复合烧结体、蜂窝结构体、电加热催化器及复合烧结体的制造方法与流程

本发明涉及复合烧结体及其制造方法、包含该复合烧结体而构成的蜂窝结构体、以及具备该蜂窝结构体的电加热催化器。

背景技术：

1、以往，为了对从汽车等的发动机中排出的废气中包含的hc、co、nox等有害物质进行净化处理，使用在柱状的蜂窝结构体等担载有催化剂的催化转换器。该催化转换器中，在废气的净化处理时，催化剂需要升温至活性温度，但是，在发动机刚启动后等，催化转换器的温度较低，因此，废气的净化性能有可能降低。特别是，在插电式混合动力汽车(phev)、混合动力汽车(hv)中，仅利用马达进行行驶，由此催化剂的温度容易降低。因此，利用了电加热催化器(ehc：electrically heating catalyst)，其在导电性的催化转换器连接一对电极，通过通电而使催化转换器自身发热，由此将催化剂预热。

2、专利文献1中公开如下技术，即，被利用于电加热催化器的蜂窝结构体中，将构成蜂窝结构体的电阻体硅粒子彼此面接合，并在该硅粒子的连接体的周围设置包含硼硅酸盐及堇青石的基质。据此，抑制了蜂窝结构体暴露于高温氧化气氛时的电阻增加(即、耐氧化性提高)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2020－161413号公报

技术实现思路

1、但是，认为：专利文献1的蜂窝结构体中，硅粒子彼此连接的部位为局部的微结构，因此，蜂窝结构体的各部位的体积电阻率的偏差较大，耐氧化性的提高有限。认为：该局部的微结构是由硼硅酸盐阻碍硅粒子彼此的烧结而引起的。另外，该蜂窝结构体包含硼硅酸盐，因此，烧成收缩变大，难以尺寸精度良好地形成蜂窝结构体。

2、本发明是鉴于上述课题而完成的，其一个目的在于，提高复合烧结体的耐氧化性及耐热冲击性。

3、本发明的优选的一个方案所涉及的复合烧结体包含硅相和堇青石相。所述复合烧结体中，将利用x射线衍射法得到的硅的(111)晶面的峰强度及堇青石的(110)晶面的峰强度分别设为i1及i2时，i1/(i1+i2)为0.70以上且0.80以下。所述复合烧结体中的硅粒子的体积基准下的中值粒径为9μm以上。

4、优选为，所述复合烧结体的强度除以杨氏模量得到的值再除以热膨胀系数而求出的值为2.0×102k以上。

5、优选为，所述复合烧结体的气孔率为30％以上且50％以下。

6、优选为，所述复合烧结体的平均气孔径为2.5μm以上且4.0μm以下。

7、优选为，所述复合烧结体于20℃的体积电阻率为1.0ω·cm以上且100ω·cm以下。

8、优选为，将所述复合烧结体在950℃的大气中暴露50小时之后的暴露后的复合烧结体的体积电阻率的变化率为100％以下。

9、本发明还涉及蜂窝结构体。本发明的优选的一个方案所涉及的蜂窝结构体具备：筒状的外壁；以及格子状的隔壁，该隔壁将所述外壁的内部分隔为多个隔室。所述外壁及所述隔壁是包含上述的复合烧结体而构成的。

10、本发明还涉及进行从发动机中排出的废气的净化处理的电加热催化器。本发明的优选的一个方案所涉及的电加热催化器具备：上述的蜂窝结构体；以及一对电极端子，该一对电极端子固定于所述蜂窝结构体的外侧面而对所述蜂窝结构体赋予电流。

11、本发明还涉及复合烧结体的制造方法。本发明的优选的一个方案所涉及的复合烧结体的制造方法包括：a)将包含硅原料及堇青石原料的原料粉末成型而得到成型体的工序；b)对所述成型体进行烧成而得到复合烧结体的工序。所述复合烧结体包含硅相和堇青石相。所述复合烧结体中，将利用x射线衍射法得到的硅的(111)晶面的峰强度及堇青石的(110)晶面的峰强度分别设为i1及i2时，i1/(i1+i2)为0.70以上且0.80以下。所述复合烧结体中的硅粒子的体积基准下的中值粒径为9μm以上。

12、优选为，所述复合烧结体相对于所述成型体的烧成收缩率为10％以下。

13、优选为，所述硅原料的体积基准下的中值粒径为5μm以上。

14、发明效果

15、本发明中，能够提高复合烧结体的耐氧化性及耐热冲击性。

技术特征：

1.一种复合烧结体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的复合烧结体，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的复合烧结体，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的复合烧结体，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的复合烧结体，其特征在于，

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的复合烧结体，其特征在于，

7.一种蜂窝结构体，其特征在于，具备：

8.一种电加热催化器，其进行从发动机中排出的废气的净化处理，

9.一种复合烧结体的制造方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的复合烧结体的制造方法，其特征在于，

11.根据权利要求9或10所述的复合烧结体的制造方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及复合烧结体、蜂窝结构体、电加热催化器及复合烧结体的制造方法，其课题在于，提高复合烧结体的耐氧化性及耐热冲击性。复合烧结体包含硅相和堇青石相。该复合烧结体中，将利用X射线衍射法得到的硅的(111)晶面的峰强度及堇青石的(110)晶面的峰强度分别设为I1及I2时，I1/(I1+I2)为0.70以上且0.80以下。另外，该复合烧结体中，硅粒子的体积基准下的中值粒径为9μm以上。据此，能够提高复合烧结体的耐氧化性及耐热冲击性。

技术研发人员：细田和也,阿闭恭平,山本规介,富田崇弘
受保护的技术使用者：日本碍子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15