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1、10申请公布号CN101959571A43申请公布日20110126CN101959571ACN101959571A21申请号200880111336822申请日20081014200726711920071012JPB01D39/20200601C04B38/06200601F01N3/0220060171申请人日立金属株式会社地址日本东京72发明人冈崎俊二石泽俊崇74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人张宝荣54发明名称堇青石质陶瓷蜂窝过滤器及其制造方法57摘要一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其具有存在以多孔质的隔壁分隔的多个流路的蜂窝体结构体，以及在所述流路的排气气体流入。
2、侧或排气气体流出侧交替设置的密封部，是使排出气体通过所述多孔质隔壁而除去排出气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其中，所述多孔质隔壁的气孔率为4558，平均细孔径为1530M，细孔径超过50M的细孔容积超过总细孔容积的10且为25以下，细孔径100M以上的细孔容积为总细孔容积的18，细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的310，且细孔分布偏差其中，LOGD20LOGD80，D20表示在表示细孔径和累计细孔容积将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容积累计的值的关系的曲线中，相当于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径M，D80表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径M，D80D20为06。
3、以下。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010041286PCT申请的申请数据PCT/JP2008/0686052008101487PCT申请的公布数据WO2009/048156JA2009041651INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书16页附图3页按照条约第19条的修改1页CN101959572A1/1页21一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其具有存在以多孔质的隔壁分隔的多个流路的蜂窝体结构体，以及在所述流路的排气气体流入侧或排气气体流出侧交替设置的密封部，是使排气气体通过所述多孔质隔壁而除去排气气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其中，。
4、所述多孔质隔壁的气孔率为4558，平均细孔径为1530M，细孔径超过50M的细孔容积超过总细孔容积的10且为25以下，细孔径100M以上的细孔容积为总细孔容积的18，细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的310，且细孔分布偏差为06以下，LOGD20LOGD80，D20表示在显示细孔径与累计细孔容积的关系的曲线中，相当于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径，单位为M，D80表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径，单位为M，D80D20，所述累计细孔容积为将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容积累计的值。2根据权利要求1所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其特征在于，所述累计细孔容积是通过水银压。
5、入法来测定的值。3根据权利要求1或2所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其特征在于，所述陶瓷蜂窝结构体的A轴强度为4MPA以上。4一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其是将包含二氧化硅的堇青石化原料及包含造孔材料的坯料挤出成形为规定的成形体，将规定的流路填塞，制造陶瓷蜂窝过滤器的方法，其中，所述堇青石化原料中以1020质量的含量含有所述二氧化硅，所述二氧化硅粒子中最大频度径3070M、粒径200M以上的粒子为1以下，粒径100M以上的粒子为210，粒径20M以下的粒子为210，粒度分布偏差SD为05以下，SDLOGD80LOGD20，D20表示在显示粒径与累计体积的关系的曲线中，相当于20的累计体。
