蓄热部件的制作方法

本发明涉及蓄热部件。更详细而言，涉及能够通过蓄热材料与反应介质的化学反应或物理性吸附、脱离而实现响应性优异的放热及吸热的蓄热部件。

背景技术：

目前，已提出如下技术：利用蓄热材料来回收、储藏汽车等的排热，将回收、储藏的热量用于引擎下一次起动时的催化剂(废气处理催化剂)活化(参照专利文献1～3)。根据这种技术，通过将蓄热材料所回收、储藏的热量放热，可以将废气处理催化剂尽快加热，谋求缩短催化活性化的时间。例如，专利文献1中记载的蓄热装置中，使用通过与反应介质的可逆性化学反应来蓄热、放热的化学蓄热材料作为蓄热材料。

这里，化学蓄热材料是指能够利用化学反应来进行热量的吸收、释放的物质。以下，在本说明书中，“化学蓄热”是指利用了化学反应的热量的吸收、释放。使用化学蓄热材料的化学蓄热，具有能够将热量以较高密度长期地储藏、再利用的优点。

另一方面，通常示出了利用水与沸石的物理性吸附、脱离的热泵的可能性，正在进行面向实用化的研究开发，但在实用化中，由于沸石的低导热性，存在效率降低的问题。此外，示出了利用nh3与氯化镁(mgcl2)的物理性吸附、脱离的热泵的可能性，但由于氯化镁的低导热性，效率降低。

专利文献1中记载的蓄热装置中，使用氧化钙(cao)等作为蓄热材料。如果在氧化钙中加水，则生成氢氧化钙(ca(oh)2)，此时释放反应热。即，该反应为放热反应。另一方面，如果对氢氧化钙加热，则氢氧化钙发生脱水反应，生成氧化钙(cao)和水(h2o)。该反应为吸热反应。上述氧化钙(换言之氢氧化钙)的化学反应是可逆的，将上述吸热反应用于回收排热，将上述放热反应用于从化学蓄热材料放热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-27311号公报

专利文献2：日本特开2013-112706号公报

专利文献3：日本特开2015-40646号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

如上所述，化学蓄热具有能够将热量以较高密度长期储藏、再利用的优点。但是，利用化学蓄热材料的化学蓄热装置存在放热及吸热的响应性低这样的问题。特别是，为了将化学蓄热装置用于引擎起动时加热催化剂，期望迅速放热至催化活性温度，现有的化学蓄热装置难以实现这种迅速放热。

作为难以实现上述迅速放热的理由，可以列举化学蓄热材料的热导率低。即，化学蓄热材料的放热反应通过该化学蓄热材料与反应介质接触来进行。但是，由于化学蓄热材料的热导率低，因此放热的热量至释放时需要时间，放热的热量传导到化学蓄热材料的未反应部分，导致未反应部分的化学蓄热材料的反应性(放热反应的反应性)降低。例如，如果化学蓄热材料呈颗粒状的形状，则在颗粒状的化学蓄热材料的表面附近放热反应达到饱和，难以充分且迅速地放热。

此外，作为难以实现上述迅速放热的理由，还可列举化学蓄热材料的放热、吸热的响应性低。例如，使用氧化钙作为化学蓄热材料时，氧化钙的放热反应如下进行。在氧化钙与水进行反应的放热反应中，在固体状的氧化钙的表面，氧化钙和水立即接触并比较迅速地进行放热反应。另一方面，在固体状的氧化钙的内部，附着于氧化钙表面的水扩散至氧化钙的内部，该扩散后的水与氧化钙进行反应。因此，在固体状的氧化钙的内部，至开始放热反应有时需要所希望的时间，这可推测是化学蓄热材料的放热、吸热的响应性降低的主要原因。

本发明是鉴于这种问题而做出的。根据本发明，提供一种能够通过蓄热材料与反应介质的化学反应而实现响应性优异的放热及吸热的蓄热部件。

用于解决问题的方法

根据本发明，提供以下所示的蓄热部件。

[1]一种蓄热部件，其具备：以sic烧结体为主要成分的基材，以及

通过与反应介质的可逆性化学反应来蓄热、放热的蓄热材料或者通过物理性吸附、脱离来蓄热、放热的蓄热材料，

前述基材具有由气孔率为1％以下的骨架构成的三维网眼状结构，

前述基材的前述三维网眼状结构的空隙率为30～95％，

前述蓄热材料配设在前述基材的前述三维网眼状结构中的空隙的至少表面的一部分。

[2]根据前述[1]所述的蓄热部件，其中，前述基材中，除去原料所不可避免地含有的杂质，前述骨架中的sic的含有比率为40～99.7质量％。

[3]根据前述[1]或[2]所述的蓄热部件，其中，前述骨架中的金属si的含有比率为5～60质量％。

[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的蓄热部件，其中，前述基材为三维网眼状结构物。

[5]根据前述[4]所述的蓄热部件，其中，前述三维网眼状结构物具有对置的第一端面和第二端面，

构成前述三维网眼状结构的前述骨架的密度在从前述第一端面朝向第二端面的方向上的第一截面中和在与前述第一截面正交的方向上的第二截面中不同，

前述第一截面及第二截面中，前述骨架的密度高的截面中的前述骨架的密度为前述骨架的密度低的截面中的前述骨架的密度的1～10倍。

[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的蓄热部件，其中，构成前述三维网眼状结构的前述骨架在该骨架的表面具有突起。

[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的蓄热部件，其中，前述蓄热材料含有选自由下述物质构成的组中的至少一种：mg、ca、sr、ba的氧化物；mg、ca、sr、ba的氢氧化物；mg、ca、sr、ba的碳酸盐；mg、ca、sr、ba的氯化物；mg、ca、sr、ba的硫酸盐；以及沸石。

[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的蓄热部件，其中，前述蓄热材料是平均粒径为5nm～100μm的颗粒状。

[9]根据前述[1]～[8]中任一项所述的蓄热部件，其中，前述骨架由芯部和面向前述空隙的表层部构成，前述芯部和前述表层部的构成元素比率不同。

发明效果

本发明的蓄热部件具备：以sic烧结体为主要成分的基材，以及蓄热材料，所述蓄热材料通过与反应介质的可逆性化学反应或者通过物理性吸附、脱离来蓄热、放热。并且，本发明的蓄热部件中，上述基材具有由气孔率为1％以下的骨架构成的三维网眼状结构，基材的三维网眼状结构的空隙率为30～95％。本发明的蓄热部件中，蓄热材料配设在上述基材的三维网眼状结构中的空隙的内表面。根据本发明的蓄热部件，通过蓄热材料与反应介质的化学反应，能够实现响应性优异的放热及吸热。

即，本发明的蓄热部件中，蓄热材料配设在导热性优异的“以sic烧结体为主要成分的基材”上。因此，通过蓄热材料的放热反应而产生的热量能够立即传导到基材(换言之，通过放热反应产生的热量逃逸到基材)，蓄热材料难以维持高温状态，能够使蓄热材料的放热反应良好地进行。在吸热反应时，蓄热材料与基材的热传导也良好地进行，从而能够使蓄热材料的吸热反应良好地进行。

此外，本发明的蓄热部件采用空隙率为30～95％的三维网眼状结构的基材，从而能够增大用于配设蓄热材料的“空隙的内表面”的面积，能够充分确保蓄热材料与反应介质的接触面积。由此，对于本发明的蓄热部件，蓄热材料的放热反应及吸热反应的反应性高，能够实现响应性优异的放热及吸热。

附图说明

图1是示意性示出本发明的蓄热部件的一个实施方式的立体图。

图2是示意性示出图1所示的蓄热部件的、与从第一端面朝向第二端面的方向正交的截面的截面图。

图3是将图2所示的蓄热部件的a表示的范围放大的放大示意图。

图4是示意性示出将图3所示的骨架的一部分切除的状态的放大示意图。

图5是用扫描电子显微镜拍摄本发明的蓄热部件的一个实施方式中所使用的构成基材的骨架的截面而得的照片。

图6是说明本发明的蓄热部件的一个实施方式中使用的基材的制造工序的流程图。

图7是说明本发明的蓄热部件的一个实施方式中使用的基材的制造工序的示意图。

符号说明

1：芯部(骨架的芯部)、3：表层部(骨架的表层部)、4：骨架部(聚氨酯发泡体的骨架部)、5：空隙部(聚氨酯发泡体的空隙部)、7：金属si、9：sic浆料成形体、10：基材、10a：sic烧结体、11：第一端面、12：第二端面、13：骨架、14：三维网眼状结构、15：空隙(三维网眼状结构中的空隙)、20：蓄热材料、100：蓄热部件。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不受以下实施方式限定。因此，应予理解的是，在不脱离本发明宗旨的范围内，基于本领域技术人员的常规知识对以下实施方式加以适当变更、改良等也落入本发明的范围内。

(1)蓄热部件：

本发明的蓄热部件的一个实施方式为如图1～图3所示的蓄热部件100。本实施方式的蓄热部件100具备：以sic烧结体10a为主要成分的基材10，以及通过与反应介质的可逆性化学反应来蓄热、放热的蓄热材料20。本实施方式的蓄热部件100中，满足以下特征(a)～(c)。(a)基材10具有由气孔率1％以下的骨架13构成的三维网眼状结构14。(b)基材10的三维网眼状结构14的空隙率为30～95％。(c)蓄热材料20配设在基材10的三维网眼状结构14中的空隙15的内表面。图1及图2中，示出基材10为具有第一端面11及第二端面12的圆柱的情况的例子。

根据本实施方式的蓄热部件100，通过蓄热材料20与反应介质的化学反应能够实现响应性优异的放热及吸热。即，本实施方式的蓄热部件100中，在导热性优异的“以sic烧结体为主要成分的基材10”上配设有蓄热材料20。因此，能够将通过蓄热材料20的放热反应产生的热量立即传导到基材10，蓄热材料20难以维持高温状态，能够使蓄热材料20的放热反应良好地进行。在吸热反应时，蓄热材料20和基材10的热传导也良好地进行，从而能够使蓄热材料20的吸热反应良好地进行。

此外，本实施方式的蓄热部件100采用空隙率为30～95％的三维网眼状结构14的基材10，从而能够增大用于配设蓄热材料20的“空隙15的内表面”的面积，能够充分确保蓄热材料20与反应介质的接触面积。由此，蓄热材料20的放热反应及吸热反应的反应性高，能够实现响应性优异的放热及吸热。

在此，图1为示意性示出本发明的蓄热部件的一个实施方式的立体图。图2为示意性示出图1所示的蓄热部件的、与从第一端面朝向第二端面的方向正交的截面的截面图。图3为将图2所示的蓄热部件的a表示的范围放大的放大示意图。

以下，对本实施方式的蓄热部件的各构成要素进行更详细地说明。

(1-1)基材：

本实施方式的蓄热部件100中使用的基材10为用于分散担载蓄热材料20的载体。基材10含有sic烧结体作为主要成分，优选由si-sic烧结体构成。如图3所示，基材10形成使骨架13呈三维网眼状的结构。本说明书中，将使骨架13呈三维网眼状的结构称为“三维网眼状结构14”。骨架13的气孔率为1％以下。需要说明的是，本发明中，“以sic烧结体为主要成分的基材”是指基材中所含的“sic烧结体”的质量比率为40质量％以上。

本实施方式的蓄热部件用于如下用途，将汽车等的排热回收、储藏，将回收、储藏的热量根据需要放热，从而对回收、储藏的热量进行再利用。本实施方式的蓄热部件中使用的基材由si-sic构成，所述si-sic是金属si和sic复合而成的，从而耐热性高，且具有高机械强度。此外，如上所述，由于导热性优异，因此蓄热材料和基材的热传导良好地进行，从而能够使蓄热材料的放热反应及吸热反应良好地进行。

此外，通过使导热性优异的含有si-sic烧结体的基材为由气孔率为1％以下的骨架构成的三维网眼状结构，从而能够提高由汽车等排出的废气流过时的“排热回收效率”。此外，在例如引擎起动时等废气温度低的情况下，通过在使蓄热材料放热的状态下使该废气在基材中流过，从而能够使废气的温度立即上升。此外，如上所述，能够增大蓄热材料与反应介质的接触面积。

构成三维网眼状结构的骨架的气孔率可以依据jisr1655(精细陶瓷的基于压汞法的成形体气孔径分布试验方法)进行测定。骨架的气孔率为1％以下即可，对其下限值没有特别限定。例如，构成三维网眼状结构的骨架也可以是实质上不具有气孔的密实骨架。通过将骨架的气孔率设为1％以下，从而可以进一步提高骨架的强度及热导率。

此外，本实施方式的蓄热部件中，基材的三维网眼状结构的空隙率为30～95％。这里，基材的三维网眼状结构的空隙率可以如下测定。首先，分析基材的化学成分，测定基材的理论密度(表观比重)。例如，若为碳及碳化硅质的基材，则可以依据jisr2011(含有碳及碳化硅的耐火材料的化学分析方法)测定基材的化学成分。然后，测定基材的尺寸及质量，算出基材的体积密度。使用这些值，通过下式：[空隙率＝{(理论密度-体积密度)/理论密度}×100％]可以算出基材的空隙率。以下有时将“基材的三维网眼状结构的空隙率”仅称为“基材的空隙率”。如果基材的空隙率小于30％，则透气性降低，蓄热材料与反应介质的接触面积减少，从而蓄热材料的放热、吸热的响应性降低，从这点出发是不优选的。另一方面，如果基材的空隙率超过95％，则基材的强度显著降低，从这点出发是不优选的。

此外，基材的空隙率优选为35～95％，进一步优选为40～90％，特别优选为50～85％。

对基材的形状没有特别限定。例如，基材的形状可以是具有第一端面及第二端面的柱状。基材的与从第一端面朝向第二端面的方向正交的截面形状也可以是例如四边形等多边形、圆形、椭圆形、卵形或其他不定形。此外，基材的形状也可以是板状、球状。

本实施方式的蓄热部件中，构成基材的骨架中的sic的含有比率及si的含有比率优选如下调整。以下，只要没有特别说明，则“sic的含有比率”及“si的含有比率”是指“骨架中的sic的含有比率”及“骨架中的si的含有比率”。对于sic的含有比率，除去原料所不可避免地含有的杂质，优选为40～99.7质量％。例如，本发明中构成基材的骨架中的sic可以不可避免地含有0.3％以下的杂质。sic的含有比率少于40质量％时，基材的热导率降低，从而由蓄热材料产生的热量向基材的传导及吸热反应中热量从基材向蓄热材料的传导不能充分进行，蓄热材料的放热反应及吸热反应的反应性有时会降低。

更优选按照构成基材的骨架中的sic的含有比率为50～99.7质量％的方式来调整各成分量。通过这样构成，基材的热导率提高，蓄热部件的蓄热、放热效率提高，并且基材的耐热冲击性及耐热性提高，能够实现基材的长寿命化。骨架中的sic含有比率少于50质量％时，基材的热导率降低，从而由蓄热材料产生的热量向基材的传导及吸热反应中热量从基材向蓄热材料的传导不能充分进行，蓄热材料的放热反应及吸热反应的反应性有时会降低。

构成基材的骨架中的sic的含有比率及si的含有比率可以依据jisr2011(含有碳及碳化硅的耐火材料的化学分析方法)测定。

在此，在已担载有蓄热材料的“蓄热部件”中的sic的含有比率及si的含有比率的测定中，可以事先拆掉蓄热材料，然后进行测定。

含有si-sic烧结体的基材优选构成为：骨架中的sic的含有比率及金属si的含有比率为以下的数值范围。优选骨架中的sic的含有比率为45～99.7质量％；或者，金属si的含有比率为5～60质量％，进一步优选为5～55质量％。这里，sic的弹性模量较高(例如，弹性模量为400gpa左右)，金属si的弹性模量较低(例如，弹性模量为100gpa左右)。因此，通过将骨架中的sic的含有比率及金属si的含有比率设为上述数值范围，能够实现si-sic烧结体的弹性模量的降低。进一步优选骨架中的sic的含有比率为50～99.7质量％；或者，金属si的含有比率为5～50质量％。si-sic烧结体的弹性模量的降低关系到耐热冲击性的提高。这里，耐热冲击性可以通过下述式(1)所示的抗热冲击破坏系数r′进行评价。

式(1)：抗热冲击破坏系数r′＝σ(1-ν)λ/(αe)

(上述式(1)中，σ表示强度(弯曲强度)，ν表示泊松比，λ表示热导率，α表示热膨胀系数，e表示弹性模量。)

上述式(1)中的弯曲强度可以依据jisr1601(精细陶瓷的室温弯曲强度试验方法)或jisr1664(精细陶瓷多孔体的弯曲强度试验方法)测定。

构成基材的骨架在常温下的热导率优选为30～250(w/m·k)，进一步优选为40～250(w/m·k)，特别优选为50～250(w/m·k)。通过这样构成，能够使基材和蓄热材料的热交换更良好地进行，能够使蓄热材料的放热、吸热反应良好地进行。如果基材的热导率小于上述数值范围，则由蓄热材料产生的热量向基材的传导及吸热反应中热量从基材向蓄热材料的传导不能充分进行，蓄热材料的放热反应及吸热反应的反应性有时会降低。

如图4、图5所示，构成基材的si-sic骨架优选由芯部1和面向空隙15的表层部3构成。这里，图4为示意性示出将图3所示的骨架的一部分切除的状态的放大示意图。图5为使用扫描电子显微镜拍摄本发明的蓄热部件的一个实施方式中所使用的构成基材的骨架的截面的照片。图5的(a)为将骨架沿着长度方向(骨架的延伸方向)切断的截面的照片，图5的(b)为将骨架按照与长度方向(骨架的延伸方向)正交的方式切断的截面的照片。

构成基材的si-sic骨架的芯部1和表层部3中，构成元素比率可以不同。芯部1可以是以金属si作为主要成分、剩余部分含有c元素(碳)的构成，表层部3可以是以sic作为主要成分、剩余部分含有金属si的构成。构成基材的骨架的构成元素比率可以通过能量色散型x射线分析装置(eds)测定。

此外，本实施方式的蓄热部件中，构成三维网眼状结构的骨架的密度在第一截面和第二截面中可以不同，所述第一截面包含从第一端面朝向第二端面的方向，所述第二截面包含与从第一端面朝向第二端面的方向正交的方向。并且，在第一截面和第二截面中骨架的密度不同的情况下，进一步优选第二截面中的骨架的密度为第一截面中的骨架的密度的1～10倍。通过这样构成，能够实现基材的高强度化。第二截面中的骨架的密度大于第一截面中的骨架的密度的11倍的情况下，在第一截面中有时无法得到充分的透气性。

在此，各骨架的密度(以下也称为“骨架密度”)可以通过下述方法测定。首先，将基材埋设在环氧树脂中，在第一截面及第二截面处切断该基材，对切断后的基材的截面进行研磨，制作密度测定用试样。然后，使用扫描电子显微镜，在密度测定用试样的第一截面及第二截面中得到视野范围0.1cm²的组成图像。作为扫描电子显微镜，可以使用日本电子公司(jeol)制的扫描电子显微镜(型号：jsm-5600)。根据利用各元素的亮度差而得的组成图像，可以明确显示基材的骨架和空隙部。然后，将得到的组成图像用图像处理软件根据一定的亮度条件进行2值化而形成黑白图像，计测组成图像中的骨架及空隙部各自的总像素数。图像处理软件可以使用例如免费软件imagenos(ver1.04)。这样，可以将骨架的总像素数相对于每0.1cm²视野范围的总像素数的比例作为骨架密度。即，骨架密度可以通过下述式(2)求出。然后，根据第一截面的骨架密度和第二截面的骨架密度，通过下述式(3)可以算出第一截面及第二截面中的骨架密度比。其中，在三维网眼状结构中，骨架是无规配置的，因此根据1个视野的截面组成图像难以算出骨架密度。因此，可以将在第一截面及第二截面中分别在5个视野测定的平均值作为骨架密度。

式(2)：骨架密度＝骨架的总像素数/骨架及空隙部的总像素数

式(3)：骨架密度比＝第一截面中的骨架密度/第二截面中的骨架密度

构成三维网眼状结构的骨架可以在该骨架的表面具有突起。这里，骨架表面的突起是指在骨架的表面具有平均高度0.5～100μm的凹凸。作为在骨架的表面形成突起的方法，例如，可以通过使平均粒径0.5～100μm的微粒附着在骨架的表面并进行烧结而形成。作为微粒，可以使用例如sic粉末、si粉末、si-sic粉末及c粉末等。优选在骨架的表面以1～1000000个/10000μm²的密度形成由上述微粒构成的突起。突起的密度进一步优选为10～100000个/10000μm²，特别优选为100～10000个/10000μm²。骨架表面的突起的高度及密度可以通过以下方法测定。对于骨架表面的突起的高度及密度而言，可以使用光学显微镜或电子显微镜观察基材，将在5个视野测定的平均值作为突起的高度及密度。通过在骨架的表面形成突起，从而基材的表面积增大，则基材和蓄热材料的物理性接触面积增大，能够使基材和蓄热材料的热交换更良好地进行，能够使蓄热材料的放热、吸热反应良好地进行。

本实施方式的蓄热部件中使用的基材可以在其骨架的表层具有由与基材的成分不同的成分构成的表层。通过具有这样的表层，从而使表层和蓄热材料化学熔接，能够介由表层提高基材和蓄热材料的密合性。

由与基材的成分不同的成分构成的表层可以是：通过将由含有sic烧结体和/或金属si的骨架形成的基材在大气气氛中加热处理而在骨架的表层形成的sio2层。

(1-2)蓄热材料：

本实施方式的蓄热部件中使用的蓄热材料可以是通过与反应介质的可逆性化学反应来蓄热、放热的所谓的化学蓄热材料。此外，也可以是通过与反应介质的物理性吸附和从反应介质的物理脱离来蓄热和放热的沸石。作为蓄热材料，只要是通过可逆性化学反应或物理性吸附、脱离来蓄热、放热的材质则对其材质没有特别限定，例如，蓄热材料可以列举含有选自由下述物质构成的组中的至少一种：mg、ca、sr、ba的氧化物；mg、ca、sr、ba的氢氧化物；mg、ca、sr、ba的碳酸盐；mg、ca、sr、ba的氯化物；mg、ca、sr、ba的硫酸盐；以及沸石。

本实施方式的蓄热部件中，优选粉末状(颗粒状)的蓄热材料附着在基材的三维网眼状结构中的空隙的至少表面的一部分而进行配设。粉末状的蓄热材料中，蓄热材料的平均粒径优选为5nm～100μm，进一步优选为5nm～50μm，特别优选为5nm～10μm。如果蓄热材料的平均粒径小于5nm，则由于蓄热材料的凝集导致蓄热性降低，从这点出发是不优选的。如果蓄热材料的平均粒径超过100μm，则蓄热材料粒子的中心部的反应性降低，从这点出发是不优选的。蓄热材料的平均粒径可以如下测定。对于蓄热材料的平均粒径而言，可以使用光学显微镜或电子显微镜观察基材，从而将在5个视野测定的平均值作为平均粒径。

对蓄热部件中的蓄热材料的配设量(担载量)没有特别限定，可以根据蓄热部件的使用用途适当设定。

蓄热材料优选为粉末。蓄热材料的平均粒径优选为5nm～100μm，直接接触基材的一次粒子及二次粒子越多越优选。如果是这样的形态，则来自蓄热材料的放热容易传导到基材，从这点出发是优选的。另一方面，如果是蓄热材料粒子进一步层叠于与基材接触的蓄热材料粒子的表层而没有与基材直接接触的形态，则来自蓄热材料的放热难以传导到基材，从这点出发是不优选的。蓄热材料的形态可以如下测定。可以使用光学显微镜或电子显微镜观察蓄热部件，从而由观察图像确认蓄热材料的形态。

(2)蓄热部件的制造方法：

以下，对本发明的蓄热部件的制造方法的一个实施方式进行说明。

(2-1)基材的制作：

首先，对于蓄热部件中所使用的以sic烧结体为主要成分的基材，例如可以通过粉浆浇铸法(slipcastmethod)、凝胶注模成型法、挤出制法或压制法等通常的粉末成形法制作。具有空隙的多孔质的基材或具有三维网眼状结构的基材例如可以通过复制法(replicamethod)或直接成形(directformingmethod)法等公知制法制作。si-sic基材例如可以通过以下所示的凝胶注模成型法和复制法的组合来制作。

根据凝胶注模成型法，可以通过图6所示的各步骤(st1)～(st7)来制作。凝胶注模成型法是粉体成形方法的一种。例如，在凝胶注模成型法中，首先，将选自由陶瓷、玻璃及金属组成的组中的一种以上的粉体用分散剂分散于分散介质中，制作含有上述粉体的浆料。然后，在得到的浆料中添加具有凝胶化功能的物质(凝胶化剂)，使上述浆料固化，得到任意形状的成形体。图6是说明本发明的蓄热部件的一个实施方式中使用的基材的制造工序的流程图。以下，进一步详细说明图6所示的各步骤(st1)～(st7)。

(2-1a)st1：

蓄热部件中使用的基材可以通过凝胶注模成型法制作，因此，首先制作成形用浆料(sic浆料)。可以通过使sic粉末分散于有机溶剂中制成浆料后添加凝胶化剂来制作成形用浆料。此外，还可以通过在有机溶剂中同时添加sic粉末及凝胶化剂并进行分散来制作成形用浆料。

除了sic粉末以外，还可以适当混合碳、碳化硼等的粉体而使用。需要说明的是，对于各种粉体的粒径，只要能够制作成形用浆料就没有特别限定，可以适当选择。

作为分散介质使用的有机溶剂可以列举多元醇、多元酸、酯类。作为多元醇，可以列举：乙二醇等二醇类；甘油等三醇类等。作为多元酸，可以列举：二羧酸等。作为酯类，可以列举多元酸酯、多元醇的酯等。需要说明的是，作为多元酸酯，可以列举：戊二酸二甲酯、丙二酸二甲酯等。作为多元醇的酯，可以列举甘油三醋酸酯等。

凝胶化剂只要是使成形用浆料固化且具有反应性官能团的有机化合物即可。作为这样的有机化合物，可以列举：通过交联剂的存在而三维交联的预聚物等，例如聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。对于凝胶化剂，优选考虑与分散介质中的有机化合物的反应性而选择具有合适的反应性官能团的凝胶化剂。例如，使用反应性较低的酯类作为有机溶剂时，作为构成凝胶化剂的具有反应性官能团的有机化合物，优选选择具有反应性高的异氰酸酯基(-n＝c＝o)和/或异硫氰酸酯基(-n＝c＝s)的有机化合物。

如果考虑作业性，则成形用浆料优选20℃时的浆料粘性为50dpa·s以下，进而更优选20℃时的浆料粘性为20dpa·s以下。浆料粘性是通过市售的b型粘度计(rion株式会社制、viscotestervt-04f(商品名))测定的值。

像这样，在成形用浆料的制作工序(st1)中，首先，进行陶瓷粉体、分散介质及分散剂的调合，并进行混合。然后，添加凝胶化剂及催化剂等，进行浆料的最终调合。优选在具有三维网眼状结构的聚氨酯发泡体中进行含浸成形之前，将得到的成形用浆料进行脱泡。图7中，使用二维示意图对具有三维网眼状结构的si-sic基材的制法进行说明。图7(a)是示意性地以二维示出具有三维网眼状结构的聚氨酯发泡体的截面的图。

成形用浆料的混合用罐式球磨机、球磨机等进行，优选使用尼龙制的球石在温度15℃～35℃进行12小时以上，进一步优选进行72小时以上。此外，对于浆料的脱泡，优选将浆料在真空度为-0.090mpa以下的真空气氛搅拌而进行。脱泡时的真空度优选为-0.095mpa以下。搅拌速度优选为100rpm～500rpm。搅拌时间优选为5分钟～30分钟。

(2-1b)(st2)～(st4)：

使(st1)中制作的成形用浆料含浸于具有三维网眼状结构的聚氨酯发泡体后，挤拧至成形用浆料不堵塞聚氨酯发泡体的气孔的程度并除去多余的浆料。然后，载置于固定用夹具上，在常温～200℃放置数小时～数十小时。由此，成形用浆料通过凝胶化而固化，从而形成成形体。

如图7的(a)所示，具有三维网眼状结构的聚氨酯发泡体由骨架部4和空隙部5构成，(st2)中，如图7的(b)所示，面向空隙部5而形成sic浆料成形体9。这里，sic浆料成形体9是指由通过(st1)得到的成形用浆料形成的成形体。图7中，符号7表示金属si。此外，符号1表示含浸有金属si的骨架的芯部，符号3表示骨架的表层部，符号15表示三维网眼状结构中的空隙。

(2-1c)(st5)：

然后，对sic浆料成形体9在40℃～100℃进行3～12小时的干燥，进而在100℃～200℃进行3～12小时的干燥。

(2-1d)(st6)～(st7)：

如图7(c)所示，在干燥后的sic浆料成形体9的上表面载置金属si7，在非活性气体气氛中、在1400℃～1500℃进行1～3小时的加热。聚氨酯发泡体的骨架部4在500℃左右烧除，如图7(d)所示，金属si7含浸于烧除骨架部4而形成的空间中，从而得到由三维网眼状结构形成的具有致密的si-sic骨架的基材。根据该方法，能够使金属si7沿着由sic浆料成形体9构成的骨架而进行含浸，因此金属si7不会堵塞空隙部5，而能够进行均匀的含浸。例如，用这样的方法制作的基材的空隙率达到30～95％。这里，图7为说明本发明的蓄热部件的一个实施方式中使用的基材的制造工序的示意图。

需要说明的是，根据需要，还可以在上述(st7)之后接着设置表层处理工序(st8)，在构成基材的骨架的表层形成由与基材的成分不同的成分构成的表层。对由与基材的成分不同的成分构成的表层的形成方法没有特别限定，例如，可以将由含有sic烧结体和/或金属si的骨架形成的基材在大气气氛进行加热处理，从而能够在骨架的表层形成sio2层。

此外，还可以根据需要在基材的周边的至少一部分形成空隙率为0.1～2％的含有sic或si-sic的致密层。例如，在柱状基材的情况下，可以在柱状基材的侧面形成致密层。此外，在板状基材的情况下，可以在基材的边缘部形成致密层。致密层例如可以通过以下方法制造。首先，将在st1中制作的成形用浆料涂布或含浸于所制作的基材的周边部分，堵住基材的空隙部，然后，使堵住了基材的空隙部的成形用浆料固化，进而进行st5～st7中的干燥、si含浸工序。

(2-2)蓄热材料的制作：

然后，制作蓄热部件中使用的蓄热材料。对蓄热材料的制作方法没有特别限定，可以通过以往公知的方法得到蓄热材料。例如，如果为ca系的材料，则可以使用市售的碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末等。此外，如果为mg系的材料，则可以使用市售的氯化镁粉末、碳酸镁粉末等。此外，可以使用市售的沸石粉末。对于该粉末可以使用罐式球磨机及筛进行适当粉碎、分级以使其成为预定的平均粒径而使用。该粉末的平均粒径可以使用光学显微镜或电子显微镜进行测定。

(2-3)蓄热材料向基材的配设(担载)方法：

然后，使得到的蓄热材料的粉末分散于水或有机溶剂中，制作蓄热材料浆料。将具有三维网眼状结构的基材浸渍(dipping)于所制作的蓄热材料浆料中。通过这样操作，在基材的三维网眼状结构中的空隙的内表面配设蓄热材料。对蓄热材料的配设方法没有特别限定，可以采用例如喷涂法等适当的最佳方法。然后，将配设有蓄热材料的基材干燥后，在预定的温度(400～1000℃)烧成，由此使蓄热材料与基材烧结，从而能够牢固地配设。

通过如上操作可以制造本实施方式的蓄热部件。但是，关于蓄热部件的制造方法不受至此说明的制造方法的限定。以下，示出蓄热部件的制造方法的变形例。

(2-4)蓄热部件的制造方法(变形例1)：

图6中，在st3的“固定为预定厚度、形状”的工序中，还可以压缩聚氨酯发泡体而进行固定。

像这样，通过在成形用浆料固化(st4)之前压缩聚氨酯发泡体，能够提高“具有三维网眼状结构的基材”的骨架密度，得到高强度。此外，根据这样的变形例1，还可以实现基材的薄壁化。

需要说明的是，图6中，在st3的“固定为预定厚度、形状”的工序中，还可以使用预定形状的模具将聚氨酯发泡体成形并固定。这样，通过在成形用浆料固化(st4)之前将聚氨酯发泡体固定为预定形状，能够提高“具有三维网眼状结构的基材”的形状自由度，制作复杂形状的基材。

(2-5)蓄热部件的制造方法(变形例2)：

还可以在成形用浆料固化(st4)之前叠加聚氨酯发泡体的空隙率和/或压缩率不同的层并一体化。

蓄热部件中使用的基材还可以具有层叠有骨架密度不同的层的层叠结构。例如，具有层叠结构的基材为2层结构时，可以根据使用方式设为最适合的层叠结构，如将第1层设为高强度的致密层、将第2层设为透气性高的层等。这种情况下，虽然第1层为致密层，但由于第2层具有三维网眼状结构，因此在第2层的上表面及侧面可以得到高透气性。

(3)蓄热部件的使用方法：

本实施方式的蓄热部件在环境温度达到蓄热操作温度以上的阶段发生蓄热材料的吸热反应(例如脱水反应)，蓄热材料的组成发生变化。并且，通过该吸热反应，蓄热材料变成回收、储藏了热量的蓄热状态。然后，当蓄热状态的蓄热材料接触反应介质(例如水蒸气)时，发生蓄热状态的蓄热材料的放热反应(水合反应)，释放热量。蓄热状态的蓄热材料只要不与反应介质接触，则即使环境温度降得比蓄热操作温度低也维持原状(即蓄热状态)，因此无需设置潜热蓄热体中所必须的绝热结构。

例如，本实施方式的蓄热部件能够回收、储藏汽车的排热，并将回收、储藏的热量用于引擎起动时的催化剂(废气处理催化剂)的活化。此外，可以用于汽车车厢(室内)的供暖。例如，使用氢氧化钙(ca(oh)2)作为蓄热材料的蓄热部件可以配置在汽车的排气系统的与搭载废气处理催化剂的位置相比的上游侧来使用。优选在汽车的排气系统的与配置蓄热部件的位置相比更靠上游侧配设水蒸气发生装置的反应介质发生装置。对于配置在汽车的排气系统中的蓄热部件，如果流入由汽车排出的高温废气，则作为蓄热材料的氢氧化钙发生吸热反应(脱水反应)。即，通过吸热反应(脱水反应)，水分子(h2o)从蓄热材料脱离，蓄热材料变成氧化钙(cao)。组成变为了氧化钙的蓄热材料成为回收、储藏废气的热量的蓄热状态。然后，在引擎起动时，由反应介质发生装置产生水蒸气，所产生的水蒸气(h2o)与作为蓄热材料的氧化钙(cao)反应。该反应为放热反应(水合反应)，产生来自蓄热材料的放热。

实施例

以下，基于实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。

(实施例1)

首先，将sic粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的sic浆料。sic的平均粒径为0.5μm。sic的平均粒径是使用堀场制作所制的激光衍射/散射式粒径分布测定装置(la-950)测定的中值粒径。

然后，准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为90mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用依据jisk6400-1(软质发泡材料－物理特性的求法－)求出的泡孔数为50(个/25mm)的聚氨酯发泡体。然后，将该聚氨酯发泡体浸渍在此前制作的sic浆料中，除去多余的sic浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的前述骨架的密度达到前述骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的前述骨架的密度的9倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有sic层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的sic成形体。

然后，将得到的sic成形体配置成轴向的端面铅直向上，在该sic成形体的上表面载置金属si。对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量为100质量份的量。然后，将载置有金属si的sic成形体在氩气气氛中、在1500℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构的由si-sic烧结体构成的基材。

得到的基材是第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为10mm的板状。此外，得到的基材具有由来自于聚氨酯发泡体的骨架构成的三维网眼状结构。

对于得到的基材，通过以下方法测定基材的“骨架的气孔率”、“三维网眼状结构的空隙率”。

(骨架的气孔率)

骨架的气孔率依据jisr1655(精细陶瓷的基于压汞法的成形体气孔径分布试验方法)测定。将得到的基材的一部分破碎，采取预定质量的骨架作为试样。

(骨架中的sic的含有比率及si的含有比率)

依据jisr2011(含有碳及碳化硅的耐火材料的化学分析方法)测定所得到的基材的化学成分。

(基材的三维网眼状结构的空隙率)

由在上述“骨架中的sic的含有比率及si的含有比率”中测定的化学成分算出基材的理论密度(表观比重)。然后，测定基材的尺寸及质量，算出基材的体积密度。使用这些值，通过下式[空隙率＝{(理论密度-体积密度)/理论密度}×100％]算出基材的空隙率。

然后，制作用于配设在所得到的基材上的蓄热材料。蓄热材料使用市售的碳酸钙粉末(和光纯药工业公司制)。使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级以使平均粒径为1μm。平均粒径为使用堀场制作所制的激光衍射/散射式粒径分布测定装置(la-950)测定的中值粒径。

然后，使制作的蓄热材料分散在水中而制作浆料。将具有三维网眼状结构的基材浸渍在制作的浆料中，从而在基材的三维网眼状结构中的空隙的内表面配设蓄热材料。然后，将配设有蓄热材料的基材在100℃干燥12小时后，在大气气氛中、在800℃烧成1小时，从而将蓄热材料与基材烧结。通过这样操作，制作了实施例1的蓄热部件，其蓄热材料被配设于基材的三维网眼状结构中的空隙的内表面。

对于所得到的蓄热部件，通过以下方法进行基材的“强度”、“升温速度”、“耐热冲击性”、及蓄热材料的“耐剥离性”的评价。将结果示于表1。此外，表1的“骨架密度的比率”一栏中示出通过上述式(3)算出的骨架密度比的值。

表1

(强度)

基材的压缩强度通过以下方法求出。首先，将直径10mm的不锈钢制的圆柱作为压头，将该压头压入基材。测定该压入时的载荷[n]，将测定的载荷[n]除以该压头的压入面的面积[m²]，从而算出压缩强度[pa]。

(升温速度)

使用市售的差热热重分析(tg-dta)评价升温速度。计测从对蓄热部件开始添加反应介质(水蒸气)的时刻起到从蓄热部件流出的气体达到峰值温度为止的时间。

(基材的耐热冲击性评价)

基材的耐热冲击性评价通过以下方法进行。首先，使用煤气喷灯以600℃/min对基材进行急速加热。然后，将基材在大气中静置，自然冷却。在反复进行上述的利用煤气喷灯的急速加热、自然冷却后，确认评价对象的基材的状态。基材的耐热冲击性评价中，测定直至基材产生破损为止的次数。

(蓄热材料的耐剥离性评价)

通过对蓄热部件添加反应介质(水蒸气)而使蓄热部件升温，然后冷却，确认反复进行升温、冷却时的蓄热材料的状态。蓄热材料的耐剥离性评价中，测定直至蓄热材料剥离为止的次数。将各评价的基准示于表2。表2的基准中，“a”的评价为最优，其次，“b”的评价为优异。然后，”c”的评价为最差。

表2

(实施例2)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为60mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的6倍的方式进行压缩。进而，对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量为65质量份的量。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。实施例2中的基材的空隙率为46％。

(实施例3)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为50mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的5倍的方式进行压缩。进而，对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量为40质量份的量。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。实施例3中的基材的空隙率为53％。

(实施例4)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为40mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的4倍的方式进行压缩。进而，对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量为27质量份的量。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。实施例4中的基材的空隙率为61％。

(实施例5)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为30mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的3倍的方式进行压缩。进而，对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量成为16质量份的量。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。实施例5中的基材的空隙率为72％。

(实施例6)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为20mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的2倍的方式进行压缩。进而，对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量成为6质量份的量。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。实施例6中的基材的空隙率为84％。

(实施例7)

在基材的制作中，首先，将sic粉末分散在酯中，用搅拌机搅拌混合异氰酸酯而成的sic浆料，在sic浆料中导入气泡。然后，准备形成第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为10mm的板状的模具。将导入有气泡的sic浆料流入模具中，然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而将sic成形为三维网眼状。然后，将得到的sic成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的sic成形体。然后，将得到的sic成形体配置成轴向的端面铅直向上，在氩气气氛中、在2100℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由sic烧结体构成的基材。对于实施例7中的基材，骨架的sic的含有比率为99.6％，三维网眼状结构的空隙率为94％。

(实施例8)

然后，准备第一端面及第二端面的外径为直径100mm且轴向的厚度为900mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用依据jisk6400-1(软质发泡材料-物理特性的求法)求出的泡孔数为8(个/25mm)的聚氨酯发泡体。并且，将该聚氨酯发泡体浸渍于此前制作的sic浆料中，除去多余的sic浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的前述骨架的密度达到前述骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的前述骨架的密度的9倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有sic层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的sic成形体。

然后，将得到的sic成形体配置成轴向的端面铅直向上，在该sic成形体的上表面载置金属si。对于金属si的量，在将sic成形体的质量设为100质量份时，设为使金属si的质量为100质量份的量。然后，将载置有金属si的sic成形体在氩气气氛中、在1500℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由si-sic烧结体构成的基材。

得到的基材是第一端面及第二端面的外径为100mm且轴向的长度为100mm的圆柱状。此外，得到的基材具有由来自于聚氨酯发泡体的骨架构成的三维网眼状结构。实施例8中的基材的骨架的气孔率为32％。

(实施例9)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的外径为直径100mm且轴向的厚度为400mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的4倍的方式进行压缩。除了上述以外，通过与实施例8同样的方法制作蓄热部件。实施例9中的基材的空隙率为61％。

(实施例10)

在基材的制作中，准备形成第一端面及第二端面的外径为直径100mm且轴向的厚度为100mm的圆柱状的模具，除此以外通过与实施例7同样的方法制作蓄热部件。实施例10中的基材的空隙率为94％。

(实施例11)

将平均粒径10μm的sic粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的sic浆料。将实施例8中得到的基材浸渍于该sic浆料中，除去多余的sic浆料。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而使sic微粒附着在基材的骨架表面上，得到形成有突起的基材。然后，将得到的基材在100℃干燥，配置成其任一侧端面铅直向上，在氩气气氛中、在1500℃烧成2小时。通过这样操作，制作具有使sic微粒附着在骨架表面并烧结而成的突起且具有三维网眼状结构的由si-sic烧结体构成的基材。在基材的骨架表面以100个/10000μm²的密度形成由sic微粒构成的突起。此外，骨架表面的突起的平均高度为10μm。将结果示于表3。

(实施例12)

将实施例8中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，进行si-sic骨架的表面处理。

(实施例13)

将实施例11中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，在骨架的表层形成由与作为基材成分的si-sic不同的sio2构成的表层。

(实施例14)

将平均粒径10μm的金属si粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的sic浆料。将实施例9中得到的基材浸渍于该sic浆料中，除去多余的sic浆料。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而使sic微粒附着在基材的骨架表面上，得到形成有突起的基材。然后，将得到的基材在100℃干燥，配置成其任一侧端面铅直向上，在氩气气氛中、在1500℃烧成2小时。通过这样操作，制作具有使sic微粒附着在骨架表面并烧结而成的突起且具有三维网眼状结构的由si-sic烧结体构成的基材。在基材的骨架表面以100个/10000μm²的密度形成由sic微粒构成的突起。此外，骨架表面的突起的平均高度为10μm。

(实施例15)

将实施例9中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，进行si-sic骨架的表面处理。

(实施例16)

将实施例14中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，在骨架的表层形成由与作为基材成分的si-sic不同的sio2构成的表层。

(实施例17)

将平均粒径10μm的si-sic粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的sic浆料。将实施例10中得到的基材浸渍在该sic浆料中，除去多余的sic浆料。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使sic浆料固化，从而使sic微粒附着在基材的骨架表面上，得到形成有突起的基材。然后，将得到的基材在100℃干燥，配置成其任一侧端面铅直向上，在氩气气氛中、在1500℃烧成2小时。通过这样操作，制作具有使sic微粒附着在骨架表面并烧结而成的突起且具有三维网眼状结构的由si-sic烧结体构成的基材。在基材的骨架表面以100个/10000μm²的密度形成由sic微粒构成的突起。此外，骨架表面的突起的平均高度为10μm。

(实施例18)

将实施例10中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，进行si-sic骨架的表面处理。

(实施例19)

将实施例17中得到的基材在大气气氛中、在800℃烧成2小时，在骨架的表层形成由与作为基材成分的si-sic不同的sio2构成的表层。

(实施例20)

使用市售的碳酸钙粉末(和光纯药工业公司制)作为蓄热材料，使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级以使平均粒径为7nm，除此以外，通过与实施例9同样的方法制作蓄热部件。将结果示于表4。

(实施例21～23)

使用市售的碳酸钙粉末(和光纯药工业公司制)作为蓄热材料，使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级而适当变更平均粒径，除此以外，通过与实施例9或20同样的方法制作蓄热部件。

(实施例24)

使用市售的氢氧化镁粉末(和光纯药工业公司制)作为蓄热材料，使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级以使平均粒径为1μm，除此以外，通过与实施例10同样的方法制作蓄热部件。

(实施例25～27)

适当变更使用市售的试剂作为蓄热材料，使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级而适当变更平均粒径，除此以外，通过与实施例24同样的方法制作蓄热部件。

(实施例28)

使用市售的沸石粉末(东曹公司制)作为蓄热材料，使用罐式球磨机及筛将该粉末粉碎、分级以使平均粒径为3μm，除此以外，通过与实施例24同样的方法制作蓄热部件。

(比较例1)

在基材的制作中，首先将al2o3粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的al2o3浆料。然后，准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为90mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用泡孔数为50(个/25mm)的聚氨酯发泡体。然后，将该聚氨酯发泡体浸渍在此前制作的al2o3浆料中，除去多余的al2o3浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的9倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使al2o3浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有al2o3层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的al2o3成形体。

然后，将得到的al2o3成形体配置成轴向的端面铅直向上，在大气气氛中、在1600℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由al2o3烧结体构成的基材。

所得到的基材是第一端面及第二端面的尺寸为150mm×长度150m且轴向的厚度为10mm的板状。此外，所得到的基材具有由来自于聚氨酯发泡体的骨架构成的三维网眼状结构。除了变更该基材的制作方法以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。将结果示于表5。

(比较例2)

在基材的制作中，如下所示制作蓄热部件。准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为150mm的聚氨酯发泡体。此外，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的15倍的方式进行压缩。除了上述以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。比较例2中的基材的空隙率为25％。

(比较例3)

比较例3中，在将sic成形体的质量设为100质量份时，将在sic成形体的上表面载置的金属si的量设为25质量份而制作基材，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。比较例3中的基材的骨架的气孔率为18％。

(比较例4)

在基材的制作中，首先将al2o3粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的al2o3浆料。然后，准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为40mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用泡孔数为50(个/25mm)的聚氨酯发泡体。然后，将该聚氨酯发泡体浸渍于此前制作的al2o3浆料中，除去多余的al2o3浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的4倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使al2o3浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有al2o3层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的al2o3成形体。

然后，将得到的al2o3成形体配置成轴向的端面铅直向上，在大气气氛中、在1600℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由al2o3烧结体构成的基材。

所得到的基材是第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为10mm的板状。此外，所得到的基材具有由来自于聚氨酯发泡体的骨架构成的三维网眼状结构。除了变更该基材的制作方法以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。比较例4中制作的基材的三维网眼状结构的空隙率为61％。

(比较例5)

准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为10mm的聚氨酯发泡体。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的1倍的方式进行成形，除此以外，通过与比较例4同样的方法制作蓄热部件。比较例5中制作的基材的三维网眼状结构的空隙率为94％。

(比较例6)

在基材的制作中，在将sic成形体的质量设为100质量份时，将在sic成形体的上表面载置的金属si的量变更为40质量份，除此以外，通过与比较例2同样的方法制作蓄热部件。

(比较例7)

在基材的制作中，在将sic成形体的质量设为100质量份时，将在sic成形体的上表面载置的金属si的量变更为6质量份，除此以外，通过与比较例2同样的方法制作蓄热部件。

(比较例8)

在基材的制作中，首先，将莫来石(3al2o3·2sio2)粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的莫来石浆料。然后，准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为90mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用泡孔数为50(个/25mm)的聚氨酯发泡体。然后，将该聚氨酯发泡体浸渍于此前制作的莫来石浆料中，除去多余的莫来石浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的9倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使莫来石浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有莫来石层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的莫来石成形体。然后，将得到的莫来石成形体配置成轴向的端面铅直向上，在大气气氛中、在1500℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由莫来石烧结体构成的基材。除了变更该基材的制作方法以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。

(比较例9)

在基材的制作中，首先，将堇青石(2mgo·2al2o3·5sio2)粉末分散在酯中，制作混合异氰酸酯而成的堇青石浆料。然后，准备第一端面及第二端面的尺寸为宽度150mm×长度150mm且轴向的厚度为90mm的聚氨酯发泡体。作为聚氨酯发泡体，使用泡孔数为50(个/25mm)的聚氨酯发泡体。然后，将该聚氨酯发泡体浸渍于此前制作的堇青石浆料中，除去多余的堇青石浆料。然后，按照骨架的密度高的截面(与轴向平行的截面)中的骨架的密度达到骨架的密度低的截面(与轴向正交的截面)中的骨架的密度的9倍的方式进行压缩。然后，通过异氰酸酯的凝胶化而使堇青石浆料固化，从而得到在聚氨酯发泡体的骨架表面上形成有堇青石层的成形体。然后，将得到的成形体在100℃干燥，得到三维网眼状结构的堇青石成形体。然后，将得到的堇青石成形体配置成轴向的端面铅直向上，在大气气氛中、在1350℃烧成2小时，制作具有三维网眼状结构且由堇青石烧结体构成的基材。除了变更该基材的制作方法以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。

(比较例10)

比较例10中，在基材的制作中，使用具有三维网眼状结构且前述三维网眼状结构的空隙率为61％的ni合金。除了变更该基材的制作方法以外，通过与实施例1同样的方法制作蓄热部件。

对于实施例2～28及比较例1～10，通过上述方法进行基材的“强度”、“升温速度”、“耐热冲击性”、及“耐剥离性”的评价。将结果示于表1、表3～表5。

表3

表4

表5

(评价结果)

实施例1～28中，在“强度”、“升温速度”、“耐热冲击性”、及“耐剥离性”的评价中，全部能够得到“a”或“b”的评价。另一方面，关于比较例1～10，在“强度”、“升温速度”或“耐热冲击性”任一评价中，均为在3阶段的评价中评价最差的“c”。

产业上的可利用性

本发明的蓄热部件可以用于回收、储藏热量并对回收、储藏的热量进行再利用。例如，可以用于汽车等的引擎起动时对废气处理催化剂的辅助加热。此外，可以用于汽车的车厢(室内)的供暖。