蜂窝过滤器制造技术

本发明专利技术提供一种蜂窝过滤器，其能够检测其内部达到高温的状况，且可抑制端面裂纹产生。该蜂窝过滤器具备：具有划分形成从流入端面延伸至流出端面并成为流体流路的多个孔格(2)的多孔质的隔壁(1)的蜂窝结构部、配置于孔格(2)的开口部的封孔部(8)和以至少被覆蜂窝结构部的表面的方式配置的保护层(30)，蜂窝结构部及封孔部(8)各自具有由包含碳化硅的骨料和接合骨料彼此的接合材构成的结构，保护层(30)是含有硅40质量％以上且含有氧40质量％以上、厚度为0.5μm以上的层，封孔部(8)在两端面中的外侧端面具有未配置保护层(30)的暴露区域(33)。

Honeycomb filter

The present invention provides a honeycomb filter capable of detecting a high temperature in its interior and inhibiting the generation of an end face crack. The honeycomb filter has a partition formed from the inflow outflow end end and a plurality of holes become lattice fluid flow path (2) next to the porous honeycomb structure (1), arranged in the hole lattice (2) sealing hole part of the opening part (8) and surface protective layer to at least with the honeycomb structure of the configuration (30), and the sealing of the honeycomb structure (8) each having a structure composed of silicon carbide containing aggregate and aggregate bonding each other bonding material, a protective layer (30) is a silicon containing 40 mass% or more and more oxygen, containing 40 mass% thickness of more than 0.5 mu m layer, the sealing part (8) in the outer surface of both ends of the surface of the protective layer is not configured (30) exposed areas (33).

【技术实现步骤摘要】
蜂窝过滤器
本专利技术涉及一种蜂窝过滤器。更详细而言，涉及一种能够检测其内部达到高温的状况，且可抑制端面裂纹产生的蜂窝过滤器。
技术介绍
为了捕集汽车的废气、废弃物在焚烧时产生的焚烧废气等中所含的尘埃、其他粒子状物质，在汽车等中使用由陶瓷的蜂窝过滤器构成的蜂窝过滤器。特别是，为了有效地去除从内燃机排出的煤烟等粒子状物质(以下，也称为“PM”)，使用柴油机颗粒过滤器(以下，也称为“DPF”)。作为这样的柴油机颗粒过滤器，已知由多个蜂窝单元各自的外壁彼此用接合材接合而成的接合体构成的蜂窝过滤器等(例如，参照专利文献1)。并且，就该DPF而言，如果不将捕捉的PM去除，则最终会发生堵塞，因此需要将捕捉的PM去除而使其再生。DPF的再生例如有使PM燃烧的方法等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-279729号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，专利文献1中记载的过滤器(蜂窝过滤器)中，如上所述，如果为了再生DPF而使PM燃烧，则尤其是PM堆积的附近会达到高温。因此，专利文献1中记载的过滤器有时会引起达到高温的部分的催化剂功能降低、捕集效率降低。因此，上述蜂窝过滤器在一直持续使用的情况下，有可能无法充分发挥作为过滤器的功能。予以说明的是，也可定期更换DPF。但是，更换还未引起催化剂功能降低、捕集效率降低的DPF过于浪费，且更换也需要花费工夫。因此，能够简单地检测蜂窝过滤器是否暴露于引起催化剂功能降低、捕集效率降低那样的高温是非常重要的。本专利技术是为了解决上述问题而完成的。本专利技术提供能够检测内部达到高温的状况，且可抑制端面裂纹产生的蜂窝过滤器。用于解决课题的方法[1]一种蜂窝过滤器，其具备蜂窝结构部、封孔部和保护层，上述蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，所述多个孔格从作为一侧端面的流入端面延伸至作为另一侧端面的流出端面并成为流体的流路，上述封孔部配置于上述蜂窝结构部的上述孔格的开口部，上述保护层以至少被覆上述蜂窝结构部的表面的方式配置；上述蜂窝结构部及上述封孔部各自具有由包含碳化硅的骨料和接合上述骨料彼此的接合材构成的结构，上述保护层是含有硅40质量％以上且含有氧40质量％以上、厚度为0.5μm以上的层，上述封孔部在两端面中的外侧端面具有未配置上述保护层的暴露区域。[2]如上述[1]所述的蜂窝过滤器，上述保护层的厚度为1.0μm以上。[3]如上述[1]或[2]所述的蜂窝过滤器，上述保护层的厚度为1.0～6.0μm。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝过滤器，上述接合材包含硅或堇青石。[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的蜂窝过滤器，在至少配置于上述隔壁的表面的上述保护层上进一步具备包含氧化催化剂或还原催化剂的催化剂层。专利技术效果本专利技术的蜂窝过滤器能够检测其内部达到高温的状况，且可抑制端面裂纹的产生。附图说明图1是示意性表示本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是示意性表示本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的与孔格的延伸方向平行的截面的截面图。图3是示意性表示将本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的流出端面的一部分放大的平面图。图4是示意性表示将本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的流出端面的一部分放大的平面图。符号说明1：隔壁、2：孔格、10：蜂窝结构部、11：流入端面、12：流出端面、8：封孔部、15：接合层、17：蜂窝单元、18：纤维化的封孔部的表面、20：外周涂覆层、30：保护层、33：暴露区域、100：蜂窝过滤器、P：区域。具体实施方式以下，一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行具体说明。本专利技术并不限定于以下实施方式。应当理解的是，在不脱离本专利技术宗旨的范围内，本领域的技术人员基于通常的知识对以下的实施方式加以适当变更、改良等也包括在本专利技术的范围内。(1)蜂窝过滤器：本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式是图1～图3所示的蜂窝过滤器100。蜂窝过滤器100具备蜂窝结构部10，该蜂窝结构部10具有划分形成多个孔格2的多孔质的隔壁1，所述多个孔格2从作为一侧端面的流入端面11延伸至作为另一侧端面的流出端面12并成为流体的流路。并且，蜂窝过滤器100具备封孔部8和保护层30，所述封孔部8配置于蜂窝结构部10的孔格2的开口部，所述保护层30以至少被覆蜂窝结构部10的表面的方式配置。这些蜂窝结构部10及封孔部8各自具有由包含碳化硅的骨料和接合该骨料彼此的接合材构成的结构。并且，保护层30是含有硅40质量％以上且含有氧40质量％以上、厚度为0.5μm以上的层。进一步，封孔部8在两端面中的外侧端面具有未配置保护层30的暴露区域33。这样的蜂窝过滤器100由于具有在封孔部8的表面没有保护层30的暴露区域33，因此能够检测内部达到高温的状况。并且，蜂窝过滤器100由于具有在封孔部8的表面没有保护层30的暴露区域33，因此该部分中的热传导率和热膨胀系数提高，可抑制端面裂纹的产生。图1是示意性表示本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的立体图。图2是示意性表示本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的与孔格的延伸方向平行的截面的截面图。图3是示意性表示将作为本专利技术的蜂窝过滤器的一个实施方式的流出端面的一部分的区域P(参照图1)放大的平面图。(1-1)保护层：保护层是含有硅40质量％以上且含有氧40质量％以上、厚度为0.5μm以上的层。该保护层是指在制造以硅-碳化硅系复合材料为材质的蜂窝过滤器时形成于硅-碳化硅表面的二氧化硅膜，其厚度为0.5μm以上。保护层如果是厚度小于0.5μm的膜(层)，则在蜂窝过滤器暴露于高温时无法充分防止纤维化。“纤维化”是指在蜂窝结构部、封孔部的表面上产生由二氧化硅(SiO2)构成的白色的纤维状物质。具体而言，在未配置保护层的情况下，如果蜂窝过滤器暴露于高温，则如以下式(1)、式(2)所示，会从蜂窝过滤器的隔壁、封孔部挥发一氧化硅(SiO)气体。之后，所产生的SiO气体与气氛中的氧化合，生成SiO2的纤维状物质，该纤维状物质在蜂窝结构部、封孔部的表面析出。将这样的现象称为纤维化或白色化。予以说明的是，式(2)是使用硅作为接合材的情况。SiC(固体)+O2(气体)＝SiO(气体)+CO(气体)···(1)Si(固体)+O2(气体)＝SiO(气体)+1/2O2(气体)···(2)予以说明的是，是否为“保护层”的判断如下进行。首先，利用FE-EPMA(场发射型电子探针显微分析仪)测定蜂窝结构部10，确认有无硅为40质量％以上且氧为40质量％以上、且覆盖SiC粒子的层。之后，根据FE-EPMA的测定，该层的厚度为0.5μm以上时成为“保护层”。蜂窝结构部10的保护层的厚度优选为1.0μm以上，更优选为1.0～6.0μm。通过设为这样的范围，从而能够大幅抑制上述(1)及(2)式的反应，因此能够防止纤维化。予以说明的是，保护层的厚度是如下测定的值。通过FE-EPMA的测定，从蜂窝结构部10随机抽出5处纵100μm、横100μm的视场。然后，对于各个视场，随机抽出10处硅为40质量％以上且氧为40质量％以上、且覆盖SiC粒子的层并测量厚度。将合计50处的厚度的平均值设为保护层的厚度。(1-2)封孔部：封孔部在外侧的端面具有未配置保护层的暴露区域。像这样，通过具有暴露区域，从而在蜂窝过滤器暴露于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝过滤器，其具备：蜂窝结构部，具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，所述多个孔格从作为一侧端面的流入端面延伸至作为另一侧端面的流出端面并成为流体的流路；封孔部，配置于所述蜂窝结构部的所述孔格的开口部；以及保护层，以至少被覆所述蜂窝结构部的表面的方式配置，所述蜂窝结构部及所述封孔部各自具有由包含碳化硅的骨料和接合所述骨料彼此的接合材构成的结构，所述保护层是含有硅40质量％以上且含有氧40质量％以上、厚度为0.5μm以上的层，所述封孔部在两端面中的外侧端面具有未配置所述厚度为0.5μm以上的保护层的暴露区域。

【技术特征摘要】
2016.03.24 JP 2016-0607871.一种蜂窝过滤器，其具备：蜂窝结构部，具有划分形成多个孔格的多孔质的隔壁，所述多个孔格从作为一侧端面的流入端面延伸至作为另一侧端面的流出端面并成为流体的流路；封孔部，配置于所述蜂窝结构部的所述孔格的开口部；以及保护层，以至少被覆所述蜂窝结构部的表面的方式配置，所述蜂窝结构部及所述封孔部各自具有由包含碳化硅的骨料和接合所述骨料彼此的接合材构成的结构，所述保护层是含有硅40质量％以上且含...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱田成正，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP