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JP2023149427A - Honeycomb structure, manufacturing method for the same, and shape adjustment method for honeycomb molding - Google Patents

Honeycomb structure, manufacturing method for the same, and shape adjustment method for honeycomb molding Download PDF

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JP2023149427A
JP2023149427A JP2022057996A JP2022057996A JP2023149427A JP 2023149427 A JP2023149427 A JP 2023149427A JP 2022057996 A JP2022057996 A JP 2022057996A JP 2022057996 A JP2022057996 A JP 2022057996A JP 2023149427 A JP2023149427 A JP 2023149427A
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JP
Japan
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honeycomb structure
thickness
honeycomb
outer peripheral
back plate
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Application number
JP2022057996A
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Japanese (ja)
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守昭 的場
Moriaki Matoba
昌弘 徳田
Masahiro Tokuda
広則 鈴木
Hironori Suzuki
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

To provide a manufacturing method for a honeycomb structure having an electrode layer with excellent thickness uniformity, and to provide the structure.SOLUTION: A manufacturing method for a honeycomb structure including a honeycomb structure part in which the thickness of a partition wall in a center part and the thickness of a partition wall in an outer peripheral part are different from each other includes a step of introducing a molding material from a back plate side and extruding the same, in a state of placing a back plate 70 in which a plurality of flow holes 70a communicating with a plurality of back holes 65a extending in a thickness direction is formed on an introduction part side of a plate-like mouthpiece body 60 having an introduction part 65 for the molding material in which the back holes are formed, and a molding part 66 in which slits 66a communicating with the back holes are formed and the molding material that has passed through the introduction part is formed into a honeycomb formed body. The hole diameters of the communication holes of the back plate change stepwise in a plane and the back plate includes: a first region 71 in which communication holes with relatively large diameters are arranged in parallel; and a second region 72 in which communication holes having relatively small diameters are arranged in parallel.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ハニカム構造体、その製造方法、およびハニカム成形体の形状調整方法に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure, a method for manufacturing the same, and a method for adjusting the shape of a formed honeycomb structure.

車両エンジンから排出された排ガス中の有害物質の処理に、担体に触媒を担持させた触媒担体が用いられている。処理の際、エンジン始動時に触媒温度が低いと、触媒が所定の温度まで昇温されず、排ガスが十分に浄化されないという問題がある。このような問題を解決するために、導電性を有する担体に通電して担体を発熱させることにより、担体に担持された触媒をエンジン始動前またはエンジン始動時に活性温度まで昇温する電気加熱触媒(EHC)を用いた排ガス処理装置の開発が進んでいる。このような担体として、特許文献1には、セラミック製のハニカム構造部が開示されている。 Catalyst carriers, in which a catalyst is supported on a carrier, are used to treat harmful substances in exhaust gas emitted from vehicle engines. During treatment, if the catalyst temperature is low when the engine is started, there is a problem that the catalyst is not heated to a predetermined temperature and the exhaust gas is not sufficiently purified. In order to solve these problems, we developed an electrically heated catalyst (electrically heated catalyst) that heats the catalyst supported on the carrier to its activation temperature before or at the time of starting the engine by supplying electricity to a conductive carrier and causing the carrier to generate heat. Development of exhaust gas treatment equipment using EHC is progressing. As such a carrier, Patent Document 1 discloses a ceramic honeycomb structure.

特許第6438939号公報Patent No. 6438939

上記ハニカム構造部を発熱させるため、その側面には電極層が配設される。例えば、ハニカム構造部の通電発熱特性を向上させるため、配設される電極層の厚みはより均一であることが求められる。 In order to generate heat in the honeycomb structure, an electrode layer is provided on the side surface thereof. For example, in order to improve the energization heat generation characteristics of the honeycomb structure, the thickness of the disposed electrode layer is required to be more uniform.

上記に鑑み、本発明は、厚みの均一性に優れた電極層を備えるハニカム構造体を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a honeycomb structure including an electrode layer with excellent thickness uniformity.

