JP3529051B1 - セラミックハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 最外周に位置するセルが、外部との間の隔壁
を有しないことによって、外部に開口して軸方向に延び
る凹溝を形成しているセラミックハニカム本体の、凹溝
を充填して外表面を有する外壁部を形成させたセラミッ
クハニカム構造体において、熱衝撃が発生しても、熱衝
撃によるクラックが隔壁にまで進展しにくくした、耐熱
衝撃性、信頼性を併せ持つセラミックハニカム構造体を
提供することにある。 【解決手段】 外部に開口して軸方向に延びる凹溝を形
成しているセラミックハニカム本体の、前記凹溝を充填
して外表面を有する外壁部を形成させたセラミックハニ
カム構造体において、前記外壁部表面の空隙部、或い
は、前記凹溝と外壁部を構成する部材との間に形成され
た応力開放部を少なくとも有することによって、熱衝撃
が作用しても、上記応力開放部で熱衝撃による応力を開
放し、隔壁にクラックが生じにくくしたセラミックハニ
カム構造体。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

【０００１】本発明はセラミックハニカム構造体、特に
ディーゼルエンジンの排ガス浄化用触媒担体や微粒子捕
集フィルタに用いられる大型セラミックハニカム構造体
や自動車排ガス浄化用触媒担体に用いられる薄壁セラミ
ックハニカム構造体に関するものである。

【背景技術】

【０００２】地域環境や地球環境の保全面から、自動車
などのエンジンの排気ガスに含まれる有害物質を削減す
るため、セラミックハニカム構造体を使用した排気ガス
浄化用の触媒コンバータや微粒子捕集用フィルタが使用
されている。図１はハニカム構造体の斜視図である。図
１に示すように、通常、ハニカム構造体１は、外周壁３
と、この外周壁３の内周側に各々直交する隔壁により形
成された多数のセルを有する。そして、ハニカム構造体
１は、金属製収納容器（図示せず）内で動かないよう
に、収納容器内周面とハニカム構造体の外周壁外周面と
の間に配置された把持部材により強固に把持されて収納
されている。

【０００３】ハニカム構造体１は、従来、以下の工程で
製造されている。コージェライト生成原料粉末と、成形
助剤、造孔剤と水を、混合、混練して得たセラミック坏
土を特殊金型を通じて押出成形することにより、外周壁
３や隔壁４が形成されたハニカム構造を有する成形体を
得る。次に、乾燥炉内で、成形体中の水分などを蒸発乾
燥させ、更に焼成炉内で、成形体中のバインダ等の成形
助剤等を除去した後、所定温度下で焼成して、所定の形
状と強度を持ち、外周壁３や隔壁４に微細な細孔を持つ
ハニカム構造体１を得ていた。

【０００４】ディーゼルエンジン用の、例えば、外径が
１５０ｍｍ以上で長さが１５０ｍｍ以上の大型セラミッ
クハニカム構造体や、隔壁４の厚さが０．２ｍｍ以下と
薄いハニカム構造体１を製造する場合、押出成形時に、
成形体の自重が大きすぎたり、成形体自身の強度が不十
分であったりすることから、自重を支えきれず、外周壁
３の周縁部の隔壁４が潰れたり変形し、焼成後に所定の
強度が得られないという問題があった。

【０００５】この問題を解決するため、特許文献１に
は、コージェライト化原料に成形助剤及び／又は造孔材
を加えて調合し、混合混練し押出成形可能に可塑化し、
このセラミック杯土を押出成形、乾燥、焼成してハニカ
ム構造を有する焼成体とした後、このハニカム構造を有
する焼成体の外周壁３とその周縁部を研削加工によって
所定寸法より小さくする除去加工を行い、除去加工した
周縁にコーティング材を塗布、乾燥、硬化させて外壁部
を形成し、ハニカム構造の隔壁と外壁部を一体化させる
方法が開示されている。この方法によれば、ハニカム構
造を有する焼成体の外周壁３とその周縁部を研削加工で
除去しているので、外周壁の周縁部の変形したセルを除
くことができるため、ハニカム構造体の機械的強度を高
くできる、としている。またハニカム構造を有する焼成
体全体の真円度が低い場合にも、研削加工により真円度
を高めた後に外壁部を形成することにより、寸法精度が
向上される、としている。そして、この従来の方法にお
いて使用される外壁部を形成するためのコーティング材
として、セラミックファイバーと無機バインダーとを使
用すると、外壁部の強度を高くすることができ、更にコ
ーティング材にハニカム構造体本体と同種の、例えば、
コージェライト粉末を添加するとハニカム構造を有する
焼成体との熱膨張係数差を少なくすることができるので
好ましいとしている。

【０００６】更に、上記のような構成のハニカム構造体
における、外壁部のハニカム構造体本体からの耐剥離性
を改善して、耐熱性、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造
体を得るため、特許文献２には、外壁部（外殻層）がコ
ージェライト粒子及び／又はセラミックファイバーと、
それらの間に存在する、コロイダルシリカまたはコロイ
ダルアルミナにて形成された非晶質酸化物マトリックス
とから構成してなることを特徴とするセラミックハニカ
ム構造体が開示されている。この従来のセラミックハニ
カム構造体の構成を図２及び図３を用いて以下説明す
る。特許文献２に記載の技術によれば、隔壁４で囲まれ
且つ相互に仕切られた多数のセルのうち、最外周に位置
するものが、外部との間の隔壁を有しないことによっ
て、外部に開口して軸方向に延びる凹溝１２を形成して
いるセラミックハニカム本体１４の、軸方向に伸びる凹
溝１２をコート材にて充填して外壁部（外殻層）１６を
設けていることから、ハニカム本体１４に有効な補強を
しつつ、使用中に外殻層であるコート層の剥離によるハ
ニカム構造体の強度低下を防止し、且つハニカム構造体
の補強の際に惹起されるハニカム構造体の熱衝撃強度の
低下を効果的に抑制せしめることができるとしている。
そして、この技術で使用されるコート材は、コージェラ
イト粒子及び／又はセラミックファイバーと、コロイダ
ルシリカまたはコロイダルアルミナからなるコロイド酸
化物とを主成分として含み、且つコロイド状酸化物を、
前記コージェライト粒子及び／又はセラミックファイバ
−の１００重量部に対して、固形分換算で３〜３５重量
部の割合で配合せしめており、この範囲で、骨材たる、
コージェライト粒子や、セラミックファイバーを充分に
固着せしめ、外壁部（外殻層）１６の熱特性、更には、
ハニカム構造体自体の熱特性の悪化が防げるとしてい
る。

【０００７】

【特許文献１】特許第２６０４８７６号公報

【特許文献２】特許第２６１３７２９号公報

【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】

【０００８】上記特許文献１及び２に記載の従来の技術
を本発明者等で評価した結果、これらの技術手段は、外
径が１５０ｍｍ以上で長さが１５０ｍｍ以上の比較的大
型のセラミックハニカム構造体を押出成形する際に発生
する、外周壁の周縁部の隔壁が潰れたり変形したりする
問題は解消できるものの、以下のような問題点があっ
た。

【０００９】上記従来の特許文献１及び２に記載の技術
に記載されている、外壁部を形成する材料は、ハニカム
本体の隔壁を構成する材料との熱膨張係数差の小さいも
のを選択することが、ハニカム本体と外壁部との境界面
に集中する熱応力を小さくすることができ、好ましいと
されているが、両者の熱膨張係数を実質的に一致させる
ことは困難であったこのようなセラミックハニカム構造
体が排気ガスで急熱されると、セラミックハニカム構造
体の中心部の温度が上昇するが、外壁部は把持部材、金
属容器を介して外気温度に接しており外周壁部の温度は
上昇しにくいため、中心部と外壁部の温度差により、外
表面に引張応力が作用、クラックが発生し、強固に固着
している外壁部と凹溝界面を貫通し、隣接したセルの隔
壁へと連鎖的に進展するようになる。隔壁にクラックが
進展すると、隔壁が脱落して排ガスの浄化性能が低下し
たり、微粒子捕集用フィルタの場合は、入口側と出口側
の流路が連通してしまうため、微粒子の捕集率が低下す
るといった、排気ガス浄化装置の浄化性能に係わる、極
めて重要な問題に発展することがあった。

【００１０】従って本発明の目的は、上記問題に鑑みて
なされたもので、最外周に位置するセルが、外部との間
の隔壁を有しないことによって、外部に開口して軸方向
に延びる凹溝を形成しているセラミックハニカム本体
の、凹溝を充填して外表面を形成する外壁部を有するセ
ラミックハニカム構造体において、熱衝撃が発生して
も、熱衝撃によるクラックが隔壁にまで進展しにくくし
た、耐熱衝撃性、信頼性を併せ持つセラミックハニカム
構造体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【００１１】本発明者らは、従来の技術では達成できな
かった、ハニカム本体に一般的に用いられているコージ
ェライト質セラミックス材料の熱膨張係数と外壁部を構
成するコージェライトを主体とする材料の熱膨張係数の
差異、及びそれに伴い発生する熱衝撃クラックの隔壁へ
の進展について検討した。本発明者等は押出成形法を用
いて、特許文献１及び２を参考にしながら、従来のコー
ジェライト質セラミックハニカム構造体を製造してみた
結果、以下のことが考察された。コージェライトの生原
料を押出してハニカム構造体に成形すると、六角板状結
晶であるカオリンは押出成形用口金の幅の狭いスリット
を通過する際に隔壁の面内に沿って配向する。その後の
焼成過程において、カオリンの結晶に対して、直角方向
に、六角柱状のコージェライト結晶が生成されるため、
コージェライト結晶のｃ軸方向がハニカム構造の隔壁面
に平行になるように形成される。コージェライト結晶の
熱膨張係数は異方性を有しており、ａ軸方向が＋２．９
×１０^−６／℃、ｃ軸方向が−１．１×１０^−６／℃で
あるため、生原料を押出成形、焼成したハニカム構造体
の熱膨張係数は、隔壁の厚み方向ではａ軸による高い熱
膨張係数を示すが、隔壁と平行な方向ではｃ軸とａ軸の
合成された低い熱膨張を示し、ハニカム本体全体として
低熱膨張係数を示すようになる。このような、コージェ
ライト質セラミックスからなるハニカム本体の最外周に
位置するものが、外部との間の隔壁を有しないことによ
って、外部に開口して軸方向に延びる凹溝に、従来技術
のコージェライト骨材、セラミックファイバー、無機バ
インダー等からなるコート材をスラリー状にして塗布し
た後、乾燥或いは必要に応じて焼成を行うと、コート材
を塗布した外壁部は、コージェライト結晶の配向が得ら
れないこと、及び熱膨張係数の異なるセラミックファイ
バーや無機バインダーを含有していることから、必然的
にコージェライト結晶が配向している隔壁よりその熱膨
張係数が大きくなる。このような熱膨張係数差を有する
外壁部と凹溝が、図３に示すように凹溝の角隅部にまで
外壁部を構成する部材が充填され、しかも外壁部を構成
する部材中の無機バインダ等による接着力により、強固
に固着、一体化せしめられていることから、両者の界面
には接着に伴う残留応力が内在することになる。具体的
には、外壁部の熱膨張係数が隔壁より大きいことから、
外壁部には引張応力、凹溝を構成する隔壁には圧縮応力
が残留する。この残留応力が内在するセラミックハニカ
ム構造体を排気ガス浄化装置に装着し、高温の排気ガス
に曝され、繰り返し熱衝撃を受けると、過大な熱応力が
外壁部と凹溝の境界面に集中し、外壁部から隔壁へと連
通するクラックが発生するようになることをつきとめ
た。特に、このような凹溝と外壁部の固着力は、隔壁の
気孔率が５０％以上、平均細孔径が１０μｍ以上の場
合、外周壁を形成するためのコート材を塗布する際に、
凹溝を構成する隔壁中の細孔の中にコート材が入り込み
やすく、所謂アンカー効果が大きくなり、隔壁と外壁部
の固着力が大きくなることから、残留応力も大きくな
り、外壁部に発生したクラックが隔壁にまで進展し易か
った。以上は、低熱膨張係数を有するコージェライト質
ハニカム本体を一例として説明したが、アルミナ、ムラ
イト、窒化珪素、炭化珪素等のコージェライト以外のセ
ラミックスによりハニカム本体を形成した場合であって
も、外壁部を形成するためのコート材中には、本体と外
壁部を固着させるために、無機バインダー等の本体を構
成するセラミックス材料以外のものを含有させる必要が
あり、本体と外壁部の熱膨張係数を一致させることは困
難であり、熱衝撃によるクラックが外壁部から隔壁にま
で進展する問題は同様に発生する。本発明者等は、熱衝
撃により外壁部表面に発生したクラックを隔壁にまで、
進展させないような外周壁部の形態に注目して検討し、
本発明に想到した。

【００１２】即ち、本発明のセラミックハニカム構造体
は、隔壁で囲まれた多数のセルのうち、最外周に位置す
るセルが、外部との間の隔壁を有しないことによって、
外部に開口して軸方向に延びる凹溝を形成しているセラ
ミックハニカム本体の、前記凹溝を充填して外表面を形
成する外壁部を有するセラミックハニカム構造体におい
て、前記外壁部と凹溝との間の少なくとも一部に応力開
放部を有することを特徴とする。また、本発明のセラミ
ックハニカム構造体は、隔壁で囲まれた多数のセルのう
ち、最外周に位置するセルが、外部との間の隔壁を有し
ないことによって、外部に開口して軸方向に延びる凹溝
を形成しているセラミックハニカム本体の、前記凹溝を
充填して外表面を形成する外壁部を有するセラミックハ
ニカム構造体において、前記外壁部及び外壁部と凹溝と
の間のそれぞれの少なくとも一部に応力開放部を有する
ことを特徴とする。本発明のセラミックハニカム構造体
において、前記外壁部における応力開放部が外表面に開
口した空隙部であることが好ましい。また、本発明のセ
ラミックハニカム構造体において、前記外表面に開口し
た空隙部の長さの合計がセラミックハニカム構造体全長
の１倍以上であることが好ましい。本発明のセラミック
ハニカム構造体において、前記外壁部と凹溝の間の応力
開放部が前記外壁部を構成する部材と凹溝の間に形成さ
れた空隙であることが好ましい。また、本発明のセラミ
ックハニカム構造体において、前記外壁部を構成する部
材と凹溝の間に形成された空隙部を有する凹溝の個数割
合が全凹溝のうちの５％以上であることが好ましく、２
０％以上であることが更に好ましい。さらには、本発明
のセラミックハニカム構造体において、前記隔壁を構成
する材料の気孔率が５０〜８０％、平均細孔径が１０〜
５０μｍであることが好ましい。

【００１３】以下、本発明の作用、効果について説明す
る。本発明のセラミックハニカム構造体は、隔壁で囲ま
れた多数のセルのうち、最外周に位置するセルが、外部
との間の隔壁を有しないことによって、外部に開口して
軸方向に延びる凹溝を形成しているセラミックハニカム
本体の、前記凹溝を充填して外表面を形成する外壁部を
有するセラミックハニカム構造体において、前記外壁部
と凹溝との間の少なくとも一部に応力開放部を有する場
合には、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が大幅に向上す
る。即ち、本発明のセラミックハニカム構造体が例えば
排気ガスにより急熱された場合には、熱衝撃により外壁
部に発生する応力を開放するための応力開放部が外壁部
と凹溝との間の少なくとも一部に形成されていると、こ
の応力開放部が熱衝撃応力を開放し、クラックが隔壁に
進展しにくくなるため、隔壁が脱落して排ガスの浄化性
能が低下したり、微粒子捕集用フィルタの場合は、入口
側と出口側の流路が連通し、微粒子の捕集率が低下する
といった、排気ガス浄化装置の浄化性能に係わる、致命
的な問題に発展することを防ぐことが出来るのである。
また、本発明のセラミックハニカム構造体は、隔壁で囲
まれた多数のセルのうち、最外周に位置するセルが、外
部との間の隔壁を有しないことによって、外部に開口し
て軸方向に延びる凹溝を形成しているセラミックハニカ
ム本体の、前記凹溝を充填して外表面を形成する外壁部
を有するセラミックハニカム構造体において、前記外壁
部及び外壁部と凹溝との間のそれぞれの少なくとも一部
に応力開放部を有することから、更にハニカム構造体の
耐熱衝撃性が大幅に向上する。即ち、応力開放部が外壁
部及び外壁部と凹溝との間のそれぞれの少なくとも一部
に存在する場合には、熱衝撃応力を開放する効果がより
大きくなり、熱衝撃によるクラックが隔壁に進展するの
を防止する効果がより大きくなる。このため、隔壁が脱
落して排ガスの浄化性能が低下したり、微粒子捕集用フ
ィルタの場合は、入口側と出口側の流路が連通し、微粒
子の捕集率が低下するといった、排気ガス浄化装置の浄
化性能に係わる、致命的な問題に発展することを防ぐこ
とが出来るのである。本発明のセラミックハニカム構造
体は、前記外壁部における応力開放部が外表面に開口し
た空隙部である場合には、ハニカム構造体の耐熱衝撃性
が大幅に向上する。即ち、本発明のセラミックハニカム
構造体が例えば排気ガスにより急熱された場合には、予
め外壁部の外表面に開口した空隙部が形成されているこ
とから、当該空隙部の開口幅が拡大することによって、
外壁部に作用する熱衝撃応力が開放されるため、熱衝撃
によるクラックが、外壁部と隔壁との接合界面を超え、
隔壁に進展することを防げるのである。ここでいう空隙
部とは外表面における開口幅が代表的には２μｍ以上で
長さ１００μｍ以上の細長い形状のものを指し、外壁部
に形成された、セラミック骨材、無機バインダー等の間
に存在する気孔とは区別されるものである。例えば、図
４に模式図に示すように、空隙部２１は、軸方向に延び
る凹溝１２に充填された外壁部１６の外表面に形成され
ており、その深さ方向の先端は、外壁部内で閉じている
場合や、凹溝１２まで到達している場合等がある。意図
的に形成した、この空隙部を外表面側から観察した走査
型電子顕微鏡写真を図５に示す。また、空隙部は図６
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、軸方向に存在する場
合のみならず、図６（ｄ）（ｅ）に示すように円周方向
等に存在しても良いし、図６（ｆ）に示すように亀甲状
に存在しても、前記述べたように熱衝撃による応力を開
放する効果がある。ここで、前記外表面に開口した空隙
部の長さの合計がセラミックハニカム構造体全長の１倍
以上であることが好ましいとしたのは、空隙部が多数存
在すれば、熱衝撃応力を開放する観点からすれば、効果
が大きいのであるが、空隙部の長さの合計がセラミック
ハニカム構造体全長の１倍以上あれば、少なくともハニ
カム構造体の外壁部に発生する熱衝撃応力の円周方向成
分をセラミックハニカム構造体の全長に亘って開放でき
ることから、熱衝撃性向上の効果が得られるためであ
る。ここで、空隙部の長さの合計とは、ハニカム構造体
１ケ中の外表面に開口した空隙部長さの合計のことであ
り、ハニカム構造体１ヶ中に複数存在する場合はこれら
の総和で表す。例えば、図６（ａ）は、空隙部の長さの
合計がセラミックハニカム構造体全長の１倍に相当し、
図６（ｃ）は、空隙部の長さの合計がセラミックハニカ
ム構造体全長の１倍より少し大きい場合に相当する。
尚、空隙部の長さの合計がセラミックハニカム構造体全
長の３倍以上であれば、よりその効果が大きくなる。

