蜂窝结构体和该蜂窝结构体的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝结构体，其是具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体的蜂窝结构体，其特征在于，所述蜂窝烧制体由包含氧化铈‑氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的挤出成型体构成；通过压汞法测定所述蜂窝烧制体的隔壁的气孔径，在将其测定结果以由横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(ml)构成的气孔径分布曲线的形式表示时，在所述气孔径为0.01～0.1μm的范围和0.1～5μm的范围分别形成有1个以上的峰。

Manufacturing method of honeycomb structure and honeycomb structure

The invention relates to a honeycomb structure, which is a honeycomb structure with two or more through holes arranged side by side in the length direction of the adjacent wall. The honeycomb structure is characterized by that the honeycomb firing body is composed of an extrusion moulding body containing ceria-zirconia composite oxide particles and alumina particles; the pore size of the adjacent wall of the honeycomb firing body is determined by mercury pressing method. When the measured results are expressed in the form of stomatal diameter distribution curve composed of transverse axis as stomatal diameter (micron) and vertical axis as log differential fine pore volume (ml), more than one peak is formed in the range of 0.01-0.1 micron and 0.1-5 micron respectively.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝结构体和该蜂窝结构体的制造方法
本专利技术涉及蜂窝结构体和该蜂窝结构体的制造方法。
技术介绍
在由汽车等内燃机排出的尾气中包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、烃(HC)等有害气体。对这样的有害气体进行分解的尾气净化催化剂也被称为三元催化剂，通常将包含具有催化活性的贵金属粒子的浆料洗涂至由堇青石等构成的蜂窝状的整体基材中来设置催化剂层。另一方面，在专利文献1中公开了一种尾气净化催化剂，其整体基材包含氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和θ相的氧化铝粒子，在上述整体基材中负载有贵金属。在专利文献2中公开了一种蜂窝催化剂，其是以沸石作为主原料的蜂窝催化剂，其中，该蜂窝催化剂在0.006～0.06μm的范围和0.06～1μm的范围具有气孔分布的峰。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-85241号公报专利文献2：国际公开第2009/141874号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献1所记载的尾气净化催化剂中，作为整体基材的材料未使用堇青石而使用本身具有催化剂载体功能和助催化剂功能的材料，从而使堆积密度减小、容易提高整体基材的温度，因而据称能够提高催化剂的暖机性能。但是，在专利文献1中，由于未在孔道壁中形成尾气能够充分扩散的特定尺寸的气孔，因而无法制成具有足够高的净化性能的尾气净化催化剂。另外，专利文献2所记载的蜂窝催化剂具有特定的气孔分布，因而能够制成具有高净化性能的蜂窝催化剂。但是，即使试图得到专利文献2所记载的具有气孔结构的蜂窝催化剂时，由于专利文献1所记载的蜂窝催化剂由氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和θ相的氧化铝粒子这两种粒子构成，因而与专利文献2所记载的由沸石的单一粒子构成的蜂窝催化剂也不同，不容易形成上述的气孔结构，进而即使形成了具有一定程度的气孔径的气孔，也难以增大微气孔的容积的比例，因而难以实现具有充分的尾气净化性能的蜂窝催化剂。本专利技术是为了解决上述的问题而进行的，其目的在于提供一种蜂窝结构体和该蜂窝结构体的制造方法，该蜂窝结构体即使为2种以上的粒子组合而成的蜂窝结构体，也能够调节气孔径分布，可使尾气扩散至隔壁的内部、增加与负载催化剂的接触机会，能够提高尾气净化性能。用于解决课题的手段用于实现上述目的的本专利技术的蜂窝结构体具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体，该蜂窝结构体的特征在于，上述蜂窝烧制体由包含氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的挤出成型体构成；通过压汞法测定上述蜂窝烧制体的隔壁的气孔径，在将其测定结果以由横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(ml)构成的气孔径分布曲线的形式表示时，在上述气孔径为0.01～0.1μm的范围和0.1～5μm的范围分别形成有1个以上的峰。以下，在本说明书中，将气孔径为0.01～0.1μm的范围的气孔称为“微气孔”，将气孔径为0.1～5μm的范围的气孔称为“大气孔”。根据上述蜂窝结构体，由包含氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的挤出成型体构成蜂窝烧制体。因此，与使用堇青石作为蜂窝烧制体的材料的情况相比，热容量小、能够提高暖机性能。需要说明的是，在本说明书中，催化剂的暖机性能是指发动机起动后直至能够发挥出作为催化剂的充分的尾气净化性能为止的时间的长短，暖机性能优异是指发动机起动后能够在短时间内充分发挥出作为催化剂的尾气净化性能。