本発明の実施形態によるハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を含む成形材料を押出し成形してハニカム成形体を得る成形工程と、前記ハニカム成形体を乾燥させたハニカム乾燥体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を有するハニカム構造体の製造方法であって、前記ハニカム構造体は、外周壁と前記外周壁の内側に配設される隔壁とを有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の側面に配設される一対の電極層と、を備え、前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、前記成形工程は、厚み方向に延びる複数の裏孔が形成された前記成形材料の導入部と、前記裏孔に連通するスリットが形成され、前記導入部を通過した前記成形材料を前記ハニカム成形体に成形する成形部とを有する板状の口金本体の前記導入部側に、前記裏孔と連通する複数の流通孔が形成されたバックプレートを配設した状態で、前記バックプレート側から前記成形材料を導入して押し出す工程を含み、前記バックプレートの前記複数の流通孔の孔径は面内において段階的に変化し、孔径が相対的に大きい流通孔が並設される第一領域と孔径が相対的に小さい流通孔が並設される第二領域とを有する。
1つの実施形態においては、上記成形材料を押出し速度10mm/秒~40mm/秒で3秒間~25秒間押し出したときの、上記口金本体の上記成形部の面内における押出し量のバラツキは2mm以下である。
1つの実施形態においては、上記成形部にはスリット幅の異なるスリットが形成され、上記成形部の中央部に位置するスリットのスリット幅は、上記成形部の外周部に位置するスリットのスリット幅よりも大きい。
1つの実施形態においては、上記第一領域は上記バックプレートの外周部に位置し、上記第二領域は上記バックプレートの中央部に位置する。
A method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment of the present invention includes a forming step of obtaining a honeycomb formed body by extrusion molding a forming material containing a ceramic raw material, and a forming step of obtaining a honeycomb formed body by drying the honeycomb formed body, and firing a honeycomb dried body obtained by drying the honeycomb formed body to form a honeycomb structure. A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising: a firing step for obtaining a structure, wherein the honeycomb structure includes a honeycomb structure having an outer peripheral wall and a partition wall disposed inside the outer peripheral wall; a pair of electrode layers disposed on side surfaces of the honeycomb structure, the honeycomb structure having a center portion and an outer peripheral portion surrounding the center portion in a plane perpendicular to an extending direction of the honeycomb structure. , the thickness of the partition wall in the central part is different from the thickness of the partition wall in the outer peripheral part, and the molding process includes an introduction part for the molding material in which a plurality of back holes extending in the thickness direction are formed, and a thickness of the partition wall in the outer peripheral part. A plurality of slits communicating with the back hole are formed on the introduction part side of the plate-shaped die main body, which has a molding part for forming the molding material that has passed through the introduction part into the honeycomb molded body. The step includes the step of introducing and extruding the molding material from the back plate side in a state where a back plate in which a flow hole is formed is arranged, and the diameter of the plurality of flow holes of the back plate is adjusted stepwise in a plane. The first region has a first region in which communication holes having a relatively large diameter are arranged in parallel, and a second region in which communication holes having a relatively small diameter are arranged in parallel.
In one embodiment, when the molding material is extruded at an extrusion speed of 10 mm/sec to 40 mm/sec for 3 seconds to 25 seconds, the extrusion amount varies within the plane of the molded part of the die body by 2 mm or less. be.
In one embodiment, slits with different slit widths are formed in the molded part, and the slit width of the slit located at the center of the molded part is greater than the slit width of the slit located at the outer periphery of the molded part. It's also big.
In one embodiment, the first region is located at the outer periphery of the backplate, and the second region is located at the center of the backplate.

本発明の別の実施形態によるハニカム成形体の形状調整方法は、外周壁と前記外周壁の内側に配設される隔壁とを有するハニカム成形体の形状調整方法であって、前記ハニカム成形体は、前記ハニカム成形体の延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、前記形状調整方法は、厚み方向に延びる複数の裏孔が形成された成形材料の導入部と、前記裏孔に連通するスリットが形成され、前記導入部を通過した前記成形材料を前記ハニカム成形体に成形する成形部とを有する板状の口金本体の前記導入部側に、前記裏孔と連通する複数の流通孔が形成されたバックプレートを配設した状態で、前記バックプレート側から前記成形材料を導入して押し出す工程を含み、前記バックプレートの前記複数の流通孔の孔径は面内において段階的に変化し、孔径が相対的に大きい流通孔が並設される第一領域と孔径が相対的に小さい流通孔が並設される第二領域とを有する。 A method for adjusting the shape of a formed honeycomb body according to another embodiment of the present invention is a method for adjusting the shape of a formed honeycomb body having an outer circumferential wall and a partition wall arranged inside the outer circumferential wall. , in a plane perpendicular to the extending direction of the honeycomb formed body, has a central portion and an outer peripheral portion surrounding the central portion, and the thickness of the partition wall in the central portion is different from the thickness of the partition wall in the outer peripheral portion; The shape adjustment method includes a molding material introduction part in which a plurality of back holes extending in the thickness direction are formed, and a slit communicating with the back holes, and the molding material that has passed through the introduction part is applied to the honeycomb molded body. In a state where a back plate in which a plurality of flow holes communicating with the back hole are formed is disposed on the introduction part side of a plate-shaped mouthpiece body having a molding part to be molded, the molding material is poured from the back plate side. The pore diameters of the plurality of communication holes of the back plate change stepwise in a plane, and the pore diameters are relative to a first region where communication holes having relatively large diameters are arranged in parallel. and a second region in which relatively small flow holes are arranged in parallel.

