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封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法與流程

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封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法與流程
本發(fā)明涉及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。特別地,涉及使用于柴油微粒除去過(guò)濾器(dpf)等,能夠進(jìn)行由粒狀物質(zhì)構(gòu)成的微粒的捕集以及除去的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。
背景技術(shù)
:以往,陶瓷制蜂窩結(jié)構(gòu)體使用于汽車廢氣凈化用催化劑載體、柴油微粒除去過(guò)濾器、或者燃燒裝置用蓄熱體等的各種用途。例如,柴油微粒除去過(guò)濾器用于捕集從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)被排出的廢氣中的粒狀物質(zhì),通常使用預(yù)定的隔室的一端部被封孔部件封孔,剩余的隔室的另一端部被封孔部件封孔的蜂窩結(jié)構(gòu)體(封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體)。上述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體使用堇青石成分、碳化硅成分等陶瓷材料。為了實(shí)現(xiàn)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的壓力損失的降低,正在推進(jìn)構(gòu)成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的高孔隙率化(例如,參照專利文獻(xiàn)1以及2。)。若進(jìn)行隔壁的高孔隙率化等,則封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的機(jī)械強(qiáng)度必然降低。其結(jié)果,特別地,存在容易在隔室端部的隔壁部分產(chǎn)生裂紋的情況。為了消除上述的問(wèn)題,提出了不容易在端部產(chǎn)生裂紋,并且耐久性優(yōu)越的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的開發(fā)(例如,參照專利文獻(xiàn)3。)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-269132號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-189252號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2004-154692號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:發(fā)明所要解決的課題如上述那樣,公知有伴隨著封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的高孔隙率化等,在隔室的端部的隔壁產(chǎn)生裂紋。若進(jìn)一步具體地進(jìn)行說(shuō)明,則封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體如上述那樣主要使用為dpf。此時(shí),封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體經(jīng)由緩沖材料收放于金屬殼體內(nèi)(封裝)。在封裝工序中,存在對(duì)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面施加較強(qiáng)的壓力(應(yīng)力)的情況。其結(jié)果,在由封孔部件形成的封孔部與隔壁的邊界面產(chǎn)生剪切應(yīng)力。此處,公知有剪切應(yīng)力從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的中心朝向外周附近逐漸增強(qiáng)。其結(jié)果,若該應(yīng)力超過(guò)隔壁的剪切強(qiáng)度,則在隔壁的邊界面從外周朝向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂紋,在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的角部(邊緣部)產(chǎn)生封孔剝離等不良。特別地,封孔部件的楊氏模量與隔壁的楊氏模量較大不同,從而上述的剪切應(yīng)力增大,封孔部無(wú)法與隔壁的形變對(duì)應(yīng)地形變,進(jìn)而容易產(chǎn)生上述的局部的應(yīng)力集中。其結(jié)果,在封孔部的楊氏模量顯著地大于隔壁的楊氏模量的情況下,在與封孔部接觸的隔壁容易產(chǎn)生破壞(裂紋)。專利文獻(xiàn)3所公開的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體著眼于封孔部件以及隔壁的各自的楊氏模量,通過(guò)使該封孔部件的楊氏模量小于隔壁的楊氏模量,有助于在一定程度內(nèi)消除上述的不良情況。然而,無(wú)法充分地防止在隔室端部的隔壁部分產(chǎn)生裂紋。因此,本申請(qǐng)申請(qǐng)人專心研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了在由隔壁以及封孔部件(封孔部)構(gòu)成的“封孔結(jié)構(gòu)部”與由隔壁構(gòu)成的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的中央部分緩和產(chǎn)生于位于封孔結(jié)構(gòu)部之間的“隔室結(jié)構(gòu)部”的邊界的剪切應(yīng)力,由此能夠更加可靠地抑制隔室的端部的裂紋的產(chǎn)生。封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量大于隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量,因此當(dāng)在上述封裝工序中對(duì)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面施加較強(qiáng)的壓力(應(yīng)力)的情況下,在封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界產(chǎn)生剪切應(yīng)力。在封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量顯著地大于隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量的情況下,上述邊界部的剪切應(yīng)力超過(guò)隔室結(jié)構(gòu)部的剪切強(qiáng)度,隔室的端部的裂紋產(chǎn)生于封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界。另一方面,在使用封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體時(shí),在該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生反復(fù)加熱以及冷卻的溫度變化。因此,因上述溫度變化,且因封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)的差以及楊氏模量的差,在封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界反復(fù)產(chǎn)生剪切應(yīng)力。其結(jié)果,公知有產(chǎn)生在封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界形成有微小的裂紋的疲勞現(xiàn)象,邊界附近的強(qiáng)度降低。其結(jié)果,在高溫的流體高速地流入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部的情況下,往往產(chǎn)生封孔結(jié)構(gòu)部的一部分在產(chǎn)生了疲勞現(xiàn)象的封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界被高速的流體吹散的不良情況。因此,僅靠使上述的封孔部件的楊氏模量小于隔壁的楊氏模量,存在無(wú)法充分地消除產(chǎn)生于封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的邊界的剪切應(yīng)力的情況。因進(jìn)一步重復(fù)的熱沖擊而在封孔部產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,無(wú)法消除從隔室脫落的不良情況。將封孔結(jié)構(gòu)部與隔室結(jié)構(gòu)部的各自的楊氏模量的比率規(guī)定于預(yù)定范圍,從而能夠制造更加可靠地抑制隔室的端部的裂紋的產(chǎn)生的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。另外,規(guī)定封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的各自的孔隙率、平均孔隙直徑以及熱膨脹系數(shù),能夠制造不在端部產(chǎn)生裂紋,且不存在從封孔部的隔室脫落的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。因此,本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況,其課題在于提供一種不容易在端部產(chǎn)生裂紋,并且具有充分的強(qiáng)度的耐久性優(yōu)越,且不存在封孔部的脫落的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。根據(jù)本發(fā)明,提供一種解決上述課題的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。[1]一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,其具有被隔壁劃分的成為流體流路的多個(gè)隔室,預(yù)定隔室的一端部被封孔部件封孔,并且剩余隔室的另一端部被上述封孔部件封孔,其中,上述隔壁以堇青石成分為主要成分形成,將由上述隔壁以及上述封孔部件形成的封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量除以由上述隔壁形成的隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量所得的值在1.05~2.00的范圍內(nèi)。[2]根據(jù)上述[1]所記載的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率為80%以下,上述隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率在42%~70%的范圍內(nèi),將上述封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率除以上述隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率所得的值在1.10~1.30的范圍內(nèi)。[3]根據(jù)上述[1]或[2]所記載的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,上述封孔結(jié)構(gòu)部的平均孔隙直徑在10μm~30μm的范圍內(nèi)。[4]根據(jù)上述[1]~[3]中任一項(xiàng)所記載的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,從上述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的與長(zhǎng)軸方向正交的直徑方向的上述封孔結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)減去上述隔室結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)所得的值在±0.3×10-6/k的范圍內(nèi)。[5]一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法,其用于制造上述[1]~[4]中任一項(xiàng)所記載的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體具有被隔壁劃分的成為流體流路的多個(gè)隔室,預(yù)定隔室的一端部被封孔部件封孔,并且剩余隔室的另一端部被上述封孔部件封孔,其中,上述封孔部件構(gòu)成為包含陶瓷原料、造孔材料、表面活性劑以及增稠劑,上述造孔材料相對(duì)于上述封孔部件的全部重量以1重量%~30重量%的比率混合,上述增稠劑相對(duì)于上述封孔部件的全部重量以0.1重量%~3.0重量%的比率混合。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,將由隔壁以及封孔部件形成的封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量除以由隔壁形成的隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量所得的值設(shè)定于預(yù)先預(yù)定的范圍(1.05~2.00)內(nèi),從而能夠縮小施加應(yīng)力的情況下的兩者的形變的差,緩和局部的應(yīng)力集中,進(jìn)而抑制裂紋的產(chǎn)生。特別地,作為陶瓷材料使用堇青石成分,能夠抑制進(jìn)行高孔隙率化的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度的降低。另外,設(shè)定封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的各自的孔隙率,規(guī)定孔隙率比,規(guī)定封孔結(jié)構(gòu)部的平均孔隙直徑,規(guī)定封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)的差,從而能夠更加精度良好地抑制裂紋的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法,在使用的封孔部件中,造孔材料以及增稠劑相對(duì)于封孔部件的全部重量分別以預(yù)定的比率混合,賦予封孔部件相對(duì)于隔室的流動(dòng)性,能夠提高封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的生產(chǎn)率。附圖說(shuō)明圖1是示意性地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的簡(jiǎn)要構(gòu)成的立體圖。圖2是示意性地表示封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的簡(jiǎn)要構(gòu)成的剖視圖。圖3是表示封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔室的一端部的簡(jiǎn)要構(gòu)成的主視圖。圖4是圖3的局部放大主視圖。圖5是示意性地表示楊氏模量的測(cè)定裝置的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。圖6是表示封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率與楊氏模量比的關(guān)聯(lián)關(guān)系的圖表。圖中:1—封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體,2—隔壁,3—隔室,4a—一端部,4b—另一端部,5a、5b—封孔部,6—蜂窩部,7—外周壁部,10—封孔結(jié)構(gòu)部,20—隔室結(jié)構(gòu)部,100—測(cè)定裝置,101a、101b—試樣支撐線,102a—一面,102b—另一面,a—長(zhǎng)軸方向,b—直徑方向,b—試樣寬度,ca—封孔結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù),cb—隔室結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù),l—試樣長(zhǎng)度,pa—封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率,pb—隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率,s—測(cè)定試樣,t—試樣厚度,ya—封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量,yb—隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量。具體實(shí)施方式以下,參照附圖,對(duì)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行詳述。此外,本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法不特別地限定于以下的實(shí)施方式,只要不脫離本發(fā)明的主旨,則能夠施加各種設(shè)計(jì)的變更、修正以及改進(jìn)等。1.封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體如圖1~圖4主要表示的那樣,本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1具備:具有由多孔質(zhì)陶瓷制的格子狀的隔壁2成為流體流路的多個(gè)四邊形狀的隔室3的蜂窩部6;以及覆蓋蜂窩部6的外周部分的外周壁部7,并且具有:預(yù)定的隔室3的一端部4a被封孔部件封孔的多個(gè)封孔部5a;以及剩余的隔室3的另一端部4b被封孔部件封孔的多個(gè)封孔部5b。封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1使用為柴油微粒除去過(guò)濾器(dpf)等過(guò)濾器部件,構(gòu)成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔壁2使用作為多孔質(zhì)陶瓷的一種的堇青石成分。由此,能夠發(fā)揮低壓力損失性。此處,封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的形狀不被特別地限定,除了圖1等所示的圓柱狀以外,例如也可以為多棱柱狀或者橢圓柱狀等各種形狀。另外,形成為流體流路的隔室3的剖面形狀也不限定于上述那樣的四邊形狀,也可以為四邊形與八邊形的組合、六邊形。被堇青石制的隔壁2劃分的隔室3的隔室密度以及隔壁厚度不被特別地限定,能夠在本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中采用通常的范圍,例如能夠使用85~400cpsi(13~93隔室/cm2)的隔室密度以及4~25mil(0.10~0.64mm)的隔壁厚度的隔室。此處,“cpsi(cellpersquareinch)”表示每1平方英寸的面積所包含的隔室3的個(gè)數(shù)。如圖1~圖4主要表示的那樣,本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1具有:在一端部4a及另一端部4b分別開口的多個(gè)隔室3;以及從該隔室3的端部4a、4b填充封孔部件而將該隔室3封孔的封孔部5a、5b。此處,封孔部5a、5b根據(jù)對(duì)端部4a、4b的隔室3分別逐一交替地進(jìn)行封孔的配設(shè)基準(zhǔn)而形成,呈圖4所示的方格模樣(或者棋盤圖案)。上述的封孔部5a、5b的配設(shè)基準(zhǔn)不被特別地限定,能夠采用各種配設(shè)基準(zhǔn)。此外,在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中,將包含由隔室3的各個(gè)端部4a、4b的隔壁2以及封孔部件形成的封孔部5a、5b的結(jié)構(gòu)定義為“封孔結(jié)構(gòu)部10”,另一方面,將由一對(duì)封孔結(jié)構(gòu)部10之間的隔壁2構(gòu)成的結(jié)構(gòu)定義為“隔室結(jié)構(gòu)部20”(參照?qǐng)D2)。本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1設(shè)定為相當(dāng)于將上述的封孔結(jié)構(gòu)部10(隔壁2+封孔部5a、5b)的封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量ya除以隔室結(jié)構(gòu)部20(隔壁2)的隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量yb所得的值的楊氏模量比(=y(tǒng)a/yb)成為1.05~2.00的范圍。楊氏模量比優(yōu)選在1.20~2.00的范圍內(nèi),更加優(yōu)選在1.50~2.00的范圍內(nèi)。即,設(shè)定為表示封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量ya大于隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量yb的關(guān)系(ya>yb),并且封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量成為稍大的1.05倍以上~2.00倍以下。由此,即便在施加應(yīng)力的情況下,封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20之間的形變差也并不大,能夠抑制封孔部5a、5b以及隔壁2的邊界處的裂紋的產(chǎn)生。此處,封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的各自的楊氏模量ya、yb是測(cè)定封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的與長(zhǎng)軸方向a正交的直徑方向b(參照?qǐng)D2)的值所得的值。將楊氏模量比限制于上述的范圍內(nèi),從而即便在施加應(yīng)力的情況下,封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20之間的形變差也并不大,能夠抑制封孔部5a、5b以及隔壁2的邊界處的裂紋的產(chǎn)生。若進(jìn)一步具體地進(jìn)行說(shuō)明,則在施加應(yīng)力時(shí),封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20欲基于各自的楊氏模量ya、yb彈性變形。特別地,將楊氏模量比設(shè)為2.00倍以下,從而能夠盡可能地縮小施加應(yīng)力時(shí)的形變差,進(jìn)而能夠抑制裂紋等的產(chǎn)生。另外,封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1作為其他的特性,封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa設(shè)定為80%以下,隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率pb設(shè)定在42%~70%的范圍內(nèi)。而且,設(shè)定為將封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa除以隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率pb所得的值亦即孔隙率比(=pa/pb)成為1.10~1.30的范圍。將封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20的各自的孔隙率pa、pb預(yù)定于上述范圍,從而能夠進(jìn)行堇青石制的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的高孔隙率化,進(jìn)而能夠通過(guò)高孔隙率化降低壓力損失。特別地,將封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa設(shè)為80%以下,從而能夠有效地抑制封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔壁2等因混合于廢氣中的表面氧化層、表面附著物的剝離物而剝落,機(jī)械式地磨損的現(xiàn)象(侵蝕)的產(chǎn)生。另外,封孔結(jié)構(gòu)部10的平均孔隙直徑設(shè)定于10μm~30μm的范圍。由此,能夠確保上述低壓力損失性,并且發(fā)揮作為過(guò)濾器部件的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的本來(lái)的微粒除去性能。另外,設(shè)定為從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的與長(zhǎng)軸方向a(參照?qǐng)D2)正交的直徑方向b(參照?qǐng)D2)的封孔結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)ca減去徑向b的隔室結(jié)構(gòu)部的熱膨脹系數(shù)cb所得的值亦即熱膨脹系數(shù)差(=ca-cb)成為±0.3×10-6/k的范圍。封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20的各自的熱膨脹系數(shù)ca、cb的差被抑制在上述范圍內(nèi),從而能夠相同程度地抑制高溫的流體流入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的內(nèi)部時(shí)的封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20的膨脹率。封孔部5a、5b本身不會(huì)經(jīng)由在使用封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1時(shí)反復(fù)產(chǎn)生的加熱以及冷卻而產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,不會(huì)產(chǎn)生該封孔部5a、5b因高速的流體等而從隔室3脫落的不良情況。2.封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法以下,對(duì)用于制造上述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。首先,混合各種陶瓷原料、造孔材料、表面活性劑以及水等,混煉成預(yù)定的粘度,從而制成可塑性的坯土。然后,使用擠壓成形機(jī)對(duì)該坯土進(jìn)行擠壓成形,從而形成具有多個(gè)隔室3的蜂窩結(jié)構(gòu)的擠壓成形體,進(jìn)而能夠經(jīng)由干燥等處理獲得蜂窩成形體。此外,在本實(shí)施方式中,使用的陶瓷原料如上所述,使用以堇青石成分為主要成分的原料。造孔材料的種類不被特別地限定,但例如能夠使用石墨、小麥粉、淀粉、酚醛樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、發(fā)泡樹脂、白砂灰圈、煙灰圈等公知的材料。任意地調(diào)整上述的造孔材料的種類以及添加量,使其變化,從而能夠?qū)?gòu)成陶瓷成形體的隔壁(相當(dāng)于燒制后的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔壁2)的孔隙率、楊氏模量控制在上述預(yù)定的范圍內(nèi)。另外,使用的表面活性劑不被特別地限定,但例如能夠使用四溴乙烯、糊精、脂肪酸皂、多元醇等。另一方面,用于形成封孔部5a、5b的封孔部件的原料將陶瓷原料、造孔材料、表面活性劑以及水等混合,在形成漿液狀后,使用攪拌機(jī)等進(jìn)行混煉,從而能夠獲得。此外,成為封孔部件的原料的陶瓷原料也可以與在形成上述的蜂窩成形體時(shí)所使用的陶瓷原料相同。另外,也能夠與造孔材料以及表面活性劑相同地,使用在形成蜂窩成形體時(shí)所使用的材料相同的材料。作為上述以外的封孔部件的原料,例如能夠使用甲基纖維素、羥丙氧基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素以及聚乙烯醇等。特別地,在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1所使用的封孔部件中,使用聚環(huán)氧乙烷作為增稠劑。此處,將聚環(huán)氧乙烷作為增稠劑添加于封孔部件,向隔室3的端部4a、4b填充封孔部件,能夠使形成封孔部5a、5b時(shí)的流動(dòng)性變得良好。因此,在向隔室3的端部4a、4b根據(jù)預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)填充封孔部件,形成封孔部5a、5b時(shí),能夠迅速地送入封孔部件直至如上所述地形成的蜂窩成形體的內(nèi)部。由此,能夠提高封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的生產(chǎn)效率。此處,在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的制造方法中,添加于封孔部件的造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量以1重量%~30重量%的比率混合,另外,增稠劑(聚環(huán)氧乙烷)相對(duì)于封孔部件的全部重量以0.1重量%~3.0重量%的比率混合。將造孔材料以及增稠劑的添加比例形成上述范圍,從而能夠使封孔部5a、5b的孔隙率(封孔結(jié)構(gòu)部10的孔隙率pa)變得良好,并且能夠?qū)崿F(xiàn)封孔部5a、5b的形成時(shí)的作業(yè)效率的提高。此外,封孔部5a、5b的形成通過(guò)下述的公知的工序?qū)嵤?。即,在?duì)通過(guò)擠壓成形以及干燥獲得的蜂窩成形體的一端部(相當(dāng)于燒制后的端部4a)的一部分的隔室實(shí)施掩模處理后,將該一端部朝向下方按壓于配置調(diào)整為漿液狀的封孔部件的容器。其結(jié)果,在未進(jìn)行掩模處理的隔室的內(nèi)部壓入有封孔部件,另一方面,不向進(jìn)行掩模處理的隔室壓入該封孔部件。在將封孔部件壓入至預(yù)定深度后,從配置封孔部件的容器撈起蜂窩成形體,從而根據(jù)預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)對(duì)一端部的隔室進(jìn)行封孔。相同地,對(duì)蜂窩成形體的另一端部(相當(dāng)于燒制后的另一端部4b)也進(jìn)行與上述相同的處理。使壓入隔室的內(nèi)部的封孔部件干燥,從而形成封孔部5a、5b。此外,對(duì)蜂窩成形體的一方或者另一端部的掩模處理的方法不被特別地限定,但例如,能夠使用在蜂窩成形體的一端部(或者另一端部)的粘貼粘著性膜片,對(duì)該粘著性膜片實(shí)施局部的穿孔等的方法。此時(shí),對(duì)粘著性膜片的穿孔能夠使用僅向相當(dāng)于形成封孔部5a、5b的隔室的部分照射激光的公知的技術(shù)。另外,粘著性膜片的材質(zhì)不被特別地限定,例如能夠任意地選擇并使用聚酯、聚乙烯或者各種熱固性樹脂等各種樹脂所形成的膜片。另外,為了使與蜂窩成形體的一端部(或者另一端部)的密接性變得良好,在粘著性膜片的一面涂覆粘著成分。如上所述,在向蜂窩成形體的一端部以及另一端部分別壓入封孔部件后,以80~150℃的干燥溫度實(shí)施5分鐘~2小時(shí)左右的干燥。在干燥后,以預(yù)定的燒制條件對(duì)蜂窩成形體進(jìn)行燒制處理,從而本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1完成。以下,對(duì)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法不特別地限定于這些實(shí)施方式?!緦?shí)施例】3.楊氏模量的測(cè)定方法對(duì)用于預(yù)定本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的各自的楊氏模量ya、yb的值進(jìn)行測(cè)定的楊氏模量的測(cè)定方法基于下述(1)~(8)的順序,使用示意性地表示于圖5的測(cè)定裝置100來(lái)實(shí)施。測(cè)定裝置100使用基于共振法的測(cè)定原理對(duì)楊氏模量ya、yb進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定裝置100的共振頻率f的范圍設(shè)定為300~10000hz的范圍,測(cè)定試樣s的試樣尺寸以試樣長(zhǎng)度l為40~120mm,試樣寬度b為10~25mm以及試樣厚度t為1~12mm的范圍的方式從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的封孔結(jié)構(gòu)部10以及隔室結(jié)構(gòu)部20分別切出。在該情況下,如上所述,楊氏模量的測(cè)定方向設(shè)為封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的直徑方向b(參照?qǐng)D2)。(1)使用內(nèi)徑千分尺或者游標(biāo)卡尺測(cè)定從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體被切出的各個(gè)測(cè)定試樣s的試樣寬度b以及試樣厚度t直至0.01mm單位。此處,測(cè)定位置在測(cè)定試樣s的中心位置以及測(cè)定試樣s的兩端附近的合計(jì)三處進(jìn)行測(cè)定。(2)接下來(lái),使用游標(biāo)卡尺對(duì)測(cè)定試樣s的試樣長(zhǎng)度l進(jìn)行測(cè)定。試樣長(zhǎng)度l也與上述(1)相同地測(cè)定至0.01mm單位。(3)在根據(jù)需要實(shí)施角部研磨的確認(rèn)等后,從測(cè)定試樣s的兩端向試樣長(zhǎng)度l的22.4%的位置(±0.5mm的允許差)分別進(jìn)行試樣支撐線101a、101b的對(duì)位用的標(biāo)記(未圖示)。(4)向測(cè)定試樣s的一面102a(下表面)吹送涂覆碳噴霧,賦予導(dǎo)電性。(5)為了除去涂覆碳噴霧所包含的粘合劑成分,在設(shè)定為500℃的電爐內(nèi)載置測(cè)定試樣s,加熱2小時(shí)。(6)通過(guò)電子天秤測(cè)定從電爐取出并冷卻后的測(cè)定試樣s的重量m。此時(shí),將有效數(shù)字定為4位。(7)在測(cè)定裝置100(參照?qǐng)D5)設(shè)置測(cè)定試樣s。此時(shí),以一對(duì)試樣支撐線101a、101b位于上述(3)的標(biāo)記部分的方式進(jìn)行對(duì)位,成為通過(guò)一對(duì)試樣支撐線101a、101b來(lái)懸架測(cè)定試樣s的狀態(tài)。此處,將涂覆了涂覆碳噴霧的測(cè)定試樣s的一面102a側(cè)朝向下方,從而能夠在一對(duì)試樣支撐線101a、101b之間確立經(jīng)由測(cè)定試樣s的導(dǎo)電性。另外,在從測(cè)定試樣s的一面102a分離0.2mm的下方位置以相對(duì)的方式配置電極103的電極面(未圖示)。另外,在從測(cè)定試樣s的另一面102b(上表面)分離2mm左右的上方位置設(shè)置傳感器104。由此,在通過(guò)傳感器104以及電極103從上方以及下方夾持板狀的測(cè)定試樣s的狀態(tài)下,在測(cè)定裝置100設(shè)置該測(cè)定試樣s。此時(shí),在電極103與測(cè)定試樣s的一面102a和傳感器104與測(cè)定試樣s的另一面102b之間分別形成預(yù)定的空隙。即,電極103與傳感器104不處于分別與測(cè)定試樣s直接接觸的狀態(tài)。(8)在測(cè)定試樣s相對(duì)于測(cè)定裝置100的設(shè)置結(jié)束后,使測(cè)定裝置100為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),從而進(jìn)行共振頻率f的計(jì)測(cè)?;谕ㄟ^(guò)計(jì)測(cè)獲得的共振頻率f的值,計(jì)算楊氏模量ya、yb相對(duì)于各個(gè)測(cè)定試樣s的值。此時(shí),在楊氏模量ya、yb的計(jì)算中使用下述數(shù)學(xué)式(1)。此處,在下述數(shù)學(xué)式(1)中,e表示楊氏模量(pa),以下,分別表示共振頻率f(hz)、測(cè)定試樣s的重量m(g)、試樣厚度t(m)、試樣寬度b(m)以及試樣長(zhǎng)度l(m)(括弧內(nèi)表示單位。)。【數(shù)學(xué)式1】基于上述(1)~(8)的順序,分別進(jìn)行封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量的測(cè)定。另外,計(jì)算將封孔結(jié)構(gòu)部的楊氏模量ya的值除以隔室結(jié)構(gòu)部的楊氏模量yb的值所得的楊氏模量比(=y(tǒng)a/yb)(參照表1)。4.孔隙率的測(cè)定封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa、pb通過(guò)適當(dāng)?shù)厥褂靡酝臏y(cè)定方法亦即水銀壓入法、或者阿基米德法而測(cè)定出。此外,省略孔隙率pa、pb的測(cè)定方法的詳細(xì)說(shuō)明。然后,計(jì)算出將測(cè)定的封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa除以隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率pb所得的孔隙率比(=pa/pb)(參照表1)。5.熱膨脹系數(shù)的測(cè)定使用差示檢測(cè)型的熱膨脹計(jì),相對(duì)于封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部的每一個(gè),測(cè)定40℃~800℃的溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)而求出。若進(jìn)一步具體地進(jìn)行說(shuō)明,則首先從封孔結(jié)構(gòu)部以及隔室結(jié)構(gòu)部制成縱5mm×橫5mm×長(zhǎng)50mm的測(cè)定試樣。此外,熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方向與上述的楊氏模量的測(cè)定方向相同地,形成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的直徑方向b(參照?qǐng)D2)?;诜謩e獲得的值,計(jì)算出熱膨脹系數(shù)差(=封孔結(jié)構(gòu)部-隔室結(jié)構(gòu)部)(參照表1)。在實(shí)施例1~7以及比較例1~4的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中,封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的隔壁厚度、隔室密度、分別測(cè)定以及計(jì)算出的楊氏模量ya、yb以及楊氏模量比等的值歸納表示于下述表1。另外,圖6表示封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率pa與楊氏模量比的關(guān)聯(lián)關(guān)系。另外,針對(duì)各個(gè)實(shí)施例1~7以及比較例1~4的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)體端部的裂紋的產(chǎn)生的有無(wú)以及封孔部從封孔結(jié)構(gòu)部脫落的有無(wú),通過(guò)目視觀察進(jìn)行確認(rèn)。另外,針對(duì)壓入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的封孔部的封孔深度也進(jìn)行計(jì)測(cè),并表示于表1?!颈?】如表1所示,能夠確認(rèn)實(shí)施例1~7的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的楊氏模量比、封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率、隔室結(jié)構(gòu)部的孔隙率、孔隙率比、封孔結(jié)構(gòu)部的平均孔隙直徑、熱膨脹系數(shù)差分別是在本發(fā)明中規(guī)定的范圍內(nèi),由此,均未確認(rèn)端部的裂紋以及封孔部的脫離。即,能夠證明本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體不容易在端部產(chǎn)生裂紋,具有充分的強(qiáng)度的耐久性優(yōu)越。與此相對(duì),能夠確認(rèn)楊氏模量比為2.00以上,并且孔隙率比小于1.10的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(比較例1~3)均在端部產(chǎn)生裂紋。即,考慮為施加應(yīng)力時(shí)的形變差增大,產(chǎn)生了裂紋等。另外,認(rèn)為熱膨脹系數(shù)差為±0.3×10-6/k以上的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(比較例4)產(chǎn)生了封孔部的脫離。6.基于造孔材料以及增稠劑的封孔部件的流動(dòng)性的效果將基于造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量的使用比率以及增稠劑的使用比率的封孔部件的流動(dòng)性的改善效果表示于下述的表2。此處,對(duì)于實(shí)施例8~實(shí)施例12的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體而言,滿足造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量以1重量%~30重量%的比率混合,并且,增稠劑相對(duì)于封孔部件的全部重量以0.1重量%~3.0重量%的比率混合的條件。另一方面,對(duì)于比較例5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體而言,與造孔材料相關(guān)的必要條件雖滿足(=1重量%),但增稠劑不滿足該必要條件(=0重量%)。另外,對(duì)于比較例6的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體而言,與增稠劑相關(guān)的必要條件雖滿足(=0.2重量%),但造孔材料不滿足該必要條件(=0重量%)。【表2】項(xiàng)目實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10實(shí)施例11實(shí)施例12比較例5比較例6造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量的比率重量%51015152010增稠劑相對(duì)于封孔部件的全部重量的比率重量%0.20.20.20.81.500.2增稠劑/造孔材料的質(zhì)量比-0.040.020.010.050.070-封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率(pa)%55626965715252封孔部材料的孔隙率%59657072785548封孔深度(從端部的浸入深度)mm8.06.25.29.010.02.010.0由此,實(shí)施例8~12示出了封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率以及封孔部件的孔隙率均高于比較例5、6。即,能夠確認(rèn)造孔材料的添加對(duì)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的高孔隙率化帶來(lái)較大的影響。封孔部件從端部開始的壓入深度亦即“封孔深度”通常設(shè)定在2mm以上~11mm以下的范圍內(nèi)。即,若封孔深度小于2mm,則存在封孔部本身的強(qiáng)度不足,在使用時(shí)該封孔部從封孔結(jié)構(gòu)部脫離的可能性。另一方面,若封孔深度超過(guò)11mm,則產(chǎn)生壓力損失增大的不良情況。如表2所示,能夠確認(rèn)伴隨著造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量的比率增加,在增稠劑的比率相同的情況下,封孔深度的值變小(參照實(shí)施例8~10)。即,封孔部件的流動(dòng)性因造孔材料的添加而降低。與此相對(duì),在將造孔材料的比率設(shè)為相同,變更增稠劑相對(duì)于封孔部件的全部重量的比率的情況下(實(shí)施例10、11),能夠確認(rèn)增稠劑的比率較高的實(shí)施例11的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的封孔深度加深(5.2mm→9.0mm)。由此,能夠確認(rèn)即便在添加造孔材料的情況下,通過(guò)添加增稠劑,也能夠改善封孔部件的流動(dòng)性。另外,即便在將造孔材料的比率提高至20重量%的情況下(實(shí)施例12),通過(guò)將增稠劑的比率設(shè)為1.5重量%,從而也能夠表示與以往的不添加造孔材料的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體相同程度的封孔深度,并且提高封孔結(jié)構(gòu)部的孔隙率。即,在本發(fā)明的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法中,如規(guī)定的那樣,將造孔材料相對(duì)于封孔部件的全部重量以1重量%~30重量%的比率混合,將增稠劑相對(duì)于封孔部件的全部重量以0.1重量%~3.0重量%的比率混合,從而能夠確認(rèn)能夠?qū)崿F(xiàn)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔結(jié)構(gòu)部的高孔隙率化,并且使封孔部件的流動(dòng)性穩(wěn)定,具有不從封孔結(jié)構(gòu)部脫離的充分的封孔部的強(qiáng)度,并且不存在產(chǎn)生壓力損失的擔(dān)憂。工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法能夠特別適用于具有高孔隙率化以及高開口率化的隔壁的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法。當(dāng)前第1頁(yè)12
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