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)體的形成方法。進(jìn)一步詳細(xì)而言，涉及在用于捕集、去除由柴油機(jī)等排出的尾氣等流體中所含的顆粒狀物質(zhì)的尾氣凈化裝置、捕集過濾器等中使用的、具備封孔部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法。

背景技術(shù)：

在由汽車用的柴油機(jī)等排出的尾氣(流體)中，大量含有塵埃、煙灰以及碳微粒等各種顆粒狀物質(zhì)。這些顆粒狀物質(zhì)排放到大氣中有時(shí)會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很大的影響。因此，通過各種法規(guī)制度等來限制尾氣等直接排放到大氣中。因而，在排放前使用尾氣凈化裝置、捕集過濾器等來進(jìn)行凈化處理。

在上述凈化處理中使用的尾氣凈化裝置等中，通常使用封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體具備陶瓷制的蜂窩基材以及按照預(yù)定配設(shè)基準(zhǔn)將該蜂窩基材的各端面的孔格進(jìn)行封孔的封孔部，所述蜂窩基材具有劃分形成從一個(gè)端面延伸至另一個(gè)端面并形成流體流路的多個(gè)孔格的隔壁(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

包含顆粒狀物質(zhì)的尾氣等通過從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個(gè)端面流入其內(nèi)部并流過由多孔質(zhì)性陶瓷材料形成的隔壁，從而能夠?qū)⑸鲜鲱w粒狀物質(zhì)捕集于隔壁表面及隔壁內(nèi)部。其結(jié)果是，從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的另一個(gè)端面排出的潔凈化后的凈化氣體成為當(dāng)初的尾氣中所包含的顆粒狀物質(zhì)被去除了的狀態(tài)。

尾氣等流體被迅速地導(dǎo)入至與柴油機(jī)等的排氣系統(tǒng)直接連接的尾氣凈化處理裝置等。因此，剛從柴油機(jī)等排出后的流體大多仍處于高溫的狀態(tài)。因此，封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體需要具有即使在長時(shí)間暴露于高溫流體的情況下也能夠耐受熱沖擊那樣的耐熱性及耐熱沖擊性等優(yōu)異的熱性質(zhì)，其主要使用陶瓷材料。

例如，作為構(gòu)成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(主要是隔壁)的原材料，使用如下的陶瓷材料，所述陶瓷材料含有顆粒狀的基材(或也被稱作骨料)、以及在該基材之間形成了細(xì)孔的狀態(tài)下將顆粒狀的基材間結(jié)合的結(jié)合材料。更具體例示的話，提出了如下的陶瓷材料(例如參照專利文獻(xiàn)2)，該陶瓷材料使用了碳化硅、氮化硅等作為基材(骨料)，另一方面，使用了結(jié)晶性且多孔性的堇青石作為結(jié)合材料，進(jìn)一步，在該結(jié)合材料的一部分構(gòu)成中包含稀土元素、鋯元素。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-254034號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2015-67473號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的課題

如果使用采用了如上所述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的尾氣凈化處理裝置等對(duì)流體進(jìn)行凈化處理，則封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格內(nèi)部成為所捕集的煙灰等顆粒狀物質(zhì)大量堆積的狀態(tài)。此處，如已經(jīng)說明的那樣，在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中，按照預(yù)先規(guī)定的配設(shè)基準(zhǔn)對(duì)一個(gè)端面和另一個(gè)端面的各個(gè)孔格設(shè)置有多個(gè)封孔部。

因此，與封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中的成為流體流入側(cè)(入口側(cè))的一個(gè)端面(流入側(cè)端面)相比，流體的流動(dòng)尤其會(huì)因成為流體的排出側(cè)(出口側(cè))的另一個(gè)端面(排出側(cè)端面)的封孔部而受到限制。其結(jié)果是，尤其在設(shè)置有該封孔部的孔格的上游側(cè)的孔格內(nèi)部堆積大量顆粒狀物質(zhì)的傾向強(qiáng)。

因此，通常進(jìn)行再生處理，即，將高溫的氣體流體強(qiáng)制性地導(dǎo)入堆積有顆粒狀物質(zhì)的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部，去除堆積于孔格內(nèi)部的顆粒狀物質(zhì)。此處，如上所述，顆粒狀物質(zhì)大多為塵埃、煙灰、或者碳微粒等。其結(jié)果是，通過在含氧的大氣中使高溫的氣體流體與顆粒狀物質(zhì)接觸，從而大氣中的氧與顆粒狀物質(zhì)結(jié)合，生成二氧化碳。即，通過利用上述再生處理，將固體狀的顆粒狀物質(zhì)氣化為二氧化碳，從另一個(gè)端面排出，從而能夠比較容易地從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格內(nèi)部去除顆粒狀物質(zhì)，能夠容易地使其恢復(fù)到捕集顆粒狀物質(zhì)之前的狀態(tài)。

上述再生處理可以按照預(yù)先規(guī)定的頻率或者周期來定期實(shí)施，或者，可以根據(jù)堆積于孔格內(nèi)部的顆粒狀物質(zhì)的堆積量來適當(dāng)實(shí)施。由此，能夠防止再生處理時(shí)在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中產(chǎn)生龜裂等而對(duì)顆粒狀物質(zhì)的捕集性能造成不良影響這樣的不良狀況，實(shí)現(xiàn)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的長壽命化。

然而，再生處理是使高溫的氣體流體強(qiáng)制性地流入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的處理，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生如下所提及的問題。即，為了產(chǎn)生用于使顆粒狀物質(zhì)氣化而流入的高溫的氣體流體，有時(shí)會(huì)需要大量的能量成本。在該情況下，通過控制柴油機(jī)等的轉(zhuǎn)速，或者通過將燃料直接噴射于配管等以用于再生處理，從而可以由柴油機(jī)產(chǎn)生高溫的氣體流體。由此，與通常的柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)相比，消費(fèi)更多的燃料。

此處，如果為了使封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體不產(chǎn)生龜裂等而增加上述再生處理的頻率，并頻繁地進(jìn)行上述再生處理，則有可能會(huì)導(dǎo)致燃料消費(fèi)量變多，柴油機(jī)等的運(yùn)轉(zhuǎn)整體的燃油經(jīng)濟(jì)性(燃費(fèi))顯著降低。另外，即使是將煙灰等顆粒狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳而排放于大氣中的處理，也會(huì)排出被認(rèn)為是全球變暖的一個(gè)主要原因的二氧化碳，因而從對(duì)于自然環(huán)境的影響考慮，并不太優(yōu)選。

因此，為了抑制燃料消費(fèi)量而維持高的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳排出量的減少，期望盡可能減少對(duì)封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體實(shí)施再生處理的次數(shù)。

然而，若減少再生處理次數(shù)，則堆積于封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體孔格內(nèi)部的顆粒狀物質(zhì)的堆積量必然變多。在該狀態(tài)下，如果使高溫的氣體流體流入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，則顆粒狀物質(zhì)大量堆積的部位(例如在排出側(cè)端面設(shè)置的封孔部的上游位置附近)的熱量有時(shí)會(huì)局部變大，成為顯著高溫。其結(jié)果是，施加于封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的熱應(yīng)力變大，無法耐受該熱應(yīng)力，導(dǎo)致在孔格的隔壁交點(diǎn)部產(chǎn)生龜裂(裂紋)等的可能性變高。由此，存在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體發(fā)生破損等問題。

另外，由于在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生局部性的熱量增大，同時(shí)發(fā)生過量的顆粒狀物質(zhì)堆積，從而封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體整體的溫度有時(shí)會(huì)升高。因此，存在如下的可能性：構(gòu)成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的原材料達(dá)到熔點(diǎn)以上的溫度，產(chǎn)生封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的部分隔壁發(fā)生熔損等問題。

因此，鑒于上述實(shí)情，本發(fā)明的課題在于提供一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體、以及該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法，其能夠抑制及緩和局部施加的熱應(yīng)力集中，并且能夠抑制孔格內(nèi)部的龜裂產(chǎn)生量。

用于解決問題的方案

根據(jù)本發(fā)明，可以提供解決了上述課題的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體、以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法。

[1]一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其具備：

蜂窩基材，其具有多孔質(zhì)的隔壁，所述隔壁劃分形成從一個(gè)端面延伸至另一個(gè)端面并成為流體的流路的多個(gè)孔格，以及

封孔部，其分別對(duì)前述蜂窩基材的前述一個(gè)端面中的預(yù)定孔格按照配設(shè)基準(zhǔn)進(jìn)行封孔并對(duì)前述另一個(gè)端面中的其余孔格進(jìn)行封孔；

所述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體捕集前述流體中所含的顆粒狀物質(zhì)，所述流體是從前述蜂窩基材的作為前述一個(gè)端面的流入側(cè)端面向著作為前述另一個(gè)端面的排出側(cè)端面流入的；其中，

前述隔壁包含顆粒狀的基材以及將前述基材彼此結(jié)合且熔點(diǎn)比前述基材低的結(jié)合材料作為原材料，

前述基材的粒徑為5μm～60μm的范圍，

前述結(jié)合材料相對(duì)于包含前述基材和前述結(jié)合材料的前述原材料的合計(jì)質(zhì)量所占的質(zhì)量比為22質(zhì)量％～45質(zhì)量％的范圍，

一部分前述孔格具有圓形孔格部，所述圓形孔格部由前述隔壁的至少一部分呈圓弧狀的圓弧隔壁來劃分形成為圓形狀、橢圓形狀、或者半圓形狀的圓形孔格部。

[2]根據(jù)前述[1]所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，前述封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的與蜂窩軸方向正交的正交面中，前述圓形孔格部的圓形孔格數(shù)相對(duì)于前述孔格的總孔格數(shù)所占的比率為10％以上。

[3]根據(jù)前述[1]或[2]所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，前述圓形孔格部位于靠近設(shè)置在前述排出側(cè)端面的前述封孔部的位置。

[4]根據(jù)前述[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，通過使前述流體從捕集前述顆粒狀物質(zhì)之前的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的流入側(cè)端面流入，并在捕集前述顆粒狀物質(zhì)后使前述結(jié)合材料暴露于熔點(diǎn)以上的溫度，從而具有前述多邊形孔格發(fā)生變形而形成的前述圓形孔格部，其中，所述多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體具有由前述隔壁劃分形成的多個(gè)多邊形狀的多邊形孔格。

[5]根據(jù)前述[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，劃分形成前述圓形孔格部的前述圓弧隔壁的隔壁交點(diǎn)部處的曲率半徑為250μm以上。

[6]根據(jù)前述[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，前述結(jié)合材料的熔點(diǎn)為1100℃以上。

[7]根據(jù)前述[1]～[6]中任一項(xiàng)所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，前述基材以及前述結(jié)合材料是選自包含堇青石、氧化鋁、莫來石、氮化硅、碳化硅和鈦酸鋁的組中的一種或多種陶瓷材料。

[8]根據(jù)前述[7]所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，其中，前述基材為前述碳化硅，前述結(jié)合材料為前述堇青石。

[9]一種封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法，其為前述[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法，具有如下的工序：

流體流入工序，對(duì)于多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，使前述流體從作為一個(gè)端面的流入側(cè)端面向著作為另一個(gè)端面的排出側(cè)端面流入，其中，所述多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體具備蜂窩基材以及封孔部，所述蜂窩基材具有多孔質(zhì)的隔壁，所述隔壁劃分形成從前述一個(gè)端面延伸至前述另一個(gè)端面并成為流體的流路的多個(gè)多邊形孔格，所述封孔部分別將前述蜂窩基材的前述一個(gè)端面中的預(yù)定多邊形孔格按照預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)進(jìn)行封孔并將前述另一個(gè)端面中的其余多邊形孔格進(jìn)行封孔，

顆粒狀物質(zhì)捕集工序，使前述流體中所含的顆粒狀物質(zhì)堆積于前述多邊形孔格的孔格內(nèi)部而進(jìn)行捕集，其中，所述多邊形孔格在前述排出側(cè)端面形成有前述封孔部，

圓形孔格部變形工序，通過前述顆粒狀物質(zhì)捕集工序使前述顆粒狀物質(zhì)堆積于前述孔格內(nèi)部后，通過使前述多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體暴露于前述結(jié)合材料的熔點(diǎn)以上的溫度，一部分前述多邊形孔格的至少一部分前述隔壁變形為呈圓弧狀的圓弧隔壁，從而形成圓形孔格部，所述圓形孔格部被劃分形成為圓形狀、橢圓形狀、或者半圓形狀。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體、以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法，通過在孔格的一部分中以預(yù)定比率包含圓形孔格部，從而能夠分散在捕集顆粒狀物質(zhì)時(shí)施加于封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的熱應(yīng)力集中，并抑制對(duì)隔壁交點(diǎn)部等局部施加熱應(yīng)力。由此，在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部，能夠在維持封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度的同時(shí)，抑制龜裂(裂紋)等的產(chǎn)生數(shù)。

特別是，與預(yù)先用圓形孔格部構(gòu)成了一部分孔格的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體相比，通過使包含顆粒狀物質(zhì)的流體流入由多邊形孔格構(gòu)成的以往的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，并事后性地形成圓形孔格部，從而能夠防止孔格密度的降低且防止捕集初期的壓力損失增大。進(jìn)一步，通過使用與基材相比為低熔點(diǎn)的結(jié)合材料，適當(dāng)調(diào)整基材的粒徑以及結(jié)合材料的質(zhì)量比，從而容易在捕集顆粒狀物質(zhì)后的再生處理時(shí)形成圓形孔格部。

附圖說明

圖1是示意性表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖2是示意性表示隔壁中的基材以及將該基材彼此結(jié)合的結(jié)合材料的狀態(tài)的說明圖。

圖3是表示捕集顆粒狀物質(zhì)之前的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖4是表示捕集顆粒狀物質(zhì)后形成了圓形孔格部的本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖5是示意性表示封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的靠近另一個(gè)端面?zhèn)鹊目赘駜?nèi)部的圖4中cf-cf線切斷面的放大截面圖。

附圖標(biāo)記說明

1：封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，2a：一個(gè)端面，2b：另一個(gè)端面，3a：流入側(cè)端面，3b：排出側(cè)端面，4：孔格(預(yù)定孔格，其余孔格)，5：隔壁，5a：圓弧隔壁，6：蜂窩基材，7a、7b：開口部，8：封孔部，9：圓形孔格部，10：顆粒狀物質(zhì)，11：基材，12：結(jié)合材料，13：原材料，14：多邊形孔格(預(yù)定多邊形孔格、其余多邊形孔格)，15：隔壁交點(diǎn)部，16：孔格內(nèi)部，20：多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，a：蜂窩軸方向，c：凈化流體，cf：正交面，f、f’：流體，p1、p1’、p2、p2’、p3、p3’、p4、p4’：測定部位，r：曲率半徑。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖一邊詳述本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法。予以說明的是，本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體、以及封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法不限于以下的實(shí)施方式，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，就可以加以各種設(shè)計(jì)的變更、修改以及改良等。

1.封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體

如圖1～圖5所示，本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1主要具備蜂窩基材6以及封孔部8；所述蜂窩基材6呈大致圓柱狀，具有由多孔質(zhì)性的陶瓷材料形成的隔壁5，所述隔壁5劃分形成從一個(gè)端面2a(封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的流入側(cè)端面3a)延伸至另一個(gè)端面2b(封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的排出側(cè)端面3b)并成為包含顆粒狀物質(zhì)10的尾氣等流體f(參照?qǐng)D1以及圖3、4的箭頭)的流路的多個(gè)孔格4；所述封孔部8分別將該蜂窩基材6的一個(gè)端面2a中的孔格4的開口部7a按照預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)進(jìn)行封孔，并將另一個(gè)端面2b中的其余的孔格4的開口部7b進(jìn)行封孔。

對(duì)于本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1，至少一部分孔格4是由呈圓弧狀的圓弧隔壁5a劃分形成為圓形狀、橢圓形狀、或者半圓形狀的圓形孔格部9。此處，圓形孔格部9無法從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的流入側(cè)端面3a以及排出側(cè)端面3b直接目視確認(rèn)該形狀，可通過在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的與蜂窩軸方向a(參照?qǐng)D1的點(diǎn)劃線)正交的正交面cf(參照?qǐng)D1的由雙點(diǎn)劃線包圍的假想切斷面，或者參照?qǐng)D4中的cf-cf線截面)切斷來進(jìn)行目視確認(rèn)。即，在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中，圓形孔格部9存在于內(nèi)部。另一方面，在流入側(cè)端面3a(一個(gè)端面2a)以及排出側(cè)端面3b(另一個(gè)端面2b)的各個(gè)孔格4呈多邊形狀(在本實(shí)施方式中為四邊形狀)。

進(jìn)一步，在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中，上述正交面cf(相當(dāng)于假想切斷面)中圓形孔格部9的數(shù)量(圓形孔格數(shù))相對(duì)于孔格4的總孔格數(shù)所占的比率設(shè)定為10％以上。這是因?yàn)椋瑸榱讼硎苡蓤A形孔格部9帶來的熱應(yīng)力集中的緩和等效果(詳細(xì)內(nèi)容后述)，相對(duì)于正交面cf中的孔格4的總孔格數(shù)，需要存在一定數(shù)量以上的圓形孔格部9。

予以說明的是，對(duì)于封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中的圓形孔格部9的位置，不受上述實(shí)施方式那樣的限定，可沿著蜂窩軸方向a形成在任意的位置。因此，也可以是如下的構(gòu)成：在沒有設(shè)置封孔部8的蜂窩基材6的一個(gè)端面2a或者另一個(gè)端面2b的各個(gè)孔格4的開口部7a、7b形成圓形孔格部9，能夠直接從封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外部進(jìn)行目視確認(rèn)。

然而，從后述的圓形孔格部9的形成方法、以及基于該圓形孔格部9的效果的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選的是，如本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1那樣，在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的內(nèi)部、尤其是靠近排出側(cè)端面3b的上游位置分布形成圓形孔格部9。

在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中，對(duì)于將孔格4進(jìn)行封孔的封孔部8，可使用與以往的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中所用的封孔部相同的公知的封孔部。此處，在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中設(shè)置為格子狀地配置有多個(gè)封孔部8的黑白格狀(棋盤圖案)(參照?qǐng)D1等)，即，通過將一個(gè)端面2a中的孔格4的開口部7a相互每隔一個(gè)交替地進(jìn)行封孔來形成一排，進(jìn)一步將該一排的上一排以及下一排的封孔部8的位置向左右方向各移動(dòng)一個(gè)，交替地進(jìn)行封孔。

同樣地，對(duì)于蜂窩基材6的另一個(gè)端面2b中的其余的孔格4，也同樣地一邊每隔一個(gè)交替地移動(dòng)位置一邊配設(shè)格子狀的封孔部8。此處，其余的孔格4相當(dāng)于在一個(gè)端面2a側(cè)沒有設(shè)置封孔部8的孔格4。其結(jié)果是，一個(gè)端面2a(流入側(cè)端面3a)以及另一個(gè)端面2b(排出側(cè)端面3b)分別按照預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)進(jìn)行封孔。此處，封孔部8的配設(shè)基準(zhǔn)不限于上述黑白格狀，可以任意設(shè)定。

此外，各個(gè)孔格的形狀無需相同，也可以是將彼此相鄰的孔格尺寸不同的兩種尺寸的孔格進(jìn)行組合而形成的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。另外，孔格的形狀無需限定為圖1等中所示的正四邊形狀，例如，也可以是六邊形狀、八邊形狀等其他多邊形狀的孔格。

此處，用于形成封孔部8的材料沒有特別限定，可使用將公知的陶瓷材料、醇、以及有機(jī)粘合劑等進(jìn)行組合而得到的封孔材料。進(jìn)一步，作為公知的陶瓷材料，可以是使用例如選自由碳化硅、硅-碳化硅系復(fù)合材料、堇青石、莫來石、氧化鋁、尖晶石、碳化硅-堇青石系復(fù)合材料、鋰硅鋁酸鹽以及鈦酸鋁組成的組中的至少一種的材料。它們也可以根據(jù)構(gòu)成封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的隔壁的原材料等來選擇。

對(duì)于封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的蜂窩基材6，通過如上述那樣設(shè)置封孔部8，從而可以將該封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1用作尾氣凈化裝置、微粒捕集過濾器等的一個(gè)構(gòu)成要素。如果使尾氣等流體f從流入側(cè)端面3a向著排出側(cè)端面3b流入封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的內(nèi)部，則從流入側(cè)端面3a的開口部7a開口的孔格4流入(進(jìn)入)內(nèi)部的流體f將會(huì)直接沿著蜂窩軸方向a朝向排出側(cè)端面3b流動(dòng)。

然而，與流入側(cè)端面3a相對(duì)的排出側(cè)端面3b的開口部7b的孔格4被封孔部8封孔。因此，流體f的流動(dòng)行為受到限制。因此，所流入的流體f通過多孔質(zhì)性的隔壁5，從在排出側(cè)端面3b開口的孔格4的開口部7b排出至封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外部(參照?qǐng)D3、4中的雙點(diǎn)劃線的流體f’)。

即，即使從流入側(cè)端面3a的開口的孔格4流入流體f，在設(shè)置于排出側(cè)端面3b的封孔部8的作用下，該流體f也不會(huì)直接排出至封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的外部。因此，流體f的流動(dòng)行為受到限制，會(huì)在設(shè)置有封孔部8的排出側(cè)端面3b附近大量堆積流體f中所含的顆粒狀物質(zhì)10(參照?qǐng)D3)。予以說明的是，在流體f通過多孔質(zhì)性的隔壁5時(shí)，也會(huì)將顆粒狀物質(zhì)10捕集于隔壁表面以及隔壁內(nèi)部。由此進(jìn)行去除流體f中所含的顆粒狀物質(zhì)10的凈化處理，能夠從排出側(cè)端面3b排出凈化流體c。

對(duì)于構(gòu)成本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的隔壁5，可使用與形成前述封孔部8的陶瓷材料大致相同的材料。進(jìn)一步詳細(xì)而言，隔壁5含有顆粒狀的基材11、以及將該基材11彼此結(jié)合且熔點(diǎn)比基材11低的結(jié)合材料12作為原材料13(參照?qǐng)D2)。

示出在構(gòu)成隔壁5的基材11以及結(jié)合材料12中使用的陶瓷材料的一個(gè)例子的話，可使用選自包含堇青石、氧化鋁、莫來石、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋁的組中的一種或者多種陶瓷材料。予以說明的是，在本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中，只要沒有特別說明，就是對(duì)使用碳化硅(sic)顆粒作為基材11、使用堇青石作為結(jié)合材料12的情況進(jìn)行說明。

此處，隔壁5中使用的上述結(jié)合材料12使用熔點(diǎn)比基材11低的材料。由此，在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1暴露于高溫的情況下，結(jié)合材料12比基材11先熔融。由此，能夠容易地從多邊形孔格14形成由圓弧隔壁5a劃分形成的圓形孔格部9(詳細(xì)內(nèi)容后述)。

此處，鑒于一般的陶瓷材料的熔點(diǎn)，上述結(jié)合材料12的熔點(diǎn)優(yōu)選至少為1100℃以上。由此，顆粒狀的基材11的熔點(diǎn)當(dāng)然也是1100℃以上，基材11熔融的可能性變低。其結(jié)果是，通過包含顆粒狀物質(zhì)10的流體f，原材料13中所含的結(jié)合材料12的一部分熔融，從而容易形成本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1中的圓形孔格部9(詳細(xì)內(nèi)容后述)。

進(jìn)一步，對(duì)于隔壁5中使用的基材11的粒徑，使用粒徑為5μm～60μm的范圍的粒徑。此處，在基材11的粒徑小于5μm的情況下，基材11自身的強(qiáng)度低的情況多。其結(jié)果是，使用了這些基材11的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1自身的耐熱性、耐熱沖擊性變低，在使用時(shí)容易產(chǎn)生龜裂(裂紋)等的可能性高。因此，基材11的粒徑至少需要為5μm以上。

與此相對(duì)，基材11的粒徑大于60μm的情況下，即使結(jié)合材料12與該基材11相比為低熔點(diǎn)，在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1暴露于結(jié)合材料12的熔點(diǎn)以上的高溫的情況下，相互的顆粒狀的基材11也彼此干涉，隔壁5也不易變形為圓弧隔壁5a。因此，有可能不容易形成圓形孔格部9(詳細(xì)內(nèi)容后述)。因此，將基材11的粒徑限制為上述范圍。

此外，上述結(jié)合材料12相對(duì)于構(gòu)成隔壁5的基材11和結(jié)合材料12的原材料的合計(jì)質(zhì)量所占的質(zhì)量比規(guī)定為22質(zhì)量％～45質(zhì)量％的范圍。此處，在結(jié)合材料12的質(zhì)量比小于22質(zhì)量％的情況下，即使在使具有包含該結(jié)合材料12的隔壁5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1暴露于高溫，并成為結(jié)合材料12的熔點(diǎn)以上(例如，1100℃以上)的情況下，由于結(jié)合材料12所占的比率小，因而隔壁5也不易變形為圓弧隔壁5a。因此，有可能不易形成圓形孔格部9(詳細(xì)內(nèi)容后述)。因此，將結(jié)合材料12的質(zhì)量比限制為上述范圍。

進(jìn)一步，本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1設(shè)定如下：劃分形成圓形孔格部9的圓弧隔壁5a在隔壁交點(diǎn)部15處的曲率半徑r成為250μm以上。此處，隔壁交點(diǎn)部15的曲率半徑r小于250μm的情況下，施加于多個(gè)隔壁5、5a交叉的隔壁交點(diǎn)部15的熱應(yīng)力會(huì)集中，基于圓弧隔壁5a的分散效果變?nèi)?。因此，與格子狀的隔壁同樣地發(fā)生熱應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生龜裂。因此，將圓弧隔壁5a的隔壁交點(diǎn)部15處的曲率半徑r規(guī)定為250μm以上。

2.封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法(圓形孔格部的變形)

本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1通過下述形成方法而形成。予以說明的是，本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1的形成方法不限于此，也可以預(yù)先在內(nèi)部具有圓形孔格部9而形成。

本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1以多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20為起始原料而形成。此處，如圖3所示，多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20具備：具有劃分形成多個(gè)多邊形孔格14的隔壁5的蜂窩基材6、以及分別將蜂窩基材6的一個(gè)端面2a以及另一個(gè)端面2b按照預(yù)定的配設(shè)基準(zhǔn)進(jìn)行封孔的封孔部8。即，多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20是以往在尾氣凈化裝置等中使用的公知的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，與本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1不同之處在于，在其內(nèi)部不具有圓形孔格部9。

予以說明的是，關(guān)于多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20的隔壁5的構(gòu)成(基材11以及結(jié)合材料12)、結(jié)合材料12比基材11熔點(diǎn)低這一點(diǎn)、基材11的粒徑、結(jié)合材料12相對(duì)于原材料13的合計(jì)質(zhì)量所占的質(zhì)量比、結(jié)合材料的熔點(diǎn)、在基材11以及結(jié)合材料12中使用的陶瓷材料等，與已敘述的本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1相同。

在多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20中，對(duì)于與本實(shí)施方式的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1相同的構(gòu)成，賦予相同符號(hào)而省略說明。另外，由于多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20(以往的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體)的制造方法是公知的，因而在此省略說明。

將該多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20組入于尾氣凈化裝置等的狀態(tài)下，使流體f從蜂窩基材6的一個(gè)端面2a(流入側(cè)端面3a)向著另一個(gè)端面2b(排出側(cè)端面3b)流入(流體流入工序：參照?qǐng)D2以及圖3)。由此，流體f中所含的顆粒狀物質(zhì)10被捕集于多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20的孔格內(nèi)部16(顆粒狀物質(zhì)捕集工序)。予以說明的是，顆粒狀物質(zhì)10的捕集與封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體1對(duì)顆粒狀物質(zhì)的捕集是相同的，由于已經(jīng)進(jìn)行說明因此在此省略說明。

通過顆粒狀物質(zhì)捕集工序，顆粒狀物質(zhì)10堆積于孔格內(nèi)部16。流體f是由柴油機(jī)排出的尾氣等，是高溫的流體。結(jié)合材料12相對(duì)于構(gòu)成隔壁5的基材11為低熔點(diǎn)，基材11的粒徑為5μm～60μm的范圍，結(jié)合材料12相對(duì)于原材料13的合計(jì)質(zhì)量所占的質(zhì)量比為22質(zhì)量％～45質(zhì)量％的范圍。

通過滿足這些條件，且多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體20在再生處理時(shí)的高溫的流體f的作用下暴露于結(jié)合材料12的熔點(diǎn)以上的溫度，從而構(gòu)成劃分形成多邊形孔格14的至少一部分隔壁5的結(jié)合材料12的一部分發(fā)生熔融。其結(jié)果是，格子狀的隔壁5的一部分變形為彎曲成曲線狀的圓弧隔壁5a。由此，多邊形孔格14變形為至少一部分由圓弧隔壁5a劃分形成的圓形孔格部9(圓形孔格部變形工序)。

即，通過使用熔點(diǎn)比基材11低的結(jié)合材料12，在預(yù)定條件下使包含顆粒狀物質(zhì)10的高溫的流體f流入，從而能夠使多邊形孔格14的一部分變形為圓形孔格部9。其結(jié)果是，尤其能夠分散隔壁交點(diǎn)部15處的熱應(yīng)力集中，并抑制龜裂等不良狀況發(fā)生。

進(jìn)一步，與預(yù)先形成有圓形孔格部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體相比，孔格密度不會(huì)變低，顆粒狀物質(zhì)10堆積后的壓力損失性能也不會(huì)降低，因而上述形成方法是特別優(yōu)選的。予以說明的是，根據(jù)使用用途等的不同，預(yù)先形成有圓形孔格部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體有時(shí)也可以發(fā)揮充分的效果。

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)體的形成方法的實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體等不限于此。

實(shí)施例

1.封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(多邊形孔格封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體)

基于上述的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法，從預(yù)先制成的公知的多邊形孔格封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體制作實(shí)施例1～5以及比較例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。此處，形成圓形孔格部之前的多邊形孔格封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格形狀均為四邊形狀，使用了蜂窩直徑為143.8mm、蜂窩長度為152.4mm的蜂窩結(jié)構(gòu)體。將形成實(shí)施例1～5以及比較例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體之前的多邊形孔格封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格形狀、構(gòu)成隔壁的基材的粒徑、以及隔壁中所含的結(jié)合材料相對(duì)于原材料的合計(jì)質(zhì)量的質(zhì)量比匯總示于下述表1。予以說明的是，在實(shí)施例1～5以及比較例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體)中，使用碳化硅(sic)的顆粒作為基材，另一方面，使用堇青石作為結(jié)合材料。此處，作為基材使用的碳化硅(sic)的熔點(diǎn)是2730℃，另一方面，作為結(jié)合材料使用的堇青石的熔點(diǎn)是1400℃。另外，在比較例1中，使用堇青石作為基材，且不包含結(jié)合材料。予以說明的是，關(guān)于基材以及結(jié)合材料的各自的熔點(diǎn)，通過使用x射線解析裝置(詳細(xì)內(nèi)容后述。)進(jìn)行x射線衍射測定從而能夠確定各構(gòu)成的晶相，因此可以在確定該晶相后，利用公知的熔點(diǎn)測定裝置進(jìn)行測定，或者，基于所確定的晶相，以公知的文獻(xiàn)值為參考而進(jìn)行確定。

2.基材的粒徑的測定

如下所述，構(gòu)成隔壁的基材的粒徑利用電子顯微鏡觀察來計(jì)算。具體說明的話，從實(shí)施例1～5以及比較例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中，切出5mm見方的立方體形狀的電子顯微鏡觀察用試樣。此時(shí)，按照隔壁的截面出現(xiàn)在切出的立方體形狀表面的方式進(jìn)行上述切出。接著，將所得到的試樣埋入樹脂而進(jìn)行凝固，然后將其表面研磨。其后，在研磨后的試樣表面中，針對(duì)出現(xiàn)有隔壁的截面的部位，以400倍的倍率拍攝sem照片(掃描型電子顯微鏡照片)。對(duì)拍攝得到的sem照片的sem圖像進(jìn)行圖像處理，識(shí)別該sem圖像中的基材以及結(jié)合材料。予以說明的是，識(shí)別的具體方法為，例如，在置于圖像分析下的sem圖像中，對(duì)基材所存在的部位與結(jié)合材料所存在的部位進(jìn)行顏色劃分。此處，作為拍攝sem照片的掃描型電子顯微鏡，使用su9000(日立高新技術(shù)公司制)。另外，對(duì)于拍攝得到的sem圖像，使用圖像處理系統(tǒng)xg(基恩士公司制)來進(jìn)行圖像分析。

通過上述圖像分析，識(shí)別基材以及結(jié)合材料后，算出基材的粒徑。予以說明的是，在此，基材的粒徑是指將基材換算為球狀顆粒而求出的粒徑(等效球直徑)。首先，利用圖像處理測量所拍攝的sem圖像上的基材顆粒面積(截面積)。接著，算出換算成與測量得到的顆粒面積為相同面積的粒狀顆粒而得到的粒徑，將其設(shè)為基材的粒徑。

3.質(zhì)量比的計(jì)算

隔壁中所含的結(jié)合材料相對(duì)于原材料的合計(jì)質(zhì)量的質(zhì)量比的計(jì)算，通過下述方法來進(jìn)行。首先，使用x射線衍射裝置(商品名：rint，理學(xué)電機(jī)制)，獲得了構(gòu)成隔壁的材料的x射線衍射圖案。此時(shí)，x射線衍射測定的條件設(shè)為：cukα射線源、50kv、300ma、2θ＝10～60°。而后，通過進(jìn)行簡易定量分析，分別算出各構(gòu)成的晶相的質(zhì)量比。予以說明的是，簡易定量分析中，使用rir(referenceintensityratio，參考強(qiáng)度比)法，對(duì)所獲得的x射線衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，分別對(duì)各成分進(jìn)行定量。在x射線衍射數(shù)據(jù)的解析中，使用x射線數(shù)據(jù)解析軟件(商品名：jade7，mdi公司制)。

表1

4.圓形孔格部的形成(煙灰的堆積)

在尾氣凈化裝置中裝載調(diào)制成表1所示的基材的粒徑以及結(jié)合材料的質(zhì)量比的實(shí)施例1～5以及比較例1～5的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，將所述尾氣凈化裝置安裝于搭載有排氣量2.0升的引擎的乘用車的排氣系統(tǒng)，使尾氣(流體)從流入側(cè)端面向著排出側(cè)端面流入(流體流入工序)，使煙灰(顆粒狀物質(zhì))堆積于多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔格內(nèi)部(顆粒狀物質(zhì)捕集工序)。此時(shí)，煙灰的堆積量設(shè)為，每單位體積的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中的重量成為12g/l。在該過程中，通過煙灰堆積于孔格內(nèi)部，并達(dá)到結(jié)合材料的熔點(diǎn)以上的溫度，一部分多邊形孔格的至少一部分隔壁變形為呈圓弧狀的圓弧隔壁，從而形成圓形狀等的圓形孔格部(圓形孔格部變形工序)。由此，形成實(shí)施例1～5等具有圓形孔格部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。

5.再生處理

對(duì)于在封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的每單位體積中堆積了12g的煙灰的實(shí)施例1～5以及比較例1～5，進(jìn)行去除所堆積的煙灰的再生處理。具體而言，與煙灰的堆積(圓形孔格部的形成)同樣地，在搭載有排氣量2.0升的引擎的乘用車的排氣系統(tǒng)中安裝了尾氣凈化裝置的狀態(tài)下，以2000rpm/80nm的條件使引擎旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，使用鎧裝熱電偶(k型、φ0.5)測定封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的流入側(cè)端面的靠向面前20mm處的尾氣溫度，調(diào)整燃料噴射量而使其升溫至650℃。其后，將引擎的運(yùn)轉(zhuǎn)切換為空轉(zhuǎn)狀態(tài)(800rpm/12nm)，從而將堆積于孔格內(nèi)部的煙灰進(jìn)行再生。此時(shí)，使用鎧裝熱電偶(與上述同樣)測定封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的距離排出側(cè)端面靠上游10mm處的溫度。在利用鎧裝熱電偶測定的溫度中，將顯示了最高溫度的值設(shè)為再生處理時(shí)的最高溫度(參照表1)。

6.捕集前以及再生處理后的曲率半徑的變化

對(duì)于實(shí)施例1～5以及比較例1～5的捕集煙灰之前的多邊形封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體以及再生處理后的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，分別按照從排出側(cè)端面去除封孔部的方式切出與蜂窩軸方向正交的切斷面(參照?qǐng)D1等的正交面cf)。對(duì)于在該切斷面的任意孔格的隔壁交點(diǎn)部的四個(gè)測定部位p1、p2、p3、p4(參照?qǐng)D5)測定曲率半徑r，算出一個(gè)孔格的隔壁交點(diǎn)部的平均曲率半徑r。對(duì)任意的5個(gè)孔格進(jìn)行與上述同樣的算出處理，將5個(gè)孔格的曲率半徑r的平均值設(shè)為隔壁交點(diǎn)部的曲率半徑r(參照表1)。此處，曲率半徑r的測定如下進(jìn)行，即，在光學(xué)顯微鏡觀察下或者在電子顯微鏡觀察下以倍率20倍的條件對(duì)上述切斷面進(jìn)行拍攝，利用拍攝得到的切斷面的放大圖像進(jìn)行測定。另外，也可以根據(jù)需要對(duì)該圖像進(jìn)行圖像分析。

予以說明的是，在圓形孔格部的情況下，對(duì)于在發(fā)生變形的部位的任意四個(gè)測定部位p1’、p2’、p3’、p4’(參照?qǐng)D5)測定曲率半徑r，同樣地算出一個(gè)孔格的隔壁交點(diǎn)部的變形的曲率半徑r，然后對(duì)于任意的最大5個(gè)孔格進(jìn)行測定，算出其平均值(參照表1)。此處，為了簡化圖示，在圖5中分別示出了捕集煙灰之前的孔格的隔壁交點(diǎn)部的測定部位p1等、以及再生處理后的圓形孔格部的隔壁交點(diǎn)部的測定部位p1’等，但是測定部位p1、p1’等是對(duì)于捕集煙灰之前以及再生處理后的切斷面分別設(shè)定的。

7.圓形孔格數(shù)的比率

通過目視來測定經(jīng)過再生處理的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的切斷面(參照上述6)中的任意范圍的孔格的總孔格數(shù)，進(jìn)一步通過目視來測定圓形孔格部在該總孔格數(shù)中所占的數(shù)量(圓形孔格數(shù))，算出其比率(參照表1)。在總孔格數(shù)以及圓形孔格數(shù)的測定中，使用上述6的切斷面的圖像。

8.隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量的測定、以及龜裂產(chǎn)生的判定

在經(jīng)過再生處理的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的切斷面(參照上述6、7)中，通過目視來測定隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量(參照表1)。隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量的測量中，使用了上述6的切斷面的圖像。此處，對(duì)于龜裂產(chǎn)生的判定，以不使用結(jié)合材料的比較例1的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體為基準(zhǔn)，與該比較例1中的隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量即24處進(jìn)行對(duì)比，將可確認(rèn)與比較例1相比減少了半數(shù)以上的情況評(píng)價(jià)為“a”，將可確認(rèn)減少了3處以上的情況評(píng)價(jià)為“b”，將隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量為與比較例1同等程度的(±2處)的情況評(píng)價(jià)為“c”，將可確認(rèn)與比較例1相比增加了3處以上的情況評(píng)價(jià)為“d”，并進(jìn)行判定。

9.實(shí)施例的匯總

9.1基材的粒徑

如表1所示，對(duì)于基材的粒徑處于5μm～60μm的范圍的實(shí)施例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，均在其內(nèi)部中確認(rèn)到圓形孔格部的形成。另一方面，在基材的粒徑小于5μm的比較例2的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(基材的粒徑為4μm)中，雖然確認(rèn)到圓形孔格部的形成，但隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量變多，為35處。即，確認(rèn)到封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度變低。

另一方面，在基材的粒徑為60μm以上的比較例3的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(基材的粒徑為62μm)中，沒有確認(rèn)到圓形孔格部的形成。由于基材的顆粒彼此干擾，從而向圓形孔格部的變形受到抑制。該傾向在實(shí)施例2以及實(shí)施例4中也得到確認(rèn)，基材的粒徑為60μm的情況下，與其他實(shí)施例1、3、5相比，圓形孔格數(shù)在總孔格數(shù)中所占的比率變低(實(shí)施例2中為3％、實(shí)施例4中為11％)。由此可見，基材的粒徑優(yōu)選為本發(fā)明中的5μm～60μm的范圍。

9.2結(jié)合材料的質(zhì)量比

對(duì)于結(jié)合材料的質(zhì)量比處于22質(zhì)量％～45質(zhì)量％的范圍的實(shí)施例1～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，均在其內(nèi)部確認(rèn)到圓形孔格部的形成。另一方面，結(jié)合材料的質(zhì)量比小于22質(zhì)量％的比較例4(21質(zhì)量％)的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中，沒有確認(rèn)到圓形孔格部的形成。另外，不包含結(jié)合材料(0質(zhì)量％)的比較例1也同樣沒有確認(rèn)到圓形孔格部的形成。即，確認(rèn)到，為了形成本發(fā)明的具有圓形孔格部的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，作為原材料，除了基材以外，結(jié)合材料是不可缺少的。

另一方面，結(jié)合材料的質(zhì)量比為45質(zhì)量％以上的比較例5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體(質(zhì)量比為46.5質(zhì)量％)中，雖然確認(rèn)到圓形孔格部的形成，但隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量變多，為31處。即，確認(rèn)到封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度變低。由此可見，結(jié)合材料的質(zhì)量比優(yōu)選為本發(fā)明中的22質(zhì)量％～45質(zhì)量％的范圍。

9.3曲率半徑的變化

確認(rèn)到對(duì)于捕集前的隔壁交點(diǎn)部的曲率半徑，在實(shí)施例1～5以及比較例1～5中是59～61μm的范圍，而相對(duì)于此，形成有圓形孔格部的再生處理后的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的曲率半徑均為250μm以上。

9.4圓形孔格數(shù)的比率

如表1所示，確認(rèn)到圓形孔格數(shù)的比率超過10％的實(shí)施例3～5的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體中，隔壁產(chǎn)生龜裂的數(shù)量與比較例1的判定基準(zhǔn)數(shù)相比減少至一半以下。即，可見，在圓形孔格數(shù)在總孔格數(shù)中所占的比率為10％以上的情況下，緩和隔壁交點(diǎn)部的熱應(yīng)力集中的效果尤其變大。

如上所示，根據(jù)本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體，通過在內(nèi)部具有圓形孔格部，從而能夠緩和熱應(yīng)力集中，并抑制隔壁的龜裂產(chǎn)生。特別是，通過利用構(gòu)成隔壁的基材的粒徑、以及結(jié)合材料的比率，進(jìn)一步使用熔點(diǎn)比基材低的結(jié)合材料，從而能夠在捕集顆粒狀物質(zhì)的流體的凈化處理時(shí)比較容易地形成圓形孔格部。其結(jié)果是，與以往的由格子狀的隔壁劃分形成的多邊形孔格相比，能夠提高封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度。

特別是，由于不是預(yù)先用圓形孔格部構(gòu)成孔格的一部分，因而能夠防止孔格密度從捕集之前的當(dāng)初降低、壓力損失增大等不良狀況。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體可以特別有益地應(yīng)用于對(duì)由柴油機(jī)等排出的尾氣等流體中所含的微粒等顆粒狀物質(zhì)進(jìn)行凈化處理的尾氣凈化處理裝置等用途；封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體的形成方法可適當(dāng)?shù)匦纬稍谠撐矚鈨艋幚硌b置等中使用的封孔蜂窩結(jié)構(gòu)體。