6、积的粒径，单位为M，D80表示相当于80的累计体积的粒径，单位为M，D20D80，所述累计体积表示特定的粒径以下的粒子体积为整体的百分之几。5根据权利要求4所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其特征在于，相对于所述堇青石化原料以110的比例含有所述造孔材料，所述造孔材料粒子的最大频度径为3070M，粒度分布偏差SD为05以下。6根据权利要求4或5所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其特征在于，所述二氧化硅粒子的最大频度径M50和所述造孔材料粒子的最大频度径M50之差的绝对值|M50M50|为15M以下。7根据权利要求46中任一项所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其特征在于，在将所。
7、述二氧化硅粒子的粒度分布偏差设为SD1，将造孔材料粒子的粒度分布偏差设为SD2时，SD1SD2为03以下。8根据权利要求47中任一项所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其特征在于，所述二氧化硅的球度为06以上。权利要求书CN101959571ACN101959572A1/16页3堇青石质陶瓷蜂窝过滤器及其制造方法技术领域0001本发明涉及用于除去在柴油机内燃机的排出气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器。背景技术0002在柴油机发动机的排出气体中含有以包括碳质的煤和包括高沸点烃成分的SOF成分SOLUBLEORGANICFRACTION可溶性有机成分为主成分的PMPARTICULATEM。
8、ATTER粒子状物质，若其向大气中排放，则可能对人体或环境产生坏影响。因此，从以往开始在柴油发动机的排气管的中途装配用于捕集PM的陶瓷蜂窝过滤器以下将陶瓷蜂窝过滤器简称为“蜂窝过滤器”。0003图1A及图1B中示出捕集、净化排出气体中的PM的蜂窝过滤器的一例。陶瓷蜂窝过滤器10包括包括形成多个流出侧密封流路3及流入侧密封流路4的多孔质隔壁2、和外周壁1的陶瓷蜂窝结构体；以及，将流出侧密封流路3及流入侧密封流路4的排气气体流入侧端面8及排气气体流出侧端面9像方格花纹一样交替地密封的上游侧密封部6A和下游侧密封部6C。0004该陶瓷蜂窝过滤器10如图2所示，经由支撑部件14压接把持于金属制收容容器。
9、12内，经由支撑部件13A、13B在轴向上被夹持而收容。支撑部件14通过由金属网及/或陶瓷制的垫形成。在将陶瓷蜂窝过滤器10装配于柴油机内燃机而使用时，来自发动机、路面等的机械振动或冲击经由支撑部件13A、13B及14向陶瓷蜂窝过滤器10传递并赋予负荷。尤其，对于在建设机械等中使用的产业用陶瓷过滤器或外径超过200MM之类的大型的陶瓷蜂窝过滤器来说，由于振动或冲击引起的负荷进一步变大，因此，要求比高于以往程度地改善强度。0005在陶瓷蜂窝过滤器的特性中，重要的是微粒的捕集效率、压损、微粒的捕集时间从捕集开始到达到一定压损为止的时间这三个。尤其，捕集效率和压损处于相反的关系，若欲提高捕集效率，则。
10、压损增大，捕集时间变短，另外，若压损降低，则能够加长捕集时间，但捕集效率变差。为了满足所有的这些相反的过滤器的特性，从以往开始探讨了控制陶瓷蜂窝结构体的气孔率、平均细孔径、在隔壁表面存在的细孔的大小的技术。0006在日本特开昭61129015号中，公开有在隔壁表面具有包括孔径540M的小孔、和孔径40100M的大孔且以所述小孔的数量为所述大孔的数量的540倍的方式构成的细孔，由此能够将捕集效率从初期维持为高的值的压损低的排出气体净化用过滤器。进而，记载了在隔壁内部存在的细孔优选平均孔径大于15M，且累计细孔容积为0307CM3/G。在此，隔壁的气孔率P体积可以由堇青石材料的真比重25G/CM3。
11、及累计细孔容积VCM3/G，利用式P100V/1V算出，因此，在所述隔壁内部存在的细孔的累计细孔容积的范围0307CM3/G在换算为气孔率的情况下为428636体积。从日本特开昭61129015号的第四图中记载的细孔分布线图可知，就实施例1、2、5及6中记载的蜂窝过滤器来说，累计细孔容积分别为058CM3/G气孔说明书CN101959571ACN101959572A2/16页4率59、04CM3/G气孔率50、07CM3/G气孔率64及03CM3/G气孔率43，平均细孔径为40M、35M、44M及15M。0007然而，尤其作为在建设机械等使用的产业用陶瓷过滤器、或超过外径200MM之类的大型的。
12、陶瓷蜂窝过滤器使用的情况下，实施例1、2及5中记载的蜂窝过滤器由于平均细孔径或气孔率过大，因此，强度不充分，实施例6中记载的蜂窝过滤器由于气孔率过小，因此，低压损特性不充分。即，实施例1、2、5及6中记载的蜂窝过滤器不能同时实现低压损和高强度。0008在日本特开2002219319号中公开有细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的15以下，细孔径为1050M的细孔容积为总细孔容积的75以上，细孔径超过50M的细孔容积为总细孔容积的10以下的多孔质蜂窝过滤器，并记载了该多孔质蜂窝过滤器的微粒的捕集效率高，且防止细孔的堵塞引起的压损的增大。然而，日本特开2002219319号中记载的多孔质蜂窝过滤。
13、器尤其在建设机械等中使用的产业用或外径超过200MM之类的大型的用途的情况下，不能充分地满足低压损特性。0009在日本特开2004322082号中公开有总细孔容积为055080CM3/G使用上述式换算的情况下为气孔率5967，100M以上的细孔容积为002010CM3/G的陶瓷蜂窝过滤器，并记载了该过滤器为低压损，且具有高的强度。然而，在日本特开2004322082号中记载之类的具有高的气孔率的陶瓷蜂窝过滤器尤其在建设机械等中使用的产业用或外径超过200MM之类的大型的用途的情况下，从同时实现低压损和可经得住使用时的机械振动或冲击的强度的方面来说，还有改善的余地。0010在日本特开200425。
14、0324中公开可一种陶瓷蜂窝结构体的制造方法，其使用以1020质量的比例含有粒径75250M的粒子的比例超过1质量且为10质量以下的二氧化硅粒子的堇青石化原料，并记载了得到具有低压损特性，强度高的陶瓷蜂窝过滤器。然而，若使用日本特开2004250324的表2中记载的石英及二氧化硅粒子，则得到的陶瓷蜂窝过滤器的微小细孔的比例变得过多，因此，压损性能降低。另外，在日本特开2004250324中记载的陶瓷蜂窝过滤器的气孔率均高，因此，尤其在建设机械等中使用的产业用或外径超过200MM之类的大型的用途的情况下，从同时实现低压损和可经得住使用时的机械振动或冲击的强度的方面来说，还有改善的余地。0011在。
15、日本特开2003193820中公开有包括具有60以上的气孔率、15M以上的平均细孔径，对细孔径的累计细孔容积分布曲线的斜率的最大值为07以上的隔壁的陶瓷蜂窝过滤器，并记载了具有低压损特性、高的强度及耐久性。然而，日本特开2003193820中记载的陶瓷蜂窝过滤器的气孔率均高，因此，尤其在建设机械等中使用的产业用或外径超过200MM之类的大型的用途的情况下，从同时实现低压损和可经得住使用时的机械振动或冲击的强度的方面来说，还有改善的余地。发明内容0012从而，本发明的目的在于在建设机械等中使用的产业用陶瓷过滤器或外径超过200MM之类的大型的陶瓷蜂窝过滤器的情况下，也为低压损，且比以往改善强度，。
16、可经得住使用时的机械振动或冲击的陶瓷蜂窝过滤器。0013鉴于上述目的，经过专心致志的研究的结果，本发明人等发现通过使有效于低压说明书CN101959571ACN101959572A3/16页5损的细孔、和有效于高强度的细孔均衡存在，即使为比较低的气孔率，也不使压损变差，并想到了本发明。0014即，本发明的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其具有存在以多孔质的隔壁分隔的多个流路的蜂窝体结构体，以及在所述流路的排气气体流入侧或排气气体流出侧交替设置的密封部，是使排出气体通过所述多孔质隔壁而除去排出气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其中，所述多孔质隔壁的气孔率为4558，平均细孔径为1530M，细孔径。
17、超过50M的细孔容积超过总细孔容积的10且为25以下，细孔径100M以上的细孔容积为总细孔容积的18，细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的310，且细孔分布偏差其中，LOGD20LOGD80，D20表示在显示细孔径和累计细孔容积将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容积累计的值的关系的曲线中，相当于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径M，D80表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径M，D80D20为06以下。0015优选所述累计细孔容积是通过水银压入法来测定的值。0016优选所述陶瓷蜂窝结构体的A轴强度为4MPA以上。0017制造堇青石质陶瓷蜂窝过滤器的本发明的方法，其是将包含二氧化硅的。
18、堇青石化原料及包含造孔材料的坯料挤出成形为规定的成形体，将规定的流路填塞，制造陶瓷蜂窝过滤器的方法，其中，所述堇青石化原料中以1020质量的含量含有所述二氧化硅，所述二氧化硅粒子中最大频度径3070M、粒径200M以上的粒子为1以下，粒径100M以上的粒子为210，粒径20M以下的粒子为210，粒度分布偏差SD其中，SDLOGD80LOGD20，D20表示在显示粒径和累计体积表示特定的粒径以下的粒子体积为整体的百分之几的关系的曲线中，相当于20的累计体积的粒径M，D80表示相当于80的累计体积的粒径M，还有D20D80为05以下。0018优选相对于所述堇青石化原料以16的比例含有所述造孔材料，。
19、所述造孔材料粒子的最大频度径为3070M，粒度分布偏差SD为05以下。0019优选所述二氧化硅粒子的最大频度径M50和所述造孔材料粒子的最大频度径M50之差的绝对值|M50M50|为15M以下。0020优选在将所述二氧化硅粒子的粒度分布偏差设为SD1，将造孔材料粒子的粒度分布偏差设为SD2时，SD1SD2为03以下。0021优选所述二氧化硅的球度为06以上。0022本发明的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器具有低的压损特性，并且，比以往以上改善了强度，能够经得住机械振动或冲击，因此，适合建设机械等产业用陶瓷蜂窝过滤器或超过外径200MM之类的大型的陶瓷蜂窝过滤器。0023通过本发明的制造方法，能够效率良好。
20、地制造本发明的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器。附图说明0024图1A是与流路垂直地表示蜂窝过滤器的一例的示意剖面图。0025图1B是与流路平行地表示蜂窝过滤器的一例的示意剖面图。0026图2是表示将陶瓷蜂窝过滤器收容于金属制容器的样子的一例的示意剖面图。说明书CN101959571ACN101959572A4/16页60027图3是表示本发明的实施例11的细孔径和细孔容积的关系的图。0028图4是表示在本发明的实施例11中使用的二氧化硅的粒度分布的图。0029图5是表示二氧化硅粒子及造孔材料粒子的粒度分布的图。0030图6是表示球状二氧化硅的一例的电子显微镜照片。具体实施方式00311陶瓷蜂窝过滤器0。
21、032本发明的陶瓷蜂窝过滤器，其具有存在以多孔质的隔壁分隔的多个流路的蜂窝体结构体，以及在所述流路的排气气体流入侧或排气气体流出侧交替设置的密封部，是使排出气体通过所述多孔质隔壁而除去排出气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其中，所述多孔质隔壁的气孔率为4558，平均细孔径为1530M，细孔径超过50M的细孔容积超过总细孔容积的10且为25以下，细孔径100M以上的细孔容积为总细孔容积的18，细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的310，且细孔分布偏差其中，LOGD20LOGD80，D20表示在显示细孔径和累计细孔容积将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容积累计的值的关系的曲线中，相当。
22、于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径M，D80表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径M，D80D20为06以下。即，通过具有对低压损的特性起到贡献的细孔多，且对压损产生坏影响的微小细孔及对高强度产生坏影响的粗大细孔少的多孔质隔壁，能够得到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。0033在气孔率小于45的情况下，压损变大，多孔质隔壁的气孔率超过58的情况下，得不到充分的强度。所述气孔率优选4857，进而优选5056。0034在平均细孔径小于15M的情况下，压损变大，平均细孔径超过30M的情况下，得不到充分的强度。所述平均细孔径优选1928M，进而优选2027M。0035在细孔径超过50M。
23、的细孔容积为总细孔容积的10的情况下，压损变大，超过25的情况下，强度显著降低。所述细孔径超过50M的细孔容积优选总细孔容积的1223。0036在细孔径为100M以上的细孔容积小于总细孔容积的1的情况下，压损变大，超过8的情况下，强度显著降低。所述细孔径为100M以上的细孔容积优选总细孔容积的27。0037细孔径小于10M的细孔确保细孔径为10M以上的细孔的连通性，提高压损特性。在细孔径小于10M的细孔容积小于总细孔容积的3的情况下，不能充分地确保细孔的连通性，因此，压损变大，超过10的情况下，确保连通性，但细孔径超过10M的细孔的比例相对地变少，因此，对压损特性产生坏影响。所述细孔径小于10。
24、M的细孔容积优选总细孔容积的48。0038在隔壁具有所述气孔率、平均细孔径、细孔径分布时，细孔分布偏差为06以下的情况下，以平均细孔径1530M为中心的细孔的比例变多，即细孔分布变得尖锐，因此，对低压损起到贡献，且对强度不产生坏影响的细孔的比例变多。若细孔分布偏差超过06，则对低压损及强度产生坏影响的细孔的比例变多，因此，得不到低压损且高强度的陶瓷蜂窝过滤器。所述细孔分布偏差优选05以下，进而优选045以下。说明书CN101959571ACN101959572A5/16页70039在此，LOGD20LOGD80，D20如图3所示，在表示细孔径和累计细孔容积将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容。
25、积累计的值的关系的曲线中，表示相当于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径M，D80同样表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径M。D80D20。可以通过水银压入法来测定所述细孔径和累计细孔容积的关系。尤其优选通过水银孔隙测量仪来测定。0040为了得到具有高的强度的陶瓷蜂窝过滤器，多孔质隔壁的细孔的剖面形状优选大致圆形。0041在本发明的陶瓷蜂窝过滤器中，A轴强度优选4MPA以上。若所述A轴强度小于4MPA，则在作为建设机械等产业用、或外径超过200MM之类的大型的陶瓷蜂窝过滤器使用的情况下，有时得不到可经得住机械振动或冲击的充分的强度。所述A轴强度优选5MPA以上，进而优选6MPA以上。00。
26、42为了防止使用时的骤热或骤冷引起的热冲击破裂的发生，隔壁的热膨胀系数40800之间的平均热膨胀系数优选12106/以下。0043为了同时实现低压损和高强度，优选隔壁的厚度为0105MM，单元间距为13MM。00442陶瓷蜂窝过滤器的制造方法0045本发明的陶瓷蜂窝过滤器的制造方法，其是将包含二氧化硅粒子的堇青石化原料及包含造孔材料的坯料挤出成形为规定的成形体，将规定的流路填塞而制造的方法，其特征在于，所述堇青石化原料中以1020质量的含量含有所述二氧化硅粒子，所述二氧化硅粒子的最大频度径为3070M，粒径200M以上的粒子为1以下，粒径100M以上的粒子为210，粒径20M以下的粒子为210。
27、，粒度分布偏差SD为05以下。在此，最大频度径是指如图5所示，在表示粒子的粒径区间的体积的粒度分布图中体积最大的粒径。0046在此，SDLOGD80LOGD20，D20如图4所示，在表示粒径和累计体积表示特定的粒径以下的粒子体积为整体的百分之几的关系的曲线累计粒度分布曲线中，相当于20的累计体积的粒径M，D80同样表示相当于80的累计体积的粒径M。D20D80。还有，优选堇青石化原料中含有的滑石粒子的粒度分布偏差SD也为05以下。可以使用微轨道粒度分布测定装置MT3000，测定二氧化硅粒子、滑石粒子等的粒度。0047在堇青石质陶瓷中形成的细孔取决于烧成过程中的、主要通过二氧化硅粒子的熔融来产生。
28、的构架。二氧化硅粒子与其他原料相比，稳定地存在至高温，在1300以上熔融扩散，形成细孔。通过在堇青石化原料中以1020含有二氧化硅，得到期望的量的细孔。在以超过20的含量使用二氧化硅的情况下，为了将主结晶维持为堇青石，需要减小作为其他二氧化硅源成分的高岭土及滑石，其结果，挤出成形时的取向方向上的低热膨胀化不充分，耐热冲击性降低。另一方面，二氧化硅含量小于10的情况下，细孔的量变小，因此，得不到具有低的压损特性的陶瓷蜂窝过滤器。二氧化硅含量优选1318。0048通过利用本发明的制造方法，将二氧化硅粒子的最大频度径或粒度分布调节为最佳，能够控制烧成堇青石质陶瓷时产生的细孔。其结果，能够形成具有所述。
29、气孔结构的多孔质隔壁，能够得到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。0049在二氧化硅粒子的最大频度径小于30M的情况下，对低压损特性起到贡献的细说明书CN101959571ACN101959572A6/16页8孔变少，得不到低压损的陶瓷蜂窝过滤器。若最大频度径超过70M，则得不到充分的强度。所述最大频度径优选4060M。0050在粒径200M以上的二氧化硅粒子超过1的情况下及/或粒径100M以上的二氧化硅粒子超过10的情况下，粗大细孔变多，陶瓷蜂窝过滤器的强度降低。粒径200M以上的二氧化硅粒子优选08以下，粒径100M以上的二氧化硅粒子优选5以下，粒径20M以下的粒径超过10的情况下，。
30、细孔径小于10M的细孔增加，粒径超过10M的细孔的比例相对地变少，因此，对陶瓷蜂窝过滤器的压损特性产生坏影响。在粒径20M以下的粒子小于2的情况下，细孔径小于10M的细孔容积小于总细孔容积的3，不能充分地确保细孔的连通性，对压损产生坏影响。0051二氧化硅粒子的最大频度径为3070M，粒径200M以上的粒子为1以下，粒径100M以上的粒子为210，粒径20M以下的粒子为210的情况下，若粒度分布偏差SD超过05，则粒度分布变宽，形成的细孔分布也变宽。因此，对压损特性及强度产生坏影响的细孔的比例变多，得不到同时实现低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。粒度分布偏差SD优选04以下，进而优选03以下。具。
31、有如上所述的期望的粒径分布的二氧化硅粒子可以通过利用分级装置分级，或调节分级为若干个粒径的多个二氧化硅粒子的比例，或最佳化粉碎条件而得到。0052所述二氧化硅粒子可以使用结晶质的二氧化硅粒子或非晶质的二氧化硅粒子，但从调节粒度分布的观点来说，优选非晶质。非晶质二氧化硅可以通过粉碎将高纯度的天然二氧化硅高温熔融而制造的块来得到。在二氧化硅粒子中，作为杂质，含有NA2O、K2O、CAO也可，但为了防止热膨胀系数变大，所述杂质的含量优选按总计为01以下。0053优选在所述堇青石化原料中以110的比例含有造孔材料。造孔材料在堇青石质陶瓷的烧成过程中，在合成堇青石前的比较低温例如1000以下下燃烧消失，。
32、形成细孔。因此，在造孔材料小于1的情况下，通过造孔材料形成的细孔的量变少，因此，得不到具有低的压损特性的陶瓷蜂窝过滤器。若造孔材料超过10，则细孔的量变得过多，不能确保充分的强度。优选26。0054作为造孔材料，可以举出公知的小麦粉、石墨、淀粉粉、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸系微囊等发泡树脂等，其中，优选利用甲基甲基丙烯酸酯丙烯腈共聚物形成的发泡树脂。所述发泡树脂可以使用未发泡、已发泡任一个，但优选已发泡发泡树脂。0055造孔材料粒子的最大频度径优选3070M。在最大频度径小于30M的情况下，对低压损的特性贡献的细孔变少，不能得到低压损的陶瓷蜂窝过滤器。若最大频度径超过70M，则形成的。
33、细孔变得粗大，因此，得不到充分的强度。造孔材料粒子的最大频度径优选4060M。0056所述造孔材料的粒度分布偏差SD优选05以下。通过将所述造孔材料的粒度分布偏差SD设为05以下，形成的细孔分布变得尖锐，因此，对低压损起到贡献，且对强度不产生坏影响的细孔的比例变多。其结果，形成具有本发明中记载的气孔结构的多孔质隔壁，能够得到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。0057在造孔材料的最大频度径为3070M的情况下，粒度分布变宽，形成的细孔分布也变宽。因此，对压损特性及强度产生坏影响的细孔的比例变多，得不到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。所述造孔材料的粒度分布偏差SD优选04以下。说。
34、明书CN101959571ACN101959572A7/16页90058所述二氧化硅的最大频度径M50和所述造孔材料的最大频度径M50之差的绝对值|M50M50|优选15M以下。通过将|M50M50|设为15M以下，二氧化硅及造孔材料的粒度分布一致，在堇青石质陶瓷中形成的二氧化硅等烧成而产生的细孔、和造孔材料烧成而产生的细孔的分布一致。其结果，对低压损贡献，且对强度不产生坏影响的细孔的比例变得更多，能够得到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。|M50M50|优选10M以下，进而优选8M以下，进而更优选6M以下。还有，堇青石化原料中的滑石的最大频度径M50和所述造孔材料的最大频度径M50之。
35、差的绝对值|M50M50|设为15M以下也可。0059在将所述二氧化硅的粒度分布偏差设为SD1，将造孔材料的粒度分布偏差设为SD2时，SD1SD2优选03以下。若SD1SD2为03以下，则二氧化硅及造孔材料的粒度分布偏差大致一致，烧成二氧化硅等而产生的细孔、和燃烧造孔材料而产生的细孔分布偏差大致一致。由此，对低压损起到贡献，且对强度不产生坏影响的细孔的比例变得更多，得到同时实现了低压损和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。SD1SD2优选02以下，进而优选01以下。还有，将堇青石化原料中的滑石的粒度分布偏差设为SD1，将造孔材料的粒度分布偏差设为SD2时的SD1SD2设为03以下也可。0060所述二氧化硅。
36、的球度优选06以上。若所述二氧化硅的球度为06以上，则烧成二氧化硅而产生的细孔形成为应力难以集中的大致球状，因此，能够提高多孔质隔壁的强度。在二氧化硅的球度小于06的情况下，就烧成二氧化硅而产生的细孔来说，应力容易集中，多孔质隔壁的强度降低。二氧化硅的球度优选07以上。还有，就二氧化硅粒子的球度来说，通过由电子显微镜照片的像进行图像解析，以相对于二氧化硅粒子的投影面积、和通过二氧化硅粒子的重心，连结粒子外周的两点的最大径的圆的面积的比例来表示。0061球度高的二氧化硅粒子通过微粉碎高纯度的天然二氧化硅，在高温火焰中喷镀而得到。通过这样的工序，同时进行二氧化硅粒子的熔融和球状化，能够得到如图6所。
37、示的球状的非晶质二氧化硅。该球状二氧化硅粒子优选通过分级等方法来进行粒度的调节。0062在本发明的制造方法中，重要的是，如上所述地调节二氧化硅的粒度分布。从而，在本发明中，优选向包括二氧化硅粒子、滑石粒子、高岭土粒子、氧化铝粒子等的堇青石化原料中添加造孔材料或粘合剂后，利用亨舍尔搅拌器等不具有粉碎介质的混合方法来进行混合，然后，添加水，进行混炼，制作挤出成形用增塑化的坯料。通过利用不具有粉碎介质的混合方法来进行混合，防止二氧化硅粒子尤其非晶质二氧化硅粒子在混合过程中被粉碎的情况，能够使具有期望的粒度分布及粒子形状的二氧化硅粒子在挤出成形后的成形体中以原来状态存在。因此，能够得到同时实现了低压损。
38、和高强度的陶瓷蜂窝过滤器。尤其使用球状二氧化硅的情况下，采用所述混合方法的效果大。在混合工序中，采用球磨机等具有粉碎介质的混合方法的情况下，在混合过程中，二氧化硅离子尤其球状二氧化硅粒子被粉碎，其形状或粒径变化，因此，不优选。0063通过以下的实施例，更详细地说明本发明，但本发明不限定于此。0064实施例10065将破碎的非晶质二氧化硅粒度分布偏差SD1045、最大频度径M50305M、200M以上的粒子的比例09、100M以上的粒子的比例40、20M以下的粒子的比例85、球度04，作为杂质，含有0005质量的CAONA2OK2O、高岭土平均粒径30M，作为杂质，含有032质量的CAONA2O。
39、K2O、滑石平均粒径12M，说明书CN101959571ACN101959572A8/16页10作为杂质，含有05质量的CAONA2OK2O、氧化铝平均粒径42M，作为杂质，含有03质量的CAONA2OK2O、氢氧化铝平均粒径18M，作为杂质，含有005质量的CAONA2OK2O等原料粉末以表1所示的添加量调节，得到了堇青石化原料粉末。对该堇青石化原料粉末添加具有表1所示的粒度分布偏差SD2及最大频度径M50的发泡树脂的造孔材料、及甲基纤维素，利用亨舍尔型搅拌器干式混合，加入水，湿式混合后，利用混炼机进行混炼，制作了具有增塑性的陶瓷坯料。挤出成形该坯料，干燥后，在烧成炉中以最高温度1400烧成。
40、，制作了2个外径267MM、全长304MM、隔壁间距157MM及隔壁厚度03MM的陶瓷蜂窝结构体。0066使用微轨道粒度分布测定装置MT3000，测定了二氧化硅粉末等的粒子特性。就二氧化硅粉末的球度来说，从利用电子显微镜拍摄的照片提取20个粒子，利用图像解析装置MEDIACYBERNETICS公司制IMAGEPROPLUSVER30求出二氧化硅粒子的投影面积及通过重心、连结二氧化硅粒子外周的两点的最大径的圆的面积，由各粒子的球度二氧化硅粒子的投影面积/通过二氧化硅粒子的重心，连结粒子外周的两点的最大径的圆的面积100的平均值表示。0067实施例27及比较例570068除了将二氧化硅粉末的粒子特。
41、性及添加量、滑石粉末、高岭土粉末、氧化铝粉末及氢氧化铝粉末的添加量、造孔剂的粒子特性及添加如表1所示地变更以外，与实施例1相同地，制作了各两个外径267MM、全长304MM、隔壁间距157MM及隔壁厚度03MM的实施例27及比较例57的陶瓷蜂窝结构体。0069实施例817、比较例14及80070除了以表1所示的添加量，使用微粉碎高纯度的天然二氧化硅，在高温火焰中喷镀得到的球状的非晶质二氧化硅粉末表1中示出粒子特性，将滑石粉末、二氧化硅粉末、高岭土粉末、氧化铝粉末及氢氧化铝粉末的添加量、造孔剂的粒子特性及添加如表1所示地变更以外，与实施例1相同地，制作了各两个外径267MM、全长304MM、隔壁。
42、间距157MM及隔壁厚度03MM的实施例817及比较例14及8的陶瓷蜂窝结构体。还有，在实施例11中使用的二氧化硅的粒度分布示出在图4中。0071将这些陶瓷蜂窝结构体的流路端部以交替地填塞的方式填充了包括堇青石化原料的填塞材料浆料后，进行干燥及烧成，制作了各两个实施例117及比较例18的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器。将流路的填塞材料浆料的长度调整为710MM。0072使用一个得到的陶瓷蜂窝过滤器，进行了煤捕集压损的评价。就煤捕集压损来说，向在压损测试用台固定的陶瓷蜂窝过滤器中以空气流量10NM3/分钟，将粒径0042M的碳粉以3G/小时的速度投入，测定过滤器体积每1升的煤附着量成为2G时的流入侧和流。
43、出侧的压差压损，按下述基准进行了评价。结果示出在表2中。0073压损为12PA以下的情况0074压损超过12且为14KPA以下的情况0075压损超过14且为15KPA以下的情况0076压损超过15KPA的情况0077从其他一个陶瓷蜂窝过滤器切出试片，进行了气孔率、平均细孔径、细孔分布偏差LOGD20LOGD80、热膨胀系数及A轴压缩强度的测定。说明书CN101959571ACN101959572A9/16页110078通过水银压入法来进行了气孔率、平均细孔径、细孔分布偏差LOGD20LOGD80的测定。将从陶瓷蜂窝过滤器切出的试片10MM10MM10MM设置于MICROMERITICS公司制自。
44、动细孔III的测定单元内，将单元内减压后，导入水银，进行了加压。由加压时的压力、和在试片内存在的细孔中压入的水银的体积的关系，求出了细孔径和累计细孔容积的关系。导入水银的压力设为05PSI035103KGF/MM2，由压力算出细孔径时的常数设为接触角130、表面张力484DYNE/CM。此时，通过由总细孔容积的测定值，将堇青石的真比重设为252G/CM3，利用计算来求出气孔率。结果示出在表2中。另外，图4中示出实施例11的细孔径和细孔容积的关系。0079就热膨胀系数来说，将剖面形状45MM45MM全长50MM的尺寸的试片以全长方向与流路方向大致一致的方式地切出，使用热机械分析装置TMA、黎加克。
45、公司制THERMOPLUS、压缩荷重方式/差示膨胀方式，测定施加一定荷重20G的同时，以升温速度10/分钟，从室温加热至800后的全长方向的长度的增加量，作为40800之间的平均热膨胀系数来求出。0080就A轴压缩强度来说，按照社团法人汽车技术会规定的规格M50587汽车排气气体净化催化剂用陶瓷单岩隙载体的试验方法进行测定，按以下记载的基准来进行了评价。结果示出在表2中。0081A轴强度为60MPA以上0082A轴强度为50MPA以上且小于60MPA0083A轴强度为40MPA以上且小于50MPA0084A轴强度小于40MPA0085表1说明书CN101959571ACN101959572A1。
46、0/16页1200860087表1续说明书CN101959571ACN101959572A11/16页1300880089注1在二氧化硅中作为杂质存在的CAONA2OK2O的总计量0090表1续说明书CN101959571ACN101959572A12/16页1400910092表1续说明书CN101959571ACN101959572A13/16页1500930094注1相对于堇青石化原料粉末100质量份的添加量0095表2说明书CN101959571ACN101959572A14/16页1600960097表2续说明书CN101959571ACN101959572A15/16页170098。
47、0099表2续说明书CN101959571ACN101959572A16/16页1801000101从表1及2可知，本发明的实施例117的陶瓷蜂窝过滤器为低压损，且具有高的强度，热膨胀系数为12107/以下。另外可知，尤其将球状二氧化硅粉末以1318质量含有，二氧化硅粒子的最大频度径M50和造孔材料粒子的最大频度径M50之差的绝对值|M50M50|为6以下的实施例812及14的陶瓷蜂窝过滤器具有优越的低压损特性和高的强度。另一方面可知，在比较例18的陶瓷蜂窝过滤器中，不能同时实现低压损及高强度。说明书CN101959571ACN101959572A1/3页19图1A图1B图2说明书附图CN10。
48、1959571ACN101959572A2/3页20图3图4说明书附图CN101959571ACN101959572A3/3页21图5图6说明书附图CN101959571ACN101959572A1/1页221一种堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其具有存在以多孔质的隔壁分隔的多个流路的蜂窝体结构体，以及在所述流路的排气气体流入侧或排气气体流出侧交替设置的密封部，是使排气气体通过所述多孔质隔壁而除去排气气体中含有的微粒的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其中，所述多孔质隔壁的气孔率为4558，平均细孔径为1530M，细孔径超过50M的细孔容积超过总细孔容积的10且为25以下，细孔径100M以上的细孔容积为总细孔容积的18，细孔径小于10M的细孔容积为总细孔容积的310，且细孔分布偏差为06以下，LOGD20LOGD80，D20表示在显示细孔径与累计细孔容积的关系的曲线中，相当于总细孔容积的20的细孔容积的细孔径，单位为M，D80表示相当于总细孔容积的80的细孔容积的细孔径，单位为M，D80D20，所述累计细孔容积为将从最大的细孔径到特定的细孔径的细孔容积累计的值。2根据权利要求1所述的堇青石质陶瓷蜂窝过滤器，其特征在于，所述累计细孔容积是通过。