本発明のさらに別の実施形態によるハニカム構造体は、第一端面から第二端面まで延びて流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁と、外周に位置する外周壁とを有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の側面に配設される一対の電極層と、を備え、前記ハニカム構造部は、前記セルの延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する面における前記セルのセルピッチは1.0mm以上1.2mm以下であり、前記セルピッチのバラツキは0.1mm以下である。
1つの実施形態においては、上記ハニカム構造部の上記セルの延びる方向に直交する面における上記外周壁の厚みは0.1mm以上0.5mm以下であり、上記外周壁の厚みのバラツキは0.2mm以下である。
1つの実施形態においては、上記ハニカム構造部の上記セルの延びる方向の曲がり度は1mm以下である。
1つの実施形態においては、上記ハニカム構造部の上記セルの延びる方向に直交する面の真円度は1mm以下である。
1つの実施形態においては、上記電極層の厚みは0.1mm以上0.5mm以下であり、上記電極層の厚みのバラツキは0.092mm以下である。
1つの実施形態においては、上記ハニカム構造部の上記中央部の隔壁の厚みに対する上記外周部の隔壁の厚みの比は、0.6以上0.9以下である。
A honeycomb structure according to yet another embodiment of the present invention is a honeycomb structure having partition walls extending from a first end face to a second end face and defining a plurality of cells serving as fluid flow paths, and an outer peripheral wall located on the outer periphery. a structural part; and a pair of electrode layers disposed on the side surfaces of the honeycomb structure; The thickness of the partition wall in the central part and the thickness of the partition wall in the outer peripheral part are different from each other, and the cell pitch of the cells in a plane perpendicular to the extending direction of the cells of the honeycomb structure part is 1.0 mm or more. It is 1.2 mm or less, and the variation in the cell pitch is 0.1 mm or less.
In one embodiment, the thickness of the outer peripheral wall in a plane perpendicular to the extending direction of the cells of the honeycomb structure is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and the variation in the thickness of the outer peripheral wall is 0.2 mm. It is as follows.
In one embodiment, the degree of curvature in the extending direction of the cells of the honeycomb structure is 1 mm or less.
In one embodiment, the roundness of a surface of the honeycomb structure perpendicular to the direction in which the cells extend is 1 mm or less.
In one embodiment, the thickness of the electrode layer is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and the variation in the thickness of the electrode layer is 0.092 mm or less.
In one embodiment, the ratio of the thickness of the partition wall in the outer peripheral part to the thickness of the partition wall in the central part of the honeycomb structure is 0.6 or more and 0.9 or less.

本発明の実施形態によれば、厚みの均一性に優れた電極層を備えるハニカム構造体を得ることができる。 According to the embodiments of the present invention, a honeycomb structure including an electrode layer with excellent thickness uniformity can be obtained.

本発明の1つの実施形態に係るハニカム構造体の概略の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a honeycomb structure according to one embodiment of the present invention. 図1に示すハニカム構造体の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the honeycomb structure shown in FIG. 1. FIG. 図1に示すハニカム構造体の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the honeycomb structure shown in FIG. 1. FIG. セルピッチを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining cell pitch. 本発明の1つの実施形態に係るハニカム構造体の製造方法に用いられる口金の各部の概略の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a general configuration of each part of a die used in a method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment of the present invention. バックプレートを用いずに口金本体から成形材料を押し出したときの口金本体の出口の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the exit of a mouthpiece body when the molding material is extruded from the mouthpiece body without using a back plate. バックプレートを用いて口金本体から成形材料を押し出したときの口金本体の出口の様子の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the exit state of the mouthpiece body when molding material is extruded from the mouthpiece body using a back plate.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. In addition, in order to make the explanation clearer, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the embodiment, but this is just an example and does not limit the interpretation of the present invention. It's not something you do.

A.ハニカム構造体
図1は本発明の1つの実施形態に係るハニカム構造体の概略の構成を示す斜視図であり、図2および図3は図1に示すハニカム構造体の断面図である。ハニカム構造体30は、ハニカム構造部10と、ハニカム構造部10の側面に配設され、ハニカム構造部10を介して互いに対向する一対の電極層20、20と、を備える。
A. Honeycomb Structure FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a honeycomb structure according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of the honeycomb structure shown in FIG. 1. The honeycomb structure 30 includes a honeycomb structure 10 and a pair of electrode layers 20, 20 that are disposed on the side surfaces of the honeycomb structure 10 and face each other with the honeycomb structure 10 in between.

ハニカム構造部10は、第一端面10aから第二端面10bまで(長さ方向に)延びて流体の流路となり得る複数のセル12を区画形成する隔壁14と、外周に位置して隔壁14を囲む外周壁16とを有する。外周壁16は、長さ方向に延びる。複数のセル12はそれぞれ、長さ方向に延びる空間とされる。長さ方向に垂直な各セル12の断面形状は、図示例では略正六角形であるが、他の多角形(例えば、三角形、四角形、五角形)、円形、楕円形等の他の形状であってもよい。長さ方向に垂直な外周壁16の断面形状は、代表的には円形であるが、多角形や楕円形であってもよい。 The honeycomb structure 10 includes a partition wall 14 that extends (in the length direction) from a first end surface 10a to a second end surface 10b and defines a plurality of cells 12 that can serve as fluid flow paths, and a partition wall 14 that is located on the outer periphery. It has a surrounding outer peripheral wall 16. The outer peripheral wall 16 extends in the length direction. Each of the plurality of cells 12 is a space extending in the length direction. The cross-sectional shape of each cell 12 perpendicular to the length direction is approximately a regular hexagon in the illustrated example, but it may have other shapes such as other polygons (for example, triangles, quadrilaterals, pentagons), circles, ellipses, etc. Good too. The cross-sectional shape of the outer peripheral wall 16 perpendicular to the length direction is typically circular, but may be polygonal or elliptical.

隔壁14の厚みは、例えば、触媒担体としての利用の観点から、好ましくは310μm以下であり、より好ましくは250μm以下であり、さらに好ましくは230μm以下である。一方、隔壁14の厚みは、例えば、強度の観点から、好ましくは100μm以上であり、より好ましくは130μm以上であり、さらに好ましくは150μm以上である。 For example, from the viewpoint of use as a catalyst carrier, the thickness of the partition wall 14 is preferably 310 μm or less, more preferably 250 μm or less, and even more preferably 230 μm or less. On the other hand, the thickness of the partition wall 14 is preferably 100 μm or more, more preferably 130 μm or more, and even more preferably 150 μm or more, from the viewpoint of strength, for example.

セル12の延びる方向(ハニカム構造部10の中心軸)に直交する面において、ハニカム構造部10は、中央部31および中央部31を囲む外周部32を有し、中央部31の隔壁14の厚みと外周部32の隔壁14の厚みとは異なる。具体的には、中央部31に位置する隔壁14の厚みT1と外周部32に位置する隔壁14の厚みT2とは異なる。隔壁厚みT1とT2との大小関係は、特に限定されないが、例えば、隔壁厚みT1は隔壁厚みT2よりも大きい。隔壁厚みT1に対する隔壁厚みT2の比(T2/T1)は、例えば0.6以上0.9以下であり、0.8以下であってもよい。このような関係によれば、ハニカム構造部10に電圧を印加してから短時間で中央部31まで昇温させることができる。なお、本明細書において、「直交する面」には、「直交する断面」も含まれ得る。 In a plane perpendicular to the direction in which the cells 12 extend (the central axis of the honeycomb structure 10 ), the honeycomb structure 10 has a center portion 31 and an outer peripheral portion 32 surrounding the center portion 31 , and the thickness of the partition wall 14 in the center portion 31 is and the thickness of the partition wall 14 of the outer peripheral portion 32 are different. Specifically, the thickness T1 of the partition wall 14 located at the center portion 31 is different from the thickness T2 of the partition wall 14 located at the outer peripheral portion 32. Although the magnitude relationship between the partition wall thicknesses T1 and T2 is not particularly limited, for example, the partition wall thickness T1 is larger than the partition wall thickness T2. The ratio (T2/T1) of the partition wall thickness T2 to the partition wall thickness T1 is, for example, 0.6 or more and 0.9 or less, and may be 0.8 or less. According to such a relationship, the temperature can be raised to the central portion 31 in a short time after applying a voltage to the honeycomb structure portion 10. Note that in this specification, "orthogonal planes" may also include "orthogonal cross sections."

中央部31と外周部32とは、隣接して配置されていてもよいし、離間して配置されていてもよい。図示例では、中央部31と外周部32との間に中間部33が配置されている。上記隔壁厚みT1とT2と中間部33に位置する隔壁14の厚みT3との大小関係は、特に限定されないが、隔壁厚みT1は隔壁厚みT3よりも大きく、隔壁厚みT3は隔壁厚みT2よりも大きいことが好ましい。隔壁厚みT1に対する隔壁厚みT3の比(T3/T1)は、例えば0.7以上0.95以下である。 The central portion 31 and the outer peripheral portion 32 may be arranged adjacent to each other or may be arranged apart from each other. In the illustrated example, an intermediate portion 33 is disposed between the central portion 31 and the outer peripheral portion 32. The size relationship between the partition wall thicknesses T1 and T2 and the thickness T3 of the partition wall 14 located in the intermediate portion 33 is not particularly limited, but the partition wall thickness T1 is larger than the partition wall thickness T3, and the partition wall thickness T3 is larger than the partition wall thickness T2. It is preferable. The ratio (T3/T1) of the partition wall thickness T3 to the partition wall thickness T1 is, for example, 0.7 or more and 0.95 or less.

セル12の延びる方向に直交する面における単位面積当たりのセル12の数は、例えば50セル/cm~150セル/cmであり、好ましくは75セル/cm~150セル/cmである。 The number of cells 12 per unit area in a plane perpendicular to the extending direction of cells 12 is, for example, 50 cells/cm 2 to 150 cells/cm 2 , preferably 75 cells/cm 2 to 150 cells/cm 2 .

セル12の延びる方向に直交する面におけるセル12のセルピッチPは、例えば1.0mm以上1.2mm以下であり、好ましくは1.06mm以上1.16mm以下であり、より好ましくは1.1mm以上1.12mm以下である。ここで、セルピッチPは、図4に示すように、対向する略平行な隔壁14の厚み方向における中央部14a間の距離である。 The cell pitch P of the cells 12 in a plane orthogonal to the extending direction of the cells 12 is, for example, 1.0 mm or more and 1.2 mm or less, preferably 1.06 mm or more and 1.16 mm or less, and more preferably 1.1 mm or more and 1.1 mm or less. .12mm or less. Here, as shown in FIG. 4, the cell pitch P is the distance between the central portions 14a of opposing substantially parallel partition walls 14 in the thickness direction.

