CN114846226A

CN114846226A - 电加热式载体及废气净化装置

Info

Publication number: CN114846226A
Application number: CN202080061801.2A
Authority: CN
Inventors: 森田幸春; 高濑尚哉; 笠井义幸; 市川达士
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2040-09-16
Also published as: DE112020005422T5; US20220240352A1; JPWO2021140706A1; WO2021140706A1; JP7182732B2; CN114846226B

Abstract

一种电加热式载体，其具备：柱状的蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于外周壁的内侧，且区划形成多个隔室，该多个隔室从一个端面贯通至另一个端面而形成流路；一对电极层，该一对电极层以夹着蜂窝结构体的中心轴而对置的方式设置于蜂窝结构体的外周壁的表面；以及电极端子，该电极端子设置在电极层上，蜂窝结构体由具有PTC特性的陶瓷构成，电极层由具有NTC特性的陶瓷构成。

Description

电加热式载体及废气净化装置

技术领域

本发明涉及电加热式载体及废气净化装置。

背景技术

电加热催化器(EHC)的载体采用由SiC构成的具有NTC特性(电阻随着温度升高而减小的特性)的陶瓷载体。

此处，专利文献1中记载：对于显示出NTC特性的载体，在通电加热时，电流以集中于电极间距离较短的部分等的方式进行流动，从而局部发热，因此而容易产生温度分布的偏差。并且，公开如下内容，即，为了改善该温度分布的偏差，采用具有PTC特性(电阻随着温度升高而上升的特性)的载体。

另外，专利文献1中公开一种电加热式催化器，其具有：上述的载体；一对电极，它们对置配置于该载体的外周壁；以及电压施加部，其向该电极施加电压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-012682号公报

发明内容

本发明的发明人对具有PTC特性的载体与电极层的组合进行了研究，结果发现，因电极层的电阻性质而存在如下课题，即，如果载体的温度上升，则包括载体及电极层的EHC整体的电阻上升，难以经时将恒定的电力施加于EHC。

本发明是考虑以上的问题而实施的，其课题在于，提供能够通过控制载体和电极层的电阻而控制EHC整体的电阻平衡、容易经时地恒定施加电力的电加热式载体及废气净化装置。

上述课题通过以下的本发明来解决。本发明如下确定。

(1)一种电加热式载体，其中，具备：

柱状的蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧，且区划形成多个隔室，该多个隔室从一个端面贯通至另一个端面而形成流路；

一对电极层，该一对电极层以夹着所述蜂窝结构体的中心轴而对置的方式设置于所述蜂窝结构体的外周壁的表面；以及

电极端子，该电极端子设置在所述电极层上，

所述蜂窝结构体由具有PTC特性的陶瓷构成，所述电极层由具有NTC特性的陶瓷构成。

(2)一种废气净化装置，其中，具有：

(1)所述的电加热式载体；以及

罐体，该罐体对所述电加热式载体进行保持。

发明效果

根据本发明，可以提供能够通过控制载体和电极层的电阻而控制EHC整体的电阻平衡、容易经时地恒定施加电力的电加热式载体及废气净化装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的电加热式载体的柱状蜂窝结构体的外观示意图。

图2是本发明的实施方式中的电加热式载体的柱状蜂窝结构体上所设置的电极层及电极层上所设置的电极端子的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的电加热式载体及废气净化装置的实施方式进行说明，不过，本发明并不限定于此进行解释，只要不脱离本发明的范围，则可以基于本领域技术人员的知识而加以各种变更、修正、改良。

＜电加热式载体＞

图1表示本发明的实施方式中的电加热式载体20的柱状蜂窝结构体10的外观示意图。图2表示本发明的实施方式中的电加热式载体20的柱状蜂窝结构体10上所设置的电极层14a、14b及电极层14a、14b上所设置的电极端子15a、15b的与隔室的延伸方向垂直的截面示意图。

(1.柱状蜂窝结构体)

柱状蜂窝结构体10具有外周壁12和隔壁13，该隔壁13配设于外周壁12的内侧，且区划形成多个隔室16，该多个隔室16从一个端面贯通至另一个端面而形成流路。

柱状蜂窝结构体10由具有PTC特性的陶瓷构成。作为构成柱状蜂窝结构体10的具有PTC特性的陶瓷，可以采用包含碱系原子的硼硅酸盐。作为该碱系原子，例如可以举出：Na、Mg、K、Ca、Li、Be、Sr、Cs及Ba等。硼硅酸盐可以包含碱金属原子中的1种或2种以上，也可以包含碱土金属原子中的1种或2种以上，还可以包含它们的组合。作为碱系原子，更优选为Na、Mg、K或Ca。

下文中对详细内容进行说明，不过，柱状蜂窝结构体10可以具有：由上述的包含碱系原子的硼硅酸盐构成的基质、以及由导电性填料构成的畴。基质为构成柱状蜂窝结构体10的母料的部位。应予说明，基质可以为非晶质，也可以为结晶质。根据像这样的构成，对EHC进行通电加热时支配电阻的区域为作为母料的基质。

基质与SiC材质相比，电阻率的温度依赖性较小，且电阻率显示出PTC特性。

硼硅酸盐中，碱系原子的合计含量可以为10质量％以下。更优选，可以为5质量％以下，也可以为2质量％以下。根据像这样的构成，容易使基质低电阻化，基质的电阻率进一步显示出PTC特性。另外，能够抑制氧化气氛中烧成时因碱系原子朝向柱状蜂窝结构体10的表面侧的偏析而形成绝缘性玻璃被膜。硼硅酸盐中，碱系原子的合计含量的下限没有特别限定，可以为0.01质量％以上，也可以为0.2质量％以上。可以为了抑制导电性填料的氧化而有意地添加碱系原子。另外，由于是比较容易从柱状蜂窝结构体10的原料中混入的元素，所以完全除去时会使制造工序复杂化，因此，通常在上述的范围内包含碱系原子。应予说明，柱状蜂窝结构体10中，作为原料，采用硼酸而不使用包含碱系原子的硼硅酸玻璃，也能够减少碱系原子。此处，所谓“碱系原子的合计含量”，硼硅酸盐包含1种碱系原子的情况下，表示该1种碱系原子的质量％。另外，硼硅酸盐包含多种碱系原子的情况下，表示该多种碱系原子的各含量(质量％)的合计含量(质量％)。

作为构成硼硅酸盐的、B(硼)原子、Si(硅)原子、O(氧)原子各自的含量，例如优选为以下的范围。硼硅酸盐中的B原子的含量为0.1质量％以上5质量％以下。硼硅酸盐中的Si原子的含量为5质量％以上40质量％以下。硼硅酸盐中的O原子的含量为40质量％以上85质量％以下。根据像这样的构成，柱状蜂窝结构体10中，能够容易显示出PTC特性。

作为硼硅酸盐，例如可以采用铝硼硅酸盐等。根据像这样的构成，能够得到电阻率的温度依赖性较小、且电阻率显示出PTC特性、或电阻率的温度依赖性得以抑制的柱状蜂窝结构体10。铝硼硅酸盐中的Al原子的含量可以为例如0.5质量％以上10质量％以下。

除了上述的硼硅酸盐中的各原子以外，作为构成基质的硼硅酸盐中包含的原子，例如可以举出Fe、C等。上述各原子中，碱系原子、Si、O、Al的含量可以采用电子束微量分析装置(EPMA)进行测定。上述各原子中，B的含量可以采用电感耦合等离子体(ICP)分析装置进行测定。根据ICP分析，对柱状蜂窝结构体10整体中的B含量进行测定，因此，得到的测定结果换算为硼硅酸盐中的B含量。

如果柱状蜂窝结构体10具有基质和导电性填料，则柱状蜂窝结构体10整体的电阻率由基质的电阻率和导电性填料的电阻率的叠加来确定。因此，通过调整导电性填料的导电性、导电性填料的含量，能够控制柱状蜂窝结构体10的电阻率。导电性填料的电阻率可以显示出PTC特性、NTC特性中的任一者，也可以没有电阻率的温度依赖性。

导电性填料可以包含Si原子。根据像这样的构成，能够使柱状蜂窝结构体10的形状稳定性提高。作为包含Si原子的导电性填料，例如可以举出：Si粒子、Fe-Si系粒子、Si-W系粒子、Si-C系粒子、Si-Mo系粒子、Si-Ti系粒子等。这些包含Si原子的导电性填料可以使用1种或2种以上。

Si粒子可以为通过掺杂剂而进行了掺杂的Si粒子。作为掺杂剂，可以举出：硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等。作为掺杂剂浓度，可以按1×10¹⁶～5×10²⁰个/cm³的范围作为掺杂剂包含在硅粒子中。此处，通常，如果Si粒子中的掺杂剂的浓度升高，则蜂窝结构体10的体积电阻率下降；如果Si粒子中的掺杂剂的浓度降低，则蜂窝结构体10的体积电阻率上升。蜂窝结构体10中包含的硅粒子中的掺杂剂量优选为5×10¹⁶～5×10²⁰个/cm³，更优选为5×10¹⁷～5×10²⁰个/cm³。

如果蜂窝结构体10中包含的Si粒子中的掺杂剂为同族元素，则不受反向掺杂的影响，能够表现出导电性，因此，可以包含多种元素。另外，掺杂剂更优选为选自由B及Al构成的组中的一种或二种。另外，也优选为选自由N及P构成的组中的一种或二种。

柱状蜂窝结构体10具有基质和导电性填料的情况下，柱状蜂窝结构体10可以为合计含有50vol％以上的、基质和导电性填料的构成。

柱状蜂窝结构体10的电阻上升率优选为1×10^-8～5×10^-4Ω·m/K。如果柱状蜂窝结构体10的电阻上升率为1×10^-8Ω·m/K以上，则容易抑制通电加热时的温度分布。如果柱状蜂窝结构体10的电阻上升率为5×10^-4Ω·m/K以下，则能够使通电加热时的电阻变化变小。柱状蜂窝结构体10的电阻上升率更优选为5×10^-8～1×10^-4Ω·m/K，进一步优选为1×10^-7～1×10^-4Ω·m/K。柱状蜂窝结构体10的电阻上升率可以如下求解，即，首先，利用四端子法，测定于50℃及400℃的2点的电阻率，400℃的电阻率减去50℃的电阻率而导出的值除以400℃和50℃的温度差350℃，计算出电阻上升率。

柱状蜂窝结构体10的外形为柱状即可，没有特别限定，例如可以采用底面为圆形的柱状(圆柱形状)、底面为椭圆形状的柱状、底面为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等形状。另外，对于柱状蜂窝结构体10的大小，根据提高耐热性(抑制在外周壁的周向产生裂纹)的理由，底面的面积优选为2000～20000mm²，更优选为5000～15000mm²。

柱状蜂窝结构体10具有导电性。柱状蜂窝结构体10经通电而能够利用焦耳热进行发热即可，电阻率没有特别限制，优选为0.0001～2Ω·m，更优选为0.0005～1Ω·m，进一步优选为0.001～0.5Ω·m。本发明中，柱状蜂窝结构体10的电阻率设为利用四端子法于25℃测定得到的值。

与隔室16的延伸方向垂直的截面中的隔室的形状没有限制，优选为四边形、六边形、八边形或它们的组合。其中，优选为四边形及六边形。通过使隔室形状为像这样的形状，使得废气向柱状蜂窝结构体10流动时的压力损失减小，催化剂的净化性能优异。从容易兼顾结构强度及加热均匀性的观点出发，特别优选为四边形。

区划形成隔室16的隔壁13的厚度优选为0.1～0.3mm，更优选为0.1～0.2mm。通过隔壁13的厚度为0.1mm以上，能够抑制柱状蜂窝结构体10的强度降低。通过隔壁13的厚度为0.3mm以下，将柱状蜂窝结构体10用作催化剂载体并担载有催化剂的情况下，能够抑制使废气流动时的压力损失增大。本发明中，隔壁13的厚度定义为：在与隔室16的延伸方向垂直的截面中，将相邻的隔室16的重心彼此连结的线段中的从隔壁13通过的部分的长度。

对于柱状蜂窝结构体10，在与隔室16的流路方向垂直的截面中，隔室密度优选为40～150隔室/cm²，更优选为70～100隔室/cm²。通过使隔室密度为像这样的范围，能够以使废气流动时的压力损失减小的状态提高催化剂的净化性能。如果隔室密度为40隔室/cm²以上，则充分确保催化剂担载面积。如果隔室密度为150隔室/cm²以下，则将柱状蜂窝结构体10用作催化剂载体并担载有催化剂的情况下，使废气流动时的压力损失过大得以抑制。隔室密度为：隔室数除以除外周壁12部分以外的柱状蜂窝结构体10的一个底面部分的面积得到的值。

从确保柱状蜂窝结构体10的结构强度、且抑制流经隔室16的流体从外周壁12泄漏的观点出发，设置柱状蜂窝结构体10的外周壁12是有用的。具体而言，外周壁12的厚度优选为0.1mm以上，更优选为0.15mm以上，进一步优选为0.2mm以上。不过，如果使外周壁12过厚，则强度过高，与隔壁13之间的强度失衡，耐热冲击性降低，从这方面考虑，外周壁12的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.7mm以下，进一步优选为0.5mm以下。此处，外周壁12的厚度定义为：以与隔室的延伸方向垂直的截面观察待测定厚度的外周壁12的部位时，针对该测定部位处的外周壁12的切线的法线方向上的厚度。

隔壁13的气孔率优选为0.1～20％。如果隔壁13的气孔率为0.1％以上，则能够使担载催化剂变得容易。如果隔壁13的气孔率为20％以下，则在装罐时破损的可能性降低。隔壁13的气孔率更优选为1～15％，进一步优选为5～15％。气孔率为利用压汞仪测定得到的值。

(2.电极层)

对于柱状蜂窝结构体10，在外周壁12的表面以夹着柱状蜂窝结构体10的中心轴而对置的方式设置有一对电极层14a、14b。电极层14a、14b由具有NTC特性的陶瓷构成。

对于本发明的实施方式中的电加热式载体20，由于柱状蜂窝结构体10由具有PTC特性(电阻随着温度升高而上升的特性)的陶瓷构成，电极层14a、14b由具有NTC特性(电阻随着温度升高而减小的特性)的陶瓷构成，所以，能够控制柱状蜂窝结构体10和电极层14a、14b的电阻来控制EHC整体的电阻平衡，从而能够得到容易向EHC施加经时恒定的电力的电加热式载体。

电极层14a、14b的热传导率优选高于柱状蜂窝结构体10的热传导率。通常，如果在柱状蜂窝结构体的外周壁的表面以夹着柱状蜂窝结构体的中心轴而对置的方式设置一对电极层，则从外部流至电极层的电流容易偏向电阻最低的柱状蜂窝结构体的中心部分进行流动。与此相对，如本发明的实施方式所示，如果电极层14a、14b的热传导率高于柱状蜂窝结构体10的热传导率，则柱状蜂窝结构体10的外周壁12的表面的电极层14a、14b容易升温，结果，电极层14a、14b的电阻降低。此时，从外部流至电极层14a、14b的电流在电阻较低的部分流动，由于电极层14a、14b的电阻降低，所以不会偏向柱状蜂窝结构体10的中心部分而是分散于柱状蜂窝结构体10的外侧部分地进行流动。结果推测：容易将柱状蜂窝结构体10整体均匀地加热。

电极层14a、14b的电阻上升率优选为-1×10^-4～-5×10^-9Ω·m/K。如果电极层14a、14b的电阻上升率为-1×10^-4Ω·m/K以上，则能够使通电加热时的电阻减小。如果电极层14a、14b的电阻上升率为-5×10^-9Ω·m/K以下，则能够使通电加热时的电阻变化减小。电极层14a、14b的电阻上升率更优选为-5×10^-5～-2×10^-8Ω·m/K，进一步优选为-1×10^-5～-1×10^-7Ω·m/K。电极层14a、14b的电阻上升率可以如下求解，即，利用四端子法，测定于50℃及400℃的2点的电阻率，50℃的电阻率减去400℃的电阻率而导出的值除以50℃与400℃的温度差350℃，计算出电阻上升率。

作为电极层14a、14b的材质，可以将硅、碳化硅、或硅与碳化硅的复合物设为主成分。“设为主成分”意味着：电极层构成成分中的含量超过50质量％。

电极层14a、14b的电阻率没有特别限制，优选为1×10^-5～5×10^-1Ω·m。如果电极层14a、14b的电阻为5×10^-1Ω·m以下，则能够使通电加热时的电阻减小。电极层14a、14b的电阻更优选为1×10^-4～2×10^-1Ω·m，进一步优选为5×10^-3～1×10^-1Ω·m。本发明中，电极层14a、14b的电阻率为利用四端子法于25℃测定得到的值。

电极层14a、14b的形成区域没有特别限制，从提高柱状蜂窝结构体10的均匀发热性的观点出发，各电极层14a、14b优选在外周壁12的外表面上沿着外周壁12的周向及隔室的延伸方向呈带状延伸设置。具体而言，从电流容易向电极层14a、14b的轴向扩展的观点出发，各电极层14a、14b优选在柱状蜂窝结构体10的两端面间的80％以上的长度、优选为90％以上的长度、更优选为全长上延伸。

各电极层14a、14b的厚度优选为0.01～5mm，更优选为0.01～3mm。通过设为像这样的范围，能够提高均匀发热性。如果各电极层14a、14b的厚度为0.01mm以上，则电阻得到适当的控制，能够更均匀地发热。如果各电极层14a、14b的厚度为5mm以下，则在装罐时破损的可能性降低。各电极层14a、14b的厚度定义为：在与隔室的延伸方向垂直的截面处观察待测定厚度的电极层的部位时，针对各电极层14a、14b的外表面的该测定部位处的切线的法线方向上的厚度。

(3.电极端子)

电极端子15a、15b可以形成为柱状。电极端子15a、15b配设在电极层14a、14b上，并电接合。据此，如果向电极端子15a、15b施加电压，则通电，能够利用焦耳热而使柱状蜂窝结构体10发热。因此，柱状蜂窝结构体10还能够作为加热器而较佳地使用。施加电压优选为12～900V，更优选为48～600V，不过，施加电压可以适当变更。

电极端子15a、15b的材质可以为陶瓷。如果电极端子15a、15b的材质为陶瓷，则由于电极层14a、14b由具有NTC特性的陶瓷构成，所以，电极端子15a、15b与电极层14a、14b之间的热膨胀系数差变小。因此，能够抑制由电极端子15a、15b及电极层14a、14b的热膨胀所导致的开裂或剥落。

作为构成电极端子15a、15b的陶瓷，没有限定，可以举出碳化硅(SiC)，还可以举出硅化钽(TaSi₂)及硅化铬(CrSi₂)等金属硅化物等金属化合物，此外，可以举出包含一种以上金属的复合材料(金属陶瓷)。作为金属陶瓷的具体例，可以举出硅与碳化硅的复合材料、硅化钽或硅化铬等金属硅化物与金属硅、碳化硅的复合材料，此外，从降低热膨胀的观点出发，可以举出在上述的一种或二种以上的金属中添加氧化铝、多铝红柱石、氧化锆、堇青石、氮化硅及氮化铝等绝缘性陶瓷中的一种或二种以上得到的复合材料。电极端子的材质可以采用与电极层的材质相同的材质。

另外，电极端子15a、15b为陶瓷制的端子的情况下，可以在其末端分别接合有金属端子。可以利用铆接加工、焊接、导电性粘接剂等来进行陶瓷制的端子与金属端子的接合。作为金属端子的材质，可以采用铁合金、镍合金等导电性金属。

电极端子15a、15b为陶瓷制的端子的情况下，其外形优选为柱状。电极端子15a、15b的外形只要为柱状就没有特别限定，例如可以采用底面为圆形的柱状(圆柱形状)、底面为椭圆形的柱状、底面为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等形状。电极端子15a、15b的大小没有限定，例如可以形成为底面积10～350mm²、高度10～100mm的柱状。

通过将催化剂担载于电加热式载体20，能够将电加热式载体20用作催化器。例如，使汽车废气等流体向多个隔室16的流路流动。作为催化剂，例如可以举出贵金属系催化剂或除贵金属系催化剂以外的催化剂。作为贵金属系催化剂，可例示：将铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)这样的贵金属担载于氧化铝细孔表面并包含二氧化铈、氧化锆等助催化剂的三元催化剂、氧化催化剂、或包含碱土金属和铂作为氮氧化物(NOx)的吸储成分的NOx吸储还原催化剂(LNT催化剂)。作为不采用贵金属的催化剂，可例示：包含铜置换沸石或铁置换沸石的NOx选择还原催化剂(SCR催化剂)等。另外，可以采用选自由上述催化剂构成的组中的2种以上催化剂。应予说明，催化剂的担载方法也没有特别限制，可以按照以往将催化剂担载于蜂窝结构体的担载方法来进行。

＜电加热式载体的制造方法＞

接下来，对制造本发明所涉及的电加热式载体的方法例示性地进行说明。一个实施方式中，本发明的电加热式载体的制造方法包括：工序A1，该工序中，得到附带有电极端子形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体；以及工序A2，该工序中，将附带有电极端子形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体烧成而得到附带有电极端子的柱状蜂窝结构体。另外，作为其他实施方式，可以将电极层形成糊料、电极端子形成糊料预烧后粘贴于蜂窝结构体。

工序A1为如下工序，即，制作作为柱状蜂窝结构体的前驱体的柱状蜂窝成型体，在柱状蜂窝成型体的侧面涂布电极层形成糊料，得到附带有电极层形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体，然后，在电极层形成糊料上设置电极端子形成糊料，得到附带有电极端子形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体。

作为柱状蜂窝成型体的制作，首先，将硼酸、包含Si原子的导电性填料、以及高岭土混合。或者，将包含碱系原子的硼硅酸盐、包含Si原子的导电性填料、以及高岭土混合。硼硅酸盐可以具有纤维状、粒子状等形状，为了使混合物的挤出性提高，优选为纤维状。该混合物中，为了容易得到电阻率的温度依赖性较小的柱状蜂窝结构体10，优选使硼酸的质量比为4以上8以下。可以通过使后述的烧成温度提高来使硼硅酸盐中包含的硼的含量增加。硅酸盐中掺杂的硼量越多，越能够使柱状蜂窝结构体10的电阻进一步降低。

接下来，在该混合物中加入粘合剂及水。作为粘合剂，例如可以举出：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。另外，粘合剂的含量可以为例如2质量％左右。

接下来，将得到的成型原料混炼而形成坯料后，将坯料挤出成型，制作柱状蜂窝成型体。挤出成型时，可以采用具有所期望的整体形状、隔室形状、隔壁厚度、隔室密度等的口模。接下来，优选对得到的柱状蜂窝成型体进行干燥。柱状蜂窝成型体的中心轴方向长度并非所期望的长度的情况下，可以将柱状蜂窝成型体的两个底部切断而设为所期望的长度。将干燥后的柱状蜂窝成型体称为柱状蜂窝干燥体。

接下来，制备用于形成电极层的电极层形成糊料。可以通过将碳化硅及硅按质量比20：80进行混合，进而与粘合剂及水进行混合，制作电极层形成糊料。作为电极层形成原料中包含的碳化硅粉末，优选采用平均粒径为3～50μm的粉末。如果碳化硅粉末的平均粒径小于3μm，则存在界面增多而成为高电阻的趋势。另外，如果碳化硅粉末的平均粒径超过50μm，则存在成为低强度而导致耐热冲击性变差的趋势。

接下来，将得到的电极层形成糊料涂布于柱状蜂窝成型体(典型的为柱状蜂窝干燥体)的侧面，得到附带有电极层形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体。将电极层形成糊料涂布于柱状蜂窝成型体的方法可以按照公知的柱状蜂窝结构体的制造方法来进行。

作为柱状蜂窝结构体的制造方法的变更例，工序A1中，可以在涂布电极层形成糊料之前将柱状蜂窝成型体暂时烧成。即，该变更例中，将柱状蜂窝成型体烧成而制作柱状蜂窝烧成体，在该柱状蜂窝烧成体涂布电极层形成糊料。

接下来，制备用于形成电极端子的电极端子形成糊料。可以在根据电极端子的需求特性而配合得到的陶瓷粉末中适当添加各种添加剂，并进行混炼，形成电极端子形成糊料。接下来，将所制备的电极端子形成糊料呈柱状设置于柱状蜂窝结构体上的电极层的表面。

工序A2中，将附带有电极端子形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体烧成，得到附带有电极端子的柱状蜂窝结构体。烧成条件可以为：不活泼性气体气氛下或大气气氛下、大气压以下、烧成温度1150～1350℃、烧成时间0.1～50小时。应予说明，烧成气氛可以为例如不活泼性气体气氛，烧成时压力可以为常压等。为了使柱状蜂窝结构体10的电阻降低，优选从防止氧化的观点出发降低残留氧，并优选将烧成时的气氛内设为1.0×10^-4Pa以上的高真空后清除不活泼性气体进行烧成。作为不活泼性气体气氛，可以举出N₂气体气氛、氦气气氛、氩气气氛等。可以在进行烧成之前将附带有电极端子形成糊料的未烧成柱状蜂窝结构体干燥。另外，可以在烧成之前进行脱脂，以便除去粘合剂等。这样，得到电极端子与电极层电连接的电加热式载体。

＜废气净化装置＞

上述的本发明的各实施方式所涉及的电加热式载体可以分别用于废气净化装置。该废气净化装置具有：电加热式载体、以及对该电加热式载体进行保持的罐体。废气净化装置中，电加热式载体设置于供来自发动机的废气流动的废气流路的途中。作为罐体，可以采用对电加热式载体进行收纳的金属制的筒状部件等。

符号说明

10 柱状蜂窝结构体

12 外周壁

13 隔壁

14a、14b 电极层

15a、15b 电极端子

16 隔室

20 电加热式载体

Claims

1.一种电加热式载体，其中，具备：

电极端子，该电极端子设置在所述电极层上，

2.根据权利要求1所述的电加热式载体，其中，

所述电极层的热传导率高于所述蜂窝结构体的热传导率。

3.根据权利要求1或2所述的电加热式载体，其中，

所述电极层的材质以硅、碳化硅、或硅与碳化硅的复合物为主成分。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电加热式载体，其中，

所述电极端子的材质为陶瓷。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电加热式载体，其中，

所述电极端子的外形为柱状。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电加热式载体，其中，

所述蜂窝结构体具有：由包含碱系原子的硼硅酸盐构成的基质、以及由导电性填料构成的畴。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电加热式载体，其中，

所述蜂窝结构体的电阻上升率为1×10^-8～5×10^-4Ω·m/K。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的电加热式载体，其中，

所述电极层的电阻上升率为-1×10^-3～-5×10^-9Ω·m/K。

9.一种废气净化装置，其中，具有：

权利要求1～8中的任一项所述的电加热式载体；以及

罐体，该罐体对所述电加热式载体进行保持。