电阻体、蜂窝结构体及电加热式催化剂装置制造方法及图纸

电阻体(1)包含：硼硅酸盐粒子(10)、含Si粒子(11)、和气孔部(12)。气孔部(12)由硼硅酸盐粒子(10)与含Si粒子(11)之间的间隙构成，并包围硼硅酸盐粒子(10)以及含Si粒子(11)。蜂窝结构体(2)包含电阻体(1)而构成。电加热式催化剂装置(3)具有蜂窝结构体(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻体、蜂窝结构体及电加热式催化剂装置相关申请的互相参照本申请基于2017年12月19日申请的日本申请号2017-243081号，并将其记载内容引用于此。
本专利技术涉及一种电阻体、蜂窝结构体及电加热式催化剂装置。
技术介绍
以往，在各个领域中，在通电加热中使用电阻体。例如，在车辆领域中，公知一种电加热式催化剂装置，其中，由SiC等电阻体构成担载催化剂的蜂窝结构体，通过通电加热使蜂窝结构体发热。此外，在现有的专利文献1中，公开了一种电阻体，其在以硅酸铝盐为主的陶瓷结构材料中含有5～60重量％的Si、5～50重量％的SiC。另外，在该文献中记载了下述内容：在电阻体中添加玻璃成分，在1000℃～1400℃下的烧成时使玻璃成分溶出到表面，在电阻体的表面形成绝缘性的玻璃被膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-234704号公报
技术实现思路
为了通过通电加热而使电阻体有效发热，相对于电阻体的电阻率，具有电流电压的最佳值。但是，以SiC为代表，在多数电阻体中，电阻率的温度依赖性大，电流电压的最佳值因电阻体的温度而变化。因此，电阻率的温度依赖性较小的电阻体变得很有必要。另外，为了通过通电加热使电阻体有效发热，电阻体的热容量小也很重要。另外，为了实现蜂窝结构体的轻量化，优选电阻体的体积密度小。而且，适用于蜂窝结构体的材料的电阻体的催化剂担载性优异也很重要。本专利技术的目的是提供一种电阻体、使用了该电阻体的蜂窝结构体、以及使用了该蜂窝结构体的电加热式催化剂装置，其中，该电阻体能实现电阻率的温度依赖性小、体积密度以及热容量的降低、催化剂担载性的提高。本专利技术的一种方式涉及一种电阻体，该电阻体包含：硼硅酸盐粒子、含Si粒子、以及气孔部，该气孔部由上述硼硅酸盐粒子与上述含Si粒子之间的间隙构成，并包围上述硼硅酸盐粒子以及上述含Si粒子。本专利技术的另一种方式涉及一种蜂窝结构体，该蜂窝结构体通过包含上述电阻体而构成。本专利技术的另一种方式涉及一种电加热式催化剂装置，该电加热式催化剂装置具有上述蜂窝结构体。专利技术效果上述电阻体由于具有硼硅酸盐粒子和含Si粒子，所以能够减小电阻率的温度依赖性。另外，上述电阻体由于具有气孔部，该气孔部由硼硅酸盐粒子与含Si粒子之间的间隙构成，并包围硼硅酸盐粒子以及含Si粒子，所以与硼硅酸盐粒子与含Si粒子之间的间隙被玻璃塞满的电阻体相比，能够降低体积密度以及热容量。另外，上述电阻体通过上述气孔部而在表面形成有凹凸。因此，上述电阻体能够提高排气净化催化剂等催化剂的担载性。上述蜂窝结构体通过包含上述电阻体而构成。因此，上述蜂窝结构体在通电加热时，在结构体内部不易产生温度分布，不易产生由于热膨胀差产生的裂纹。另外，上述蜂窝结构体在通电加热时，容易在低温下在早期发热。另外，上述蜂窝结构体对于轻量化是有利的。另外，上述蜂窝结构体容易在表面担载排气净化催化剂。上述电加热式催化剂装置具有上述蜂窝结构体。因此，上述电加热式催化剂装置在通电加热时蜂窝结构体不易产生裂纹，能够提高可靠性。另外，上述电加热式催化剂装置在通电加热时，能够在低温下在早期使蜂窝结构体发热，对催化剂的早期活化是有利的。另外，上述电加热式催化剂装置对于由蜂窝结构体的轻量化带来的装置的轻量化是有利的。此外，权利要求中记载的括号内的符号表示与后述的实施方式中记载的具体手段的对应关系，并非限定本专利技术的技术范围。附图说明关于本专利技术的上述目的以及其他目的、特征和优点，参照附图和下述的详细描述，会变得更明确。附图如下所述。图1是示意性地表示实施方式1的电阻体的微结构的说明图；图2是示意性地表示实施方式2的蜂窝结构体的说明图；图3是示意性地表示实施方式3的电加热式催化剂装置的说明图；图4是实验例1中的试样1的SEM(扫描型电子显微镜)图像；图5是实验例1中的试样1C的SEM(扫描型电子显微镜)图像；图6是表示实验例1中的试样1以及试样1C的温度与电阻率的关系的图表；图7是实验例1中的试样1以及试样1C的气孔径分布；图8是表示实验例2中的试样2以及试样3(1250℃烧成品)的温度与电阻率的关系的图表；图9是表示实验例2中的试样4～试样6(1300℃烧成品)的温度与电阻率的关系的图表。具体实施方式(实施方式1)关于实施方式1的电阻体，使用图1进行说明。如图1所例示，本实施方式的电阻体包含硼硅酸盐粒子10、含Si粒子11以及气孔部12而构成。硼硅酸盐粒子10可以为非晶质，也可以为结晶质。硼硅酸盐粒子10除了含有硼(B)、Si(硅)、O(氧)等原子以外，例如还可以含有Al(铝)原子。在该情况下，硼硅酸盐粒子10成为铝硼硅酸盐粒子。根据该结构，能够可靠地形成电阻率的温度依赖性小、能实现体积密度以及热容量的降低、催化剂担载性的提高的电阻体1。另外，硼硅酸盐粒子10还可以含有Na、K等碱金属原子，Mg、Ca等碱土类金属原子(以下，有时将碱金属原子、碱土类金属原子集中称作碱系原子)。它们可以含有一种或两种以上。硼硅酸盐粒子10可以含有0.1质量％以上且5质量％以下的B原子。根据该结构，具有变得容易减小电阻率的温度依赖性等优点。从变得容易实现电阻体1的低电阻化等的观点考虑，B原子的含量优选为0.2质量％以上，更优选为0.3质量％以上，进一步优选为0.5质量％以上，更进一步优选为0.6质量％以上，更进一步优选为0.8质量％以上，从电阻率的温度依赖性较小、并且电阻率容易显示PTC特性(随着温度变高，电阻率增加的特性)等观点考虑，可以更进一步优选为1质量％以上。另外，关于B原子的含量，对于向硅酸盐中的掺杂量有界限，在未掺杂的情况下，从作为绝缘体的B2O3在材料中分布不均匀、从而成为导电性降低的原因等的观点考虑，优选为4质量％以下，更优选为3.5质量％以下，进一步优选为3质量％以下。硼硅酸盐粒子10可以含有5质量％以上且40质量％以下的Si原子。根据该结构，变得容易减小电阻率的温度依赖性。从使上述效果变得可靠、使硼硅酸盐粒子10的软化点上升等的观点考虑，Si原子的含量可以优选为7质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上。另外，从使上述效果变得可靠等的观点考虑，Si原子的含量可以优选为30质量％以下，更优选为26质量％以下，进一步优选为24质量％以下。硼硅酸盐粒子10可以含有40质量％以上且85质量％以下的O原子。根据该结构，变得容易减小电阻率的温度依赖性。从使上述效果变得可靠等的观点考虑，O原子的含量可以优选为45质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为55质量％以上，更进一步优选为60质量％以上。另外，从使上述效果变得可靠等的观点考虑，O原子的含量可以优选为82质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为78质量％以下。硼硅酸盐粒子10为铝硼硅酸盐粒子时，可以含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻体(1)，其包含：/n硼硅酸盐粒子(10)、/n含Si粒子(11)、和/n气孔部(12)，该气孔部(12)由所述硼硅酸盐粒子与所述含Si粒子之间的间隙构成，并包围所述硼硅酸盐粒子以及所述含Si粒子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 JP 2017-2430811.一种电阻体(1)，其包含：
硼硅酸盐粒子(10)、
含Si粒子(11)、和
气孔部(12)，该气孔部(12)由所述硼硅酸盐粒子与所述含Si粒子之间的间隙构成，并包围所述硼硅酸盐粒子以及所述含Si粒子。


2.根据权利要求1所述的电阻体，其中，累积气孔体积为0.05ml/g以上。


3.根据权利要求1或2所述的电阻体，其中，在25℃～500℃的温度范围中，电阻率为0.0001Ω·m以上且1Ω·m以下，并且电阻上升率为0/K以上且5.0×10-4/K以下。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的电阻体，其中，所述含Si粒子为选自由Si粒子、Fe-Si系粒子、Si-W系粒子、Si-C系粒子、Si-Mo系粒子、以及Si-Ti系粒子组成的组中的至少一种。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：德野刚大，平田和希，高山泰史，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP