蜂窝结构体的制作方法

本发明涉及蜂窝结构体。更详细地，涉及2个以上的孔格结构被边界壁隔开的蜂窝结构体中，能够缓和在边界壁的附近产生的应力集中，并能够抑制机械强度下降的蜂窝结构体。

背景技术：

以往，为了对从汽车等的引擎排出的废气中所含的hc、co、nox等有害物质进行净化处理，使用在蜂窝结构体上担载了催化剂的催化剂载体。此外，蜂窝结构体通过对由多孔质的隔壁划分形成的孔格的开口部实施封孔，还可以作为废气净化用的过滤器来使用。

蜂窝结构体是具有隔壁的柱状结构体，所述隔壁划分形成作为废气流路的多个孔格。这样的蜂窝结构体在与孔格的延伸方向正交的面中，具有多个孔格以预定周期有序排列的孔格结构。以往，在1个蜂窝结构体中，所述面内的孔格结构为1种，但近年来，以提高废气净化效率等为目的，提出了在所述面内具有2种以上的孔格结构的蜂窝结构体。例如，提出了一种蜂窝结构体，其通过在与孔格的延伸方向正交的面中使中央部分和外周部分的孔格密度、孔格形状不同，从而在所述面内具有2种以上的孔格结构(例如，参考专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-177794号公报

专利文献2：日本特开2008-018370号公报

专利文献3：日本特开2000-097019号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

专利文献1～3中，作为具有2种以上孔格结构的蜂窝结构体，例如，公开了在与孔格的延伸方向正交的面内以中央部分的孔格密度高、外周部分的孔格密度低的方式构成的蜂窝结构体等。这样，以往提出了在蜂窝结构体的中央部分与外周部分具有孔格密度不同的2个以上孔格结构的蜂窝结构体。

对于如上所述的具有2个以上的不同孔格结构的蜂窝结构体，可考虑例如在各孔格结构的边界部分配设多孔质的边界壁。但是，在孔格结构的边界部分配设了边界壁的蜂窝结构体，在孔格结构转变的边界壁附近易于发生应力集中，存在易于在边界壁产生破损这样的问题。此外，具有如上所述的边界壁的蜂窝结构体，在通过将含有陶瓷原料的坯土挤出成形来制作蜂窝成形体时，存在在蜂窝成形体的边界壁附近易于发生孔格变形的问题。其结果是，通过烧成这样的蜂窝成形体而得到的蜂窝结构体还存在如下问题：在使用时等，易于以变形的孔格作为起点而产生裂纹，其机械强度下降。

本发明是鉴于这样的现有技术中存在的问题点而完成的。本发明提供一种在2个以上的孔格结构被边界壁隔开的蜂窝结构体中，能够缓和在边界壁附近产生的应力集中，并能够抑制机械强度下降的蜂窝结构体。

用于解决课题的方法

本发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究，结果发现，外周壁的厚度对于在边界壁附近的应力集中、成形时的孔格变形会带来极大的影响。而且发现，通过使边界壁的厚度比外周壁的厚度厚，能够极其有效地抑制在边界壁附近的应力集中、成形时的孔格变形，以至完成了本发明。根据本发明，提供如下所示的蜂窝结构体。

[1]一种蜂窝结构体，其具有柱状的蜂窝结构部，

所述蜂窝结构部具有多孔质的隔壁、以及以围绕所述隔壁的外周的方式配设的外周壁，所述隔壁划分形成从流入端面延伸至流出端面并成为流体流路的多个孔格，

所述孔格中，将周围全部由所述隔壁划分的孔格作为完整孔格，

所述蜂窝结构部具有在所述蜂窝结构部的最外周形成的包含所述完整孔格的最外周孔格结构、在与所述最外周孔格结构相比靠内侧的中央部分形成的由多个所述孔格所构成的中央孔格结构、以及在所述最外周孔格结构与所述中央孔格结构的边界部分配设的边界壁，

所述最外周孔格结构与所述中央孔格结构为不同的结构，并且，

所述边界壁的厚度比所述外周壁的厚度厚。

[2]如所述[1]中记载的蜂窝结构体，其中，所述边界壁的厚度为所述外周壁的厚度的150％以上的厚度。

[3]如所述[2]中记载的蜂窝结构体，其中，所述边界壁的厚度为所述外周壁的厚度的150～300％的厚度。

[4]如所述[1]～[3]中任一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述中央孔格结构的孔格密度比所述最外周孔格结构的孔格密度大。

[5]如所述[1]～[4]中任一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述中央孔格结构中的所述孔格的重复单元的排列方向相对于所述最外周孔格结构中的所述孔格的重复单元的排列方向倾斜10°以上且小于50°。

[6]如所述[1]～[5]中任一项中记载的蜂窝结构体，其中，所述中央孔格结构由孔格密度不同的2个以上的孔格结构构成，在所述孔格密度不同的2个以上的孔格结构的边界部分具有中央边界壁。

发明效果

本发明的蜂窝结构体能够获得如下的效果：在2个以上的孔格结构被边界壁隔开的蜂窝结构体中，能够缓和在边界壁的附近产生的应力集中，且能够抑制机械强度下降。此外，本发明的蜂窝结构体在其制造中，不易发生边界壁附近的孔格变形，因此机械强度优异。例如，如果边界壁附近的孔格发生变形，则容易以变形的孔格为起点而产生裂纹，本发明的蜂窝结构体能够有效地防止这样的裂纹产生。

附图说明

图1是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。

图2是示意性地显示图1所示的蜂窝结构体的流入端面的平面图。

图3是示意性地显示图2的x-x’截面的截面图。

图4是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的另一个实施方式的流入端面的平面图。

图5是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的又一个实施方式的流入端面的平面图。

符号说明

1：隔壁，2：孔格，2a：孔格(中央孔格结构的孔格)，2b：孔格(最外周孔格结构的孔格)，2x：完整孔格，3：外周壁，4：蜂窝结构部，8：边界壁，9：中央边界壁，11：流入端面，12：流出端面，15：中央孔格结构，15a：第一中央孔格结构，15b：第二中央孔格结构，16：最外周孔格结构，100、200、300：蜂窝结构体。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不限于以下的实施方式。因此，应当理解在不脱离本发明宗旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，能对以下的实施方式加以适当变更、改良等。

(1)蜂窝结构体：

图1～图3所示，本发明的蜂窝结构体的一个实施方式是蜂窝结构体100，其具备柱状的蜂窝结构部4，该蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1以及以围绕该隔壁1的外周的方式配设的外周壁3。蜂窝结构部4的隔壁1划分形成从流入端面11延伸至流出端面12并成为流体流路的多个孔格2。本实施方式的蜂窝结构体100所具有的特征在于，蜂窝结构部4以如下方式构成。蜂窝结构部4具有中央孔格结构15、最外周孔格结构16以及在最外周孔格结构16和中央孔格结构15的边界部分配设的边界壁8。而且，中央孔格结构15与最外周孔格结构16是不同的结构。这里，中央孔格结构15是在与蜂窝结构部4的孔格2的延伸方向正交的面中，在蜂窝结构部4的中央部分形成的由多个孔格2a构成的结构。最外周孔格结构16是在所述面中，在蜂窝结构部4的最外周形成的由包括完整孔格2x的多个孔格2b构成的结构。包括完整孔格2x的多个孔格2b是指在与中央孔格结构15相比靠外侧的外周部分形成的多个孔格2b。并且，本实施方式的蜂窝结构体100构成为，在最外周孔格结构16与中央孔格结构15的边界部分配设的边界壁8的厚度比外周壁3的厚度厚。

本实施方式的蜂窝结构体100能够实现如下的效果：在2个以上的孔格结构由边界壁8隔开的蜂窝结构体100中，能够缓和在边界壁8的附近产生的应力集中，并能够抑制机械强度下降。此外，本实施方式的蜂窝结构体100在其制造中，不易发生边界壁8附近的孔格2的变形，因此机械强度优异。例如，如果边界壁8附近的孔格2发生变形，则容易以变形的孔格2为起点而产生裂纹，本实施方式的蜂窝结构体100能够有效地防止这样的裂纹产生。

这里，图1是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的一个实施方式的立体图。图2是示意性地显示图1所示的蜂窝结构体的流入端面的平面图。图3是示意性地显示图2的x-x’截面的截面图。

本发明中，最外周孔格结构16是在蜂窝结构部4的最外周形成的包括完整孔格2x的孔格结构。以下，将孔格2的全部周围被隔壁1划分而成的孔格2有时称为“完整孔格”。另一方面，将孔格2的全部周围没有被隔壁1划分，而是孔格2的一部分被外周壁3划分而成的孔格2有时称为“不完整孔格”。此外，将孔格2的一部分被边界壁8划分而成的孔格2也有时称为“不完整孔格”。蜂窝结构部4中形成的孔格2可以如上如上所述分类为“完整孔格”和“不完整孔格”。

本发明中，“孔格结构”是指在与孔格2的延伸方向正交的面中，被隔壁1划分而成的1个孔格2或多个孔格2的组合构成1个重复单元，由这样的重复单元的集合形成的结构。例如，在相同孔格形状的孔格在所述面中有序排列的情况下，相同孔格形状的孔格所存在的范围将成为1个孔格结构。此外，即使是不同的孔格形状的孔格，在多个孔格的组合构成1个重复单元的情况下，这样的重复单元所存在的范围也将成为1个孔格结构。

本发明中，2个孔格结构为“不同的结构”是指，在对2个孔格结构进行比较时，隔壁厚度、孔格密度、孔格形状中的任一项不同。这里，“隔壁厚度不同”是指，在对2个孔格结构的隔壁厚度进行比较时，相差25μm以上。此外，“孔格密度不同”是指，在对2个孔格结构的孔格密度进行比较时，相差7个/cm²以上。

本发明中，“中央孔格结构15”由1个以上的孔格结构构成。另一方面，“最外周孔格结构16”是指位于与中央孔格结构15相比的外侧，在蜂窝结构部4的最外周部分形成的孔格结构。而且，“最外周孔格结构16”通常由1种孔格结构构成。因此，对于“中央孔格结构15”，在与最外周孔格结构16相比的内侧仅存在1个孔格结构时，这样的1个孔格结构成为中央孔格结构15。此外，在与最外周孔格结构16相比的内侧存在2个以上的孔格结构时，2个以上的孔格结构分别构成中央孔格结构15。需说明的是，构成最外周孔格结构16的孔格结构中，最外周的不完整孔格不包含于构成重复单元的孔格中。此外，构成中央孔格结构15的孔格结构中，孔格2的一部分由边界壁8所划分的不完整孔格也不包括在构成重复单元的孔格中。

图1～图3所示的蜂窝结构体100中，对于在与中央孔格结构15相比的外侧形成的孔格2b，以其形状、孔格密度、孔格间距成为相同的方式构成。因此，图1～图3所示的蜂窝结构体100的蜂窝结构部4由中央孔格结构15和最外周孔格结构16这2种孔格结构构成。需说明的是，中央孔格结构15具有多个孔格结构时的例子，在后叙述。

“外周壁3的厚度”可以通过用拍摄装置对蜂窝结构部4的流入端面11或流出端面12进行拍摄，对拍摄得到的图像进行图像解析来求出。具体而言，首先，利用拍摄装置对蜂窝结构体100的蜂窝结构部4的流入端面11或流出端面12进行拍摄。接着，在拍摄得到的图像中，求出蜂窝结构部4的重心o1。蜂窝结构部4的重心o1可以作为蜂窝结构部4的流入端面11或流出端面12的重心来求出。接着，确定蜂窝结构部4的最外周的完整孔格2x中最接近蜂窝结构部4的重心o1的完整孔格2x。接着，求出所确定的完整孔格2x的重心o2的位置。接着，用直线连接蜂窝结构部4的重心o1和所确定的完整孔格2x的重心o2，测定其延长线上的外周壁3的厚度。这里，将连接蜂窝结构部4的重心o1与所确定的完整孔格2x的重心o2的直线称为“直线o1-o2”。接着，以蜂窝结构部4的重心o1为中心，使“直线o1-o2”以45°的间隔顺时针移动，分别测定移动后的“直线o1-o2”的延长线上的外周壁3的厚度。即，“直线o1-o2”移动45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°，在这7处测定外周壁3的厚度。将如此测定的8处外周壁3的厚度的平均值作为“外周壁3的厚度”。拍摄图像的图像解析可以使用例如尼康公司制的商品名“nexiv、vmr-1515”的图像处理软件。

对于“边界壁8的厚度”，也可以通过用拍摄装置对蜂窝结构部4的流入端面11或流出端面12进行拍摄，并对拍摄的图像进行图像解析来求出。具体而言，首先，通过拍摄装置拍摄蜂窝结构体100的蜂窝结构部4的流入端面11或流出端面12。接着，在拍摄得到的图像中，求出蜂窝结构部4的重心o1。接着，确定蜂窝结构部4的最外周的完整孔格2x中最接近蜂窝结构部4的重心o1的完整孔格2x。接着，求出所确定的完整孔格2x的重心o2的位置。接着，用直线连接蜂窝结构部4的重心o1和确定出的完整孔格2x的重心o2，测定该直线上的边界壁8的厚度。接着，以蜂窝结构部4的重心o1为中心，使“直线o1-o2”以45°的间隔顺时针移动，分别测定移动后的直线上的边界壁8的厚度。将如此测定的8处边界壁8的厚度的平均值作为“边界壁8的厚度”。拍摄图像的图像解析可以采用与在测定外周壁3的厚度时使用的图像处理软件同样的图像处理软件。

本实施方式的蜂窝结构体100中，边界壁8的厚度需要比外周壁3的厚度厚。例如，边界壁8与外周壁3为相同厚度时，难以缓和在边界壁8附近产生的应力集中。本实施方式的蜂窝结构体100中，边界壁8的厚度优选为外周壁3的厚度的150％以上的厚度。通过这样构成，能够有效地抑制蜂窝结构体100的机械强度下降。此外，边界壁8的厚度更优选为外周壁3的厚度的150～300％的厚度，特别优选为外周壁3的厚度的200～250％的厚度。

在与孔格的延伸方向正交的面中，各孔格的形状没有特别限制。例如，作为构成中央孔格结构和最外周孔格结构的孔格的形状，可以列举三角形、四边形、六边形、八边形等多边形。此外，就构成中央孔格结构和最外周孔格结构的孔格而言，在各自的孔格结构内中，某一孔格与其他孔格的形状也可以不同。

本实施方式的蜂窝结构体中，优选中央孔格结构的孔格密度比最外周孔格结构的孔格密度大。这样构成的蜂窝结构体，在与孔格的延伸方向正交的面中，能够使废气容易流入外周的孔格，能够使蜂窝结构体与废气效率良好地接触并进行净化，就这点而言是优选的。

中央孔格结构中的孔格密度优选为40～155个/cm²，更优选为60～140个/cm²，特别优选为75～110个/cm²。如果中央孔格结构中的孔格密度小于40个/cm²，则有时无法确保蜂窝结构体的强度，难以使废气流入外周。此外，如果中央孔格结构中的孔格密度超过155个/cm²，则有时蜂窝结构体的压力损失增大，在担载催化剂时，会因所担载的催化剂而发生孔格的堵塞。

最外周孔格结构中的孔格密度优选为15～95个/cm²，更优选为30～80个/cm²，特别优选为40～65个/cm²。如果最外周孔格结构中的孔格密度小于15个/cm²，则蜂窝结构体的强度有时不足。此外，如果最外周孔格结构中的孔格密度超过95个/cm²，则有时蜂窝结构体的压力损失增大，在担载催化剂时，会因所担载的催化剂而发生孔格的堵塞。

中央孔格结构中的隔壁的厚度优选为0.05～0.21mm，更优选为0.05～0.16mm，特别优选为0.05～0.12mm。如果中央孔格结构中的隔壁的厚度过薄，则无法确保蜂窝结构体的强度，难以使废气流入外周，就这点而言不优选。如果中央孔格结构中的隔壁的厚度过厚，则蜂窝结构体的压力损失增大，在担载催化剂时，会因所担载的催化剂而发生孔格的堵塞，就这点而言不优选。

最外周孔格结构中的隔壁的厚度优选为0.07～0.23mm，更优选为0.07～0.18mm，特别优选为0.07～0.15mm。如果最外周孔格结构中的隔壁的厚度过薄，则无法确保蜂窝结构体的强度，难以使废气流入外周，就这点而言不优选。如果最外周孔格结构中的隔壁的厚度过厚，则蜂窝结构体的压力损失增大，在担载催化剂时，会因所担载的催化剂而发生孔格的堵塞，就这点而言不优选。

外周壁的厚度优选为0.2～1.0mm，更优选为0.3～0.8mm，特别优选为0.4～0.6mm。如果外周壁的厚度过薄，则蜂窝结构体整体的机械强度会下降，就这点而言不优选。如果外周壁的厚度过厚，则蜂窝结构体的孔格的开口面积减少，压力损失有时会增大，就这点而言不优选。

蜂窝结构部的隔壁的气孔率优选为10～55％，更优选为20～45％，特别优选为25～35％。如果隔壁的气孔率小于10％，则在将蜂窝结构体用作过滤器时，压力损失有时会增大。如果隔壁的气孔率超过55％，则蜂窝结构体100的强度变得不充分，将蜂窝结构体收纳于在废气净化装置中使用的罐体内时，难以以充分的把持力来保持蜂窝结构体。隔壁的气孔率是用水银孔度计(mercuryporosimeter)测量的值。作为水银孔度计，可以列举例如micromeritics公司制造的autopore9500(商品名)。

从强度、耐热性、耐久性等角度考虑，隔壁的材料的主要成分优选为氧化物或非氧化物的各种陶瓷、金属等。具体而言，作为陶瓷，优选包含如下材料，所述材料含有例如选自由堇青石、莫来石、氧化铝、尖晶石、碳化硅、氮化硅和钛酸铝构成的材料组中的至少1种。作为金属，可以考虑fe-cr-al系金属和金属硅等。优选以从这些材料中选择的1种或2种以上作为主要成分。从高强度、高耐热性等角度考虑，特别优选以选自由氧化铝、莫来石、钛酸铝、堇青石、碳化硅和氮化硅构成的材料组中的1种或2种以上作为主要成分。此外，从高热传导率、高耐热性等角度考虑，特别合适的是碳化硅或硅-碳化硅复合材料。这里，“主要成分”是指在其成分中存在50质量％以上的成分，优选为存在70质量％以上的成分，更优选为存在80质量％以上的成分。

从强度、耐热性、耐久性等角度考虑，边界壁的材料的主要成分优选为氧化物或非氧化物的各种陶瓷、金属等。需说明的是，边界壁的材料优选为与隔壁的材料相同的材料。

从强度、耐热性、耐久性等角度考虑，外周壁的材料的主要成分优选为氧化物或非氧化物的各种陶瓷、金属等。需说明的是，外周壁的材料优选为与隔壁的材料相同的材料。本实施方式的蜂窝结构体特别优选为隔壁、边界壁和外周壁通过一次的挤出成形而形成的一体成形品。

蜂窝结构体的整体形状没有特别限制。对于本实施方式的蜂窝结构体的整体形状，流入端面和流出端面的形状优选为圆形或椭圆形，特别优选为圆形。此外，蜂窝结构体大小没有特别限定，从流入端面至流出端面为止的长度优选为50～254mm。此外，蜂窝结构体的整体形状为圆柱状时，各端面的直径优选为50～254mm。

本实施方式的蜂窝结构体可以适合地用作内燃机的废气净化用部件。例如，可以适合地用作用于担载废气净化用的催化剂的催化剂载体。本实施方式的蜂窝结构体还可以在蜂窝结构部的隔壁的表面和隔壁的细孔中的至少一方担载废气净化用的催化剂。

此外，本实施方式的蜂窝结构体还可以进一步具有封孔部，该封孔部配设在由隔壁划分形成的孔格的任一个端部。即，封孔部配设在孔格的流入端面侧或流出端面侧的开口部，对孔格的任一个端部进行封孔，这样的蜂窝结构体可以用作除去废气中的粒子状物质的过滤器。

接着，边参照图4边对本发明的蜂窝结构体的另一个实施方式进行说明。图4是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的另一个实施方式的流入端面的平面图。如图4所示，本实施方式的蜂窝结构体200具有柱状的蜂窝结构部4，蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1和以围绕隔壁1的外周的方式配设的外周壁3。蜂窝结构部4在与孔格2的延伸方向正交的面中具有中央孔格结构15、最外周孔格结构16和边界壁8。此外，中央孔格结构15与最外周孔格结构16是不同的结构。而且，与图1～图3所示的蜂窝结构体100同样地，构成为边界壁8的厚度比外周壁3的厚度厚。

图4所示的蜂窝结构体200中，中央孔格结构15中的孔格2a的重复单元的排列方向相对于最外周孔格结构16中的孔格2b的重复单元的排列方向处于倾斜的状态。即，最外周孔格结构16中的孔格2b的重复单元在图4的纸面横向上排列，而另一方面，中央孔格结构15中的孔格2a的重复单元在相对于图4的纸面横向倾斜的方向上排列。例如，图4所示的蜂窝结构体200，也可以说是在图1～图3所示的蜂窝结构体100中，将中央孔格结构15按照以其重心为中心在顺时针方向上旋转45°左右的状态配设得到的。通过这样构成，能够抑制应力集中于特定部位，发挥确保强度的效果。

图4所示的蜂窝结构体200中，对于最外周孔格结构16中的孔格2b的重复单元的排列方向与中央孔格结构15中的孔格2a的重复单元的排列方向所形成的角度的大小没有特别限制。但是，中央孔格结构15中的孔格2a的重复单元的排列方向相对于最外周孔格结构16中的孔格2b的重复单元的排列方向倾斜时，优选倾斜10°以上且小于50°。通过使孔格2a、2b的重复单元的排列方向在如上所述的角度范围内倾斜，能够有效地实现上述的效果。

接着，边参照图5边对本发明的蜂窝结构体的又一个实施方式进行说明。图5是示意性地显示本发明的蜂窝结构体的又一个实施方式的流入端面的平面图。本实施方式的蜂窝结构体中，在与最外周孔格结构相比的内侧存在的中央孔格结构是由2个以上的孔格结构构成的。即，如图5所示，本实施方式的蜂窝结构体300具有柱状的蜂窝结构部4，蜂窝结构部4具有多孔质的隔壁1以及以围绕隔壁1的外周的方式配设的外周壁3。蜂窝结构部4在与孔格2的延伸方向正交的面中具有中央孔格结构15、最外周孔格结构16和边界壁8。此外，中央孔格结构15与最外周孔格结构16是不同的结构。而且，与图1～图3所示的蜂窝结构体100同样地，构成为边界壁8的厚度比外周壁3的厚度厚。

在图5所示的蜂窝结构体300中，中央孔格结构15由2个孔格结构构成。即，蜂窝结构体300中，中央孔格结构15具有在蜂窝结构部4的更靠内侧存在的第一中央孔格结构15a和以围绕该第一中央孔格结构15a的方式存在的第二中央孔格结构15b。而且，在第一中央孔格结构15a与第二中央孔格结构15b的边界部分，具有划分该边界的中央边界壁9。这里，“中央边界壁9”是指双重配置的2个中央孔格结构15中，存在于其边界部分的边界壁。

本实施方式的蜂窝结构体300中，中央边界壁9的厚度没有特别限制。例如，中央边界壁9的厚度可以比外周壁3的厚度厚，也可以为与外周壁3的厚度相同的厚度。但是，本实施方式的蜂窝结构体300中，优选中央边界壁9的厚度比外周壁3的厚度厚。此外，中央边界壁9的厚度更优选为外周壁3的厚度的150～300％的厚度，特别优选为外周壁3的厚度的200～250％的厚度。中央边界壁9的厚度可以通过与测定在最外周孔格结构16与中央孔格结构15的边界部分配设的边界壁8的厚度的方法同样的方法来测定。

如上文中说明的那样，图5所示的蜂窝结构体300中，中央孔格结构15由2个孔格结构构成。在这样中央孔格结构15由2个孔格结构构成的情况下，优选具有划分其边界的中央边界壁9。但是，第一中央孔格结构15a与第二中央孔格结构15b的边界部分也可以不具有中央边界壁9，而由连续或不连续的隔壁1来构成。

(2)蜂窝结构体的制造方法：

接着，对制造本发明的蜂窝结构体的方法进行说明。

首先，制作用于制作蜂窝结构部的可塑性坯土。可以通过在作为原料粉末而从上述的隔壁的合适的材料组中选择的材料中适当添加粘合剂等添加剂和水来制作用于制作蜂窝结构部的坯土。

接着，通过对所制作的坯土进行挤出成形，从而得到柱状的蜂窝成形体，该蜂窝成形体具有划分形成多个孔格的隔壁以及在最外周配设的外周壁。挤出成形时，作为挤出成形用的金属模具，可以使用在坯土的挤出面形成具有所要成形的蜂窝成形体的反转形状的狭缝的模具。特别是，在制造本发明的蜂窝结构体时，作为挤出成形用的金属模具，优选使用以所要挤出成形的蜂窝成形体在中央部分和外周部分的孔格结构不同的方式形成有狭缝的模具。而且，优选为在所使用的金属模具中的孔格结构不同的中央部分与外周部分的边界处形成有环状狭缝的模具。通过这样的环状狭缝，能够成形将最外周孔格结构与中央孔格结构隔开的边界壁。

对所得到的蜂窝成形体还可以例如利用微波和热风进行干燥。此外，可以通过利用与蜂窝成形体的制造中所用的材料相同的材料来对孔格的开口部进行封孔，从而配设封孔部。

接着，通过将所得到的蜂窝成形体烧成，得到蜂窝结构体。烧成温度和烧成气氛根据原料的不同而不同，本领域技术人员可以选择对于所选择的材料最佳的烧成温度和烧成气氛。需说明的是，本发明的蜂窝结构体的制造方法，不限于上述所说明的方法。

实施例

(实施例1)

在堇青石化原料100质量份中分别添加分散介质35质量份、有机粘合剂6质量份、分散剂0.5质量份，进行混合、混炼，调制坯土。作为堇青石化原料，使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石和二氧化硅。作为分散介质，使用水，作为造孔材，使用平均粒径1～10μm的焦炭，作为有机粘合剂使用羟丙基甲基纤维素，作为分散剂，使用乙二醇。

接着，使用蜂窝成形体制作用的金属模具将坯土进行挤出成形，得到整体形状为圆柱形的蜂窝成形体。挤出成形时，作为挤出成形用的金属模具，使用以所要进行挤出成形的蜂窝成形体在中央部分和外周部分的孔格结构不同的方式形成有狭缝的模具。此外，该金属模具中，在孔格结构不同的中央部分与外周部分的边界处形成有环状狭缝。

接着，使用微波干燥机对蜂窝成形体进行干燥，进而用热风干燥机使其完全干燥后，切断蜂窝成形体的两端面，调整至预定尺寸。

接着，将干燥后的蜂窝成形体进行脱脂、烧成，制造实施例1的蜂窝结构体。实施例1的蜂窝结构体是端面直径为118mm的圆柱状。实施例1的蜂窝结构体在孔格的延伸方向上的长度为127mm。

此外，实施例1的蜂窝结构体中，在与孔格的延伸方向正交的面中，最外周孔格结构与中央孔格结构是不同的结构。中央孔格结构是1种孔格结构，实施例1的蜂窝结构体是最外周孔格结构和中央孔格结构中具有合计2种孔格结构的结构体。对于如实施例1的蜂窝结构体这样的具有合计2种孔格结构的结构体，在表1的“孔格结构的种类”一栏中，记为“2”。例如，在中央孔格结构由2种孔格结构构成，并且最外周孔格结构和中央孔格结构中具有合计3种孔格结构时，在表1的“孔格结构的种类”一栏中，记为“3”。此外，本实施例中，中央孔格结构为1种时，有时将其中央孔格结构称为“第一中央孔格结构”。此外，本实施例中，中央孔格结构为2种时，有时将更靠内侧的中央孔格结构称为“第一中央孔格结构”，将与第一中央孔格结构相比靠外侧的中央孔格结构称为“第二中央孔格结构”。

此外，所得到的实施例1的蜂窝结构体在最外周孔格结构与中央孔格结构的边界部分具有边界壁。本实施例中，将如实施例1的蜂窝结构体那样，在最外周孔格结构与中央孔格结构的边界部分配设的边界壁，简称为“边界壁”。另一方面，在中央孔格结构由2种孔格结构构成的情况下，将在第一中央孔格结构与第二中央孔格结构的边界部分配设的边界壁称为“中央边界壁”。

就实施例1的蜂窝结构体中的中央孔格结构而言，隔壁厚度为0.102mm，孔格密度为93.0个/cm²，孔格形状为四边形。此外，就实施例1的蜂窝结构体中的最外周孔格结构而言，隔壁厚度为0.102mm，孔格密度为62.0个/cm²，孔格形状为四边形。表1的“孔格结构”一栏中显示中央孔格结构和最外周孔格结构的隔壁厚度、孔格密度以及孔格形状。

此外，实施例1的蜂窝结构体的中央孔格结构在蜂窝结构部的端面中为圆形，其直径为84mm。

此外，蜂窝结构体的边界壁的厚度和外周壁的厚度通过以下方法测定。首先，利用拍摄装置对蜂窝结构体的蜂窝结构部的流入端面进行拍摄。接着，在拍摄得到的图像中，求出蜂窝结构部的重心o1。接着，确定在蜂窝结构部的最外周的完整孔格中最接近蜂窝结构部的重心o1的完整孔格。接着，求出所确定的完整孔格的重心o2的位置。接着，用直线连接蜂窝结构部的重心o1和所确定的完整孔格的重心o2，测定该直线上的边界壁的厚度。此外，延长所述直线，测定在该延长线上的外周壁的厚度。接着，以蜂窝结构部的重心o1为中心，使所述直线以45°的间隔顺时针移动，分别测定移动后的直线上的边界壁的厚度和在其延长线上的外周壁的厚度。将如此测定的8处边界壁的厚度的平均值作为“边界壁的厚度”。此外，将如此测定的8处外周壁的厚度的平均值作为“外周壁的厚度”。拍摄图像的图像解析使用尼康公司制造的商品名为“nexiv、vmr-1515”的图像处理软件来进行。

实施例1的蜂窝结构体中，边界壁的厚度为0.35mm，外周壁的厚度为0.30mm。实施例1的蜂窝结构体中的“边界壁的厚度”和“外周壁的厚度”示于表2。

此外，根据测定得到的“边界壁的厚度”和“外周壁的厚度”，算出“边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”。“边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”是边界壁的厚度(mm)除以外周壁的厚度(mm)而得到的值的百分比。在表2中显示了实施例1的蜂窝结构体的“边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”的值。

实施例1的蜂窝结构体中，最外周孔格结构中的孔格的重复单元的排列方向与中央孔格结构中的孔格的重复单元的排列方向所形成的角为0°。在表2的“第一中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”一栏中，显示上述2个排列方向所形成的角度的大小。

实施例1的蜂窝结构体的隔壁的气孔率为35％。隔壁的气孔率的测定值是由micromeritics公司制造的autopore9500(商品名)测定的值。隔壁的气孔率的值显示于表2的“隔壁的气孔率(％)”一栏。

此外，对于实施例1的蜂窝结构体，按照如下方法进行“等静压强度评价”。评价结果记载于表2的“强度评价(相对评价)”一栏。

(等静压强度评价)

等静压(isostatic)强度的测定是基于社团法人汽车技术协会发行的汽车标准(jaso标准)的m505-87中规定的等静压破坏强度试验来进行的。等静压破坏强度试验是将蜂窝结构体放入橡胶的筒状容器中，盖上铝制板，在水中进行等静压压缩的试验。即，等静压破坏强度试验是模拟了蜂窝结构体被罐体把持外周面时的压缩负荷载荷的试验。由该等静压破坏强度试验所测定的等静压强度，用蜂窝结构体破坏时的加压压力值(mpa)来表示。本实施例中的等静压强度评价中，将比较例1、7、11的蜂窝结构体的加压压力值(mpa)作为基准，与作为评价对象的蜂窝结构体的加压压力值(mpa)进行比较来进行相对评价。需说明的是，实施例1～23和比较例2～6以比较例1为基准。实施例24～36和比较例8～10以比较例7为基准。实施例37～44和比较例12～14以比较例11为基准。评价的判定基准如下所示。

评价a：等静压强度相对于基准提高超过30％时，将其评价记为“优”。

评价b：等静压强度与基准同等(±30％以内)时，将其评价记为“良”。

评价c：等静压强度小于基准的70％时，将其评价记为“差”。

表1

表2

(实施例2～23、比较例1～6)

如表1所示改变“孔格结构的种类”和“孔格结构”，并且如表2所示改变“边界壁的厚度”，制作实施例2～23、比较例1～6的蜂窝结构体。

对于实施例7、8、16和比较例4、5，中央孔格结构具有如表1所示的“第一中央孔格结构”和“第二中央孔格结构”。需说明的是，第一中央孔格结构在蜂窝结构部的端面中为圆形状，其直径为68mm。第二中央孔格结构在蜂窝结构部的端面中为圆形状，其直径为96mm。对于实施例7、8、16和比较例4、5，还测定了中央边界壁的厚度。此外，基于所测定的中央边界壁的厚度和外周壁的厚度，求出“中央边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”。“中央边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”是指中央边界壁的厚度(mm)除以外周壁的厚度(mm)而得到的值的百分比。在表2的“边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”中的“中央边界壁”一栏中，显示了实施例7、8、16和比较例4、5的蜂窝结构体的“中央边界壁的厚度相对于外周壁的厚度的比率(％)”的值。

此外，对于实施例10～16和比较例6，如表2所示改变“第一中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”和“第二中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”。

此外，对于比较例1，蜂窝结构部的整体由1种孔格结构构成。表1的“最外周孔格结构”中记载的隔壁厚度、孔格密度、孔格形状就是比较例1的蜂窝结构部的孔格结构。

(实施例24～36、比较例7～10)

如表3所示改变“孔格结构的种类”和“孔格结构”，并且如表4所示改变“边界壁的厚度”，制作实施例24～36、比较例7～10的蜂窝结构体。

对于实施例28、29、33和比较例9、10，中央孔格结构具有如表3所示的“第一中央孔格结构”和“第二中央孔格结构”。需说明的是，第一中央孔格结构在蜂窝结构部的端面中为圆形状，其直径为68mm。第二中央孔格结构在蜂窝结构部的端面中为圆形状，其直径为96mm。

此外，对于实施例31～33，如表4所示改变“第一中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”和“第二中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”。

对于比较例7，蜂窝结构部的整体由1种孔格结构构成。表3的“最外周孔格结构”中记载的隔壁厚度、孔格密度、孔格形状就是比较例7的蜂窝结构部的孔格结构。

(实施例37～44、比较例11～14)

如表5所示改变“孔格结构的种类”和“孔格结构”，并且如表6所示改变“边界壁的厚度”和“隔壁的气孔率”，制造实施例37～44、比较例11～14的蜂窝结构体。

此外，对于实施例41～44和比较例14，如表6所示改变“第一中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”。

对于比较例11，蜂窝结构部的整体由1种孔格结构构成。表5的“最外周孔格结构”中记载的隔壁厚度、孔格密度、孔格形状就是比较例11的蜂窝结构部的孔格结构。

对于实施例2～44和比较例1～14的蜂窝结构体，按照与实施例1同样的方法进行“等静压强度评价”。各评价结果记载于表2、表4和表6的“强度评价(相对评价)”一栏中。

表3

表4

表5

表6

(结果)

实施例1～44的蜂窝结构体是以边界壁的厚度比外周壁的厚度厚的方式构成的蜂窝结构体，其与作为基准的各比较例的蜂窝结构体相比，等静压强度高。另一方面，对于如比较例2那样具有厚度比外周壁薄的边界壁的蜂窝结构体、如比较例3那样具有与外周壁的厚度相同厚度的边界壁的蜂窝结构体而言，与比较例1的蜂窝结构体相比，等静压强度下降。即，最外周孔格结构和中央孔格结构为不同结构的蜂窝结构体中，如果边界壁的厚度与外周壁的厚度为同等程度或更小，则在与作为基准的比较例1相同的加压条件下，在边界壁的附近产生比在比较例1产生的最大应力值更高的最大应力值。因此可知，最外周孔格结构与中央孔格结构为不同结构的蜂窝结构体中，如各比较例那样，如果边界壁的厚度与外周壁的厚度为同等程度或更小，则等静压强度下降。

此外，对于“第一中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”和“第二中央孔格结构的孔格排列的倾角(°)”，发现该倾角越接近45°，则其等静压强度越提高。

进而发现，无论是如实施例1～36那样隔壁的气孔率低的蜂窝结构体，还是如实施例37～44那样隔壁的气孔率高的蜂窝结构体，通过使边界壁的厚度比外周壁的厚度更厚，都能够有效地提高等静压强度。

产业上的利用可能性

本发明的蜂窝结构体能够用作用于担载对从汽油机、柴油机等排出的废气进行净化的催化剂的催化剂载体、用于净化废气的过滤器。