾器包含基于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。基于本發(fā)明的第四實(shí)施方式的可以捕獲顆粒的過(guò)濾器可以是例如用于捕獲從汽車等的內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的顆粒的汽車廢氣凈化用過(guò)濾器。圖1是示意性地表示集合體型蜂窩過(guò)濾器的具體例的立體圖。圖2A是示意性地表示構(gòu)成圖1所示的蜂窩過(guò)濾器的多孔性陶瓷部件的立體圖。圖2B是沿著圖2A所示的多孔性陶瓷部件的A-A線的剖面圖。如圖1、圖2A以及圖2B所示，蜂窩過(guò)濾器10由圓柱狀的陶瓷塊15構(gòu)成，在該陶瓷塊中，使用密封材料層14將2個(gè)以上的多孔性陶瓷部件20束在一起。根據(jù)需要，在該陶瓷塊15的周圍設(shè)置有密封材料層13，以防止廢氣泄漏或調(diào)整陶瓷塊15的形狀。構(gòu)成上述圓柱狀的陶瓷塊15的多孔性陶瓷部件20在此具有棱柱形狀。并且，沿著多孔性陶瓷部件20的長(zhǎng)度方向延伸的多個(gè)貫通孔21以隔壁23相隔并列配置，貫通孔21的一端被密封材料22密封。因此，流入一個(gè)貫通孔21的廢氣通過(guò)將貫通孔21隔開的隔壁23之后，從其它貫通孔21流出，將這些貫通孔21隔開的隔壁23起到用于捕獲顆粒的過(guò)濾器的作用。圖3A是示意性地表示整體型蜂窩過(guò)濾器的具體例的立體圖，圖3B是沿著圖3A所示的整體型蜂窩過(guò)濾器的B-B線的剖面圖。如圖3A所示，蜂窩過(guò)濾器30由圓柱狀的陶瓷塊35構(gòu)成，該陶瓷塊由多孔性陶瓷構(gòu)成，在該多孔性陶瓷中，沿著蜂窩過(guò)濾器30的長(zhǎng)度方向延伸的多個(gè)貫通孔31以壁部33相隔并列配置。如圖3B所示，在蜂窩過(guò)濾器30的陶瓷塊35中設(shè)置的貫通孔31的一端被密封材料32密封，貫通孔31的另一端未被密封材料32密封。因此，流入一個(gè)貫通孔31的廢氣通過(guò)將貫通孔31隔開的壁部33之后，從其它貫通孔31流出，將這些貫通孔31隔開的壁部33起到用于捕獲顆粒的過(guò)濾器的作用。并且，雖未在圖3A和圖3B中表示，但在陶瓷塊35的周圍可以與圖1所示的蜂窩過(guò)濾器10同樣地設(shè)置密封材料層。另外，基于本發(fā)明的第三實(shí)施方式的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體除了可以用于汽車廢氣凈化用過(guò)濾器等可捕獲顆粒的過(guò)濾器之外，還可以用于加熱器、半導(dǎo)體制造用夾具、絕熱材料、換熱器、催化劑載體、高溫氣體凈化過(guò)濾器、過(guò)濾熔融金屬的過(guò)濾器等中。實(shí)施例下面，根據(jù)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。如表1所示，使用調(diào)整了碳化硅中的3C、4H、6H以及15R多晶型的存在比的12種含碳化硅顆粒，按照上述工序，制作碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>另外，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的試樣是沿碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的長(zhǎng)度方向延伸的多個(gè)孔以厚度為約O.lmm0.2mm的孔壁相隔并列設(shè)置的蜂窩狀的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體(下面稱為"蜂窩過(guò)濾器")。在本實(shí)施例中，與孔的長(zhǎng)度方向垂直的各孔的截面的形狀為正方形。并且，蜂窩過(guò)濾器的尺寸為34.3mmx34.3mmxl50mm(下面稱為"蜂窩過(guò)濾器A")。燒制含碳化硅顆粒的溫度為2200°C，燒制含碳化硅顆粒的時(shí)間為3小時(shí)。使用理學(xué)電氣公司制造的RigakuRINT-2500作為用于分析含碳化硅顆粒中的碳化硅的多晶型的X射線衍射裝置。X射線衍射裝置的光源為CuK(xl。作為X射線衍射的測(cè)定方法，首先將試樣研磨并均勻化，填充到玻璃制的試樣座中。然后，將填充有試樣的該試樣座放置到測(cè)角儀(gonioineter)的樣品臺(tái)上。接著，使冷卻水流入X射線球管中，接通X射線衍射裝置的電源。慢慢提高電源的電壓，達(dá)到30kV，旋轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)鈕，將電流設(shè)定為15mA。然后，如下設(shè)定X射線衍射的測(cè)定條件，進(jìn)行X射線衍射的測(cè)定。發(fā)散狹縫0.5°索拉狹縫10mm散射狹縫0.5°接收狹縫0.3mm單色器接收狹縫0.8mm掃描模式連續(xù)掃描速度2000°/分鐘掃描步長(zhǎng)0.01°掃描范圍5.000°90.000°單色器計(jì)數(shù)單色器光學(xué)系統(tǒng)聚焦光學(xué)系統(tǒng)接著，實(shí)施蜂窩過(guò)濾器A的氣孔徑的測(cè)定以及三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。將蜂窩過(guò)濾器A切出0.8cm見方的立方體，使用自動(dòng)孔度儀(Auto-PoreIII9405:島津制作所制造)測(cè)定蜂窩過(guò)濾器A的氣孔徑。然后，將蜂窩過(guò)濾器A的立方體的平均微孔孔徑設(shè)為氣孔徑。并且，使用Instom公司制造的裝置(5582)對(duì)蜂窩過(guò)濾器A實(shí)施三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。將得到的結(jié)果示于圖4。使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造的蜂窩過(guò)濾器A(實(shí)施例19)的氣孔徑為10)im左右，蜂窩過(guò)濾器A具有較大的氣孔徑。并且，這些蜂窩過(guò)濾器A的彎曲強(qiáng)度大于400kg，蜂窩過(guò)濾器A具有良好的強(qiáng)度。在此，燒結(jié)體的較大的氣孔徑意味著即使是相同溫度和相同時(shí)間的燒制處理，含碳化硅顆粒之間的燒結(jié)反應(yīng)得到了更充分地進(jìn)行。由此可知，與比較例13的蜂窩過(guò)濾器A相比，使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造的蜂窩過(guò)濾器A(即實(shí)施例19的蜂窩過(guò)濾器A)具有優(yōu)異的燒結(jié)性。并且，實(shí)施例19的蜂窩過(guò)濾器A的氣孔徑處于10pm±0.5pm的范圍，這些氣孔徑與通常的安裝于柴油車上的捕獲顆粒用過(guò)濾器的氣孔徑大致相同。因此，若在220(TC下對(duì)比較例13中使用的含碳化硅顆粒進(jìn)行3小時(shí)的燒制處理，則含碳化硅顆粒的燒結(jié)不充分，相對(duì)于此，對(duì)實(shí)施例19中使用的含碳化硅顆粒采用相同的燒制處理則能夠得到具備適當(dāng)氣孔徑的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。只要使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為95重量％以下的含碳化硅顆粒，碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的強(qiáng)度的下降較少。接著，使用同樣的蜂窩過(guò)濾器(實(shí)施例19、比較例13)，進(jìn)行后述的PM再生試驗(yàn)。在PM再生試驗(yàn)中使用共計(jì)4種蜂窩過(guò)濾器。即，保持燒結(jié)后的狀態(tài)的蜂窩過(guò)濾器A、在燒結(jié)后于卯(TC進(jìn)行了1分鐘的預(yù)氧化處理的蜂窩過(guò)濾器B、在蜂窩過(guò)濾器A的蜂窩側(cè)壁上涂布了催化劑負(fù)載層的蜂窩過(guò)濾器C以及在蜂窩過(guò)濾器B的峰窩側(cè)壁上涂布了催化劑負(fù)載層的蜂窩過(guò)濾器D。對(duì)于催化劑負(fù)載層，將硝酸水溶液作為分散劑混合Y-氧化鋁和水，利用球磨機(jī)對(duì)得到的混合物進(jìn)行24小時(shí)的研磨處理，制備平均粒徑為2nm的氧化鋁漿料。使蜂窩過(guò)濾器A含浸該漿料，于20(TC進(jìn)行干燥之后，保持在60(TC，使?jié){料固定在蜂窩過(guò)濾器A的表面上。將該蜂窩過(guò)濾器A浸漬于二硝基氨合鉑硝酸鹽溶液中，在ll(TC下進(jìn)行干燥，在氮?dú)鈿夥障卤３钟?0(TC，使鉑固定在蜂窩過(guò)濾器A的表面上。PM再生試驗(yàn)是指，使粒狀物質(zhì)(PM)吸附在蜂窩過(guò)濾器上之后，將該過(guò)濾器保持于高溫下使PM燃燒，評(píng)價(jià)在PM燃燒前后蜂窩過(guò)濾器的狀態(tài)變化的試驗(yàn)。此處，以各蜂窩過(guò)濾器的單位體積的PM量達(dá)到10g/L的方式捕獲PM，評(píng)價(jià)再生試驗(yàn)后的各蜂窩過(guò)濾器的狀態(tài)。特別是觀察蜂窩過(guò)濾器A和B表面上有無(wú)裂紋，評(píng)價(jià)蜂窩過(guò)濾器C和D的催化劑負(fù)載層有無(wú)剝離。將這些結(jié)果示于表2。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>比較蜂窩過(guò)濾器A和B的結(jié)果可知，未進(jìn)行預(yù)氧化處理的蜂窩過(guò)濾器A的表面上產(chǎn)生了裂紋。另一方面，在進(jìn)行了預(yù)氧化處理的蜂窩過(guò)濾器B之中，僅有實(shí)施例19的過(guò)濾器(使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造的過(guò)濾器)的表面上沒(méi)有產(chǎn)生裂紋。該結(jié)果表示，在使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體時(shí)，所得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的耐熱沖擊性提高。接著，比較蜂窩過(guò)濾器C和D的結(jié)果可知，對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行預(yù)氧化處理且設(shè)置了催化劑負(fù)載層的蜂窩過(guò)濾器C，在PM試驗(yàn)后發(fā)生了催化劑負(fù)載層的剝離。另一方面，在進(jìn)行了預(yù)氧化處理的蜂窩過(guò)濾器D之中，僅有實(shí)施例19的過(guò)濾器(使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造的過(guò)濾器)在PM試驗(yàn)后未發(fā)生催化劑負(fù)載層的剝離。該結(jié)果表示，通過(guò)對(duì)使用具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒制造的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體進(jìn)行預(yù)氧化處理，使催化劑負(fù)載層與碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的密合性提高。如上所述，具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上的含碳化硅顆粒顯示出良好的燒結(jié)性。并且，通過(guò)對(duì)所得到的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體進(jìn)行預(yù)氧化處理，使碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的耐熱沖擊性提高，表面涂層與碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的密合性提高。權(quán)利要求1.一種含碳化硅顆粒，該顆粒含有碳化硅，其特征在于，所述碳化硅含有具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅中的至少一種碳化硅，所述碳化硅中的所述具備6H多晶型的碳化硅和所述具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳化硅顆粒，其特征在于，所述含量的總和為70重量。％95重量％。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含碳化硅顆粒，其特征在于，所述含碳化硅顆粒是通過(guò)混合含有具備第一平均粒徑的碳化硅的顆粒和含有具備第二平均粒徑的碳化硅的顆粒而得到的，所述第二平均粒徑與所述第一平均粒徑不同。4.一種制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法，該方法通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制來(lái)制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述方法的特征在于，使用權(quán)利要求13任一項(xiàng)所述的含碳化硅顆粒作為所述含碳化硅顆粒。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法，其特征在于，所述方法包括將所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的表面的至少一部分氧化的步驟。6.—種碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，該燒結(jié)體是通過(guò)對(duì)含有含碳化硅顆粒的物體進(jìn)行燒制而得到的，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的特征在于，所述含碳化硅顆粒是權(quán)利要求1或2所述的含碳化硅顆粒。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，其特征在于，所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的表面具有氧化層。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體，其特征在于，所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體包含蜂窩結(jié)構(gòu)。9.一種過(guò)濾器，該過(guò)濾器可以捕獲顆粒，其特征在于，所述過(guò)濾器包含權(quán)利要求68任一項(xiàng)所述的碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。全文摘要本發(fā)明提供含碳化硅顆粒、制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法、碳化硅質(zhì)燒結(jié)體以及過(guò)濾器，所述含碳化硅顆粒含有碳化硅，所述碳化硅含有具備6H多晶型的碳化硅和具備15R多晶型的碳化硅中的至少一種碳化硅，所述碳化硅中的所述具備6H多晶型的碳化硅和所述具備15R多晶型的碳化硅的含量的總和為70重量％以上。所述方法是使用所述含碳化硅顆粒制造碳化硅質(zhì)燒結(jié)體的方法，所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體是通過(guò)使用所述含碳化硅顆粒得到的，所述過(guò)濾器包含所述碳化硅質(zhì)燒結(jié)體。文檔編號(hào)C01B31/36GK101146742SQ200580049218公開日2008年3月19日申請(qǐng)日期2005年9月14日優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日發(fā)明者神山達(dá)也,高松昇司申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社