【００１４】また、本発明のセラミックハニカム構造体
は、前記外壁部と凹溝の間の応力開放部が外壁部を構成
する部材と凹溝の間に形成された空隙である場合には、
ハニカム構造体の耐熱衝撃性が大幅に向上する。即ち、
本発明のセラミックハニカム構造体は、図３に示すよう
な空隙が無く凹溝の角隅部にまで外壁部を構成する部材
が充填されている従来技術に比べて、図７及び図８に示
すように外壁部を構成する部材と凹溝の間に空隙が形成
されていることから、例えば排気ガスにより急熱された
場合には、外壁部外表面に発生する熱衝撃応力により発
生したクラックが外壁部と凹溝を構成する隔壁の間に形
成された空隙で吸収され、結果として熱衝撃応力が開放
することになるため、このクラックが外壁部と隔壁との
接合界面を超え、隔壁に進展することを防げるのであ
る。また、本発明のセラミックハニカム構造体は、外壁
部と凹溝を構成する隔壁の間の接着面積が小さいことか
ら、両者界面の熱膨張係数差により生じる残留応力が低
減できるため、熱衝撃によるクラックが発生しにくいと
いう効果も有している。本発明のセラミックハニカム構
造体において、前記外壁部を構成する部材と凹溝の間に
空隙部を有する凹溝の個数割合が全凹溝のうちの５％以
上であることが好ましいのは、前記外壁部を構成する部
材と凹溝の間に空隙部を有する凹溝が多数存在する場合
には、熱衝撃応力を開放する観点からすれば、効果が大
きいからである。２０％以上であれば更に好ましい。前
記外壁部を構成する部材と凹溝の間に空隙部を有する凹
溝の個数割合が９５％を超えると、凹溝を構成する隔壁
と、外壁部を構成する部材間の接着面積が減少し、アイ
ソスタティック強度が低下すると共に、外壁部がセラミ
ックハニカム本体から剥離し易くなるため好ましくな
い。外壁部を構成する部材と凹溝の間に空隙部を有する
凹溝のより好ましい個数割合は全凹溝のうちの２０〜９
０％である。ここで、外壁部を構成する部材と凹溝の間
に空隙部を有する凹溝とは、図７に断面模式図で示すよ
うに隔壁で囲まれた多数のセルのうち、最外周に位置す
るセルが、外部との間の隔壁を有しないことによって、
外部に開口して軸方向に延びる凹溝を形成しているセラ
ミックハニカム本体の、前記凹溝の全領域が外周壁部材
で充填されていない凹溝のことをいい、図８に示すよう
に、凹溝を構成する隔壁の端部５１、５４と凹溝を構成
する隔壁の交点５２、５３で形成される凹溝長さ５１−
５２−５３−５４のうち、外壁部を構成する部材と接触
している部分の長さ即ち、接触部長さ５１−５５、５６
−５７、５８−５４の合計長さの割合が９５％以下の凹
溝のことをいう。ここで、外壁部を構成する部材と凹溝
の間に形成された空隙について凹溝の一断面を用いて説
明したが、この空隙は、ハニカム構造体の軸方向に連続
的に形成されていると、ハニカム構造体全体に発生する
熱衝撃応力を解法する意味で好ましい。但し、この空隙
の形態は例えば図８に示す形態が、軸方向全長に亘って
全て同一である必要はなく、凹溝長さに対する外壁部を
構成する部材と隔壁の接触長さの割合が異なっても、熱
応力を開放する効果は有している。

【００１５】本発明のセラミックハニカム構造体におい
て、前記隔壁を構成する材料の気孔率が５０〜８０％、
平均細孔径が１０〜５０μｍであることが好ましいの
は、以下の理由による。本発明の外部に開口して軸方向
に伸びる凹溝を形成しているハニカム本体の凹溝を充填
して外表面を形成する外壁部を形成し、凹溝を構成する
隔壁と外壁部を一体化させたハニカム構造体において、
気孔率が５０％以上の場合は、外壁部を構成する材料が
隔壁中の気孔に入り込みやすく、所謂アンカー効果が大
きくなり、外壁部と凹溝が一体化され、ハニカム構造体
の機械的強度を大きくできることから好ましいが、気孔
率が８０％を越える場合は、ハニカム構造体の隔壁自体
の強度が低下し、ハニカム構造体の機械的強度が低下す
るから好ましくない。ここで言う、機械的強度は例えば
アイソスタティック強度で代表され、ハニカム構造体の
アイソスタティック強度が低下すると、触媒担体や微粒
子捕集フィルタとして使用された際に、エンジンからの
振動や、路面振動等の機械的応力により破損し、排気ガ
ス浄化性能が低下する場合があるので好ましくない。ま
た、同様に、平均細孔径が１０μｍ以上の場合は、外壁
部を構成する材料が隔壁中の気孔に入り込みやすく、所
謂アンカー効果が大きくなり、外壁部と凹溝が一体化さ
れ、ハニカム構造体の機械的強度を大きくできることか
ら好ましいが、平均細孔径が５０μｍを越える場合は、
ハニカム構造体の隔壁自体の強度が低下し、ハニカム構
造体の機械的強度が低下するから好ましくない。また、
気孔率を５０％以上、平均細孔径を１０μｍ以上とした
場合、上記のように外壁部と凹溝が強固に固着されるこ
とから、特許文献１や特許文献２の従来技術のセラミッ
クハニカム構造体の場合は、耐熱衝撃性が低下するので
あるが、本発明のセラミックハニカム構造体の場合は、
外壁部又は外壁部と凹溝の間に応力開放部を有している
ので、耐熱衝撃性の低下を小さくすることができる。
尚、ハニカム構造体の隔壁の機械的強度低下を防ぐため
には、上記のように気孔率及び平均細孔径の範囲を調整
するのと共に、隔壁中の細孔の形状を略球状にすること
により、粗大な細孔への応力集中を低減できることから
好ましい。

【００１６】本発明のセラミックハニカム構造体を構成
するセラミック材料としては、本発明が主に、自動車エ
ンジンの排気ガス浄化用触媒の担体として或いはディー
ゼルエンジンの排気ガス中の微粒子を除去するためのフ
ィルタとして使用されるため、耐熱性に優れた材料を使
用することが好ましく、コージェライト、アルミナ、ム
ライト、窒化珪素、炭化珪素及びＬＡＳからなる群から
選ばれた少なくとも１種を主結晶とするセラミック材料
を用いることが好ましい。中でも、コージェライトを主
結晶とするセラミックハニカム構造体は、安価で耐熱
性、耐化学性に優れ、また低熱膨張であることから最も
好ましい。本発明のセラミックハニカム構造体におい
て、外壁部を構成する部材としては、本発明が凹溝を構
成する隔壁と、該凹溝に充填された外壁部の熱膨張係数
差があったとしても耐熱衝撃性を改善せしめていること
から、必ずしも熱膨張係数を一致させる必要はなく、凹
溝を構成する隔壁の熱膨張係数に対して外壁部を構成す
る部材の熱膨張係数が大きくても、小さくても良く、例
えばコージェライト、シリカ、アルミナ、ムライト、炭
化珪素、窒化珪素等から選ばれる耐熱性セラミックス骨
材粒子に無機バインダー、必要に応じてセラミックファ
イバー、セメント等を添加したものを適宜選択すれば良
い。

【００１７】本発明のセラミックハニカム構造体の隔壁
厚は０．１〜０．５ｍｍが好ましく、隔壁のピッチは
１．３ｍｍ以上が好ましい。隔壁厚が０．１ｍｍ未満の
場合は、特に外径が１５０ｍｍを越えるようなハニカム
構造体を製造する際に隔壁の強度が低下し、好ましくな
い。一方、隔壁厚が０．５ｍｍを超える場合は、ハニカ
ム構造体の排気ガスに対する隔壁の通気抵抗が大きくな
り、圧力損失が大きくなるからである。より好ましい隔
壁厚さは、０．２〜０．４ｍｍである。また、隔壁のピ
ッチが１．３ｍｍ未満の場合は、ハニカム構造体のセル
の開口面積が小さくなることから、ハニカム構造体の入
口の圧力損失が大きくなるためである。ハニカム構造体
の圧力損失が大きくなると、エンジンの出力低下につな
がることから好ましくない。本発明のセラミックハニカ
ム構造体は、外径１５０ｍｍ以上、全長１５０ｍｍ以上
の所謂大型ハニカム構造体であることが好ましい。大型
ハニカム構造体の場合、熱衝撃が作用した際に、ハニカ
ム構造体の中心と表面の温度差が大きくなるため、クラ
ックが隔壁に進展しやすくなるため、本発明の応力開放
部により耐熱衝撃性を改善する効果が有効に現れるから
である。

【００１８】本発明の外表面に開口した空隙部を有する
セラミックハニカム構造体を製造するには、例えばセラ
ミックハニカム構造の焼成体の外周壁３とその周縁部を
所定寸法より小さくする除去加工を行った後、最外周に
位置するセルが、外部との間の隔壁を有しないことによ
って、外部に開口して軸方向に延びる凹溝にセラミック
骨材及び無機バインダからなるコート材を塗布、充填さ
せ、例えば７０℃以上に加熱させられた乾燥炉に、投入
してコート材中に含まれる水分を急速乾燥することによ
り、コート材表面に開口した空隙部を形成させることが
できる。この空隙部が発生するのは急速乾燥によりコー
ティングされたコート材の表面と内部の水分量に差が生
じ、表面と内部の乾燥収縮量の差が発生するからであ
る。このコート材としては、コージェライト、シリカ、
アルミナ、ムライト、炭化珪素、窒化珪素等から選ばれ
る耐熱性セラミックス骨材粒子にセラミックファイバ
ー、セメント、無機バインダー、水等を単独で或いは混
合して用いることができ、更に必要に応じて有機バイン
ダー等を混合することもできるが、これらに限定される
ものではない。このとき、コート材中の骨材、無機バイ
ンダ−や有機バインダーの種類や添加量、水分量、或い
は乾燥炉の温度を調整することにより、外表面に開口し
た空隙部の発生割合、空隙部の開口幅、空隙部の形態を
変化させることができるが、無機バインダの添加量や水
分量を増加させると空隙部は発生し易くなる。なお、コ
ート材の乾燥が終了した後は、必要に応じてコート材の
焼成を行っても良い。

【００１９】また、本発明の外壁部を構成する部材と凹
溝の間に空隙を有するセラミックハニカム構造体を製造
するには、セラミックハニカム構造の焼成体の外周壁３
とその周縁部を所定寸法より小さくする除去加工を行っ
た後、最外周に位置するセルが、外部との間の隔壁を有
しないことによって、外部に開口して軸方向に延びる凹
溝に粘度を２００００ｃＰ以上に調整したコート材を塗
布、充填させた後、乾燥させる。従来の特許文献１の方
法のように、１００００ｃＰ〜２００００ｃＰの粘度を
有するコート材を塗布した場合には、図３に示すように
凹溝１２の角隅部にまでコート材が充填され易いのであ
るが、コート材の粘度を２００００ｃＰ以上の高粘度と
することにより、図７及び図８に示すように凹溝の角隅
部までコート材が充填されないため、外壁部を構成する
部材と凹溝との間に空隙を有するセラミックハニカム構
造体が得られる。尚、コート材の粘度を２００００ｃＰ
以上の高粘度にするには、骨材、無機バインダ−や有機
バインダーの種類や添加量、水分量等を調整することに
より可能となる。また、コート材の乾燥が終了した後
は、必要に応じてコート材の焼成を行っても良い。

【００２０】尚、本発明のセラミックハニカム構造体を
製造する際の、コート材の塗布については、前記のよう
にセラミックハニカム構造の焼成体の外周壁３とその周
縁部を所定寸法より小さくする除去加工を行った後、最
外周に位置するものが、外部との間の隔壁を有しないこ
とによって、外部に開口して軸方向に延びる凹溝にコー
ト材を充填しても良いし、セラミックハニカム構造の乾
燥体の外周壁３とその周縁部を所定寸法より小さくする
除去加工を行った後、焼成を行った上で、外部に開口し
て軸方向に延びる凹溝にコート材を充填しても良いし、
セラミックハニカム構造の乾燥体の外周壁３とその周縁
部を所定寸法より小さくする除去加工を行った後、外部
に開口して軸方向に延びる凹溝にコート材を充填して、
焼成を行っても良い。

【発明の効果】

【００２１】以上、説明のとおり、本発明のセラミック
ハニカム構造体によれば、隔壁で囲まれた多数のセルの
うち、最外周に位置するセルが、外部との間の隔壁を有
しないことによって、外部に開口して軸方向に延びる凹
溝を形成しているセラミックハニカム本体の、前記凹溝
を充填して外表面を有する外壁部を形成させたセラミッ
クハニカム構造体において、前記凹溝と外壁部を構成す
る部材との間に形成された空隙といった応力開放部を少
なくとも有することから、熱衝撃が作用しても、熱衝撃
による応力が上記応力開放部で開放され、熱衝撃による
クラックが隔壁にまで進展することを防ぐことにより、
隔壁にクラックが入ることによって、隔壁が脱落して排
ガスの浄化性能が低下したり、特に微粒子捕集用フィル
タの場合は、入口側と出口側の流路が連通してしまうた
め、微粒子の捕集率が低下するといった、排気ガス浄化
装置の浄化性能に係わる、致命的な問題に発展すること
を防ぐことが出来る。

【発明を実施するための最良の形態】

【００２２】以下、本発明を実施するための最良の形態
につき説明する。 （参考例） カオリン、タルク、シリカ、アルミナなどの粉末を調整
して、質量比で、ＳｉＯ₂ ：４８〜５２％、Ａｌ₂Ｏ₃：
３３〜３７％、ＭｇＯ：１２〜１５％を含むようなコー
ジェライト生成原料粉末とし、これにメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のバインダ
ー、潤滑剤、造孔材としてグラファイトを添加し、乾式
で十分混合した後、規定量の水を添加、十分な混練を行
って可塑化したセラミック杯土を作成した。

【００２３】次いで、坏土を公知の押出成形用口金を通
過させることにより、外周壁３と隔壁４とが一体に形成
されたハニカム構造を有する成形体とした後、乾燥、焼
成操作を加えることにより、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁の
ピッチ１．５ｍｍ、外径寸法２８０ｍｍ、全長３００ｍ
ｍの外周壁３と隔壁４とが一体に形成されたコージェラ
イト質セラミックハニカム焼成体を得た。隔壁の気孔率
は６５％、平均細孔径は２０μｍであった。

【００２４】得られたコージェライト質セラミックハニ
カム焼成体の周縁部を円筒研削盤を用いて加工除去する
ことにより、外周面に凹溝を有する、外径２６５．７ｍ
ｍ、全長３００ｍｍのセラミックハニカム本体を準備し
た。

【００２５】一方、コート材として、平均粒径１０μｍ
のコージェライト粉末Ａ１００質量部に対して、コロイ
ダルシリカを固形分で１０〜１５質量部配合し、更に、
前記コージェライト粉末とコロイダルシリカの合計１０
０質量部に対して、１．２質量部のメチルセルロースを
配合し、水と共に混練して、粘度１５０００〜１９００
０ｃＰのコート材を準備した。

【００２６】次いで、前記準備した外周部に凹溝を有す
るハニカム本体の外周部に、前記コート材を塗布したう
えで、表１に示す各種乾燥温度に加熱した乾燥炉に投入
し、熱風乾燥を行った。その後４５０℃まで加熱して、
上記メチルセルロースを分解除去すると共に、凹溝と外
壁部が一体化された外径２６６．７ｍｍ、全長３００ｍ
ｍ、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍの参考
例１〜６のセラミックハニカム構造体を得た。この参考
例１〜６のセラミックハニカム構造体では、コート材の
粘度を１５０００〜１９０００ｃＰに調整して塗布した
ことから、外壁部を構成する部材は凹溝の角隅部にまで
充填されていた。また、コート材充填直後に、７０℃〜
１２０℃の各温度に加熱した乾燥炉に、投入したため外
壁部の外表面に開口した空隙部が発生していた。なお、
外壁部外表面に開口した空隙部の観察は目視で行い、蛇
行している空隙部については直線に近似して空隙部長さ
を計測し、セラミックハニカム構造体１ヶ中に存在して
いた複数の空隙部長さの合計を算出したうえで、（空隙
部長さの合計）／（ハニカム構造体全長）を計算した。

【００２７】次に、作成した参考例１〜６セラミックハ
ニカム構造体に対して、耐熱衝撃温度及びアイソスタテ
ィック強度の試験を行った。耐熱衝撃温度の評価試験
は、一定温度（室温＋４００℃）に加熱された電気炉中
にセラミックハニカム構造体を挿入して３０分間保持
し、その後室温に急冷した後、セラミックハニカム構造
体の軸方向両端面の目視観察を行い、隔壁に発生したク
ラックの有無を確認した。また、隔壁にクラックが発見
されない場合は、電気炉の温度を２５℃上昇させ同様の
試験を行い、クラックが発生するまで繰り返した。そし
てクラックが発見されなかった最高温度差（加熱温度−
室温）を耐熱衝撃温度とした。アイソスタティック強度
試験は、社団法人自動車技術会発行の自動車規格（ＪＡ
ＳＯ）Ｍ５０５−８７に基づき、セラミックハニカム構
造体の軸方向両端面に厚さ２０ｍｍのアルミ板を当接し
て両端を密閉するとともに、外壁部表面を厚さ２ｍｍの
ゴムで密着したものを、圧力容器に入れ、圧力容器内に
水を導入して、外壁部表面から静水圧を加え、破壊した
ときの圧力を測定して、アイソスタティック強度とし
た。結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】参考例１〜６のセラミックハニカム構造体
は、外壁部外表面に開口した空隙部を有していることか
ら、この空隙部が熱衝撃による応力を開放することによ
って、熱衝撃によるクラックが隔壁に進展することを防
ぐため、耐熱衝撃温度は、５５０〜６２５℃が得られ
た。一方、アイソスタティック強度は、軸方向に伸びた
凹溝にコート材が充填されていることから実用上問題な
い１ＭＰａ以上が得られた。また（空隙部長さの合計）
／（ハニカム構造体全長）の値が大きい方が、耐熱衝撃
温度の高くなることが確認され、空隙部長さの合計がセ
ラミックハニカム構造体の全長の１倍以上あれば、耐熱
衝撃温度を高める効果のあることも確認された。

【００３０】（比較例）参考例 と同様の方法により、コージェライト質セラミッ
クハニカム焼成体の周縁部を円筒研削盤を用いて加工除
去することにより、最外周に位置するセルが外部との間
に隔壁を有しないことによって、外部に開口して軸方向
に伸びる凹溝を有し、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁のピッチ
１．５ｍｍ、外径寸法２６５．７ｍｍ、全長３００ｍｍ
であるコージェライト質セラミックハニカム本体を準備
し、これを比較例１のセラミックハニカム構造体とし
た。一方、同様に外部に開口して軸方向に伸びる凹溝を
有し、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍ、外
径寸法２６５．７ｍｍ、全長３００ｍｍであるコージェ
ライト質セラミックハニカム本体を準備し、平均粒径１
０μｍのコージェライト粉末Ａ１００質量部に対して、
コロイダルシリカを固形分で１０質量部配合し、更に、
前記コージェライト粉末とコロイダルシリカの合計１０
０質量部に対して、１．２質量部のメチルセルロースを
配合し、水と共に混練して、粘度１５０００ｃＰとした
コート材を、前記外周部に凹溝を有するハニカム本体の
外周部に塗布した。そして塗布直後に４０℃の乾燥炉に
投入し２４時間乾燥したのち、７０℃の乾燥炉で１２時
間乾燥させ、その後４５０℃まで加熱して、凹溝と外壁
部が一体化された比較例２セラミックハニカム構造体を
得た。この比較例１及び２のセラミックハニカム構造体
に対して参考例と同様に、耐熱衝撃温度、アイソスタテ
ィック強度の測定を行った結果を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】外壁部を形成していない比較例１のセラミ
ックハニカム構造体は、隔壁と外壁部の熱膨張差の問題
は発生しないが、６５０℃を超える熱衝撃を加えると、
外径２６５．７ｍｍ、全長３００ｍｍという大型の構造
体であることから中心部と表面間の温度差による熱応力
により、隔壁にクラックが入るようになり、耐熱衝撃温
度は６５０℃であった。この比較例１のセラミックハニ
カム構造体については、外壁部がないことから、外周部
にゴムを密着させることが困難なためアイソスタティッ
ク強度は求めることは出来なかったが、外壁部が形成さ
れていないハニカム構造体は、金属容器内に把持部材を
使って、収納、保持することが実質的に不可能になるこ
とから、触媒担体や微粒子補修用フィルタとして使用す
ることはできないという課題を抱えている。また、比較
例２のセラミックハニカム構造体は、コート材の粘度を
１５０００ｃＰに調整して塗布したことから、外壁部を
構成する部材は凹溝の角隅部にまで充填されており、コ
ート材の最初の乾燥が４０℃の低温であったため、外壁
部の外表面に開口した空隙部は発生せず、図３に示す形
態となった。従って、凹溝を構成する隔壁と外壁部が強
固に固着一体化されており、アイソスタティック強度は
参考例で示された参考例１〜６のセラミックハニカム構
造体に比べて高くなったが、外壁部の外表面に開口した
空隙部からなる熱衝撃応力開放部を有していないため、
耐熱衝撃温度は４００℃となり、参考例で示した、参考
例１〜６のセラミックハニカム構造体に比べ、耐熱衝撃
性に劣ることがわかった。

【００３３】（実施例１）参考例 と同様の方法により、外周面に凹溝を有する、外
径２６５．７ｍｍ、全長３００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍ
ｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍのセラミックハニカム本体
を準備した。一方、コート材として、平均粒径２０μｍ
のコージェライト粉末Ｂ１００質量部に対して、コロイ
ダルシリカを固形分で１０質量部配合し、これにメチル
セルロース、水と共に混練して、粘度２５０００〜６７
０００ｃＰのコート材を準備した。次いで、前記準備し
た外周面に凹溝を有するハニカム体の外周部に、前記コ
ート材を塗布したうえで、４０℃で２４時間乾燥したの
ち、７０℃で１２時間乾燥させた。この最初の乾燥温度
が低かったため、参考例に示した外壁部の外表面に開口
した空隙部は発生していない。その後４５０℃まで加熱
して、上記メチルセルロースを分解除去すると共に、凹
溝と外壁部が一体化された外径２６６．７ｍｍ、全長３
００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁のピッチ１．５ｍ
ｍ、本発明例１〜５のセラミックハニカム構造体を得
た。その後、本発明例１〜５のセラミックハニカム構造
体に対して、参考例と同様に、耐熱衝撃温度及びアイソ
スタティック強度の試験を行った。更に、耐熱衝撃温度
が測定終了したハニカム構造体を軸方向に３当分に切断
し、切断面での凹溝に充填され形成された外壁部形態の
観察を行い、全凹溝のうち外壁部を構成する部材と凹溝
の間に空隙を有する凹溝の個数割合をカウントした。試
験結果を、表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】表３に示すように、本発明例１〜５のセラ
ミックハニカム構造体は、外壁部を構成する部材と凹溝
の間に空隙を有する凹溝を有していることから、熱衝撃
応力によるクラックが外壁部に発生しても、この空隙で
熱衝撃応力が開放され、クラックの進展を防ぐことが出
来ることから、空隙が無く凹溝の角隅部にまで外壁部を
構成する部材が充填されている比較例２のセラミックハ
ニカム構造体に比べて、熱衝撃によるクラックが隔壁に
まで進展しにくく、耐熱衝撃温度は比較例２のセラミッ
クハニカム構造体に対して高くなった。一方、アイソス
タティック強度は、軸方向に伸びた凹溝に外壁部を構成
する部材が充填されており、外壁部を構成する部材と凹
溝の間に空隙を有しているものの、実用上問題ない１Ｍ
Ｐａ以上が得られた。また、外壁部を構成する部材と凹
溝の間に空隙を有する凹溝の全凹溝に対する個数割合が
大きい方が、耐熱衝撃温度の高くなることが確認され、
凹溝の全凹溝に対する個数割合が５％以上あると、耐熱
衝撃温度を高める効果の大きくなることも確認された。

【００３６】（実施例２）参考例 と同様の方法により、外周面に凹溝を有する、外
径２６５．７ｍｍ、全長３００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍ
ｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍのハニカム構造体本体を準
備した。コート材は参考例と同様に、平均粒径１０μｍ
のコージェライト粉末Ａ１００質量部に対して、コロイ
ダルシリカを固形分で１０質量部配合し、更に、前記コ
ージェライト粉末とコロイダルシリカの合計１００質量
部に対して、１．２質量部のメチルセルロースを配合
し、水と共に混練して、粘度５２０００ｃＰのコート材
を準備した。次いで、前記準備した外周部に凹溝を有す
るハニカム体の外周部に、前記コート材を塗布したうえ
で、表４に示すように、７０℃或いは１００℃に加熱し
た乾燥炉に投入し、急熱を加え、熱風乾燥を行った。そ
の後４５０℃まで加熱して、上記メチルセルロースを分
解除去すると共に、凹溝と外壁部が一体化された外径２
６６．７ｍｍ、全長３００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍｍ、隔
壁のピッチ１．５ｍｍの本発明例６及び７のセラミック
ハニカム構造体を得た。また、参考例と同様の方法によ
り、外周面に凹溝を有する、外径２６５．７ｍｍ、全長
３００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍｍ、隔壁のピッチ１．５ｍ
ｍのハニカム構造体本体を準備した。コート材は、平均
粒径１５μｍの非晶質シリカ粉末Ａ１００質量部に対し
て、コロイダルシリカを固形分で７０質量部配合し、更
に、前記非晶質シリカ粉末とコロイダルシリカの合計１
００質量部に対して、１．２質量部のメチルセルロース
を配合し、水と共に混練して、粘度４５０００ｃＰのコ
ート材を準備した。次いで、前記準備した外周部に凹溝
を有するハニカム体の外周部に、前記コート材を塗布し
たうえで、表４に示すように、７０℃或いは１００℃に
加熱した乾燥炉に投入し、急熱を加え、熱風乾燥を行っ
た。その後４５０℃まで加熱して、上記メチルセルロー
スを分解除去すると共に、凹溝と外壁部が一体化された
外径２６６．７ｍｍ、全長３００ｍｍ、隔壁厚０．３ｍ
ｍ、隔壁のピッチ１．５ｍｍの本発明例８及び９のセラ
ミックハニカム構造体を得た。これら本発明例６〜９の
セラミックハニカム構造体の外表面に開口した空隙部の
形態、セラミックハニカム構造体１ヶ中に存在していた
外表面に開口した空隙部の（空隙部長さの合計）／（ハ
ニカム構造体全長）、外壁部を構成する部材と凹溝の間
に空隙を有する凹溝の全凹溝に対する個数割合は表４の
通りであった。その後、作成した本発明例６〜９のセラ
ミックハニカム構造体に対して、参考例と同様に、耐熱
衝撃温度及びアイソスタティック強度の試験を行った。
試験結果を、表４に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】表４に示すように、本発明例６〜９のセラ
ミックハニカム構造体は、外壁部に外表面に開口した空
隙部を有しており、且つ外壁部を構成する部材と凹溝の
間に空隙を有する凹溝を有していることから、この外表
面の空隙部及び、外壁部を構成する部材と凹溝の間の空
隙が熱衝撃による応力を開放することによって、熱衝撃
によるクラックが隔壁に進展することを防ぐことが出来
るため、耐熱衝撃温度は、比較例２のセラミックハニカ
ム構造体の４００℃に比べて高くなった。しかも、外表
面の空隙部及び、外壁部を構成する部材と凹溝の間の空
隙の二種類の応力開放部を有していることから、参考例
１〜６及び本発明例１〜６のハニカム構造体に比べて
も、耐熱衝撃温度は高くなった。一方、アイソスタティ
ック強度は、軸方向に伸びた凹溝に外壁部を構成する部
材が充填されており、外壁部を構成する部材と凹溝の間
に空隙を有しているものの、実用上問題ない１ＭＰａ以
上が得られた。

【００３９】以上はセラミックハニカム焼成体の周縁部
を加工除去することにより、外周面に凹溝を有する、ハ
ニカム構造体の外周面に外壁部を形成する製造工程例で
説明したが、本発明の作用効果からすれば、セラミック
ハニカム乾燥体の周縁部を加工除去した後、焼成をする
ことにより、外周面に凹溝を有するハニカム構造体の外
周面に外壁部を形成する製造方法、或いはセラミックハ
ニカム乾燥体の周縁部を加工除去した後、外周面の凹溝
に外壁部を形成するコート材を塗布後、ハニカム乾燥体
と外壁部を同時に焼成する製造方法を採用しても同様の
効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【００４０】

【図１】ハニカム構造体の斜視図である。

【図２】本発明に用いられるセラミックハニカム本体の
一例を示す、外部に開口して軸方向に延びる凹溝の拡大
図である。

【図３】図２に示されるセラミックハニカム本体の凹溝
に外壁部が設けられた状態を示す従来技術の説明図であ
る。

【図４】図２に示されるセラミックハニカム本体の凹溝
に外壁部が設けられた状態を示す本発明の説明図であ
る。

【図５】本発明のセラミックハニカム構造体の外壁部に
形成された空隙部を外表面から観察した走査型顕微鏡写
真である。

【図６】本発明の外壁部に空隙部を有するセラミックハ
ニカム構造体の空隙部の形態を示す説明図である。

【図７】図２に示されるセラミックハニカム本体の凹溝
に外壁部が設けられた状態を示す本発明の説明図であ
る。

【図８】図７に示されるセラミックハニカム本体の凹溝
に外壁部が設けられた状態を示す図面において、外壁部
を構成する部材と凹溝の間に形成された空隙を示す図で
ある。

【符号の説明】

【００４１】 １：ハニカム構造体 ３：外周壁 ４：隔壁 ６；セル １２：凹溝 １４：セラミックハニカム本体 １６：外壁部 １８：セラミックハニカム構造体 ２１：外壁部の外表面に形成された空隙部 ２２；外壁部を構成する部材と凹溝の間に形成された空
隙 ５１、５４；凹溝を構成する隔壁の端部 ５２、５３；凹溝を構成する隔壁の交点 ５５、５６、５７、５８；凹溝断面における外壁部を構
成する部材と隔壁の交点

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔壁で囲まれた多数のセルのうち、最外
   周に位置するセルが、外部との間の隔壁を有しないこと
   によって、外部に開口して軸方向に延びる凹溝を形成し
   ているセラミックハニカム本体の、前記凹溝を充填して
   外表面を形成する外壁部を有するセラミックハニカム構
   造体において、前記外壁部と凹溝との間の少なくとも一
   部に応力開放部を有することを特徴とするセラミックハ
   ニカム構造体。
2. 【請求項２】隔壁で囲まれた多数のセルのうち、最外周
   に位置するセルが、外部との間の隔壁を有しないことに
   よって、外部に開口して軸方向に延びる凹溝を形成して
   いるセラミックハニカム本体の、前記凹溝を充填して外
   表面を形成する外壁部を有するセラミックハニカム構造
   体において、前記外壁部及び外壁部と凹溝との間のそれ
   ぞれの少なくとも一部に応力開放部を有することを特徴
   とするセラミックハニカム構造体。
3. 【請求項３】 前記外壁部における応力開放部が外表面
   に開口した空隙部であることを特徴とする請求項２に記
   載のセラミックハニカム構造体。
4. 【請求項４】前記外表面に開口した空隙部の長さの合計
   がセラミックハニカム構造体全長の１倍以上であること
   を特徴とする請求項３に記載のセラミックハニカム構造
   体。
5. 【請求項５】前記外壁部と凹溝の間の応力開放部が外壁
   部を構成する部材と凹溝の間に形成された空隙であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至４に記載のセラミックハニ
   カム構造体。
6. 【請求項６】前記外壁部を構成する部材と凹溝の間に形
   成された空隙を有する凹溝の個数割合が全凹溝のうちの
   ５％以上であることを特徴とする請求項５に記載のセラ
   ミックハニカム構造体。
7. 【請求項７】前記隔壁を構成する材料の気孔率が５０〜
   ８０％、平均細孔径が１０〜５０μｍであることを特徴
   とする請求項１乃至６のいずれかに記載のセラミックハ
   ニカム構造体。