[发明专利]陶瓷制的过滤器

说明书

本发明提供一种能够同时实现PM的高捕集性能及低压损的具有柱状蜂窝结构的陶瓷制的过滤器。一种具有柱状蜂窝结构的陶瓷制的过滤器，在使用激光显微镜从多孔质的隔壁的表面对多个孔进行观察时，以各孔的当量圆直径(μm)为x轴，以各孔的孔深度(μm)为y轴，在二维坐标上对当量圆直径及孔深度进行作图，在20≤x≤40的范围内，利用最小二乘法求出的回归直线的斜率(y/x)为0～0.20，所述多个孔的孔深度的平均值为2.5μm～5.0μm，且所述多个孔的个数密度为600个/mm²～2450个/mm²。

技术领域

本发明涉及具有柱状蜂窝结构的陶瓷制的过滤器。

背景技术

从柴油发动机及汽油发动机等内燃机排出的废气中的粒子状物质(以下记载为PM：Particulate Matter。)包括烟灰。烟灰对人体有害，限制其排放。目前，为了应对废气限制，广泛使用：使废气通过具有透气性的小细孔隔壁而对烟灰等PM进行过滤的以DPF及GPF为代表的过滤器。

作为用于捕集PM的过滤器，已知壁流式的柱状蜂窝结构体，其具备：多个第一隔室，该第一隔室沿高度方向从第一底面延伸至第二底面，第一底面呈开口而在第二底面具有封孔部；以及多个第二隔室，该第二隔室夹着隔壁而与第一隔室相邻配置，且沿高度方向从第一底面延伸至第二底面，在第一底面具有封孔部而第二底面呈开口。

近年来，随着废气限制强化，引入了更严格的排放基准，对限制值进行了强化。作为所要求的性能，PM的高捕集性能是必须的，同时还必须维持低压损。即，要求有能够同时实现这两个性能的废气过滤器。以往，已知有以同时实现PM的高捕集性能及低压损为目的的以下技术。

专利文献1(日本特开2019－2298号公报)中公开了一种废气净化过滤器，其特征在于，在以将隔室区划开的隔壁的气孔路径长度每10μm的频率直方图表示的隔壁的气孔路径长度分布中，将包含最大峰频率且相邻的共3个等级的频率相加，得到的值的最大值、即累积频率为58％以上。并且，该文献中记载：采用以CT扫描进行三维解析而得到的图像数据，进行气孔路径长度分布的测定。

专利文献2(日本特开2010－138770号公报)中公开一种陶瓷过滤器，其特征在于，利用X射线CT扫描以规定的间隔对陶瓷过滤器的隔壁的断层面进行拍摄，在得到的各断层面中，将以横跨多个断层面的方式存在且从上述隔壁的一个表面贯通至另一个表面的细孔设为连通孔，在各断层面测定上述连通孔的数量，计算出合计的连通孔数，每单位体积的上述连通孔数为7.5×10⁴条/mm³以上。

专利文献3(国际公开第2011/102487号)中公开一种陶瓷蜂窝结构体，其具有满足如下条件的隔壁。

(a)气孔率为55～80％；

(b)利用压汞法测定的中值细孔径D50为5～27μm；

(c)在表面呈开口的细孔的开口面积率为20％以上；

(d)将在表面呈开口的细孔以当量圆直径表示时，面积基准下的中值开口径d50为10～45μm；

(e)在表面呈开口的细孔的当量圆直径为10μm以上且小于40μm的细孔密度为350个/mm²以上；

(f)利用压汞法测定细孔分布时，表示累积细孔容积相对于细孔径的曲线的斜率的最大值为1.6以上；

(g)所述中值细孔径D50与中值开口径d50之比D50/d50为0.65以下。

该文献中记载：通过利用图像解析装置对拍摄隔壁的表面得到的电子显微镜照片进行解析而求出所述细孔的开口面积及当量圆直径。