本發(fā)明涉及注于除去柴油機(jī)的廢氣中所含的微粒的陶瓷蜂窩過(guò)濾器及其制造方法。

背景技術(shù)：

為了除去從柴油機(jī)排出的微粒，采用使陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁為多孔質(zhì)構(gòu)造，使此隔壁通過(guò)含有微粒的排放氣體的這一構(gòu)造的微粒捕集用陶瓷蜂窩過(guò)濾器，即DPF(柴油機(jī)微粒過(guò)濾器)的研究正在進(jìn)行。如圖1所示，陶瓷蜂窩過(guò)濾器11由如下構(gòu)成：被多孔質(zhì)構(gòu)造的隔壁14圍成的多個(gè)流路15a、15b；形成于其外周面的外周壁11a；在所述流路15a、15b的端部交替形成的網(wǎng)眼密封部13a、13b，如圖1(b)所示，從開(kāi)口于排放氣體流入側(cè)端面12a的流路15b流入的含有微粒的排放氣體，通過(guò)隔壁14從開(kāi)口于排放氣體流出側(cè)端面12b的流路15a流出，這時(shí)排放氣體中的微粒被形成于所述隔壁14的細(xì)孔(未圖示)捕集。

被捕集的微粒，若過(guò)度蓄積在陶瓷蜂窩過(guò)濾器內(nèi)，則過(guò)濾器的壓力損耗上升，有招致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率降低的情況。因此，要定期地進(jìn)行陶瓷蜂窩過(guò)濾器的再生，即，使用電加熱器和燃燒器等外部點(diǎn)火機(jī)構(gòu)使捕集到的微粒燃燒。通常，陶瓷蜂窩過(guò)濾器以2個(gè)1式搭載，采用一方在再生中，而使用另一方這樣的交替再生方式。

關(guān)于上述這種構(gòu)造的蜂窩過(guò)濾器的特性，為了不使發(fā)動(dòng)機(jī)性能降低，重要的是將過(guò)濾器的壓力損耗抑制得低，但同時(shí)還要求具有耐熱沖擊性，即可耐受過(guò)濾器的再生時(shí)和使發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)等的劇烈的溫度變化帶來(lái)的熱沖擊，至今如以下所示，公開(kāi)的是著眼于陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部而加以改良的技術(shù)。

作為在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面的規(guī)定的位置進(jìn)行網(wǎng)眼密封的技術(shù)，日本特公昭63―28875號(hào)，公開(kāi)有一種陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的開(kāi)口端面密封方法，其是利用由堇青石質(zhì)原料構(gòu)成的糊料，對(duì)于經(jīng)燒成的蜂窩結(jié)構(gòu)體的流路的端部進(jìn)行網(wǎng)眼密封，接著以1300℃以上的溫度進(jìn)行燒成，使所述由堇青石質(zhì)原料構(gòu)成的糊料堇青石化的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的開(kāi)口端面密封方法。根據(jù)這一方法，陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的開(kāi)口端面流路可以緊密并完全的密封，能夠得到耐熱沖擊性?xún)?yōu)異，可靠性高的堇青石質(zhì)蜂窩過(guò)濾器。

日本特開(kāi)2002-136817號(hào)，公開(kāi)有一種陶瓷蜂窩過(guò)濾器，其是以與陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體同材質(zhì)的燒成粉碎物和未燒成粉碎物所構(gòu)成的網(wǎng)眼密封材，對(duì)于已燒成或未燒成的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的流路端部進(jìn)行網(wǎng)眼密封，以1400℃的高溫加熱，在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的流路端部形成網(wǎng)眼密封部而成。該陶瓷蜂窩過(guò)濾器因?yàn)樾纬捎诹髀范瞬康木W(wǎng)眼密封部由與陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體同材質(zhì)的材料構(gòu)成，所以在高溫條件下使用時(shí)，不會(huì)發(fā)生因陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體與網(wǎng)眼密封部之間的熱膨脹差引起的網(wǎng)眼密封部和蜂窩結(jié)構(gòu)體的裂縫，此外，還記述也不會(huì)發(fā)生網(wǎng)眼密封部的剝離和缺陷。

但是，陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體在擠壓成形時(shí)，因?yàn)檩狼嗍|(zhì)原料被定向，所以其熱膨脹系數(shù)容易變小，相對(duì)于此，網(wǎng)眼密封部其堇青石質(zhì)原料實(shí)質(zhì)上沒(méi)有被定向，因此在日本特公昭63―28875號(hào)和日本特開(kāi)2002-136817號(hào)所述的技術(shù)中，使陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體與網(wǎng)眼密封部的熱膨脹系數(shù)完全一致有困難。此外，使已燒成的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體和網(wǎng)眼密封部粘合一體化的溫度為1300℃以上的高溫，由此認(rèn)為在粘合一體化后會(huì)發(fā)生很大的殘余應(yīng)力。因此，由于排放氣體帶來(lái)的熱沖擊，和來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和路面振動(dòng)的機(jī)械的沖擊，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)眼密封部、網(wǎng)眼密封部與蜂窩結(jié)構(gòu)體的界面等發(fā)生裂縫的問(wèn)題、和使用中網(wǎng)眼密封部容易脫落這樣的問(wèn)題產(chǎn)生。

為了消除這樣的問(wèn)題，日本特開(kāi)2005-125318號(hào)公開(kāi)有一種陶瓷蜂窩過(guò)濾器，其是在由以堇青石為主結(jié)晶的材料構(gòu)成的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路上形成網(wǎng)眼密封部，并使排放氣體通過(guò)劃分所述流路的多孔質(zhì)的隔壁，由此除去排放氣體中所含的微粒的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，其中，至少所述網(wǎng)眼密封部的一部分至少由陶瓷粒子和存在于其間的由膠體狀氧化物所形成的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)構(gòu)成。日本特開(kāi)2005-125318號(hào)記述，該蜂窩過(guò)濾器，是通過(guò)在1000℃以下使網(wǎng)眼密封部鈷年到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體上而取得。根據(jù)這一發(fā)明，使網(wǎng)眼密封部至少為陶瓷粒子，能夠減少陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體與網(wǎng)眼密封部的熱膨脹系數(shù)差，并且使用由膠體狀氧化物形成的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)降低粘合溫度，所得到的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體難以留下殘余應(yīng)力，因此能夠得到具有優(yōu)異的耐熱沖擊性的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。而且，由于粘合溫度的低溫化，從而具有能夠大幅削減制造成本這樣的效果。