セルピッチPのバラツキ(セル12の延びる方向に直交する面の面内におけるバラツキ)は、例えば0.1mm以下であり、好ましくは0.07mm以下であり、より好ましくは0.05mm以下である。中央部31と外周部32とで隔壁厚みTが異なるハニカム構造部においてこのようなセルピッチのバラツキを満足することにより、後述の外周壁の厚みのバラツキ、曲がり度、真円度を良好に達成し得、厚みの均一性に優れた電極層を備えるハニカム構造体を得ることができる。なお、セルピッチのバラツキは、各直径方向に沿って、一定の間隔をあけてセルピッチをCNC画像測定システム(例えば、ニコン社製のNEXIVシリーズ)により計70か所以上120か所以下測定し、得られた測定値とその平均値との差の絶対値である。ここで、「各直径方向」とは、セルの断面形状が四角形の場合はX方向およびY方向の二方向を意味し、セルの断面形状が六角形の場合は三方向(一組の対向する隔壁に対し直交する方向)を意味する。 The variation in the cell pitch P (the variation in the plane perpendicular to the direction in which the cells 12 extend) is, for example, 0.1 mm or less, preferably 0.07 mm or less, and more preferably 0.05 mm or less. By satisfying such cell pitch variations in the honeycomb structure in which the partition wall thicknesses T are different between the central part 31 and the outer peripheral part 32, the later-described variations in the thickness of the outer peripheral wall, degree of curvature, and roundness can be satisfactorily achieved. Thus, a honeycomb structure including an electrode layer with excellent thickness uniformity can be obtained. The variation in cell pitch can be determined by measuring the cell pitch at a total of 70 or more and 120 or less locations along each diameter direction at regular intervals using a CNC image measurement system (for example, Nikon's NEXIV series). It is the absolute value of the difference between the measured value and its average value. Here, "each diametrical direction" means two directions, the X direction and the Y direction, when the cross-sectional shape of the cell is square, and three directions (a pair of opposite directions) when the cross-sectional shape of the cell is hexagonal. (direction perpendicular to the partition wall).

外周壁16の厚みは、例えば、強度の観点から、好ましくは0.1mm以上であり、より好ましくは0.15mm以上であり、さらに好ましくは0.2mm以上である。一方、外周壁16の厚みは、例えば1mm以下であり、好ましくは0.5mm以下であり、より好ましくは0.45mm以下であり、さらに好ましくは0.4mm以下である。外周壁の厚みのバラツキ(セル12の延びる方向に直交する面の面内におけるバラツキ)は、0.2mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.15mm以下である。なお、外周壁の厚みのバラツキは、一定の間隔をあけて(中心角で45°おきに)、外周壁の厚みをデジタルマイクロスコープにより8か所測定して得られた測定値とその平均値との差の絶対値である。 For example, from the viewpoint of strength, the thickness of the outer peripheral wall 16 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.15 mm or more, and still more preferably 0.2 mm or more. On the other hand, the thickness of the outer peripheral wall 16 is, for example, 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.45 mm or less, and still more preferably 0.4 mm or less. The variation in the thickness of the outer peripheral wall (the variation in the plane perpendicular to the direction in which the cells 12 extend) is preferably 0.2 mm or less, more preferably 0.15 mm or less. In addition, the variation in the thickness of the outer peripheral wall is measured by measuring the thickness of the outer peripheral wall at 8 locations with a digital microscope at regular intervals (every 45 degrees at the central angle) and the average value. is the absolute value of the difference between

ハニカム構造部10(外周壁16)のセル12の延びる方向の曲がり度は、好ましくは1mm以下であり、より好ましくは0.9mm以下である。ハニカム構造部10(外周壁16)のセル12の延びる方向に直交する面の真円度は、好ましくは1mm以下であり、より好ましくは0.9mm以下である。曲がり度および真円度は、例えば、光ゲージ曲がり測定(レーザー変位計を用いた測定)により得ることができる。具体的には、ハニカム構造部10の長さ方向の上端部、中央部および下端部の3点について外周形状を測定し、得られた測定データを、基準の外周形状に対してベストフィット処理(基準値からのずれ量を最小とする処理)し、基準値との差の絶対値を求めることにより曲がり度および真円度(単位:mm)を得ることができる。 The degree of curvature in the extending direction of the cells 12 of the honeycomb structure 10 (outer peripheral wall 16) is preferably 1 mm or less, more preferably 0.9 mm or less. The roundness of the surface of the honeycomb structure 10 (outer peripheral wall 16) perpendicular to the extending direction of the cells 12 is preferably 1 mm or less, more preferably 0.9 mm or less. The degree of curvature and roundness can be obtained, for example, by optical gauge bending measurement (measurement using a laser displacement meter). Specifically, the outer circumferential shape is measured at three points in the length direction of the honeycomb structure 10: the upper end, the center, and the lower end, and the obtained measurement data is subjected to best-fit processing ( The degree of curvature and roundness (unit: mm) can be obtained by performing a process to minimize the amount of deviation from the reference value) and determining the absolute value of the difference from the reference value.

一対の電極層20、20は、ハニカム構造部10の中心軸を挟んで配設され、それぞれ、ハニカム構造部10のセル12の延びる方向に延びる帯状に形成されている。図示しないが、一対の電極層20、20にはそれぞれ金属製の端子が設けられ、一方の端子は電源のプラス極に接続され、他方の端子は電源のマイナス極に接続され得る。 The pair of electrode layers 20, 20 are disposed to sandwich the central axis of the honeycomb structure 10, and are each formed in a band shape extending in the direction in which the cells 12 of the honeycomb structure 10 extend. Although not shown, each of the pair of electrode layers 20, 20 is provided with a metal terminal, one terminal may be connected to the positive pole of the power source, and the other terminal may be connected to the negative pole of the power source.

電極層20の厚みは、例えば0.05mm以上であり、好ましくは0.1mm以上0.5mm以下である。電極層20の厚みのバラツキは、0.092mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.046mm以下である。なお、電極層の厚みのバラツキ(mm)は、ハニカム構造体のセルの延びる方向に直交する複数の断面における電極層の厚みを、電極層が設けられたハニカム構造体のサイズをレーザー測長機により各断面において4点以上測定し、得られた測定値の最大値と最小値の差である。本発明の実施形態によるハニカム構造部によれば、このような厚みの均一性が達成され、得られるハニカム構造体の通電発熱性を確保し、通電発熱ムラが抑制され、均一にハニカム構造体を加熱し得る。 The thickness of the electrode layer 20 is, for example, 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less. The variation in the thickness of the electrode layer 20 is preferably 0.092 mm or less, more preferably 0.046 mm or less. The variation in the thickness of the electrode layer (mm) is determined by measuring the thickness of the electrode layer in multiple cross sections perpendicular to the cell extending direction of the honeycomb structure, and measuring the size of the honeycomb structure provided with the electrode layer using a laser length measuring machine. This is the difference between the maximum value and minimum value of the measured values obtained by measuring four or more points on each cross section. According to the honeycomb structure according to the embodiment of the present invention, such uniformity in thickness is achieved, the energization heat generation property of the resulting honeycomb structure is ensured, uneven energization heat generation is suppressed, and the honeycomb structure is uniformly formed. Can be heated.

電極層20の厚みのバラツキは、35%以下であることが好ましく、より好ましくは32%以下であり、さらに好ましくは30%以下である。電極層20の厚みのバラツキの下限については、特に制限は無いが、例えば、20%以上であってもよく、25%以上であってもよい。なお、電極層の厚みのバラツキ(%)は、ハニカム構造体のセルの延びる方向に直交する複数の断面における電極層の厚みを、光学顕微鏡により各断面において4点以上測定し、それぞれの測定値とこれらの平均値との差の絶対値を平均値で除することにより算出することができる。本発明の実施形態によるハニカム構造部によれば、このような厚みの均一性が達成され、得られるハニカム構造体の通電発熱性を確保し、通電発熱ムラが抑制され、均一にハニカム構造体を加熱し得る。 The variation in the thickness of the electrode layer 20 is preferably 35% or less, more preferably 32% or less, and even more preferably 30% or less. The lower limit of the variation in the thickness of the electrode layer 20 is not particularly limited, but may be, for example, 20% or more, or 25% or more. In addition, the variation (%) in the thickness of the electrode layer is determined by measuring the thickness of the electrode layer in multiple cross sections perpendicular to the extending direction of the cells of the honeycomb structure at four or more points in each cross section using an optical microscope. It can be calculated by dividing the absolute value of the difference between and these average values by the average value. According to the honeycomb structure according to the embodiment of the present invention, such uniformity in thickness is achieved, the energization heat generation property of the resulting honeycomb structure is ensured, uneven energization heat generation is suppressed, and the honeycomb structure is uniformly formed. Can be heated.

電極層20の形成範囲は特に限定されないが、一対の電極層20、20は、それぞれ、セル12の延びる方向に直交する面における円弧の中心角θで、例えば80°以上180°未満の範囲で形成され、好ましくは95°~105°の範囲で形成される。 Although the formation range of the electrode layer 20 is not particularly limited, the pair of electrode layers 20, 20 each have a central angle θ of a circular arc in a plane orthogonal to the extending direction of the cell 12, for example, in a range of 80° or more and less than 180°. The angle is preferably between 95° and 105°.

ハニカム構造部10の25℃における電気抵抗率は、好ましくは0.1Ωcm~200Ωcmである。電極層20の25℃における電気抵抗率は、好ましくは0.1Ωcm~100Ωcmであり、より好ましくは0.1Ωcm~50Ωcmである。 The electrical resistivity of the honeycomb structure 10 at 25° C. is preferably 0.1 Ωcm to 200 Ωcm. The electrical resistivity of the electrode layer 20 at 25° C. is preferably 0.1 Ωcm to 100 Ωcm, more preferably 0.1 Ωcm to 50 Ωcm.

