[发明专利]陶瓷煅烧体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷煅烧体的制造方法。

背景技术

陶瓷可按其构成元素进行分类，已知有多种陶瓷。其中，钛酸铝系陶瓷是含有钛和铝作为构成元素、且在X射线衍射图谱中具有钛酸铝的晶体图案的陶瓷，其作为耐热性优异、低热膨胀性的陶瓷被公众所知。钛酸铝系陶瓷一直以来被用作如坩埚之类的烧结用用具（冶具）等，近年来，其作为构成用于捕集在从柴油发动机等内燃机排放的废气中所含的细微的碳颗粒的陶瓷过滤器的材料，在产业上的利用价值不断提高。

作为钛酸铝系陶瓷的制造方法，已知有将含有二氧化钛等钛源化合物的粉末（以下，有时称为钛源粉末）和氧化铝等铝源化合物的粉末（以下，有时称为铝源粉末）的原料混合物进行煅烧的方法（专利文献1）。

但是，在将含有铝源粉末和钛源粉末的原料粉末或该原料粉末的成形体进行煅烧而制备钛酸铝时，存在煅烧时大大收缩，即，煅烧收缩率高的问题。煅烧收缩率高时，煅烧时容易发生破裂。

为了解决上述课题，专利文献2中公开了一种钛酸铝质陶瓷蜂窝结构体的制造方法，其将含有显示特定的粒径分布特性的二氧化钛粉末和氧化铝粉末的原料混合物成形为蜂窝形状，并对该成形体进行煅烧，从而制造钛酸铝质陶瓷蜂窝结构体。

此外，一般在陶瓷煅烧体的制造中，为防止如上所述的煅烧时发生的破裂，研究了各种方法（例如专利文献3等）。

专利文献1:国际公开第05/105704号小册子

专利文献2:国际公开第08/078747号小册子

专利文献3:日本特开2002-249384号公报。

发明内容

另一方面，例如，将包含钛酸铝系陶瓷的煅烧体应用于上述陶瓷过滤器时，从提高过滤器性能（废气处理能力、高烟尘堆积能力、压力损失等）的观点出发，要求构成其的钛酸铝系煅烧体的多孔性优异（具有大的细孔径和开气孔率）。此外，将包含钛酸铝系陶瓷的多孔质陶瓷成形体应用于上述陶瓷过滤器，特别是柴油发动机的废气过滤器（柴油微粒过滤器；Diesel　Particulate　Filter，以下也称作DPF）时，要求该成形体具有被适当控制的细孔特性。

这样的过滤器包括如图2的示意图所示的陶瓷蜂窝结构体20。图2所示的陶瓷蜂窝结构体20具有形成多条流路的包括间壁4和外周壁3的蜂窝形状，多条流路交错地被密封部7a密封。图3示出了沿图2的III-III的截面图。上述陶瓷蜂窝结构体20具有上游侧被密封部7a密封的流路6和下游侧被密封部7b密封的流路5交替配置而成的结构。如图2和图3所示，通过使整个陶瓷蜂窝结构体准确地形成蜂窝形状，从而使过滤器性能更高。

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供可在不损害蜂窝形状等成形体形状的情况下，制造煅烧时的线收缩率（煅烧收缩率）大的煅烧体。

本发明涉及陶瓷煅烧体的制造方法，其是包括煅烧成形体的工序的陶瓷煅烧体的制造方法，其特征在于，煅烧体的尺寸相对于成形体的尺寸的线收缩率（线收缩率（%）＝（成形体的尺寸-煅烧体的尺寸）/（成形体的尺寸）×100）为1%以上，将成形体在配置于由高导热率陶瓷制成的铺垫物上的状态下进行煅烧。

优选的是上述高导热率陶瓷在常温下的导热率为50W/m?K以上。此外，上述高导热率陶瓷优选含有氮化铝或碳化硅。

在上述成形体的配置于铺垫物上的面的截面积为7850mm²以上、其高度为50mm以上的情况下，也能够通过本发明的方法制造煅烧体。

本发明的制造方法适用于在构成上述成形体的原料中以10%以上的质量比含有有机物的情况。

作为上述成形体的形状，例如可以形成蜂窝形状。优选的是，上述成形体在与配置于铺垫物上的面平行的截面上的开口率为40%以上且80%以下，间壁的厚度为0.1mm以上且1mm以下。

本发明的制造方法中包括：（i）上述成形体含有铝源粉末和钛源粉末，并通过对成形体进行煅烧来形成钛酸铝组合物的方案；（ii）上述成形体含有铝源粉末、钛源粉末和镁源粉末，并通过对成形体进行煅烧来形成钛酸铝镁组合物的方案，（iii）上述成形体含有铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末和硅源粉末，并通过对成形体进行煅烧来形成钛酸铝镁组合物的方案。