但是，日本特開(kāi)2005-125318號(hào)所述的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，作為微粒捕集用過(guò)濾器使用時(shí)雖然具有優(yōu)異的耐熱沖擊性，但作為用于促進(jìn)被捕集到的微粒的氧化(燃燒)的氧化催化劑等承擔(dān)著催化劑物質(zhì)的陶瓷蜂窩過(guò)濾器(以下，適宜稱(chēng)為“催化劑擔(dān)持過(guò)濾器”)使用時(shí)，則由于燃燒而導(dǎo)致過(guò)濾器基材達(dá)到更高溫，從而網(wǎng)眼密封部與隔壁的接合強(qiáng)度降低，據(jù)此可知，則具有網(wǎng)眼密封部脫落，微粒的捕集性能降低這樣的問(wèn)題。

日本特表2015-505748號(hào)公開(kāi)有一種方法，其是在陶瓷蜂窩體內(nèi)，填充以狹窄的粒徑分布含有粗大的粒徑的堇青石粒子(具有10～40μm的d₅₀)的耐火性填充劑、無(wú)機(jī)結(jié)合劑、有機(jī)結(jié)合劑所構(gòu)成的水性組合物，不進(jìn)行燒成而形成低溫固化性栓的方法，記述的是，在填充于陶瓷蜂窩體中的水性組合物干燥時(shí)形成于栓的凹陷得到改良。特表2015-505748號(hào)記述，通過(guò)使填充劑的粒徑增加，能夠使收縮和通路或細(xì)孔中的組合物的整體性的移動(dòng)減少，由此凹陷的數(shù)量變少。

但是，在日本特表2015-505748號(hào)所述的方法中，可知填充在陶瓷蜂窩體中的水性組合物，例如，以熱風(fēng)爐干燥時(shí)，會(huì)得不到充分的接合強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在1000℃以下進(jìn)行網(wǎng)眼密封部的形成時(shí)，網(wǎng)眼密封部與隔壁仍具有良好的接合強(qiáng)度的陶瓷蜂窩過(guò)濾器及其制造方法，通過(guò)網(wǎng)眼密封部的粘著溫度的低溫化而大幅削減制造成本。

鑒于上述目的，本發(fā)明人等在網(wǎng)眼密封部至少由陶瓷粒子和存在于所述陶瓷粒子之間的由膠體狀氧化物所形成的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)構(gòu)成的蜂窩過(guò)濾器中，對(duì)于網(wǎng)眼密封部與隔壁的強(qiáng)度不充分，因此在使用中網(wǎng)眼密封部容易脫落的要因進(jìn)行了銳意研究，其結(jié)果證明，對(duì)于網(wǎng)眼密封部進(jìn)行加熱和干燥而使之接合時(shí)產(chǎn)生的以下所述的這種現(xiàn)象是原因。

即，將陶瓷粒子和膠體狀氧化物所構(gòu)成的網(wǎng)眼密封材填充到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的流路端部，例如用熱風(fēng)爐以1000℃以下的溫度加熱而使網(wǎng)眼密封部干燥時(shí)，因?yàn)榫W(wǎng)眼密封材的流路端面?zhèn)绕芈对跓犸L(fēng)中，所以經(jīng)充填的網(wǎng)眼密封材的自流路端面?zhèn)鹊乃终舭l(fā)進(jìn)行。若流路端面?zhèn)鹊乃终舭l(fā)進(jìn)行，則與網(wǎng)眼密封材的流路端面?zhèn)葹橄喾磦?cè)(流路內(nèi)部側(cè))的網(wǎng)眼密封材的水分向流路端面?zhèn)纫苿?dòng)。隨之而來(lái)的是，膠體狀氧化物也從網(wǎng)眼密封部的流路內(nèi)部側(cè)向流路端面?zhèn)纫苿?dòng)，網(wǎng)眼密封部的流路內(nèi)部側(cè)的膠體狀氧化物的濃度降低，另一方面，流路端面?zhèn)鹊哪z體狀氧化物的濃度提高，在網(wǎng)眼密封部的流路內(nèi)部側(cè)和流路端面?zhèn)?，膠體狀氧化物的濃度發(fā)生巨大差異。其結(jié)果是，流路內(nèi)部側(cè)的網(wǎng)眼密封部的接合不充分，實(shí)質(zhì)的網(wǎng)眼密封部的長(zhǎng)度變短，網(wǎng)眼密封部和隔壁得不到充分的接合強(qiáng)度。

本發(fā)明者們進(jìn)一步銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若通過(guò)微波加熱或高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行填充的網(wǎng)眼密封材的干燥，則網(wǎng)眼密封部的整體被均勻地加熱，因此網(wǎng)眼密封部的端面?zhèn)群推湎喾磦?cè)的膠體狀氧化物的濃度差幾乎不會(huì)發(fā)生，其結(jié)果是，網(wǎng)眼密封部和隔壁不論軸向的位置而均衡地接合，因此能夠得到具有充分的接合強(qiáng)度的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，從而想到本發(fā)明。

即，本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，是具有由以堇青石為主結(jié)晶的材料構(gòu)成的多孔質(zhì)的隔壁所形成的具有多個(gè)流路的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體，和形成于所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路上的網(wǎng)眼密封部的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，其特征在于，

所述網(wǎng)眼密封部，含有陶瓷粒子和存在于所述陶瓷粒子之間的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)而成，

所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)相對(duì)于所述陶瓷粒子100質(zhì)量份為5～20質(zhì)量份，

在包含所述網(wǎng)眼密封部的流路中心軸在內(nèi)的截面，所述網(wǎng)眼密封部的軸向長(zhǎng)度之中，從一方的端部起1/3×t的范圍的所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1，與從另一方的端部起1/3×t的范圍的所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A2的比A1/A2，滿(mǎn)足算式：1/2≤A1/A2≤2(其中，t是與所述網(wǎng)眼密封部的軸向正交的方向的長(zhǎng)度)。

所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1與A2的比A1/A2，優(yōu)選滿(mǎn)足算式：2/3≤A1/A2≤1.5。

所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)優(yōu)選為氧化硅。

本發(fā)明的方法，是具有由以堇青石為主結(jié)晶的材料構(gòu)成的多孔質(zhì)的隔壁所形成的具有多個(gè)流路的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體、和形成于所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路上的網(wǎng)眼密封部的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法，其特征在于，

所述網(wǎng)眼密封部是將至少由100質(zhì)量份的陶瓷粒子、以固體成分計(jì)為5～20質(zhì)量份的膠體狀氧化物和1.5～4質(zhì)量份的有機(jī)粘合劑網(wǎng)眼密封材，填充到所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路后，通過(guò)微波加熱或高頻感應(yīng)加熱對(duì)于所述網(wǎng)眼密封材進(jìn)行干燥而形成，

所述陶瓷粒子具有至少存在第一峰值、和比所述第一峰值低的第二峰值的粒度分布，所述第一峰值處于粒徑100～200μm之間，所述第二峰值處于粒徑10～30μm之間。

優(yōu)選在將所述網(wǎng)眼密封材填充到所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路中之后，并在所述微波加熱或高頻感應(yīng)加熱之前，使填充有所述網(wǎng)眼密封材這一側(cè)的所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面，抵接于熱傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)而以30～80℃預(yù)加熱1～10分鐘。

所述陶瓷粒子優(yōu)選調(diào)合平均粒徑為90～200μm的第一陶瓷粒子20～50質(zhì)量％、和平均粒徑為5～30μm的第二陶瓷粒子50～80質(zhì)量％而成。

所述微波加熱優(yōu)選網(wǎng)眼密封材的每單位質(zhì)量以1～30W/g的輸出功率，照射1～20分鐘微波而進(jìn)行。

所述高頻感應(yīng)加熱，優(yōu)選使所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面與高頻輸出電極的間隔為1～15mm，網(wǎng)眼密封材的每單位質(zhì)量以1～20W/g的輸出功率，照射1～5分鐘高頻而進(jìn)行。

所述膠體狀氧化物優(yōu)選為膠態(tài)氧化硅。

所述陶瓷原料粉末優(yōu)選為堇青石粉末。

本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器在網(wǎng)眼密封部的端面?zhèn)群推湎喾磦?cè)因?yàn)槟z體狀氧化物的濃度沒(méi)有明顯差異，所以網(wǎng)眼密封部和隔壁接合強(qiáng)度優(yōu)異。根據(jù)本發(fā)明的方法，即使以低溫進(jìn)行網(wǎng)眼密封部的粘著，也能夠得到網(wǎng)眼密封部與隔壁具有良好的接合強(qiáng)度的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。因此，通過(guò)網(wǎng)眼密封部的粘合溫度的低溫化，發(fā)揮著能夠大幅削減制造成本的效果。

附圖說(shuō)明

圖1(a)是示意性地表示本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的一例的立體圖。

圖1(b)是圖1(a)所示的本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的與軸向平行的剖面圖。

圖2(a)是表示陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法的網(wǎng)眼密封工序的示意圖。

圖2(b)是表示陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法的網(wǎng)眼密封工序另一示意圖。

圖2(c)是表示陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法的網(wǎng)眼密封工序的又一示意圖。

圖3是表示在陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部，測(cè)量非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率的位置的示意圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所使用的陶瓷原料粉末的粒度分布的圖解。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所制作的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的截面的電子顯微鏡照片。

圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所制作的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的截面的電子顯微鏡照片。

圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所制作的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的截面的電子顯微鏡照片。

具體實(shí)施方式

以下，具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明不受以下的實(shí)施方式限定，應(yīng)該理解為，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍，基于從業(yè)者的通常的知識(shí)，可適宜加以設(shè)計(jì)的變更、改良等。

[1]陶瓷蜂窩過(guò)濾器

本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，是具有由以堇青石為主結(jié)晶的材料構(gòu)成的多孔質(zhì)的隔壁所形成的具有多個(gè)流路的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體，和形成于所述陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路上的網(wǎng)眼密封部的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，其特征在于，

所述網(wǎng)眼密封部含有陶瓷粒子和存在于所述陶瓷粒子之間的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)，

所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)相對(duì)于所述陶瓷粒子100質(zhì)量份為5～20質(zhì)量份，

在所述網(wǎng)眼密封部的包含流路中心軸在內(nèi)的截面，所述網(wǎng)眼密封部的軸向長(zhǎng)度之中，從一方的端部起1/3×t的范圍的所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1，與從另一方的端部起1/3×t的范圍的所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A2的比A1/A2，滿(mǎn)足算式：1/2≤A1/A2≤2。其中，t是與所述網(wǎng)眼密封部的軸向正交的方向的長(zhǎng)度，如果是四邊形、六邊形等的格子狀蜂窩的情況，則相當(dāng)于對(duì)置的隔壁與隔壁之間的距離，如果是三角形的格子狀蜂窩的情況，則相當(dāng)于三角形的高度。以下，也將t稱(chēng)為網(wǎng)眼密封部的寬度。

