[发明专利]蜂窝陶瓷结构体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及排气净化用的催化净化器或微粒捕集用的过滤器中使用的蜂窝陶瓷结构体的制造方法。 

背景技术

出于地域环境或地球环境的保全方面，为了削减在汽车等的发动机的排气中包含的有害物质，使用使用了蜂窝陶瓷结构体的排气净化用的催化净化器或微粒捕集用的过滤器。 

以往的蜂窝陶瓷结构体20如图2所示，包括利用分别正交的隔壁23形成的多个流路24和外周壁21，其流路垂直方向剖面的形状通常为大致圆形或椭圆形。蜂窝陶瓷结构体20的所述外周壁21通过由金属筛眼或陶瓷制垫等形成的把持部件(未图示)被把持为在使用中不活动，并配置于金属制收纳容器(未图示)内。 

蜂窝陶瓷结构体20通过如下所述的工序来制造，即：(1)混合及混炼陶瓷原料(例如堇青石粉末)、成形助剂、造孔材料等原料和水，制作陶瓷坯料的工序；(2)将陶瓷坯料从蜂窝形状口承挤出，形成为具有外周壁21和隔壁23一体地形成的蜂窝结构的蜂窝陶瓷成形体的工序；(3)干燥及烧成成形体的工序。通过这样的工序，得到具有规定的形状和强度，在隔壁23具有微细的细孔的蜂窝陶瓷结构体20。 

在净化来自柴油发动机的排气的过滤器中有时使用图2中的外径D为150mm以上且长度L为150mm以上的大型，且隔壁23的厚度薄到0.2mm以下的蜂窝陶瓷结构体20。在制造这样大型且隔壁薄的蜂窝陶瓷结构体20的情况下，由于挤出陶瓷坯料得到的蜂窝陶瓷成形体的强度不足，因此，存在由于自重而成形体的外周壁21的周缘部的隔壁23溃扁而变形的问题。导致即使烧成变形的成形体，也得不到具有规定的强度的蜂窝陶瓷结构体20的问题。 

在特开平5-269388号中为了解决该问题，公开了一种蜂窝陶瓷结构体10，其如图1(a)及图1(b)所示，由隔壁13包围的多个隔室14中位于外周面的隔室14a的凹槽15中填充将堇青石粒子及/或陶瓷纤维和胶体状氧化物(硅胶、胶体氧化铝等)作为主成分含有的涂敷材料12c，将其干燥或烧成，由此形成在蜂窝陶瓷主体11固着的外周壁12。在特开平5-269388号的实施例中记载了将涂布的涂敷材料12c在大气中放置24小时，进而在90℃下干燥2小时，形成外周壁12。 

然而，如特开平5-269388号中的记载，从外部加热而进行的干燥方法中，首先加热涂敷材料12c的表层部12s，热量向内部12n缓慢传递。因此，涂敷材料12c的表层部12s先干燥，然后内部12n的水分向表面移动，并从已经开始干燥的表层部12s蒸发，由此进展内部12n的干燥。从而，在干燥的中途阶段中，涂敷材料12c的表层部12s和内部12n之间发生含水量之差，由于干燥收缩度之差，导致在涂敷材料表面12s容易发生裂纹16。尤其，外周壁变厚，或欲提高加热温度，缩短干燥时间的情况下，该温差进一步变大，进而容易发生裂纹16。 

进而，特开2006-298745号与特开平5-269388号相同地公开了将图1所示的外周用涂敷材料12c被覆的蜂窝陶瓷结构体10。记载了作为涂敷材料12c，利用含有粒度15～75μm的陶瓷砂(セルベン)，含有26～34质量％的水分的浆料来成形，由此即使强制干燥(远红外线及/或热风干燥)，在涂敷材料12c也难以发生裂纹，因此，能够缩短制造时间。 

然而，尤其制造在柴油发动机等中使用的外径D为150mm以上且长度L为150mm以上的大型的蜂窝陶瓷结构体的情况下，即使使用在特开2006～298745号中记载的含有陶瓷砂的涂敷材料形成用浆料，在使用了远红外线及/或热风的强制干燥中，难以均匀地干燥外周壁12，局部地发生干燥不均。因此，在外周壁12产生致密化的部分和未致密化的部分，有时因操纵中的小冲击在强度低的外周壁上发生缺欠。 

发明内容

从而，本发明的目的在于提供在具有多个隔室的蜂窝陶瓷结构体设置外周壁时，抑制在涂布的涂敷材料的干燥时发生的裂纹的发生，不发生形成的外周壁的强度降低的蜂窝陶瓷结构体的制造方法。 

鉴于上述目的，经过专心致志的研究的结果，本发明人等发现通过利用高频干燥均匀地且控制速度地干燥作为外周壁材料涂布的含有硅胶的涂敷材料，能够抑制在干燥时发生的裂纹的产生，能够确保外周壁的强度的事实，从而想到了本发明。