蜂窝结构体制造技术

蜂窝结构体100具备：多个柱状蜂窝单元10、以及配置成将柱状蜂窝单元10的侧面彼此接合的接合层20，该柱状蜂窝单元10具有：隔壁13，该隔壁13区划形成多个隔室12，该多个隔室12从第一端面11a延伸至第二端面11b而形成流体的流路；以及封孔部14，该封孔部14将规定隔室12的第一端面11a侧的开口端部及剩余隔室12的第二端面11b侧的开口端部封孔。隔壁13含有硅及碳化硅，且平均厚度为0.152～0.254mm。蜂窝结构体100满足以下的式(1)～(3)。(1)y≤1000，(2)y≤717.92x

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝结构体


[0001]本专利技术涉及蜂窝结构体。

技术介绍

[0002]从柴油发动机、汽油发动机等内燃机、各种燃烧装置等中排出的废气中包含有大量的烟灰等粒子状物质(也称为“PM”)。如果该PM直接释放到大气中，则会引起环境污染，因此，在废气的排气系统搭载有用于捕集PM的集尘用过滤器(也称为“颗粒过滤器”)。作为集尘用过滤器，例如可以举出：从柴油发动机、汽油发动机中排出的废气的净化用的柴油颗粒过滤器(DPF)、汽油颗粒过滤器(GPF)等。上述DPF及GPF中使用蜂窝结构体，该蜂窝结构体具备区划形成多个隔室的隔壁，该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成流体的流路。
[0003]集尘用过滤器中使用的蜂窝结构体随着其使用，粒子状物质堆积到内部。结果，蜂窝结构体的压力损失增大，无法充分得到作为集尘用过滤器的功能。因此，出于使作为集尘用过滤器的捕集能力再生的目的，进行使蜂窝结构体的内部所堆积的粒子状物质定期地燃烧而除去的再生处理。再生处理中，因粒子状物质的燃烧热而在蜂窝结构体产生热应力，因此，蜂窝结构体有时发生破损。
[0004]因此，作为用于抑制蜂窝结构体破损的对策，专利文献1中提出了：具有将多个柱状蜂窝单元的侧面彼此进行了接合的接合层的蜂窝结构体。
[0005]另外，近年来，为了抑制压力损失上升，多数情况下将隔壁的厚度较小的蜂窝结构体用于集尘用过滤器。专利文献2中提出一种蜂窝结构体，其为了抑制压力损失上升、并且提高废气中的粒子状物质的捕集效率，使隔壁的厚度减小，并且，对隔壁的平均细孔径进行了控制。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2002－253916号公报
[0009]专利文献2：日本特开2013－000680号公报

技术实现思路

[0010]针对具有将多个柱状蜂窝单元的侧面彼此进行了接合的接合层的蜂窝结构体，也研究了使柱状蜂窝单元的隔壁的厚度减小。
[0011]然而，如果使柱状蜂窝单元的隔壁的厚度减小，则在再生处理时容易产生裂纹。特别是，蜂窝结构体的内部所堆积的粒子状物质有时急剧燃烧，柱状蜂窝单元的隔壁的厚度越小，越容易因急剧的温度变化而在蜂窝结构体产生裂纹。例如，对该粒子状物质的异常燃烧进行评价的DTI(Drop To Idle)试验中，蜂窝结构体的内部所堆积的粒子状物质在空转状态下急剧燃烧而使蜂窝结构体的温度显著上升，因此，容易因其温度变化而在蜂窝结构体产生裂纹。
[0012]本专利技术是为了解决如上所述的课题而实施的，其目的在于，提供一种即便使柱状
蜂窝单元的隔壁的厚度减小、也能够在再生处理时抑制裂纹产生的蜂窝结构体。
[0013]本专利技术的专利技术人对具有将隔壁厚度较小的多个柱状蜂窝单元的侧面彼此进行了接合的接合层的蜂窝结构体进行了潜心研究，结果发现，通过对蜂窝结构体的使用所容许的最高温度与热传导因子之间的关系进行控制，能够解决上述的课题，以至完成本专利技术，该热传导因子利用构成柱状蜂窝单元的隔壁的热传导率及气孔率、以及将柱状蜂窝单元的侧面彼此接合的接合层的热传导率及平均厚度表示。
[0014]即，本专利技术是一种蜂窝结构体，其具备：多个柱状蜂窝单元、以及配置成将所述柱状蜂窝单元的侧面彼此接合的接合层，
[0015]所述柱状蜂窝单元具有：隔壁，该隔壁区划形成多个隔室，该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成流体的流路；以及封孔部，该封孔部将规定的隔室的所述第一端面侧的开口端部及剩余的隔室的所述第二端面侧的开口端部封孔，
[0016]所述蜂窝结构体的特征在于，
[0017]所述隔壁含有硅及碳化硅，且平均厚度为0.152～0.254mm，
[0018]所述蜂窝结构体满足以下的式(1)～(3)。
[0019](1)y≤1000
[0020](2)y≤717.92x
‑
0.095
[0021](3)y≥462.4x
‑
0.153
[0022]式中，y为蜂窝结构体的使用所容许的最高温度(℃)，x为利用以下的式子表示的热传导因子。
[0023]热传导因子＝(隔壁的热传导率
×
接合层的热传导率)/(接合层的平均厚度
×
隔壁的气孔率)
[0024]专利技术效果
[0025]根据本专利技术，能够提供即便使柱状蜂窝单元的隔壁的厚度减小、也能够在再生处理时抑制裂纹产生的蜂窝结构体。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的实施方式所涉及的蜂窝结构体的端面图。
[0027]图2是构成图1的蜂窝结构体的柱状蜂窝单元的与隔室延伸的方向平行的截面图。
[0028]图3是表示热传导因子与蜂窝结构体的最高温度之间的关系的曲线图。
[0029]图4是样品No.B－5的蜂窝结构体的空转状态下的温度分布图。
[0030]图5是样品No.B－2的蜂窝结构体的空转状态下的温度分布图。
具体实施方式
[0031]以下，参照附图，对本专利技术的实施方式具体地进行说明。本专利技术并不限定于以下的实施方式，应当理解：在不脱离本专利技术的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，对以下的实施方式适当加以变更、改良等得到的实施方式也落在本专利技术的范围内。
[0032]图1是本专利技术的实施方式所涉及的蜂窝结构体的端面图。另外，图2是构成图1的蜂窝结构体的柱状蜂窝单元的与隔室延伸的方向平行的截面图。
[0033]如图1所示，蜂窝结构体100具备：多个柱状蜂窝单元10、以及配置成将柱状蜂窝单
元10的侧面彼此接合的接合层20。另外，对于蜂窝结构体100，可以根据需要对外周部进行磨削加工等而加工成圆柱状等规定形状。这种情况下，通过加工而成为柱状蜂窝单元10的内部的隔壁13及隔室12露出的状态，因此，可以将露出面利用涂层材料进行被覆等而设置外周涂层30。
[0034]蜂窝结构体100的形状没有特别限定，除了圆柱状以外，可以采用端面为椭圆形的柱状、端面为正方形、长方形、三角形、五边形、六边形等多边形的柱状等。
[0035]如图2所示，柱状蜂窝单元10具有：隔壁13，该隔壁13区划形成多个隔室12，该多个隔室12从第一端面11a延伸至第二端面11b而形成流体的流路；以及封孔部14，该封孔部14将规定隔室12的第一端面11a侧的开口端部及剩余隔室12的第二端面11b侧的开口端部封孔。
[0036]隔壁13含有硅及碳化硅。通过采用含有像这样的成分的隔壁13，能够提高耐热性及热传导性，因此，能够抑制因热应力而产生裂纹。
[0037]隔壁13除了含有上述的成分以外，还可以含有堇青石、多铝红柱石、氧化铝、二氧化钛、尖晶石、碳化硅－堇青石系复合材料、硅酸锂铝、钛酸铝、铁－铬－铝系合金等公知的成分。
[0038]隔壁13的平均厚度为0.152～0.254mm。通过使平均厚度为0.152mm以上，能够确保作为集尘用过滤器的强度。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蜂窝结构体，其具备：多个柱状蜂窝单元、以及配置成将所述柱状蜂窝单元的侧面彼此接合的接合层，所述柱状蜂窝单元具有：隔壁，该隔壁区划形成多个隔室，该多个隔室从第一端面延伸至第二端面而形成流体的流路；以及封孔部，该封孔部将规定的隔室的所述第一端面侧的开口端部及剩余的隔室的所述第二端面侧的开口端部封孔，所述蜂窝结构体的特征在于，所述隔壁含有硅及碳化硅，且平均厚度为0.152～0.254mm，所述蜂窝结构体满足以下的式(1)～(3)，(1)y≤1000(2)y≤717.92x
‑
0.095
(3)y≥462.4x
‑
0.153
式中，y为蜂窝结构体的使用所容许的最高温度，单位为℃，x为利用以下的式子表示的热传导因子，热传导因子＝(隔壁的热传导率
×
接合层的热传导率)/(接合层的平均厚度
×
隔壁的气孔率)。2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体，其特征在于，所述隔壁的热...

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