網(wǎng)眼密封部滿(mǎn)足上述的構(gòu)成時(shí)，即從網(wǎng)眼密封部的一方的端部(例如，流路端面?zhèn)鹊亩瞬?起1/3×t(t為與所述網(wǎng)眼密封部的軸向正交的方向的長(zhǎng)度)的范圍內(nèi)的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的濃度，與從網(wǎng)眼密封部的另一方的端部(例如，流路內(nèi)部側(cè)的端部)起1/3×t的范圍內(nèi)的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的濃度的差小時(shí)，遍及從網(wǎng)眼密封部的一方的端部至另一方的端部的網(wǎng)眼密封部整體，網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度變良好，使用中網(wǎng)眼密封部難以脫落，微粒的捕集性能難以降低。所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1與A2的比A1/A2，優(yōu)選滿(mǎn)足算式：2/3≤A1/A2≤1.5，更優(yōu)選滿(mǎn)足算式：0.8≤A1/A2≤1.3。

在此，網(wǎng)眼密封部的包含流路方向中心軸在內(nèi)的截面中的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1和A2，例如能夠由以下方式求得。即，拍攝陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的包含流路方向中心軸在內(nèi)的截面的電子顯微鏡照片(圖6和圖7)，以圖像分析裝置(例如，Media Cybernetics社制Image-Pro Plus ver.7.0)分析所拍攝的照片。在圖6和圖7的電子顯微鏡照片中，可觀察到黑色的部分、濃度深的灰色的部分和濃度淺的灰色的部分，濃度深的灰色的部分(箭頭a)是非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)(SiO₂)。(以EDX分析確認(rèn)組成。)還有，濃度淺的灰色的部分(箭頭b)是骨料(堇青石5SiO₂·2Al₂O₃·2MgO)，黑色的部分(箭頭c)是空隙。據(jù)此照片，求得非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積(例如，以箭頭表示的部分)除以視野面積的值為面積率。然后，如圖3所示，求得從網(wǎng)眼密封部13a的一方的端部131a(圖中為流路端面?zhèn)鹊亩瞬?至網(wǎng)眼密封部的寬度t的1/3的范圍a1的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1，與從網(wǎng)眼密封部13a的另一方的端部132a(圖中為流路內(nèi)部側(cè)的端部)至網(wǎng)眼密封部的寬度t的1/3的范圍a2的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A2。

本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器中，所述非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)優(yōu)選為氧化硅。若非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)是氧化硅，則網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度良好，使用中網(wǎng)眼密封部難以脫落，微粒的捕集性能難以降低。非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)，優(yōu)選由膠體狀氧化物形成。作為膠體狀氧化物，優(yōu)選膠態(tài)氧化硅。

[2]陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法

接著，對(duì)于本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

以網(wǎng)眼密封材，填充由堇青石為主結(jié)晶的材料構(gòu)成的多孔質(zhì)的隔壁所形成的具有多個(gè)流路的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路，形成網(wǎng)眼密封部，由此制造除去排放氣體中所含的微粒的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。其特征在于，所述網(wǎng)眼密封材至少由陶瓷粒子、相對(duì)于所述陶瓷粒子100質(zhì)量份而以固體成分計(jì)為5～20質(zhì)量份的膠體狀氧化物、及相對(duì)于所述陶瓷粒子100質(zhì)量份而為1.5～4質(zhì)量份的有機(jī)粘合劑構(gòu)成。所述陶瓷粒子具有至少存在第一峰值，和比所述第一峰值低的第二峰值的粒度分布，所述第一峰值處于粒徑100～200μm之間，所述第二峰值處于粒徑10～30μm之間。

以基于圖2說(shuō)明將網(wǎng)眼密封材填充到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路中的方法。在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的端面12a、12b上貼裝網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b，在對(duì)應(yīng)該網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b的流路15a或流路15b的位置，例如通過(guò)激光照射形成貫通孔22(圖2(a))。這時(shí)，流路15a在端面12a側(cè)具有網(wǎng)眼密封部13a并在端面12b側(cè)開(kāi)口，另外流路15b在端面12b側(cè)具有網(wǎng)眼密封部13b并在端面12a側(cè)開(kāi)口，如此在網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b棋盤(pán)格樣地形成貫通孔22。在此，貫通孔22的形成中，開(kāi)孔網(wǎng)眼密封用薄膜即可，用前端尖銳的金屬棒將薄膜穿孔的方法、按壓加熱的金屬棒的方法都可能。

接著，將陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的端面12a側(cè)浸漬在網(wǎng)眼密封材23漿料中，從形成于網(wǎng)眼密封用薄膜21a的貫通孔22向流路15a內(nèi)導(dǎo)入網(wǎng)眼密封材23(圖2(b))。在此，網(wǎng)眼密封材至少由陶瓷原料粉末和膠體狀氧化物構(gòu)成，但是為了使網(wǎng)眼密封材具有流動(dòng)性，易于填充，所以含有水。

將網(wǎng)眼密封材填充到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路之后，以微波加熱或高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行干燥而使網(wǎng)眼密封材與陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體接合。網(wǎng)眼密封材，至少由陶瓷粒子、膠體狀氧化物及有機(jī)粘合劑、水構(gòu)成，該膠體狀氧化物，通過(guò)脫水而不可逆地形成堅(jiān)固的固體物，即非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)，并結(jié)合陶瓷粒子。微波加熱或高頻感應(yīng)加熱可以在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路之中，向一方的端部填充了網(wǎng)眼密封材之后進(jìn)行，也可以在向兩方的端部填充了網(wǎng)眼密封材之后進(jìn)行。

若通過(guò)微波加熱或高頻感應(yīng)加熱而對(duì)于網(wǎng)眼密封材加熱，則網(wǎng)眼密封部不會(huì)產(chǎn)生溫度梯度，網(wǎng)眼密封部整體被均勻的加熱。通過(guò)如此均勻地加熱，網(wǎng)眼密封材中的液體成分，不僅通過(guò)網(wǎng)眼密封部的一方的端部(例如，流路端面?zhèn)鹊亩瞬?，而且通過(guò)另一方的端部(例如，流路內(nèi)部側(cè)的端部)蒸發(fā)，以及有一部分通過(guò)隔壁蒸發(fā)，不會(huì)像以熱風(fēng)爐使網(wǎng)眼密封部干燥時(shí)那樣，發(fā)生膠體狀氧化物只偏向于一方的端部這樣的現(xiàn)象，因網(wǎng)眼密封部的軸向的位置造成的膠體狀氧化物的濃度差比較小。因此網(wǎng)眼密封部不論軸向的位置而與隔壁接合。因此，通過(guò)以微波加熱或高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行干燥，能夠得到在所述網(wǎng)眼密封部的包含流路中心軸在內(nèi)的截面，所述網(wǎng)眼密封部的軸向長(zhǎng)度之中，從一方的端部起1/3×t的范圍的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1，與從另一方的端部起1/3×t的范圍的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A2的比A1/A2，滿(mǎn)足算式：1/2≤A1/A2≤2(其中，t為與所述網(wǎng)眼密封部的軸向正交的方向的長(zhǎng)度)的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。還有，一方的端部與另一方的端部的中間部的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A3，為1/3×A1＜A3≤A1，并且，為1/3×A2＜A3≤A2。

優(yōu)選在微波加熱或高頻感應(yīng)加熱之前，預(yù)加熱填充的網(wǎng)眼密封材。所述預(yù)加熱優(yōu)選在填充后5分鐘以?xún)?nèi)開(kāi)始，使填充的網(wǎng)眼密封材與熱傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)抵接而以30～80℃進(jìn)行1～10分鐘。作為預(yù)加熱的方法，例如，可列舉使加熱至規(guī)定的溫度的電熱板等抵接填充有所述網(wǎng)眼密封材這一側(cè)的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面而進(jìn)行的方法。預(yù)加熱的溫度優(yōu)選為35～70℃，更優(yōu)選為40～60℃。通過(guò)預(yù)加熱網(wǎng)眼密封材，能夠防止網(wǎng)眼密封材中的有機(jī)粘合劑凝膠化(固化)，漿料上的網(wǎng)眼密封材的流動(dòng)性降低，在填充有網(wǎng)眼密封材一側(cè)的網(wǎng)眼密封材的端部發(fā)生凹陷，可確保網(wǎng)眼密封材長(zhǎng)度，能夠得到良好的網(wǎng)眼密封部強(qiáng)度。作為有機(jī)粘合劑，可以使用有熱凝膠固化性的有機(jī)粘合劑，優(yōu)選使用甲基纖維素等。陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面的預(yù)加熱，也可以使電熱板等直接接觸所述端面而進(jìn)行，但在留在電熱板上的網(wǎng)眼密封材的破片會(huì)附著在網(wǎng)眼密封材端部，有無(wú)法確保網(wǎng)眼密封材長(zhǎng)度的情況，因此，例如，優(yōu)選介入紙和布來(lái)進(jìn)行。

微波的照射中，優(yōu)選網(wǎng)眼密封材料的每單位質(zhì)量以1～30W/g，進(jìn)行1分鐘以上且20分鐘以下。高頻感應(yīng)加熱中，其進(jìn)行優(yōu)選在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面，保持1～15mm的間隙而配置以規(guī)定的間隔在電壓側(cè)和接地側(cè)交替配置的高頻輸出電極，以網(wǎng)眼密封材的每單位質(zhì)量1～20W/g的輸出功率，照射1～5分鐘高頻。若以這樣的條件進(jìn)行微波加熱或高頻感應(yīng)加熱，則網(wǎng)眼密封材被加熱至80～200℃左右，網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度更加良好。因此，即使在1000℃以下進(jìn)行網(wǎng)眼密封部的形成，網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合也良好，使用中網(wǎng)眼密封部難以脫落，因此能夠得到微粒的捕集性能不會(huì)降低的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。還有，陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面和高頻輸出電極的間隙，只要將希望的間隙的厚度的陶瓷制板配置在高頻輸出電極上，在其上載置陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面即可。

微波加熱或高頻感應(yīng)加熱中，將網(wǎng)眼密封材填充到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路之后，如果沒(méi)有進(jìn)行預(yù)加熱，則優(yōu)選在20分鐘以?xún)?nèi)開(kāi)始。若填充之后未進(jìn)行預(yù)加熱而過(guò)20分鐘以上，則網(wǎng)眼密封材中的液體成分，不僅在網(wǎng)眼密封部的軸向端部側(cè)，而且因毛細(xì)管現(xiàn)象也向隔壁側(cè)移動(dòng)而被吸收。因此，網(wǎng)眼密封材中的膠體狀氧化物，伴隨向隔壁側(cè)移動(dòng)的水也向隔壁側(cè)移動(dòng)，因此與網(wǎng)眼密封部的流路端面?zhèn)鹊母舯诘慕雍蠌?qiáng)度降低，有招致網(wǎng)眼密封部自體的接合強(qiáng)度降低的情況。其結(jié)果是，存在使用中網(wǎng)眼密封部脫落，微粒的捕集性能降低的情況。微波加熱或高頻感應(yīng)加熱，更優(yōu)選在填充網(wǎng)眼密封材之后的10分鐘以?xún)?nèi)進(jìn)行。還有，微波加熱中，在微波裝置內(nèi)放入蜂窩體，作為目標(biāo)的網(wǎng)眼密封部以外的蜂窩體也被加熱，因此干燥花費(fèi)時(shí)間，相對(duì)于此，高頻感應(yīng)加熱能夠只加熱作為目標(biāo)的網(wǎng)眼密封部，因此能夠高效率地干燥而優(yōu)選。另外，將網(wǎng)眼密封材填充到陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的規(guī)定的流路之后進(jìn)行了預(yù)加熱時(shí)，則網(wǎng)眼密封材中的有機(jī)粘合劑凝膠化，但網(wǎng)眼密封材中的水分還包含著，因此在預(yù)加熱后60分鐘以?xún)?nèi)開(kāi)始微波加熱或高頻感應(yīng)加熱，網(wǎng)眼密封部的接合強(qiáng)度良好。

所述陶瓷粒子使用具有至少存在第一峰值，和比所述第一峰值低的第二峰值的粒度分布，所述第一峰值處于粒徑100～200μm之間，所述第二峰值處于粒徑10～30μm之間的粒子。即在所述陶瓷粒子的粒度分布中，至少存在兩種峰值，高的一方的峰值稱(chēng)為第一峰值，比所述第一峰值低的一方的峰值稱(chēng)為第二峰值。由于這樣的粒度分布，網(wǎng)眼密封材中的陶瓷粒子存在相對(duì)大的粒徑的粉末，和相對(duì)小的粒徑的粉末這樣至少兩種粉末。通過(guò)使用具有這樣的粒度分布的陶瓷粒子，在形成網(wǎng)眼密封部時(shí)，在相對(duì)大的粒徑的陶瓷粒子的間隙，加入有相對(duì)小的粒徑的陶瓷粒子，由此陶瓷粒子的填充度增高。因此，在其后以低溫粘著網(wǎng)眼密封部時(shí)，網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度良好，能夠得到使用中網(wǎng)眼密封部難以脫落，微粒的捕集性能不會(huì)降低的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。

具有所述粒度分布的陶瓷粒子，優(yōu)選調(diào)合平均粒徑為90～200μm的第一陶瓷粒子20～50質(zhì)量％，平均粒徑為5～30μm的第二陶瓷粒子50～80質(zhì)量％而成。通過(guò)如此混合兩種陶瓷粒子來(lái)使用，能夠成為具有至少存在第一峰值、和比所述第一峰值低的第二峰值的粒度分布，所述第一峰值處于粒徑100～200μm之間，所述第二峰值處于粒徑10～30μm之間的陶瓷粒子。

所述第一陶瓷粒子的平均粒徑低于90μm時(shí)，網(wǎng)眼密封部在加熱和干燥后，在網(wǎng)眼密封部與隔壁之間產(chǎn)生間隙，網(wǎng)眼密封部容易脫落，微粒的捕集性能降低。所述第一陶瓷粒子的平均粒徑高于200μm時(shí)，有粒徑相對(duì)大的粉末變多，耐熱沖擊性降低的情況。第一陶瓷粒子的平均粒徑優(yōu)選為100～180μm。

所述第二陶瓷粒子的平均粒徑低于5μm時(shí)，有粒徑相對(duì)大的粉末變多，耐熱沖擊性降低的情況。所述第二陶瓷原料粉末的平均粒徑高于30μm時(shí)，網(wǎng)眼密封部被加熱和干燥后在網(wǎng)眼密封部產(chǎn)生間隙，網(wǎng)眼密封部容易脫落，微粒的捕集性能降低。第二陶瓷粒子的平均粒徑優(yōu)選為10～25μm。

所述第一陶瓷粒子的調(diào)合量低于20％，以及第二陶瓷粒子的調(diào)合量高于80％時(shí)，網(wǎng)眼密封部被加熱和干燥后在網(wǎng)眼密封部產(chǎn)生間隙，網(wǎng)眼密封部容易脫落，微粒的捕集性能降低。另一方面，第一陶瓷粒子的調(diào)合量高于50％，以及第二陶瓷粒子的調(diào)合量低于50％時(shí)，粒徑相對(duì)大的粉末變多，有耐熱沖擊性降低的情況。第一和第二陶瓷粒子的調(diào)合量，更優(yōu)選為第一陶瓷粒子為25～45％，及第二陶瓷粒子為55～75％。

陶瓷粒子的粒度分布，能夠使用日機(jī)裝(株)制マイクロトラック(Microtrac)粒度分布測(cè)量裝置(MT3000)進(jìn)行測(cè)量，如圖4所示，在橫軸繪制粒徑，縱軸繪制各粒徑的頻度(％)。在此，所謂第二峰值比第一峰值低，說(shuō)的是相比作為第一峰值的高度的頻度P1，作為第二峰值的高度的頻度P2小。形成網(wǎng)眼密封部時(shí)，為了在相對(duì)大的粒徑的陶瓷粒子的間隙，進(jìn)入粒徑相對(duì)小的陶瓷粒子，填充度高，在其后以低溫粘合網(wǎng)眼密封部時(shí)，網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度良好，優(yōu)選第一峰值的高度P1是第二峰值的高度P2的3倍以下，更優(yōu)選是2倍以下。

第一陶瓷粒子優(yōu)選球形度為0.6以上。第一陶瓷粒子的球形度為0.6以上，陶瓷粒子的表面積變小，第一陶瓷粒子和第二陶瓷粒子容易附著。因此網(wǎng)眼密封材之間的結(jié)合強(qiáng)度及網(wǎng)眼密封部與隔壁的接合強(qiáng)度良好，所以?xún)?yōu)選。第一陶瓷粒子的球形度優(yōu)選為0.7以上，更優(yōu)選為0.8以上。球形度是利用電子顯微鏡照片，針對(duì)通過(guò)圖像分析裝置所得到的10個(gè)的粒子的各投影像求得的、投影面積與通過(guò)重心的直線(xiàn)與粒子外周交叉的2點(diǎn)間的長(zhǎng)度的最大值作為直徑的圓的面積的比進(jìn)行了平均的值。

在本發(fā)明的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的制造方法中，所述陶瓷粒子由堇青石為主體的粉末構(gòu)成，即使在1000℃以下進(jìn)行網(wǎng)眼密封部的形成時(shí)，也能夠縮小陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體與網(wǎng)眼密封部的熱膨脹系數(shù)差，能夠得到耐熱沖擊性良好的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。還有，第一陶瓷粒子，優(yōu)選為多孔質(zhì)的堇青石燒成粉末。優(yōu)選多孔質(zhì)的堇青石粉末具有40～60％的氣孔率。

【實(shí)施例】

通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受其限定。

實(shí)施例1

調(diào)整高嶺土、滑石、氧化硅及氧化鋁的粉末，作為含有50質(zhì)量％的SiO₂、35質(zhì)量％的Al₂O₃、及13質(zhì)量％的MgO的堇青石生成原料粉末，向其中添加甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等的粘合劑、潤(rùn)滑劑、作為造孔材的氣球型的中空樹(shù)脂，以干法充分混合后，添加規(guī)定量的水，進(jìn)行充分的混勻而制作增塑化的陶瓷坯土。擠壓成形所得到的坯土，進(jìn)行切斷，成為具有直徑270mm×長(zhǎng)300mm的蜂窩構(gòu)造的成形體。對(duì)于該成形體進(jìn)行干燥及燒成，得到隔壁為厚0.3mm，隔壁間距1.5mm，氣孔率63％，平均細(xì)孔徑21μm的堇青石質(zhì)陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10。

對(duì)于所得到的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的端面12a、12b進(jìn)行磨削加工，如圖2所示，要在兩端面貼裝厚0.09mm的樹(shù)脂制的網(wǎng)眼密封用薄膜，進(jìn)行網(wǎng)眼密封，以激光對(duì)流路進(jìn)行棋盤(pán)格樣開(kāi)孔而形成貫通孔(圖2(a))。這時(shí)，形成開(kāi)口于端面12a的流路15b和開(kāi)口于端面12b的流路15a，如此在網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b上棋盤(pán)格樣地形成貫通孔22。

接著，在如表1所示這樣混合第一陶瓷粒子及第二陶瓷粒子(均由堇青石構(gòu)成)而成的陶瓷原料粉末100質(zhì)量份中，調(diào)合表2所示的調(diào)合量的膠體狀氧化物(固體成分濃度為40質(zhì)量％的膠態(tài)氧化硅)、離子交換水50質(zhì)量份，作為粘合劑而調(diào)合甲基纖維素2.5質(zhì)量份，進(jìn)行混合及混勻，制作漿狀的網(wǎng)眼密封材。使用的陶瓷原料粉末，使用日機(jī)裝(株)制マイクロトラック粒度分布測(cè)量裝置(MT3000)測(cè)量粒度分布，并測(cè)量作為第一峰值的高度的頻度P1，和作為第二峰值的高度的頻度P2。

表1

注1：由堇青石構(gòu)成的陶瓷粒子

注2：由堇青石構(gòu)成的陶瓷粒子

表1(續(xù))

表2

注1：第一陶瓷粒子和第二陶瓷粒子的混合物

注2：固體成分濃度為40質(zhì)量％的膠態(tài)氧化硅

將陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的端面12a側(cè)浸漬在網(wǎng)眼密封材23漿料中，從形成于網(wǎng)眼密封用薄膜21a的貫通孔22向流路15a內(nèi)導(dǎo)入網(wǎng)眼密封材23至10mm的深度(圖2(b))。緊接導(dǎo)入網(wǎng)眼密封材23之后，對(duì)于導(dǎo)入有網(wǎng)眼密封材23一側(cè)的端面12a，經(jīng)由4張重疊的廢紙載置于加熱至50℃的電熱板上預(yù)加熱5分鐘。接著，將陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的另一方的端面12b側(cè)浸漬在網(wǎng)眼密封材23的浴中，從形成于網(wǎng)眼密封用薄膜21b的貫通孔22，同樣將網(wǎng)眼密封材23導(dǎo)入流路15b內(nèi)直至10mm的深度，對(duì)于端面12b一側(cè)，與端面12a同樣，由加熱板進(jìn)行端面12b的預(yù)加熱。其后，剝落網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b，用微波加熱裝置，以網(wǎng)眼密封材的每單位質(zhì)量12W/g的輸出功率，照射微波(2450MHz)4分鐘(參照表3)，加熱網(wǎng)眼密封部，使網(wǎng)眼密封材23干燥，制作實(shí)施例1的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。

表3

實(shí)施例2～4

如表1和表2所示這樣，變更陶瓷原料粉末的種類(lèi)和添加量，以及膠體狀氧化物(固體成分濃度為40質(zhì)量％的膠態(tài)氧化硅)的添加量，此外如表3所示這樣變更加熱條件，除此以外均與實(shí)施例1同樣，制作實(shí)施例2～4的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。

實(shí)施例5

與實(shí)施例1同樣地制作陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10，在其端面12a側(cè)導(dǎo)入網(wǎng)眼密封材23。導(dǎo)入有網(wǎng)眼密封材23的端面12a不進(jìn)行預(yù)加熱。接著，與實(shí)施例1同樣，在陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體10的另一方的端面12b側(cè)導(dǎo)入網(wǎng)眼密封材23，同樣對(duì)端面12b也不進(jìn)行預(yù)加熱。之后，剝落網(wǎng)眼密封用薄膜21a、21b，與實(shí)施例1同樣而進(jìn)行微波加熱，制作實(shí)施例5的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。

實(shí)施例6

以高頻加熱裝置代替微波加熱，從距陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的端面3mm的距離，以網(wǎng)眼密封材的每單位質(zhì)量6.5W/g的輸出功率，對(duì)于網(wǎng)眼密封部照射高頻(40MHz)1分鐘而進(jìn)行加熱(參照表3)，除此以外均與實(shí)施例3同樣，制作實(shí)施例6的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。

比較例1～4

如表1和表2所示這樣，變更陶瓷原料粉末的種類(lèi)和添加量，以及膠體狀氧化物(固體成分濃度為40質(zhì)量％的膠態(tài)氧化硅)的添加量，此外如表3所示這樣變更加熱條件，除此以外均與實(shí)施例1同樣，制作比較例1～3的陶瓷蜂窩過(guò)濾器。還有，比較例1的陶瓷蜂窩過(guò)濾器通過(guò)與日本特開(kāi)2005-125318號(hào)所述的方法同樣的方法制作，作為骨料使用只由一種陶瓷粒子構(gòu)成的陶瓷原料粉末，因此其粒度分布只有1個(gè)峰值(參照表1)。

如以下方式進(jìn)行實(shí)施例和比較例中制作的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)面積率、網(wǎng)眼密封部結(jié)合強(qiáng)度、煤捕集性能及耐熱沖擊性的評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示在表4中。

(1)網(wǎng)眼密封部的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)面積率

拍攝網(wǎng)眼密封部的含流路中心軸在內(nèi)的截面的電子顯微鏡照片，以圖像分析裝置(Media Cybernetics社制Image-Pro Plus ver.6.3)分析所拍攝的照片，根據(jù)得到的骨料及非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積，如圖3所示，求得從網(wǎng)眼密封部13a的一方的端部131a(圖中為流路端面?zhèn)鹊亩瞬?至網(wǎng)眼密封部的寬度t的1/3的范圍a1的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A1，與從網(wǎng)眼密封部13a的另一方的端部132a(圖中為流路內(nèi)部側(cè)的端部)至網(wǎng)眼密封部的寬主t的1/3的范圍a2的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A2，計(jì)算比A1/A2。另外，求得網(wǎng)眼密封部13a的一方的端部131a與另一方的端部132a的中間部(范圍a1和范圍a2之間的范圍a3的中央部)的非晶質(zhì)氧化物基質(zhì)的面積率A3。

(2)網(wǎng)眼密封部強(qiáng)度

網(wǎng)眼密封部和隔壁的接合強(qiáng)度，其求得是將前端為平面，直徑0.8mm的插拔棒壓入網(wǎng)眼密封材，用插拔棒壓潰網(wǎng)眼密封部時(shí)，或網(wǎng)眼密封部脫落時(shí)的載荷除以插拔棒截面積(2.01mm²)，作為網(wǎng)眼密封強(qiáng)度(MPa)，計(jì)算10處的平均值。其結(jié)果顯示在表中。

(3)煤捕集性能

捕集率的測(cè)量是以壓力損耗試驗(yàn)臺(tái)，以空氣流量10Nm³/min，一邊將粒徑0.042μm的碳粉以3g/h的投入速度投入陶瓷蜂窩過(guò)濾器，一邊使用SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer)，計(jì)測(cè)每分鐘流入蜂窩過(guò)濾器的碳粉的粒子數(shù)和從蜂窩過(guò)濾器流出的碳粉的粒子數(shù)，根據(jù)從投入開(kāi)始3分鐘至4分鐘的流入蜂窩過(guò)濾器的碳粉的粒子數(shù)Nin和從蜂窩過(guò)濾器流出的碳粉的粒子數(shù)Nout，由算式：(Nin-Nout)/Nin求得捕集率。還有，碳粉的粒子數(shù)的計(jì)測(cè)，使用TIS社制モデル3936。其結(jié)果中，捕集率為，

98％以上的時(shí)為(◎)，

95％以上并低于98％時(shí)為(○)，

90％以上并低于95％時(shí)為(△)，以及

低于90％時(shí)為(×)，以此評(píng)價(jià)煤捕集性能。

(4)耐熱沖擊性

耐熱沖擊性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)通過(guò)如下方式進(jìn)行：以電爐將陶瓷蜂窩過(guò)濾器加熱30分鐘至400℃，其后急冷至室溫，目視觀察網(wǎng)眼密封部鄰域的隔壁有無(wú)發(fā)生裂縫。未發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)，使電爐的溫度上升25℃進(jìn)行同樣的試驗(yàn)，重復(fù)這一操作直至裂縫發(fā)生。對(duì)于各試料進(jìn)行的試驗(yàn)數(shù)為3個(gè)，至少1個(gè)蜂窩構(gòu)造發(fā)生裂縫的溫度與室溫的差(加熱溫度-室溫)作為耐熱沖擊溫度，按以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

耐熱沖擊溫度550℃以上的為(◎)，

耐熱沖擊溫度500℃以上并低于550℃的為(○)，

耐熱沖擊溫度為450℃以上并低于500℃的為(△)，以及

耐熱沖擊溫度低于450℃的為(×)。

(5)網(wǎng)眼密封部的気孔率

外周壁的氣孔率，是根據(jù)拍攝從陶瓷蜂窩過(guò)濾器上切下的網(wǎng)眼密封部的截面的電子顯微鏡照片，以圖像分析裝置(Media Cybernetics社制Image-Pro Plus ver.7.0)通過(guò)分析而求得。

表4

圖5顯示的是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所制作的陶瓷蜂窩過(guò)濾器的網(wǎng)眼密封部的截面的電子顯微鏡照片?？芍杀景l(fā)明的方法得到的網(wǎng)眼密封部，膠體狀氧化物的偏差少，可均質(zhì)地形成。另外由表4可知，本發(fā)明的實(shí)施例1～6的陶瓷蜂窩過(guò)濾器，網(wǎng)眼密封部結(jié)合強(qiáng)度、煤捕集性能及耐熱沖擊性?xún)?yōu)異。但是，未進(jìn)行預(yù)加熱的實(shí)施例5，網(wǎng)眼密封部結(jié)合強(qiáng)度稍差。

另一方面，使用只有25μm的1個(gè)峰值的粒度分布的陶瓷粒子，以熱風(fēng)爐使網(wǎng)眼密封材干燥而制作的比較例1，及以微波使網(wǎng)眼密封材干燥而制作的比較例4，以及使用雖然具有15μm(第一峰值)和160μm(第二峰值)2個(gè)峰值，但第一峰值不在粒徑100～200μm之間，第二峰值不在粒徑10～30μm之間的陶瓷粒子，以熱風(fēng)爐使網(wǎng)眼密封材干燥而制作的比較例2，無(wú)論哪個(gè)網(wǎng)眼密封部結(jié)合強(qiáng)度及煤捕集性能都很差。另外使用第一峰值不在粒徑100～200μm之間，第二峰值不在粒徑10～30μm之間的陶瓷粒子而制作的比較例3，網(wǎng)眼密封部結(jié)合強(qiáng)度非常差，煤捕集性能及耐熱沖擊性也較差。