另外，根据上述蜂窝结构体，在上述蜂窝烧制体中负载有贵金属等，在作为蜂窝催化剂使用时，首先形成在上述气孔径为0.1～5μm的范围具有峰的大气孔，因而周围的尾气容易扩散到气孔的内部、即隔壁的内部。此外，由于上述蜂窝结构体还形成了在上述气孔径为0.01～0.1μm的范围具有峰的微气孔，因而在大气孔的内部大量形成了因微气孔所致的凹凸，负载有作为催化剂的贵金属的表面的表面积增大，在气孔内贵金属与尾气接触的机会增加。因此，使用了本专利技术的蜂窝结构体的蜂窝催化剂能够发挥出高净化性能。本专利技术的蜂窝结构体中，0.1μm以下的气孔的细孔容积相对于总细孔容积优选为50体积％以上。上述蜂窝结构体中，0.1μm以下的微气孔的容积相对于全部气孔的容积的比例高达50体积％以上时，蜂窝结构体的表面积更大，作为蜂窝催化剂使用时能够发挥出更高的净化性能。本专利技术的蜂窝结构体中，0.1μm以下的气孔的细孔容积相对于总细孔容积优选为70体积％以上。上述蜂窝结构体中，0.1μm以下的微气孔的容积相对于总细孔容积的比例高达70体积％以上时，表面积更进一步增大，作为蜂窝催化剂使用时能够进一步发挥出高净化性能。但是，0.1μm以下的气孔的细孔容积相对于总细孔容积优选为80体积％以下。这是由于，0.1μm以下的微气孔的细孔容积相对于总细孔容积大于80体积％时，大气孔的比例减小，尾气不容易扩散到气孔的内部。本专利技术的蜂窝结构体中，上述蜂窝烧制体的气孔率优选为55～70％。上述蜂窝结构体中，上述蜂窝烧制体的气孔率为55～70％时，由于气孔大多数为开气孔，因而表面积增大、并且周围的尾气更容易扩散到气孔的内部，作为蜂窝催化剂使用时能够进一步发挥出高净化性能。需要说明的是，气孔径、气孔率可以通过压汞法在接触角130°、表面张力485mN/m的条件下进行测定。上述蜂窝烧制体的气孔率小于55％时，闭气孔的比例增大、蜂窝结构体的表面积不容易增大，因而难以提高净化性能。另一方面，上述蜂窝烧制体的气孔率大于70％时，由于气孔率过高，因而蜂窝结构体的机械特性劣化，蜂窝结构体在使用中容易发生裂纹、破坏等。本专利技术的蜂窝结构体中，氧化铝粒子优选为θ相的氧化铝粒子。上述蜂窝结构体中，氧化铝粒子为θ相的氧化铝粒子时，能够提高大气孔尺寸的三维网眼状细孔的比例、并且能够提高微气孔的比例，能够提高作为蜂窝催化剂时的净化性能。另外，通过使用θ相的氧化铝粒子，能够抑制尾气中的氧化铝相的相变，能够实现更高的耐热性。本专利技术的蜂窝结构体中，优选在上述蜂窝烧制体中负载有贵金属。上述蜂窝结构体中，在上述蜂窝烧制体中负载起到作为催化剂的功能的贵金属时，能够作为尾气净化用的蜂窝催化剂使用。本专利技术的蜂窝结构体的制造方法是具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：成型工序，通过对包含氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的原料糊料进行成型来制作出隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝成型体；干燥工序，对由上述成型工序成型得到的蜂窝成型体进行干燥；以及烧制工序，通过对由上述干燥工序干燥后的蜂窝成型体进行烧制而制作出蜂窝烧制体；制备上述原料糊料时使用的上述氧化铝粒子的平均粒径为1～5μm，上述氧化铝粒子的粒径的累积分布为D10：0.5～2μm、D90：2～10μm；上述氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子的平均粒径为1～5μm，氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子的粒径的累积分布为D10：0.5～2μm、D90：2～10μm；并且上述氧化铝粒子的平均粒径大于上述氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子的平均粒径。在上述蜂窝结构体的制造方法中，由于如上所述对作为原料使用的氧化铝粒子和氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子的粒径和粒径分布进行设定，因而大气孔与微气孔平衡良好地进行分布，作为蜂窝催化剂使用时能够制造出净化性能优异的蜂窝结构体。本专利技术的蜂窝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝结构体，其具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体，该蜂窝结构体的特征在于，所述蜂窝烧制体由包含氧化铈‑氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的挤出成型体构成，通过压汞法测定所述蜂窝烧制体的隔壁的气孔径，在将其测定结果以由横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(ml)构成的气孔径分布曲线的形式表示时，在所述气孔径为0.01μm～0.1μm的范围和0.1μm～5μm的范围分别形成有1个以上的峰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 JP 2016-1396851.一种蜂窝结构体，其具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体，该蜂窝结构体的特征在于，所述蜂窝烧制体由包含氧化铈-氧化锆复合氧化物粒子和氧化铝粒子的挤出成型体构成，通过压汞法测定所述蜂窝烧制体的隔壁的气孔径，在将其测定结果以由横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(ml)构成的气孔径分布曲线的形式表示时，在所述气孔径为0.01μm～0.1μm的范围和0.1μm～5μm的范围分别形成有1个以上的峰。2.如权利要求1所述的蜂窝结构体，其中，0.1μm以下的气孔的细孔容积相对于总细孔容积为50体积％以上。3.如权利要求2所述的蜂窝结构体，其中，0.1μm以下的气孔的细孔容积相对于总细孔容积为70体积％以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的蜂窝结构体，其中，所述蜂窝烧制体的气孔率为55％～70％。5.如权利要求1～4中任一项所述的蜂窝结构体，其中，所述氧化铝粒子为θ相的氧化铝粒子。6.如权利要求1～5中任一项所述的蜂窝结构体，其中，在所述蜂窝烧制体中负载有贵金属。7.一种蜂窝结构体的制造方法，该蜂窝结构体具备隔着隔壁在长度方向并列设置有2个以上贯通孔的蜂窝烧制体，该制造方法的特征在于，其包括下述工序：...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤真之助，野村健太，东条巧，吉田健，铃木宏昌，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP