蜂窝过滤器和蜂窝过滤器的制造方法技术

本发明专利技术的蜂窝过滤器是由蜂窝烧制体构成的蜂窝过滤器，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔，该蜂窝过滤器的特征在于，上述蜂窝烧制体由二氧化铈‑氧化锆复合氧化物颗粒和氧化铝颗粒构成，通过压汞法测定上述蜂窝烧制体的上述孔道隔壁的气孔径，将其测定结果以横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(mL/g)的气孔径分布曲线的形式表示时，气孔径为1～100μm的大气孔所占的体积的比例是气孔的总体积的80体积％以上，将在气孔径为1～100μm的范围形成的最大峰的半峰宽(μm)除以众数直径(μm)所得到的值为0.5以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝过滤器和蜂窝过滤器的制造方法
本专利技术涉及蜂窝过滤器和蜂窝过滤器的制造方法。
技术介绍
从汽车等的内燃机中排出的尾气中包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、烃(HC)等有害气体和颗粒状物质(PM)。分解这种有害气体的尾气净化催化剂也被称为三元催化剂，通常，在由堇青石等构成的蜂窝状的整体基材上洗涂包含具有催化活性的贵金属颗粒的浆料而设有催化剂层，其与用于除去PM的蜂窝状的过滤器并列使用。另一方面，在专利文献1中，作为同时除去上述有害气体和PM的过滤器，公开了一种尾气过滤器，其中，在孔道壁的构成成分中含有选自由二氧化铈、氧化锆以及二氧化铈-氧化锆固溶体组成的组中的至少一种助催化剂，在孔道壁形成有连通相邻孔道孔的细孔。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-115786号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，专利文献1中，关于在孔道壁形成连通相邻孔道孔的细孔的方法，并未公开具体方法。此外，在通过专利文献1中记载的制造方法得到的尾气过滤器中，虽然催化剂带来的尾气净化性能充分，但要求进一步提高PM捕集效率、进一步减小压力损失。本专利技术是为了解决上述课题而进行的专利技术，本专利技术的目的在于提供一种PM捕集效率高、压力损失低的蜂窝过滤器。用于解决课题的手段本专利技术的蜂窝过滤器是由蜂窝烧制体构成的蜂窝过滤器，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔，该蜂窝过滤器的特征在于，上述蜂窝烧制体由二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒和氧化铝颗粒构成，通过压汞法测定上述蜂窝烧制体的上述孔道隔壁的气孔径，将其测定结果以横轴为气孔径(μm)、纵轴为log微分细孔容积(mL/g)的气孔径分布曲线的形式表示时，气孔径为1～100μm的大气孔所占的体积的比例是气孔的总体积的80体积％以上，将在气孔径为1～100μm的范围形成的最大峰的半峰宽(μm)除以众数直径(μm)所得到的值为0.5以下。在蜂窝过滤器中，气孔径小于1μm的气孔(下文中也称为微气孔)来自构成蜂窝烧制体的二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒与氧化铝颗粒的二次颗粒的间隙，并非直接有助于孔道隔壁的气体通过。另一方面，气孔径为1～100μm的气孔(下文中也称为大气孔)是主要由造孔材料形成的气孔，其使气体通过而有助于PM捕集。本专利技术的蜂窝过滤器中，在通过压汞法测定蜂窝烧制体的孔道隔壁时，有助于PM捕集的大气孔占气孔总体积的80体积％以上，因此能够使大部分的气孔用于气体通过和PM捕集，PM捕集效率高，并能够降低压力损失。此外，本专利技术的蜂窝过滤器中，在通过上述压汞法测定的气孔径分布曲线[横轴：气孔径(μm)、纵轴：log微分细孔容积(mL/g)]中，将在气孔径为1～100μm的范围形成的最大峰的半峰宽(μm)除以众数直径(表示最大峰的气孔径)(μm)所得到的值(下文中也称为锐度)为0.5以下。即，大气孔的气孔径分布狭窄，因此尾气容易在孔道隔壁内和孔道内均等地流动。因此，PM捕集效率高，并能够降低压力损失。本专利技术的蜂窝过滤器中，上述蜂窝烧制体的气孔率优选为65～85体积％。若蜂窝烧制体的气孔率为65～85体积％，则能够兼顾高的机械强度和尾气净化性能。本专利技术的蜂窝过滤器中，上述氧化铝颗粒优选为θ相的氧化铝颗粒。若氧化铝颗粒为θ相的氧化铝颗粒，则耐热性高，因此即使负载贵金属并长时间使用后，也能发挥出高的尾气净化性能。本专利技术的蜂窝过滤器中，优选上述蜂窝烧制体负载有贵金属。通过在蜂窝烧制体负载贵金属，能够用于尾气净化用途。本专利技术的蜂窝过滤器的制造方法为由蜂窝烧制体构成的蜂窝过滤器的制造方法，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔，该制造方法的特征在于，包括下述工序：成型工序，将包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒、氧化铝颗粒和球状造孔材料的原料糊料成型，由此制作隔着孔道隔壁在长度方向上并列设有多个孔道的蜂窝成型体；干燥工序，对由上述成型工序成型的蜂窝成型体进行干燥；和烧制工序，对由上述干燥工序干燥的蜂窝成型体进行烧制，由此制作蜂窝烧制体，制备上述原料糊料时使用的上述球状造孔材料的基于粒径的体积累积分布曲线的D50为10～60μm，(D90-D10)/(D50)为1.5以下，上述球状造孔材料的干燥体积在上述原料糊料的干燥体积中所占的比例为45～70体积％。本专利技术的蜂窝过滤器的制造方法中，制备原料糊料时使用的球状造孔材料的基于粒径的体积累积分布曲线的D50(下文中也简称为D50)为10～60μm，(D90-D10)/(D50)为1.5以下，上述球状造孔材料的干燥体积在上述原料糊料的干燥体积中所占的比例为45～70体积％。原料糊料的制备中使用的粒状造孔材料的粒径分布窄，因此所得到的蜂窝烧制体的气孔径分布也变窄。此外，通过使球状造孔材料的干燥体积在原料糊料的干燥体积中所占的比例为45～70体积％，能够得到本专利技术的蜂窝过滤器。原料糊料的干燥体积是指构成原料糊料的各成分(水除外)的不含水的干燥时的体积的合计，对于以水溶液状态添加的成分，也为不含水的固体成分的体积。对于以液体状态混合的成分(水溶液除外)，将该液体的不含水的体积作为干燥体积。本专利技术的蜂窝过滤器的制造方法中，制备上述原料糊料时使用的上述二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒相对于上述氧化铝颗粒的重量比(二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒/氧化铝颗粒)优选为1.0～3.0。若上述重量比(二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒/氧化铝颗粒)为1.0～3.0，则二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒的含有率高，该二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒作为助催化剂使用，因此尾气的净化性能提高。本专利技术的蜂窝过滤器的制造方法中，优选还包括使贵金属负载于上述蜂窝烧制体的负载工序。通过使贵金属负载于蜂窝烧制体，能够用于尾气净化用途。附图说明图1的(a)是示意性地示出本专利技术的蜂窝过滤器的一例的立体图，图1的(b)是图1的(a)中的A-A线截面图。图2是示出实施例的蜂窝过滤器和比较例的蜂窝过滤器的气孔径分布的图。具体实施方式[蜂窝过滤器]首先，对本专利技术的蜂窝过滤器进行说明。本专利技术的蜂窝过滤器由蜂窝烧制体构成，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔。上述蜂窝烧制体中，隔着孔道隔壁在蜂窝烧制体的长度方向上并列设有多个孔道。本专利技术的蜂窝过滤器中，蜂窝烧制体由二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝过滤器，其是由蜂窝烧制体构成的蜂窝过滤器，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔，该蜂窝过滤器的特征在于，/n所述蜂窝烧制体由二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒和氧化铝颗粒构成，/n通过压汞法测定所述蜂窝烧制体的所述孔道隔壁的气孔径，将其测定结果以横轴为气孔径、纵轴为log微分细孔容积的气孔径分布曲线的形式表示时，/n气孔径为1μm～100μm的大气孔所占的体积的比例是气孔的总体积的80体积％以上，/n将在气孔径为1μm～100μm的范围形成的最大峰的半峰宽除以众数直径所得到的值为0.5以下，/n半峰宽和众数直径的单位为μm，气孔径的单位为μm，log微分细孔容积的单位为mL/g。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180313 JP 2018-0455181.一种蜂窝过滤器，其是由蜂窝烧制体构成的蜂窝过滤器，该蜂窝烧制体具备：多孔质的孔道隔壁，其分隔形成作为尾气流路的多个孔道；尾气导入孔道，其中，尾气入口侧的端部开口且尾气出口侧的端部被封孔；和尾气排出孔道，其中，尾气出口侧的端部开口且尾气入口侧的端部被封孔，该蜂窝过滤器的特征在于，
所述蜂窝烧制体由二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒和氧化铝颗粒构成，
通过压汞法测定所述蜂窝烧制体的所述孔道隔壁的气孔径，将其测定结果以横轴为气孔径、纵轴为log微分细孔容积的气孔径分布曲线的形式表示时，
气孔径为1μm～100μm的大气孔所占的体积的比例是气孔的总体积的80体积％以上，
将在气孔径为1μm～100μm的范围形成的最大峰的半峰宽除以众数直径所得到的值为0.5以下，
半峰宽和众数直径的单位为μm，气孔径的单位为μm，log微分细孔容积的单位为mL/g。


2.如权利要求1所述的蜂窝过滤器，其中，所述蜂窝烧制体的气孔率为65体积％～85体积％。


3.如权利要求1或2所述的蜂窝过滤器，其中，所述氧化铝颗粒为θ相的氧化铝颗粒。


4.如权利要求1～3中任一项所述的蜂窝过滤器，其中，所述蜂窝烧制体负载有贵金属。

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【专利技术属性】
技术研发人员：碓冰豊浩，樋口达大，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP