[发明专利]多孔质材料、蜂窝结构体、及多孔质材料的制造方法

说明书

本发明提供一种多孔质材料、蜂窝结构体、及多孔质材料的制造方法。本发明的课题是提高多孔质材料的抗氧化性及耐热冲击性。多孔质材料(1)包括骨料(2)和粘结剂(3)，该骨料(2)的粒子主体(21)的表面设置有氧化膜(22)，粘结剂(3)包含堇青石，并以形成有细孔(4)的状态将骨料(2)间粘结。粘结剂(3)包含稀土类成分(不包括Ce。)。多孔质材料(1)中，能够通过氧化膜(22)而提高抗氧化性。另外，能够确保较高的机械强度，并且降低热膨胀系数，从而提高耐热冲击性。

技术领域

本发明涉及多孔质材料、蜂窝结构体、以及多孔质材料的制造方法。

背景技术

使用堇青石等氧化物相的粘结剂将碳化硅粒子(SiC粒子)等骨料粘结而得到的具备多个细孔的多孔质材料具有耐热冲击性等优异特性。使用这些多孔质材料，形成具有由隔壁区划形成的多个隔室的蜂窝结构体，将该蜂窝结构体作为催化剂载体、DPF(柴油颗粒过滤器)，用于尾气的净化处理等各种用途(例如参见专利文献1、2)。

另外，专利文献3中公开一种多孔质材料，其含有骨料和非晶质的粘结剂，该粘结剂含有相对于粘结剂整体而言为1.5～10.0质量％的稀土类氧化物。专利文献4中公开一种多孔质材料，其含有骨料和包含晶质堇青石的粘结剂，该粘结剂含有1.5～10.0质量％的铈氧化物。专利文献5中公开一种尾气净化用碳化硅质催化剂体，其是在碳化硅粒子彼此接合而形成的多孔体上借助被覆形成于该碳化硅粒子的表面的包含方英石的晶质被膜担载催化剂而得到的。另外，专利文献6中记载：作为催化剂用支撑体的成型陶瓷基材中，为了维持较高的催化活性而优选将钠含量维持在较低水平。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4111439号公报

专利文献2：日本特许第4227347号公报

专利文献3：日本特许第5926593号公报

专利文献4：日本特许第5922629号公报

专利文献5：日本特许第4404538号公报

专利文献6：日本特表2016－523800号公报

发明内容

但是，在使沸石等SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂担载于蜂窝结构体的情况下，包含催化剂的浆料的干燥工序中，蜂窝结构体被加热到200℃左右。因此，为了适当地担载SCR催化剂，要求形成蜂窝结构体的多孔质材料具有较高的耐热冲击性。另外，蜂窝结构体暴露在尾气中，因此，还要求较高的抗氧化性。

本发明是鉴于上述课题而实施的，其目的在于提高多孔质材料的抗氧化性及耐热冲击性。

本发明所涉及的多孔质材料包括：骨料和粘结剂，该骨料的粒子主体的表面设置有氧化膜，该粘结剂包含堇青石，并以形成有细孔的状态将所述骨料间粘结，所述粘结剂或所述氧化膜包含稀土类成分(不包括Ce。)。

本发明的一个优选方案中，所述稀土类成分相对于所述多孔质材料整体的质量比率，按氧化物换算为0.1～15.0质量％。

本发明的另一优选方案中，所述粘结剂包含所述稀土类成分，所述稀土类成分包含从由Y、Yb、Er及Ho构成的组中选择的至少一种。

本发明的另一优选方案中，所述粘结剂包含所述稀土类成分，所述稀土类成分的至少一部分以A₂Si₂O₇(A：Y、Yb、Er或Ho)的形式存在。

本发明的另一优选方案中，所述氧化膜包含所述稀土类成分，所述稀土类成分包含从由Dy、La、Nd及Gd构成的组中选择的至少一种。