專利名稱：蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法，更加具體的，涉及能夠抑制溫度變化引起的變形、裂紋等的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
背景技術(shù)：
考慮到對(duì)環(huán)境的影響，將內(nèi)燃機(jī)、鍋爐等廢氣中的微粒子和有害物質(zhì)從廢氣中除去的必要性在增大。尤其是，與除去從柴油機(jī)排出的微粒子(下面，有時(shí)也稱為”PM”。)相關(guān)的規(guī)則，在歐美、日本有強(qiáng)化的趨勢(shì)。作為這樣的除去PM用的捕集過濾器采用蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
用作此目的的過濾器，例舉有采用封孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的蜂窩狀過濾器(例如，參照專利文獻(xiàn)1，幻。此處，封孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體包括區(qū)隔形成作為流體(廢氣、凈化氣體)的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁，且封孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在流體(廢氣)的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格的開口部和流體(凈化氣體)的出口側(cè)的端面中剩余的孔格的開口部具有封孔部。根據(jù)這樣的蜂窩狀過濾器，廢氣從廢氣的入口側(cè)的端面流入孔格內(nèi)，流入孔格內(nèi)的廢氣通過隔壁，通過了隔壁的廢氣(凈化氣體)從廢氣的出口側(cè)的端面被排出。 于是，在廢氣通過隔壁時(shí)，由隔壁捕集廢氣中含有的PM，廢氣變?yōu)閮艋瘹怏w。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1日本專利公開2009-40046號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利公開2006-231162號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
以往的蜂窩狀過濾器中，在各封孔部中可能形成大小不同的氣泡。又，各封孔部中可能在封孔部?jī)?nèi)不同位置形成氣泡。這樣，如果在各封孔部中形成大小不同的氣泡或在封孔部?jī)?nèi)不同位置形成氣泡，則由于各封孔部中的熱容量、熱膨脹(率)、楊氏模量等不同，在產(chǎn)生溫度變化等時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力集中部分，造成變形或裂紋的發(fā)生。尤其是，隔壁相交的部分應(yīng)力集中并產(chǎn)生裂紋、裂縫等。
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供能夠抑制溫度變化引起的裂紋、變形等的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明提供以下的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體及其制造方法。第一發(fā)明涉及一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，包括區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁；封孔部，該封孔部位于流體的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格的開口部和流體的出口側(cè)的端面中剩余的孔格的開口部；多個(gè)所述封孔部具有氣泡，所述氣泡的中心位于所述封孔部的中心軸方向上的一定的范圍內(nèi)。
第二發(fā)明涉及如第一發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所述氣泡的平均直徑為0. 5 1. 6mm。 第三發(fā)明涉及如第一或第二發(fā)明所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，在一個(gè)所述封孔部?jī)?nèi)形成的所述氣泡為一個(gè)或兩個(gè)。
第四發(fā)明涉及如第一至第三發(fā)明任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所述氣泡的中心所處的所述封孔部的中心軸方向上的一定的范圍為從所述封孔部的距離所述端面?zhèn)鹊亩瞬繛樗龇饪撞康纳疃鹊?/3的位置、到所述封孔部的距離所述端面?zhèn)鹊亩瞬繛樗龇饪撞康纳疃鹊?/2的位置之間的范圍。
第五發(fā)明涉及如第一至第四發(fā)明任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，相對(duì)于所有的所述封孔部來(lái)說(shuō)70%以上的封孔部具有氣泡。
第六發(fā)明涉及第一至第五發(fā)明中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所述封孔部的深度為 3 12mm0
第七發(fā)明涉及如第一至第六發(fā)明中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所述規(guī)定的孔格和所述剩余的孔格相互交替排列。
第八發(fā)明涉及如第一至第七發(fā)明中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，與所述封孔部的中心軸方向正交的截面中，在所述封孔部的中央?yún)^(qū)域形成有所述氣泡。
第九發(fā)明涉及如第一至第八發(fā)明任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，所述隔壁和所述封孔部的材質(zhì)為包括從堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的至少1種材料。
第十發(fā)明涉及一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，包括掩蔽工序，其將片材貼付于具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體的一端面，并在所述片材中與要形成封孔部的孔格重合的位置處開孔；第1壓入工序，其將所述蜂窩狀成形體的貼付有所述片材一側(cè)的端部壓入到裝有封孔材料的容器內(nèi)，以將封孔材料從所述蜂窩狀成形體的所述一端面，通過所述形成于片材的孔壓入到所述孔格內(nèi)； 凹部形成工序，其使得填充于所述蜂窩狀成形體的封孔材料的、所述蜂窩狀成形體的所述端面?zhèn)鹊亩瞬堪枷菀孕纬砂疾?；?壓入工序，其從形成有所述凹部的封孔材料的上方，進(jìn)一步將封孔材料壓入到填充了形成有所述凹部的封孔材料的所述孔格內(nèi)。
第十一發(fā)明涉及如第十發(fā)明所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述第2壓入工序，使得具有加壓面的加壓部件以所述加壓面與所述蜂窩狀成形體的端面成銳角的狀態(tài)、沿著所述片材的表面移動(dòng)，通過所述加壓面，將提供到所述片材和所述加壓面之間的封孔材料通過形成于所述片材的孔，從形成有所述凹部的封孔材料的上方壓入到填充了形成有所述凹部的封孔材料的孔格內(nèi)。
第十二發(fā)明涉及一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置，包括第1壓入裝置，該第1壓入裝置包括裝有封孔材料的封孔用容器；和將具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體的端部壓入到所述裝有封孔材料的所述封孔用容器內(nèi)、以從蜂窩狀成形體的端面將封孔材料填充到孔格內(nèi)的壓入單元；第2壓入裝置，該第2壓入裝置包括具有加壓面的加壓部件，通過所述加壓部件進(jìn)一步將封孔材料從填充于所述蜂窩狀成形體的所述孔格內(nèi)的所述封孔材料的上方壓入所述孔格內(nèi)；使填充于所述蜂窩狀成形體的封孔材料干燥的干燥裝置。
根據(jù)本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，多個(gè)封孔部中形成氣泡，氣泡的中心位于封孔部的中心軸方向上一定的范圍內(nèi)，因此能夠減少各封孔部的熱容量、熱膨脹(率)、楊氏模量等的差異，能夠抑制在產(chǎn)生溫度變化等時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力集中的部分，能夠抑制產(chǎn)生溫度變化等時(shí)的裂紋、變形等的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，在蜂窩狀成形體的孔格內(nèi)填充封孔材料之后，該封孔材料的端面?zhèn)鹊亩瞬啃纬砂疾?，之后，進(jìn)一步的，從形成有凹部的封孔材料的上方再次填充封孔材料，因此在多個(gè)封孔部形成氣泡，氣泡的中心可以位于封孔部的中心軸方向的一定的范圍內(nèi)。


圖IA是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式的立體圖。 圖IB是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式的俯視圖。 圖IC為顯示圖IB的A-A’截面的示意圖。
圖2A是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2B是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2C是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2D是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2E是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2F是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖2G是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖3是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
圖4A是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第1壓入裝置的側(cè)視圖。
圖4B是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第1壓入裝置的側(cè)視圖。
圖5是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，使蜂窩狀成形體翻轉(zhuǎn)的裝置(翻轉(zhuǎn)裝置)的側(cè)視圖。
圖6是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第2壓入裝置的側(cè)視圖。
圖7是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，干燥裝置的截面的示意圖。
圖8是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施方式的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行具體說(shuō)明、本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)、基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的通常的知識(shí)，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)上的變更，和改良。
(1)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體
如圖IA 圖IC所示，本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式，包括區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格2的多孔質(zhì)的隔壁3和位于最外周的外周壁4，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體在流體的入口側(cè)的端面11上的規(guī)定的孔格2的開口部和流體的出口側(cè)的端面12上的剩余的孔格2的開口部上具有封孔部5，在多個(gè)封孔部5中形成有氣泡、氣泡6的中心位于封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍內(nèi)。此處，”氣泡6”是指形成于封孔部5內(nèi)的、直徑0.3mm以上的空間。又，”氣泡6的中心”是指”封孔部5的、以包含封孔部5的中心軸的平面截?cái)嗟慕孛妗?中氣泡的幾何學(xué)中心。又，”封孔部5的中心軸”是指在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的孔格2的延伸方向、 即在封孔部5的深度方向延伸的軸。圖IA是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式的立體圖。圖IB是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式的俯視圖。圖IC 為顯示圖IB的A-A’截面的示意圖。
這樣，本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的多個(gè)封孔部5形成氣泡，由于氣泡6的中心位于封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍，因此可減少各封孔部的熱容量、熱膨脹(率)、楊氏模量等的差異，可以抑制溫度變化等發(fā)生時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中部分、抑制溫度變化等發(fā)生時(shí)的變形、破損等的發(fā)生。尤其是，可以抑制隔壁交差部分的破損等。又，通過根據(jù)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的使用環(huán)境，調(diào)整氣泡6的大小等，可以提高抑制上述溫度變化等發(fā)生時(shí)的變形、 破損等的發(fā)生的效果。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體中，氣泡6的平均直徑最好為0. 5 1. 6 mm，更好的是 0. 6 1. 2mm。如果比0. 5mm小，封孔部5的熱容量難以減小。如果比1. 6mm大，則封孔部5 的強(qiáng)度下降。氣泡6的平均直徑是對(duì)形成于100個(gè)的封孔部5的氣泡6的直徑進(jìn)行平均后的值，該氣泡6的直徑是”封孔部5的以包括封孔部5的中心軸的平面截?cái)嗟慕孛妗鄙系臍馀莸闹睆?。在一個(gè)封孔部5形成多個(gè)氣泡6的情況下，也求得所有的氣泡6的平均值。氣泡6的直徑取光學(xué)顯微鏡擴(kuò)大到2倍的狀態(tài)下測(cè)到的值。”封孔部5的以包含封孔部5的中心軸的平面截?cái)嗟慕孛嬷械臍馀莸闹睆健笔侵父鶕?jù)該截面中氣泡的面積計(jì)算得到的相當(dāng)徑?！备鶕?jù)氣泡的面積計(jì)算得到的相當(dāng)徑”是指與該截面中氣泡的面積相同的面積的”圓形” 的直徑。
又，氣泡6最好在每個(gè)封孔部都形成一個(gè)或兩個(gè)。如果形成三個(gè)以上氣泡6，封孔部5 的強(qiáng)度可能下降。
封孔部5中，氣泡6的中心所處的”封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍”最好為從” 從封孔部5的、端面11 (蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的端面11)側(cè)的端部7到封孔部5的深度的1/3 的位置”到”從封孔部5的、端面11 (蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的端面11)側(cè)的端部7到封孔部5 的深度的1/2的位置”為止的范圍。如果氣泡6形成在比”從封孔部5的、端面11側(cè)的端部 7到封孔部5的深度的1/3的位置”更靠近端部7的位置，封孔部5的端部7附近的強(qiáng)度可能下降。如果氣泡6形成在比”從封孔部5的、端面11側(cè)的端部7到封孔部5的深度的1/2 的位置”遠(yuǎn)離端部7的位置的話，封孔部5的、朝向孔格2的空間側(cè)的端部(朝向蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的內(nèi)部方向的端部)附近的強(qiáng)度可能下降。此處，”封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍”是指封孔部5的”封孔部5的中心軸方向”上的一定的范圍。又，如上所述，對(duì)于形成于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的入口側(cè)的端面11側(cè)的封孔部5，封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍定義為以”封孔部5的、蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的入口側(cè)的端面11側(cè)的、端部7”為基準(zhǔn)，當(dāng)封孔部5形成在出口側(cè)的端面12側(cè)時(shí)，定義為以”封孔部5的、蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的出口側(cè)的端面12側(cè)的、端部”為基準(zhǔn)。
封孔部以”包括封孔部的中心軸的平面”被截?cái)啵瑴y(cè)定截面中從封孔部的”蜂窩狀成形體的端面?zhèn)取钡亩瞬康綒馀莸闹行牡木嚯x(氣泡深度)，氣泡6的中心位置為該氣泡深度相對(duì)封孔部在中心軸方向上的深度的比值。然后，100個(gè)封孔部的氣泡6的中心位置為”封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍”時(shí)，”氣泡6的中心位于封孔部5的中心軸方向上的一定的范圍內(nèi)”。
又，氣泡6最好形成于占所有的封孔部5的70%以上的封孔部5中，更好的是形成于占 90%以上的封孔部5中，尤其理想的是在所有的封孔部5中形成。如果不到70%，則封孔部 5的熱容量上升，則對(duì)防止由溫度變化引起的變形、破損等的效果降低。此處，”占所有的封孔部5的70%以上的封孔部5”以封孔部5的個(gè)數(shù)為基準(zhǔn)。換言之，氣泡6最好形成于個(gè)數(shù)占所有的封孔部5的個(gè)數(shù)的70%以上的封孔部5中。又，所有的封孔部5毫無(wú)疑問是指用于觀察而露出的截面中的所有封孔部。
又，本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，在正交于封孔部5的中心軸方向的截面中，最好在封孔部5的中央?yún)^(qū)域中形成氣泡6?！狈饪撞?的中央?yún)^(qū)域”是指與封孔部5的中心軸方向正交的截面中，與封孔部5相似形狀的區(qū)域，面積為封孔部5的面積的50%，其中心與封孔部5的重心(中心軸)相同位置。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，隔壁3的平均細(xì)孔徑最好為10 40 μ m,更好的是10 30μπι。如果比ΙΟμπι小的話，即使在粒子狀物質(zhì)的堆積少時(shí)，壓力損失也可能増大， 如果比40 μ m大，則蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100變脆，容易發(fā)生脫落。隔壁3的平均細(xì)孔徑為水銀孔隙率計(jì)測(cè)到的值。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，隔壁3的氣孔率最好為30 70%，更好的是35 60 %。如果比30 %小，壓力損失可能增大，如果比70 %大，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100變脆容易產(chǎn)生脫落。隔壁3的氣孔率為由水銀孔隙率計(jì)測(cè)到的值。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，隔壁3的厚度最好為200 300 μ m,更好的是為 250 300 μ m。如果比200 μ m薄，則蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的強(qiáng)度可能降低，如果比300 μ m厚， 則廢氣通過孔格內(nèi)時(shí)的壓力損失增大。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，與孔格的延伸方向正交的截面的孔格密度最好為 300 400孔格/inch2 (46. 5 62. 0孔格/cm2)。比300孔格/inch2小的話，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的強(qiáng)度降低，比400孔格/inch2大的話，壓力損失變高。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，不限于孔格形狀，與孔格的延伸方向正交的截面最好是，三角形、四邊形、五邊形、六邊形等多邊形、圓形、或橢圓形，也可是其他不規(guī)則形狀。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，隔壁3和封孔部5的材質(zhì)最好是包括從堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選擇出來(lái)的至少1種的材料、更好的是從堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的至少1種，尤其理想的是從堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的1種。又，封孔部5的材質(zhì)最好和隔壁3的材質(zhì)相同。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的外形沒有特別限定，可例舉有圓筒形、橢圓筒形、 「四角筒形等底面多邊形的筒形」、底面為不規(guī)則形狀的筒形等。又，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的大小雖然沒有特別限定，但是蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的軸方向上的長(zhǎng)度相對(duì)于蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的外徑的比例(長(zhǎng)度/外徑)最好為0. 1 0. 8，更理想的是0. 1 0. 6。又，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100的形狀為其他形狀時(shí)，該底面的面積最好與上述圓筒形時(shí)的底面的面積為同一范圍。另外，圖 1中所有的孔格為正方形，且相同尺寸，但是也可以如圖8所示的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體200那樣，為了提高PM的捕集容量，形成為改變了相鄰孔格的大小的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100在流體的入口側(cè)的端面11中規(guī)定的孔格2的開口部和流體的出口側(cè)的端面12中剩余的孔格的開口部具有封孔部5。然后，上述規(guī)定的孔格和上述剩余的孔格交替配置，在入口側(cè)的端面11和出口側(cè)的端面12中，最好由封孔部和”孔格的開口部”形成棋盤格花紋圖案。封孔部5的深度最好為3 12mm，更好的是5 10mm。如果比3mm淺，封孔部5的強(qiáng)度可能降低。比12mm深的話，隔壁3的捕集PM的面積變小。封孔部5的深度是指封孔部 5的中心軸方向(孔格的延伸方向)的長(zhǎng)度。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100中，位于最外周的外周壁可以是在成形時(shí)與蜂窩狀成形體一體形成的成形一體壁，也可以是成形后，磨削蜂窩狀成形體的外周形成規(guī)定形狀的、 以水泥等形成外周壁的水泥涂層壁。外周壁為一體成形壁時(shí)，外周壁的厚度最好為0. 5 1.5mm。外周壁為水泥涂層壁時(shí)也一樣。又，外周壁為水泥涂層壁時(shí)，水泥涂層壁的材質(zhì)可以例舉有對(duì)共有基材添加玻璃等助熔劑成分的材料。
本實(shí)施方式的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體100配合其用途，可以在隔壁3的表面載持用于燃燒除去粒子狀物質(zhì)的催化劑、用于除去廢氣中的NOx等有害物質(zhì)的催化劑等。
(2)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法
接著，對(duì)本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法為制造上述本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的方法，根據(jù)本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式，可制造上述本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式。
首先，對(duì)含有陶瓷原料的陶瓷成形原料進(jìn)行成形，成形具有分隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的隔壁和位于最外周的外周壁的筒狀的蜂窩狀成形體。
作為包含在陶瓷成形原料中的陶瓷原料，最好是包括從堇青石化原料、堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的至少1種的材料，更好的是從堇青石化原料、堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的至少1種，最理想的是從堇青石化原料、堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的1種。 又，堇青石化原料是指二氧化硅為42 56質(zhì)量％、氧化鋁為30 45質(zhì)量％、氧化鎂為 12 16質(zhì)量％的范圍的化學(xué)配比而成的陶瓷原料，經(jīng)煅燒的成為堇青石。
又，該陶瓷成形原料最好在上述陶瓷原料中混合分散介質(zhì)、有機(jī)粘結(jié)劑、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑、 造孔材、表面活性劑等調(diào)制而成。
在形成陶瓷成形原料時(shí)，最好首先混煉成形原料作為坯土，將得到的坯土成形為蜂窩狀形狀?；鞜挸尚卧闲纬膳魍恋姆椒]有特別限制，例如，可例舉有采用捏合機(jī)、真空混砂機(jī)等的方法。將坯土成形為蜂窩狀成形體的方法沒有特別限制，可采用擠壓成形、注射成形等以往公知的成形方法。例如，可舉例有采用具有所希望的孔格形狀、隔壁厚度、孔格密度的金屬模具擠壓成形形成蜂窩狀成形體。金屬模具的材質(zhì)最好是耐摩耗的超硬合金。
又，也可在上述成形后，將得到的蜂窩狀成形體進(jìn)行干燥。干燥方法沒有特別限定， 但是可以例舉有例如，熱風(fēng)干燥、微波干燥、介電干燥、減壓干燥、真空干燥、凍結(jié)干燥等，其中，最好單獨(dú)或組合使用介電干燥、微波干燥或熱風(fēng)干燥。又，干燥條件最好是干燥溫度 80 150°C、干燥時(shí)間5分鐘 2小時(shí)。
接著，最好煅燒得到的蜂窩狀成形體。又，煅燒也可在在蜂窩狀成形體上形成封孔部之后進(jìn)行。
又，煅燒蜂窩狀成形體(正式煅燒)之前，最好預(yù)燒該蜂窩狀成形體。預(yù)燒用于脫脂， 其方法沒有特別限定，只要能夠除去有機(jī)物(有機(jī)粘結(jié)劑、分散劑、造孔材等)即可。一般， 由于有機(jī)粘結(jié)劑的燃燒溫度為100 300°C左右、造孔材的燃燒溫度為200 800°C左右， 作為預(yù)燒的條件，最好是在氧化氣氛中，以200 1000°C左右，加熱3 100小時(shí)左右。
蜂窩狀成形體的煅燒(正式煅燒)對(duì)構(gòu)成預(yù)燒后的成形體的成形原料進(jìn)行燒結(jié)使其致密化，確保規(guī)定的強(qiáng)度。煅燒條件(溫度、時(shí)間、氣氛)根據(jù)成形原料的種類而不同，因此根據(jù)其種類選擇適當(dāng)?shù)臈l件即可。例如，使用堇青石化原料時(shí)，煅燒溫度最好是1410 1440°C。又，煅燒時(shí)間最好是4 6小時(shí)。
接著，最好在蜂窩狀成形體的、流體的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格(第1孔格)的開口部和流體的出口側(cè)的端面中剩余的孔格(第2孔格)的開口部中填充封孔材料，流體的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格(第1孔格)的開口部、流體的出口側(cè)的端面中剩余的孔格(第 2孔格)的開口部具有封孔部，得到上述本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的一實(shí)施方式。
具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體的一端面上貼付片材，在片材中的與要形成封孔部的孔格相重合位置開孔； 第1壓入工序，將蜂窩狀成形體的貼付有片材側(cè)的端部壓入裝有封孔材料的容器內(nèi)，從蜂窩狀成形體的一端面，通過形成于片材的孔將封孔材料壓入所述孔格內(nèi)；凹部形成工序，使得填充于蜂窩狀成形體的封孔材料的、蜂窩狀成形體的端面?zhèn)鹊亩瞬堪枷菪纬砂疾?；? 壓入工序，從形成有凹部的封孔材料的上方，將封孔材料進(jìn)一步壓入填充了形成有凹部的封孔材料的孔格內(nèi)。
然后，第2壓入工序最好為，使具有加壓面的加壓部件、以該加壓面與蜂窩狀成形體的端面形成銳角的狀態(tài)、沿片材的表面移動(dòng)，通過上述加壓面，使提供給片材和加壓面之間的封孔材料通過形成于片材的孔，從形成有凹部的封孔材料的上方被壓入填充了形成有凹部的封孔材料的孔格內(nèi)的工序。
上述將封孔材料填充于蜂窩狀成形體的方法通過圖2A 圖2G和圖3進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明。
首先，如圖2A、圖2B所示，顯示將片材21貼付于具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體22的一端面，在片材21中，與要形成封孔部的孔格重合的位置處開孔28 (掩蔽工序)。圖2A是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。圖2B是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
片材21的材質(zhì)最好是聚酯系樹脂，其中更理想的是PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)。片材 21的厚度最好是30 70 μ m。
在片材21形成孔28時(shí)，最好預(yù)先通過攝像裝置拍攝蜂窩狀成形體22的端面，獲取能夠確定應(yīng)當(dāng)形成封孔部的孔格和不應(yīng)當(dāng)形成封孔部的孔格的形狀和位置的圖像數(shù)據(jù)。然后，最好基于取得的圖像數(shù)據(jù)，通過激光，在片材的”與應(yīng)當(dāng)形成封孔部的孔格重合的部分” 開孔。攝像裝置沒有特別限定，例舉有例如，CCD (電荷耦合器件)照相機(jī)、CMOS (互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等。
接著，如圖2C所示，蜂窩狀成形體22的、貼附有片材側(cè)的端部壓入到裝有封孔材料M 的容器(封孔用容器)23內(nèi)，以將封孔材料M從蜂窩狀成形體22的一端面，通過形成于片材的孔，壓入到孔格25內(nèi)(第1壓入工序)。然后，在封孔材料M壓入到孔格25內(nèi)之后， 如圖2D所示，將蜂窩狀成形體從封孔用容器23拔出。蜂窩狀成形體22的端部壓入到封孔用容器23內(nèi)時(shí)，最好使得蜂窩狀成形體22的端部在鉛直方向朝下，使蜂窩狀成形體22在鉛直方向朝下方移動(dòng)。圖2C為顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。圖2D為顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
封孔材料最好采用用作為隔壁材料的材料，但最好進(jìn)行水量調(diào)整，以使得在25°C下粘度為 100 300dPa · s。
在第1壓入工序中，如圖4A、圖4B所示的，最好采用第1壓入裝置31，該第1壓入裝置 31包括裝有封孔材料的封孔用容器23 ；將具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體22的端部壓入到裝有封孔材料的封孔用容器23內(nèi)，將封孔材料從蜂窩狀成形體22的端面填充到孔格內(nèi)的壓入單元26。圖4A 是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第1壓入裝置31的側(cè)視圖。圖4B是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第1壓入裝置 31的側(cè)視圖。
存儲(chǔ)封孔材料的封孔用容器23沒有特別限定，只要是能夠插入蜂窩狀成形體的一端部，將封孔用容器23內(nèi)存儲(chǔ)的封孔材料填充到孔格內(nèi)的容器即可。封孔用容器23的材質(zhì)沒有特別限定，可采用不銹鋼等。又，封孔用容器23的深度最好是20 40mm，封孔用容器 23的內(nèi)徑最好為蜂窩狀成形體的端面的直徑的101 105%。
壓入單元沈最好具有把持蜂窩狀成形體的把持部和在把持蜂窩狀成形體的狀態(tài)下在鉛直方向(上下方向)移動(dòng)的加壓機(jī)構(gòu)。然后，通過加壓機(jī)構(gòu)將蜂窩狀成形體壓入封孔用容器23內(nèi)。把持部沒有特別限定，但可例舉有形成為，例如，在相對(duì)面上具有配設(shè)橡膠等彈性體的2塊板、該彈性體與蜂窩狀成形體接觸，可形成通過該兩塊板夾持蜂窩狀成形體的狀態(tài)。又，加壓機(jī)構(gòu)可例舉為，通過電動(dòng)機(jī)等使上述把持部在上下方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
又，第1壓入裝置31可以是以壓入單元沈固定蜂窩狀成形體，使封孔用容器23在鉛直方向(上下方向)移動(dòng)。此時(shí)，封孔用容器23載置于平臺(tái)，該平臺(tái)最好形成為通過電動(dòng)機(jī)在鉛直方向(上下方向)上移動(dòng)。
接著，如圖2F所示，填充于蜂窩狀成形體22的封孔材料M的、使得蜂窩狀成形體22 的端面?zhèn)鹊亩瞬堪枷菪纬砂疾?7 (凹部形成工序)。圖2F為顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
凹部形成工序中，將蜂窩狀成形體22從封孔用容器23拔出之后，如圖2E所示，將蜂窩狀成形體22翻轉(zhuǎn)，以使形成封孔部M側(cè)的端部(端面)朝著鉛直方向向上。然后，如圖2F 所示，蜂窩狀成形體22的形成有封孔部M側(cè)的端部(端面)以朝向鉛直方向向上的狀態(tài)放置，并通過重力形成凹部27。放置時(shí)間在封孔材料的粘度為25°C中100 300dPa 的情況下，最好是20 60秒。圖2E是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
在翻轉(zhuǎn)蜂窩狀成形體時(shí)，最好采用如圖5所示的翻轉(zhuǎn)裝置32。翻轉(zhuǎn)裝置32最好具有 把持蜂窩狀成形體22使其翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32b，和升降把持蜂窩狀成形體32的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 32b的升降機(jī)構(gòu)32a。升降機(jī)構(gòu)3 和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32b最好是通過電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)。圖5為示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，使蜂窩狀成形體翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)裝置的側(cè)視圖。此處，形成凹部的工序可以從第1壓入工序后翻轉(zhuǎn)開始到下一工序的第2 壓入工序?yàn)橹顾枰臅r(shí)間代替。即，也可不需要放置，將形成凹部所需的時(shí)間設(shè)計(jì)到制造產(chǎn)線的流程中。
凹部27的凹陷深度最好為0. 5 2mm。比0. 5mm淺的話，封孔部中難以形成氣泡。比 2mm深的話，封孔部形成的氣泡可能過大?！卑疾?7的凹陷深度”是指凹部27的、從蜂窩狀成形體的端面?zhèn)鹊捻敹瞬糠值阶钌钗恢玫木嚯x(封孔部的中心軸方向上的距離)。
又，作為在封孔材料中形成凹陷的方法，可例舉有，采用插入孔格的開口部在封孔材料形成凹陷的夾具。
接著，如圖2G所示，將封孔材料(填充前的封孔材料3 從形成有凹部27的封孔材料 24的上方進(jìn)一步壓入填充有”形成有凹部27的封孔材料M”的孔格25內(nèi)(第2壓入工序)。圖2G為顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
第2壓入工序中，最好采用如圖6所示的第2壓入裝置34，第2壓入裝置34包括具有加壓面36的加壓部件35，通過加壓部件35，從蜂窩狀成形體22的孔格內(nèi)所填充的封孔材料的上方將封孔材料進(jìn)一步壓入孔格內(nèi)。又，也可不采用第2壓入裝置34，通過橡皮刷等手動(dòng)實(shí)施第2壓入工序。圖6是示意性顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，第2壓入裝置的側(cè)視圖。
構(gòu)成加壓部件35的加壓面36的形狀沒有特別限定，可例舉有長(zhǎng)方形、圓形等等。加壓面36的大小為，最好當(dāng)沿著蜂窩狀成形體的端面移動(dòng)時(shí)，能夠通過蜂窩狀成形體的端面整體的上方(鉛直方向上的上方)移動(dòng)。加壓部件35的材質(zhì)最好為鋁、不銹鋼等。加壓部件 35的加壓面36的材質(zhì)最好為橡膠等彈性材料。從而，加壓部件35最好是，在不銹鋼等形成的加壓部件主體上安裝有由橡膠等形成的加壓面形成材的部件。
又，加壓部件35最好通過使得加壓面36相對(duì)蜂窩狀成形體的端面在垂直方向(鉛直方向上下)移動(dòng)的加壓機(jī)構(gòu)和使得加壓面36沿著蜂窩狀成形體的端面(片材的表面)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)。加壓機(jī)構(gòu)最好是通過空氣壓、油壓等使得加壓部件在鉛直方向上上下移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)最好是通過電動(dòng)機(jī)等使得加壓部件在水平方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
第2壓入裝置34如圖6所示，最好具有固定蜂窩狀成形體22的固定用平臺(tái)37。圖6 所示的固定用平臺(tái)37，具有平臺(tái)部37a和腳部37b。平臺(tái)部37a上最好形成可插入蜂窩狀成形體的端部的孔。然后，最好蜂窩狀成形體插入該孔，蜂窩狀成形體的端面最好以位于與平臺(tái)部37a的上表面(朝向鉛直方向上側(cè)的面)相同的面上的狀態(tài)固定，在此狀態(tài)下將封孔材料填充到孔格內(nèi)。
以第2壓入裝置34實(shí)施第2壓入工序時(shí)，將一端面?zhèn)忍畛溆蟹饪撞牧系姆涓C狀成形體，以該一端面?zhèn)裙潭ㄓ谄脚_(tái)部37a的方式固定在固定用平臺(tái)37，之后，使得具有加壓面36 的加壓部件35，以加壓面36與蜂窩狀成形體22的端面形成銳角的狀態(tài)，沿著片材的表面移動(dòng)，將通過加壓面36提供到片材和加壓面36之間的封孔材料從”形成有凹部的封孔材料” 的上方通過形成于片材的孔壓入到填充了形成有凹部的封孔材料的孔格內(nèi)。
如圖3所示，加壓部件35的加壓面36和蜂窩狀成形體22的端面(片材的表面)所成的角度θ為銳角，最好為5 70°。當(dāng)比5°小或者比70°大時(shí)，都難以填充封孔材料。又， 當(dāng)氣泡的位置接近蜂窩狀成形體的端面時(shí)，最好角度θ為大，具體來(lái)說(shuō)最好為40 70°。 又，氣泡配置在遠(yuǎn)離蜂窩狀成形體的端面的位置時(shí)，最好使得角度θ為小，具體來(lái)說(shuō)最好 5 40°。圖3是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法的一實(shí)施方式的工序的一部分的示意圖。
通過加壓部件35填充封孔材料時(shí)，按壓蜂窩狀成形體的端面(鉛直方向上朝下)的壓力最好為0. 2 0. 5MPa，更理想的是0. 3 0. 5MPa。如果比0. 2MPa小，則封孔材料難以填充。如果比0. 5MPa大，則蜂窩狀成形體的端部容易破損。
使加壓部件35沿著蜂窩狀成形體22的端面(片材的表面)移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)速度最好為 100 400mm/秒。比IOOmm/秒慢的話，封孔材料的供給變少，表面容易殘留凹形狀，蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的生產(chǎn)效率可能下降。如果比400mm/秒快，封孔材料可能難以均勻地填充在蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的各孔格內(nèi)。
第2壓入工序中使用的封孔材料最好和第1壓入工序中使用的封孔材料相同。
接著，最好使得填充于蜂窩狀成形體的封孔材料干燥，形成封孔部(干燥工序)。干燥工序中，最好采用如圖7所示的干燥裝置38。圖7是顯示本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置的一實(shí)施方式中，干燥裝置38的截面的示意圖。
干燥裝置例如可以是熱風(fēng)干燥裝置、熱板、遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)等。干燥溫度最好為150 200°C。干燥時(shí)間最好為1 3分鐘。
本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法中，在蜂窩狀成形體的一端面中規(guī)定的孔格內(nèi)形成封孔部后，最好另一端面中，以同樣的方法在剩余的孔格內(nèi)形成封孔部得到本發(fā)明的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。實(shí)施例
下面，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
將滑石粉、高嶺土、預(yù)燒高嶺土、氧化鋁、羥化鋁、和二氧化硅中的多個(gè)的組合，對(duì)化學(xué)組成為Si&42 56質(zhì)量％、A120330 45質(zhì)量％、和Mg012 16質(zhì)量％這樣規(guī)定的比例調(diào)配而成的堇青石化原料100質(zhì)量份，添加10 20質(zhì)量份的石墨作為造孔材。進(jìn)一步的，將分別適量添加甲基纖維素和表面活性劑調(diào)制而成的坯土，經(jīng)真空排氣之后，通過擠壓成形得到具有區(qū)隔形成多個(gè)孔格的隔壁和外周壁的蜂窩狀成形體。
接著，得到的蜂窩狀成形體在180°C下干燥3分鐘之后，在1420°C下煅燒5小時(shí)。得到的蜂窩狀成形體的隔壁厚為1mm，孔格密度為300孔格/inch2 (46. 5孔格/cm2)，氣孔率(隔壁的氣孔率)為45%，平均細(xì)孔徑(隔壁的平均細(xì)孔徑)為25μπι。氣孔率和平均細(xì)孔徑通過水銀孔隙率計(jì)測(cè)得。
接著，在得到的蜂窩狀成形體的兩端面形成棋盤格花紋狀地形成封孔部，獲得蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。封孔部的形成最好采用如圖4Α 圖7所示的各裝置(第1壓入裝置31、第2壓入裝置34、翻轉(zhuǎn)裝置32、干燥裝置38)。第1壓入裝置31包括能夠?qū)Ψ涓C狀成形體進(jìn)行保持、 移送的保持部和封孔材料提供機(jī)構(gòu)和加壓機(jī)構(gòu)，為以將壓入面在下側(cè)的狀態(tài)保持蜂窩狀成形體，將所希望的量的封孔材料提供給容器23之后，對(duì)壓入面和相反側(cè)的端面加壓將封孔材料壓入蜂窩狀成形體的裝置。翻轉(zhuǎn)裝置32包括能夠保持、移動(dòng)蜂窩狀成形體的保持部、 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于第2壓入裝置需要使得壓入面為鉛直方向上側(cè)，因此，翻轉(zhuǎn)裝置 32從容器23取出蜂窩狀成形體，使蜂窩狀成形體旋轉(zhuǎn)以使壓入面朝向鉛直方向上側(cè)。又， 通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠?qū)⒎涓C狀成形體設(shè)置到第2壓入裝置的搬送機(jī)構(gòu)。第2壓入裝置34包括將蜂窩狀成形體確定在所希望的位置進(jìn)行保持的位置確定機(jī)構(gòu)；提供所希望的量的封孔材料的提供機(jī)構(gòu)；加壓部件；加壓部件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；和搬送機(jī)構(gòu)，第2壓入裝置34為通過加壓部件35將封孔材料壓入蜂窩狀成形體形成封孔部的裝置。干燥裝置38具有搬送機(jī)構(gòu)和腔室部，干燥裝置38是以蜂窩狀成形體的至少封孔部進(jìn)入腔室內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行干燥的裝置。圖7所示的干燥裝置僅示出腔室部。腔室部也可有多個(gè)。
形成封孔部時(shí)，首先，將片材貼付于蜂窩狀成形體的一端面，在片材中，在與要形成封孔部的孔格重合的位置開孔(掩蔽工序)。片材的材質(zhì)是PET，厚度為25 μ m。片材上通過激光開有孔。
接著，將蜂窩狀成形體的貼付有片材的一側(cè)的端部壓入裝有封孔材料的封孔用容器內(nèi)，從蜂窩狀成形體的一端面通過形成于片材的孔，將封孔材料壓入到孔格內(nèi)(第1壓入工序)。封孔材料采用平均粒徑5 μ m的高嶺土 40質(zhì)量％、平均粒徑40 μ m的滑石粉40質(zhì)量％、平均粒徑10 μ m的氧化鋁15質(zhì)量％、平均粒徑5 μ m的二氧化硅5質(zhì)量％作為主要的無(wú)機(jī)成分。封孔材料的粘度為25°C下250dPa · s。
接著，使得填充于蜂窩狀成形體的封孔材料的、蜂窩狀成形體的端面?zhèn)鹊亩瞬堪枷菪纬砂疾?凹部形成工序)。凹部形成工序中，蜂窩狀成形體從封孔用容器拔出后，如圖2E所示，翻轉(zhuǎn)蜂窩狀成形體22使得形成了封孔部M—側(cè)的端部(端面)在鉛直方向朝上。然后，如圖2F所示，以蜂窩狀成形體22的形成有封孔部對(duì)一側(cè)的端部(端面)以在鉛直方向上朝上的狀態(tài)放置，通過重力形成凹部27。放置時(shí)間為一分鐘。
接著，在填充有”形成有凹部的封孔材料”的孔格內(nèi)，從”形成有凹部的封孔材料”的上方將封孔材料進(jìn)一步壓入(第2壓入工序)。第2壓入工序采用如圖6所示的第2壓入裝置34實(shí)施。一端面?zhèn)忍畛溆蟹饪撞牧系姆涓C狀成形體以該一端面?zhèn)裙潭ㄓ谄脚_(tái)部37a的方式固定于固定用平臺(tái)37，之后，使具有加壓面36的加壓部件35在加壓面36與蜂窩狀成形體22的端面形成為銳角的狀態(tài)下沿片材的表面移動(dòng)，通過加壓面36將提供于片材和加壓面36之間的封孔材料通過形成于片材的孔、從”形成有凹部的封孔材料”的上方壓入填充了形成有凹部的封孔材料的孔格內(nèi)。”加壓部件的加壓面”和蜂窩狀成形體的端面(片材的表面)的角度θ為20°。又，使加壓部件沿著片材的表面移動(dòng)時(shí)，一邊通過加壓面按壓蜂窩狀成形體的端面一邊使其移動(dòng)。此時(shí)的壓力(壓力)為0.4MPa。
接著，采用干燥裝置對(duì)封孔部進(jìn)行干燥得到蜂窩狀結(jié)構(gòu)體。干燥裝置可以采用熱風(fēng)干燥機(jī)。干燥溫度為180°C，干燥時(shí)間為3分鐘。封孔部的中心軸方向的深度(封孔部深度)為 9mm。
對(duì)于得到的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，通過以下的方法求得”氣泡的中心位置的平均值(氣泡平均深度)”、”氣泡的中心位置的范圍(氣泡深度范圍)”和”氣泡的平均直徑”。
(氣泡的中心位置的平均值)
封孔部以”包括封孔部的中心軸的平面”被截?cái)?，測(cè)定截面中從封孔部的”蜂窩狀成形體的端面?zhèn)取钡亩瞬康綒馀莸闹行牡木嚯x(氣泡深度)。然后，求得該氣泡深度相對(duì)于封孔部的中心軸方向上的深度的比值。然后，將100個(gè)的封孔部的測(cè)定值的平均值作為”氣泡的中心位置的平均值(氣泡平均深度)”。
(氣泡的中心位置的范圍)
封孔部以”包括封孔部的中心軸的平面”被截?cái)?，測(cè)定截面中從封孔部的”蜂窩狀成形體的端面?zhèn)取钡亩瞬康綒馀莸闹行牡木嚯x(氣泡深度)。然后，求得該氣泡深度相對(duì)于封孔部的中心軸方向上的深度的比值。然后，在100個(gè)的封孔部的測(cè)定值中，求得上限值和下限值作為”氣泡的中心位置的范圍(氣泡深度范圍)”。氣泡深度范圍以”下限值 上限值”這樣的范圍來(lái)表示。
(氣泡的平均直徑)
封孔部以”包括封孔部的中心軸的平面”被截?cái)?，測(cè)定截面中氣泡的最大直徑，取得形成于100個(gè)封孔部的氣泡的測(cè)定值的平均值。一個(gè)封孔部中形成多個(gè)氣泡時(shí)，取得所有的氣泡的平均。氣泡的直徑為以光學(xué)顯微鏡擴(kuò)大到2倍的狀態(tài)下測(cè)到的值。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，包括區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁；封孔部，該封孔部位于流體的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格的開口部和流體的出口側(cè)的端面中剩余的孔格的開口部；多個(gè)所述封孔部具有氣泡，所述氣泡的中心位于所述封孔部的中心軸方向上的一定的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述氣泡的平均直徑為0.5 1. 6mm0
3.如權(quán)利要求1或2所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在一個(gè)所述封孔部?jī)?nèi)形成的所述氣泡為一個(gè)或兩個(gè)。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述氣泡的中心所處的所述封孔部的中心軸方向上的一定的范圍為從所述封孔部的距離所述端面?zhèn)鹊亩瞬繛樗龇饪撞康纳疃鹊?/3的位置、到所述封孔部的距離所述端面?zhèn)鹊亩瞬繛樗龇饪撞康纳疃鹊?/2的位置之間的范圍。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，相對(duì)于所有的所述封孔部來(lái)說(shuō)70%以上的封孔部具有氣泡。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述封孔部的深度為 3 12mm0
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述規(guī)定的孔格和所述剩余的孔格相互交替排列。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，與所述封孔部的中心軸方向正交的截面中，在所述封孔部的中央?yún)^(qū)域形成有所述氣泡。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述隔壁和所述封孔部的材質(zhì)為包括從堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、碳化硅、和鈦酸鋁構(gòu)成的群組中選出的至少1 種材料。
10.一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，包括掩蔽工序，其將片材貼付于具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體的一端面，并在所述片材中與要形成封孔部的孔格重合的位置處開孔；第1壓入工序，其將所述蜂窩狀成形體的貼付有所述片材一側(cè)的端部壓入到裝有封孔材料的容器內(nèi)，以將封孔材料從所述蜂窩狀成形體的所述一端面，通過所述形成于片材的孔壓入到所述孔格內(nèi)；凹部形成工序，其使得填充于所述蜂窩狀成形體的封孔材料的、所述蜂窩狀成形體的所述端面?zhèn)鹊亩瞬堪枷菀孕纬砂疾?；?壓入工序，其從形成有所述凹部的封孔材料的上方，進(jìn)一步將封孔材料壓入到填充了形成有所述凹部的封孔材料的所述孔格內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，所述第2壓入工序， 使得具有加壓面的加壓部件以所述加壓面與所述蜂窩狀成形體的端面成銳角的狀態(tài)、沿著所述片材的表面移動(dòng)，通過所述加壓面，將提供到所述片材和所述加壓面之間的封孔材料通過形成于所述片材的孔，從形成有所述凹部的封孔材料的上方壓入到填充了形成有所述凹部的封孔材料的孔格內(nèi)。
12. —種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的制造裝置，其特征在于，包括第1壓入裝置，該第1壓入裝置包括裝有封孔材料的封孔用容器；和將具有區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)隔壁和位于最外周的外周壁的蜂窩狀成形體的端部壓入到所述裝有封孔材料的所述封孔用容器內(nèi)、以從蜂窩狀成形體的端面將封孔材料填充到孔格內(nèi)的壓入單元；第2壓入裝置，該第2壓入裝置包括具有加壓面的加壓部件，通過所述加壓部件進(jìn)一步將封孔材料從填充于所述蜂窩狀成形體的所述孔格內(nèi)的所述封孔材料的上方壓入所述孔格內(nèi)；使填充于所述蜂窩狀成形體的封孔材料干燥的干燥裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)體，其包括區(qū)隔形成作為流體的流路的多個(gè)孔格的多孔質(zhì)的隔壁和位于最外周的外周壁，且在流體的入口側(cè)的端面中規(guī)定的孔格的開口部和流體的出口側(cè)的端面中剩余的孔格的開口部中具有封孔部，多個(gè)封孔部中形成有氣泡，氣泡的中心位于封孔部的中心軸方向上的一定的范圍。
文檔編號(hào)F01N3/02GK102574295SQ20108004258
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者布目卓也, 木村浩二, 藤田修平 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社