[发明专利]多孔质陶瓷部件及其制法以及过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及多孔质陶瓷部件及其制法以及过滤器，涉及能够用于例如隔热材料、高温部件的支承材料、汽车的排气净化催化剂载体用蜂窝结构体、柴油机汽车的微粒收集器(除去粒子状物质)用蜂窝结构体、除臭用、暖风用等民用蜂窝结构体等过滤器元件的多孔质陶瓷部件及其制法以及过滤器。

背景技术

目前，作为耐热冲击性部件的蜂窝结构体，使用堇青石、β锂霞石、β锂辉石的锂铝硅酸盐(通称：LAS)、钛酸铝等低热膨胀陶瓷材料。

通常，所谓低热膨胀陶瓷材料，是指20℃～800℃的热膨胀系数为3.0×10^-6/℃以下的陶瓷，这些低热膨胀陶瓷材料作为热冲击性强的材料，很早就被公知。最近作为汽车的排气净化催化剂用蜂窝载体、陶瓷燃气轮机的罩或热交换体等，特别是要求耐热冲击性的部分的材料使用。

由于堇青石(2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂)具有优良的耐热冲击性，特别是是作为汽车的排气净化催化剂用蜂窝载体，更多地被实用化。

但是，由于堇青石的耐热温度高的程度为1350℃左右，因此，难以在该温度以上利用。

另一方面，钛酸铝(Al₂TiO₅)具有1860℃的高熔点，是比堇青石耐热性高的低热膨胀陶瓷材料。但是，在保持900℃～1200℃的温度时，存在热分解为氧化铝和二氧化钛的问题，在使用中受到限制。

因此，对于这样的钛酸铝，为了提高耐热分解性，研究在Al₂O₃粉末、TiO₂粉末中添加SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO等添加剂(例如，参照专利文献1)。该专利文献1中记载了，在Al₂O₃粉末、TiO₂粉末中添加SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO等添加剂并进行成形，在1450～1550℃下进行烧成的技术。

另外，目前，公知有通过在平均粒径1.54～8.06μm的Al₂TiO₅原料粉末中添加MgO及SiO₂并成形后，在1500℃条件下进行烧成，从而提高烧结体强度和低热膨胀性的烧结体(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平8-290963号公报

专利文献2：日本特开平1-249657号公报

目前，通常在Al₂O₃粉末、TiO₂粉末中添加SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO等添加剂，进行成形，并在1500℃左右条件下进行烧成。这样，在对Al₂O₃粉末、TiO₂粉末添加构成非晶质材料的SiO₂等并同时进行烧成时，气孔率变小且平均气孔径也变小，为了作为过滤器元件使用，需要添加造孔剂并进行烧成。

因此，在如专利文献1所记载，对Al₂O₃粉末、TiO₂粉末添加SiO₂及Fe₂O₃的添加剂并成形，在1450～1550℃下进行烧成的情况下，SiO₂和Al₂O₃、MgO容易混合，并形成大量的非晶质材料，从而提高强度。但是，气孔率、及平均气孔径变小，在作为过滤器元件使用时，需要添加造孔剂并进行烧成。