多孔质蜂窝结构体及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115138156A(43)申请公布日2022.10.04(21)申请号202210174356.1(22)申请日2022.02.24(30)优先权数据2021-0587272021.03.30JP(71)申请人日本碍子株式会社地址日本国爱知县(72)发明人早川平儿玉优野口广昭(74)专利代理机构北京旭知行专利代理事务所(普通合伙)11432专利代理师王轶郑雪娜(51)Int.Cl.B01D46/24(2006.01)权利要求书1页说明书16页附图2页(54)发明名称多孔质蜂窝结构体及其制造方法(57)摘要本发明涉及多孔质蜂窝结构体及其制造方法。提供在含有PM的气体流动时维持低压力损失且能够实现高强度及高捕集效率的多孔质蜂窝结构体。多孔质蜂窝结构体具有从多孔质蜂窝结构体的内部通过并通过多孔质隔壁区划开的多个隔室通道，多孔质隔壁具备：包含骨料及粘结材料的骨架部、形成在骨架部之间且能够供流体流通的气孔部，多孔质隔壁利用水银压入法测定的气孔率为40～48％，利用水银压入法测定的体积基准下的气孔径累积分布中自大气孔侧起算的累积50％气孔径(D50)为6～10μm，以扫描电子显微镜观察的最大气孔径为40μm以下，以扫描电子显微镜观察的骨料与粘结材料的接触面积相对于粘结材料的表面积的比例为61～80％。CN115138156ACN115138156A权利要求书1/1页1.一种多孔质蜂窝结构体，其中，具有从多孔质蜂窝结构体的内部通过并通过多孔质隔壁而区划开的多个隔室通道，多孔质隔壁具备：包含骨料及粘结材料的骨架部、以及形成在所述骨架部之间且能够供流体流通的气孔部，多孔质隔壁利用水银压入法测定的气孔率为40～48％，多孔质隔壁利用水银压入法测定的体积基准下的气孔径累积分布中，自大气孔侧起算的累积50％气孔径D50为6～10μm，以扫描电子显微镜观察的最大气孔径为40μm以下，且以扫描电子显微镜观察的所述骨料与所述粘结材料的接触面积相对于所述粘结材料的表面积的比例为61～80％。2.根据权利要求1所述的多孔质蜂窝结构体，其中，多孔质隔壁利用水银压入法测定的体积基准下的气孔径频率分布中，气孔径为7～9μm的气孔的容积相对于全部气孔容积的容积率为40～60％。3.根据权利要求1或2所述的多孔质蜂窝结构体，其中，依据ASTME1530以稳态热传导率测定器测定的于50℃的热传导率为11W/(m·K)以上。4.一种权利要求1～3中的任一项所述的多孔质蜂窝结构体的制造方法，包括：将含有骨料、粘结材料、有机造孔材料、粘合剂以及分散介质的坯料成型，得到蜂窝成型体，该蜂窝成型体具有从该蜂窝成型体的内部通过并通过隔壁而区划开的多个隔室通道的工序；以及将所述蜂窝成型体烧成的工序，有机造孔材料在蜂窝成型体中相对于骨料及粘结材料的合计100质量份而言含量为5～13质量份，在利用激光衍射散射法测定的体积基准下的粒度累积分布中，自小粒子侧起算的累积50％粒径D50为4～12μm的范围，粒径为20μm以上的粒子所占据的比例为5体积％以下，骨料在蜂窝成型体中相对于骨料及粘结材料的合计100质量份而言含量为75～85质量份，在利用激光衍射散射法测定的体积基准下的粒度累积分布中，自小粒子侧起算的累积50％粒径D50为15～24μm的范围，粒径为30μm以上的粒子所占据的比例为20体积％以下。2CN115138156A说明书1/16页多孔质蜂窝结构体及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及多孔质蜂窝结构体及其制造方法。背景技术[0002]在从柴油发动机及汽油发动机等内燃机、各种燃烧装置等中排出的废气中包含大量烟灰等粒子状物质(以下也称为“颗粒物”或“PM”)。如果该PM直接释放到大气中，则会引起环境污染，因此，在废气的排气系统搭载有用于捕集PM的集尘用过滤器(以下也称为“颗粒过滤器”)。例如，作为从柴油发动机及汽油发动机中排出的废气净化用的集尘用过滤器，可以举出柴油颗粒过滤器(DPF)、汽油颗粒过滤器(GPF)等。作为像这样的DPF及GPF，惯用具有通过多孔质隔壁而区划开的多个隔室通道的多孔质蜂窝结构体。[0003]通常，采用了多孔质蜂窝结构体的集尘用过滤器的捕集效率和压力损失存在反比例关系。如果想要使捕集效率提高，则压力损失增大，另一方面，如果想要使压力损失降低，则捕集效率恶化。因此，为了在低压力损失的同时得到较高的捕集效率，以往，对集尘用过滤器的多孔质隔壁的结构进行了各种研究开发。[0004]例如，专利文献1(日本特许第4954705号公报)中记载了一种多孔质蜂窝过滤器，其由在非氧化物系陶瓷的原料中添加平均粒径为5～50μm、粒径100μm以上的粒子为10质量％以下的造孔材料而得到的过滤器原料制造而成，并对细孔分布