[發(fā)明專利]蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法及蜂窩結(jié)構(gòu)體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710305898.3
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101274178A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齋藤譲;山田浩司
• 申請（專利權(quán)）人: 揖斐電株式會社
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/24;B01J35/04;F01N3/022;F01N3/035
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黨曉林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法及蜂窩結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)

以往，提出有車輛或建筑機(jī)械等的內(nèi)燃機(jī)用的各種排氣處理裝置，并且正在實(shí)用化。通常的排氣處理裝置的結(jié)構(gòu)為：在與發(fā)動機(jī)的排氣歧管連接的排氣管的中途，設(shè)置由例如金屬等構(gòu)成的殼體，并在其中配置了蜂窩結(jié)構(gòu)體。蜂窩結(jié)構(gòu)體作為捕獲排氣中所含的微粒從而凈化排氣的過濾器(DPF(diesel?particulate?filter)：柴油機(jī)微粒濾清器)，或者作為通過催化反應(yīng)來凈化排氣中的有害氣體成分等的催化劑載體來發(fā)揮作用。

例如，在蜂窩結(jié)構(gòu)體作為DPF使用的情況下，在蜂窩結(jié)構(gòu)體中構(gòu)成了隔著多孔質(zhì)的小室壁在長度方向上延伸的多個(gè)柱狀小室。各小室的任意一個(gè)端部由封閉材料封閉，所以導(dǎo)入到蜂窩結(jié)構(gòu)體內(nèi)的排氣必然在通過小室壁后向蜂窩結(jié)構(gòu)體外部排出。因此，在排氣通過該小室壁時(shí)，可捕獲排氣中的微粒等。此外，在蜂窩結(jié)構(gòu)體作為催化劑載體使用的情況下，在蜂窩結(jié)構(gòu)體的小室壁的長度方向的表面上設(shè)置有催化劑承載層和催化劑，通過該催化劑來凈化排氣中所含的CO、HC以及NO_X等有害氣體。

這樣的蜂窩結(jié)構(gòu)體例如通過使多個(gè)柱狀的蜂窩單元經(jīng)粘接層接合起來而構(gòu)成。由于該粘接層對壓縮強(qiáng)度、粘合強(qiáng)度等完成后的蜂窩結(jié)構(gòu)體的特性產(chǎn)生很大的影響，所以提出了各種通過控制粘接層的各種特性(例如，氣孔率、組成等)來提供具有期望的良好特性的蜂窩結(jié)構(gòu)體的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)1、2)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-326831號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：國際公開第WO03/067041號小冊子

上述粘接層例如通過以下方式形成：將要接合的多個(gè)蜂窩單元以被接合面(側(cè)面)隔著間隔墊相對置的方式配置，并在通過該間隔墊形成的空間內(nèi)填充在后來成為粘接層的糊狀物后，使該糊狀物干燥、固化或者進(jìn)行燒制。

但是，通常的蜂窩單元是多孔質(zhì)陶瓷部件，所以糊狀物中所含的水分在干燥工序中滲透到蜂窩單元的內(nèi)部。因此，填充在蜂窩單元中的糊狀物的體積隨時(shí)間而減少。但是，兩蜂窩單元的被接合面之間的空間通過蜂窩單元或間隔墊體積被限定。因此，在糊狀物固化或燒制的過程中，為了補(bǔ)償這樣的水分的耗散所致的糊狀物體積的減少量，在糊狀物中形成了大氣泡。另外，由此，在完成后的粘接層中，形成了大的氣泡痕跡(粗孔隙)，例如將形成許多直徑為1mm以上的粗孔隙。

當(dāng)在粘接層內(nèi)形成這樣的粗孔隙時(shí)，蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度顯著下降。例如，當(dāng)使用在粘接層內(nèi)具有很多粗孔隙的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況下，即使是較小的應(yīng)力，粗孔隙之間也會容易地連接，或者在粗孔隙間產(chǎn)生龜裂或發(fā)展為大的龜裂，所以粘接層內(nèi)的裂紋的傳播速度增大。因此，在具有存在這樣的粗孔隙的粘接層的蜂窩結(jié)構(gòu)體中，產(chǎn)生了蜂窩結(jié)構(gòu)體容易損壞的問題。

此外，通常情況下，蜂窩結(jié)構(gòu)體在除了相當(dāng)于小室開口面的端面以外的外周面上，具有用于調(diào)整外周形狀的涂層。該涂層通過將含水分的涂層用的糊狀物設(shè)置在蜂窩結(jié)構(gòu)體的外周面上而形成，所以，對于該涂層，也可產(chǎn)生與上述粘接層同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的是提供一種可避免在粘接層和/或涂層內(nèi)形成粗孔隙的蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，以及在粘接層和/或涂層內(nèi)不含粗孔隙的具有良好強(qiáng)度的蜂窩結(jié)構(gòu)體。

在本發(fā)明中，提供一種蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法，其具有以下步驟：將具有由小室壁劃分而成的小室的多個(gè)蜂窩單元通過粘接層接合起來從而形成陶瓷塊的步驟、或通過具有由小室壁劃分而成的小室的一個(gè)蜂窩單元來形成陶瓷塊的步驟；以及在上述陶瓷塊的外周部設(shè)置涂層的步驟，其特征在于，上述蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法還具有以下步驟：在上述蜂窩單元的接合面上設(shè)置含有直徑在1～50μm范圍內(nèi)的發(fā)泡材料微粒的粘接層用糊狀物的步驟、和/或在上述陶瓷塊的外周部設(shè)置含有直徑在1～50μm范圍內(nèi)的發(fā)泡材料微粒的涂層用糊狀物的步驟；使上述發(fā)泡材料發(fā)泡的步驟；以及使上述發(fā)泡材料消失，形成直徑在100～300μm范圍內(nèi)的氣泡痕跡的步驟。

這里，優(yōu)選的是，上述發(fā)泡材料微粒的平均粒徑在5～50μm的范圍內(nèi)。

另外，優(yōu)選的是，上述粘接層用糊狀物包含有0.5～10wt％的上述發(fā)泡材料微粒。

此外，在上述發(fā)泡材料中也可包含有微囊。

再有，上述微囊可通過用樹脂包覆低沸點(diǎn)碳?xì)浠衔锘蚨趸細(xì)怏w而構(gòu)成。

還有，可使上述發(fā)泡材料發(fā)泡的步驟在90～150℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施。

此外，在上述粘接層用的糊狀物中還可包含無機(jī)纖維和無機(jī)粘合劑。