ハニカム構造部10は、代表的には、多孔質体で構成される。ハニカム構造部10は、セラミック原料を含む材料により形成される。代表的には、炭化珪素を含む材料により形成される。好ましくは、珪素-炭化珪素複合材料を主成分とする(例えば、95質量%以上含む)材料により形成される。珪素-炭化珪素複合材料は、複数の炭化珪素粒子が、金属珪素によって結合された材料であり得る。ハニカム構造部が、珪素-炭化珪素複合材料で形成される場合、ハニカム構造部に含有される「骨材としての炭化珪素粒子の質量」と、ハニカム構造部に含有される「結合材としての珪素の質量」との合計に対する、ハニカム構造部に含有される「結合材としての珪素の質量」の比率が、10質量%~40質量%であることが好ましく、15質量%~35質量%であることがさらに好ましい。このような材質によれば、上記電気抵抗率を良好に達成し得る。 The honeycomb structure section 10 is typically made of a porous body. The honeycomb structure part 10 is formed of a material containing a ceramic raw material. Typically, it is formed from a material containing silicon carbide. Preferably, it is formed from a material containing a silicon-silicon carbide composite material as a main component (for example, containing 95% by mass or more). A silicon-silicon carbide composite material may be a material in which a plurality of silicon carbide particles are bonded together by metal silicon. When the honeycomb structure is formed of a silicon-silicon carbide composite material, the "mass of silicon carbide particles as aggregate" contained in the honeycomb structure and the "mass of silicon carbide particles as a binder" contained in the honeycomb structure The ratio of the "mass of silicon as a bonding material" contained in the honeycomb structure to the total of "the mass of silicon" is preferably 10% by mass to 40% by mass, and preferably 15% by mass to 35% by mass. It is even more preferable. With such a material, the above electrical resistivity can be satisfactorily achieved.

代表的には、電極層20の体積抵抗率をハニカム構造部10の体積抵抗率より低くする。このような関係によれば、電極層20に優先的に電気が流れやすくなり、通電時に電気がセル12の延びる方向および周方向に広がりやすくなる。電極層20の体積抵抗率は、ハニカム構造部10の体積抵抗率の1/10以下であることが好ましく、1/20以下であることがより好ましく、1/30以下であることがさらに好ましい。一方で、両者の体積抵抗率の差が大きくなりすぎると、対向する電極層20の端部間に電流が集中してハニカム構造部10の発熱に偏りが生じるおそれがある。電極層20の体積抵抗率は、ハニカム構造部10の体積抵抗率の1/200以上であることが好ましく、1/150以上であることがより好ましく、1/100以上であることがさらに好ましい。ここで、電極層20の体積抵抗率は、四端子法により25℃で測定した値である。 Typically, the volume resistivity of the electrode layer 20 is made lower than the volume resistivity of the honeycomb structure part 10. According to such a relationship, electricity tends to flow preferentially to the electrode layer 20, and when electricity is applied, electricity tends to spread in the extending direction and circumferential direction of the cell 12. The volume resistivity of the electrode layer 20 is preferably 1/10 or less, more preferably 1/20 or less, and even more preferably 1/30 or less of the volume resistivity of the honeycomb structure 10. On the other hand, if the difference in volume resistivity between the two becomes too large, there is a risk that current will be concentrated between the opposing ends of the electrode layers 20, causing uneven heat generation in the honeycomb structure section 10. The volume resistivity of the electrode layer 20 is preferably 1/200 or more, more preferably 1/150 or more, and even more preferably 1/100 or more of the volume resistivity of the honeycomb structure 10. Here, the volume resistivity of the electrode layer 20 is a value measured at 25° C. using a four-terminal method.

電極層20の材質としては、例えば、導電性セラミックス、金属、または、金属と導電性セラミックスとの複合材(サーメット)を用いることができる。金属としては、例えば、Cr、Fe、Co、Ni、SiもしくはTiの単体金属、または、これらの金属よりなる群から選択される少なくとも一種の金属を含有する合金が挙げられる。導電性セラミックスとしては、例えば、炭化珪素(SiC);珪化タンタル(TaSi)、珪化クロム(CrSi)等の金属珪化物等の金属化合物が挙げられる。金属と導電性セラミックスとの複合材(サーメット)の具体例としては、金属珪素と炭化珪素との複合材、上記金属珪化物と金属珪素と炭化珪素との複合材が挙げられる。また、金属と導電性セラミックスとの複合材(サーメット)の具体例としては、熱膨張低減の観点から、上記の一種または二種以上の金属に、アルミナ、ムライト、ジルコニア、コージェライト、窒化珪素、窒化アルミ等の絶縁性セラミックスを一種または二種以上添加した複合材が挙げられる。これの中でも、例えば、ハニカム構造部10と同時に焼成し得、製造工程の簡素化に資する観点から、金属珪化物と金属珪素と炭化珪素との複合材が好ましく用いられる。 As the material of the electrode layer 20, for example, conductive ceramics, metal, or a composite material of metal and conductive ceramics (cermet) can be used. Examples of the metal include simple metals such as Cr, Fe, Co, Ni, Si, or Ti, or alloys containing at least one metal selected from the group consisting of these metals. Examples of conductive ceramics include silicon carbide (SiC); metal compounds such as metal silicides such as tantalum silicide (TaSi 2 ) and chromium silicide (CrSi 2 ). Specific examples of composite materials (cermets) of metal and conductive ceramics include composite materials of metal silicon and silicon carbide, and composite materials of the metal silicide, metal silicon, and silicon carbide. Further, as specific examples of composite materials (cermets) of metals and conductive ceramics, from the viewpoint of reducing thermal expansion, one or more of the above metals are combined with alumina, mullite, zirconia, cordierite, silicon nitride, Examples include composite materials to which one or more types of insulating ceramics such as aluminum nitride are added. Among these, for example, a composite material of metal silicide, metal silicon, and silicon carbide is preferably used from the viewpoint that it can be fired at the same time as the honeycomb structure part 10 and contributes to simplifying the manufacturing process.

ハニカム構造体30を触媒担体として使用する場合、隔壁14には触媒が担持され、セル12を通過する排ガス中のCO、NO、炭化水素などを触媒反応によって無害な物質にすることが可能となる。触媒は、好ましくは、貴金属(例えば、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、インジウム、銀、金)、アルミニウム、ニッケル、ジルコニウム、チタン、セリウム、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、スズ、鉄、ニオブ、マグネシウム、ランタン、サマリウム、ビスマス、バリウム、およびこれらの組み合わせを含有し得る。 When the honeycomb structure 30 is used as a catalyst carrier, a catalyst is supported on the partition walls 14, and it is possible to convert CO, NOx , hydrocarbons, etc. in the exhaust gas passing through the cells 12 into harmless substances through a catalytic reaction. Become. The catalyst is preferably a noble metal (e.g. platinum, rhodium, palladium, ruthenium, indium, silver, gold), aluminum, nickel, zirconium, titanium, cerium, cobalt, manganese, zinc, copper, tin, iron, niobium, magnesium , lanthanum, samarium, bismuth, barium, and combinations thereof.

B.製造方法
上記ハニカム構造体(ハニカム構造部)は、代表的には、セラミック原料を含む成形材料を押出し成形してハニカム成形体を得る成形工程と、ハニカム成形体を乾燥させたハニカム乾燥体を焼成してハニカム構造体(ハニカム構造部)を得る焼成工程と、を有する方法により製造され得る。
B. Manufacturing method The above honeycomb structure (honeycomb structure portion) is typically manufactured by extrusion molding a molding material containing a ceramic raw material to obtain a honeycomb molded body, and a honeycomb dried body obtained by drying the honeycomb molded body. and a firing step of firing to obtain a honeycomb structure (honeycomb structure portion).

上述のとおり、成形材料は、セラミック原料を含む。成形材料に含まれ得る他の原料としては、例えば、バインダー、分散媒、添加剤が挙げられる。 As mentioned above, the molding material includes a ceramic raw material. Other raw materials that may be included in the molding material include, for example, a binder, a dispersion medium, and an additive.

上記成形工程において、ハニカム構造部の隔壁に対応するスリットが形成された口金から成形材料を押し出して、流体の流路となるセルを区画形成する隔壁を有するハニカム成形体を得る。 In the above molding step, the molding material is extruded from a die in which slits corresponding to the partition walls of the honeycomb structure are formed to obtain a honeycomb molded body having partition walls defining cells that serve as fluid flow paths.

図5は、本発明の1つの実施形態に係るハニカム構造体の製造方法に用いられる口金の各部の概略の構成を模式的に示す断面図である。図5において、矢印Aは成形材料の押出し方向である。板状の口金50は、口金本体60およびバックプレート70から構成される。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a general configuration of each part of a die used in a method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, arrow A is the extrusion direction of the molding material. The plate-shaped cap 50 is composed of a cap body 60 and a back plate 70.

口金本体60は、厚み方向に延びる成形材料を導入するための複数の裏孔65aが形成された成形材料の導入部65と、裏孔65aに連通するスリット66aが形成され、導入部65を通過した成形材料をハニカム成形体に成形する成形部66とを有する。バックプレート70は、裏孔65aと連通する複数の流通孔70aが形成されており、バックプレート70側から成形材料を導入して押し出すことにより、流通孔70aを通り、導入部65の裏孔65aから導入された成形材料を、成形部66のスリット66aを通してハニカム成形体を得る。なお、図5においては、便宜上、口金本体60とバックプレート70とを離した状態で記載しているが、押出し時には、これらは互いに接触した状態とされ得る。 The base body 60 has a molding material introduction part 65 in which a plurality of back holes 65a for introducing the molding material extending in the thickness direction are formed, and a slit 66a communicating with the back holes 65a. It has a molding section 66 for molding the molding material into a honeycomb molded body. The back plate 70 is formed with a plurality of communication holes 70a that communicate with the back hole 65a, and by introducing the molding material from the back plate 70 side and extruding it, the material passes through the communication holes 70a and passes through the back hole 65a of the introduction part 65. The molding material introduced from the molding material is passed through the slit 66a of the molding part 66 to obtain a honeycomb molded body. Although FIG. 5 shows the die body 60 and the back plate 70 separated for convenience, they may be in contact with each other during extrusion.

スリット66aはハニカム構造部10の隔壁14と相補的な形状を有する。具体的には、図1に示すハニカム構造部10は、略正六角形のセル12を多数有し、隔壁14は格子状のパターンを有するが、このようなハニカム構造部を製造する場合、隔壁の格子状のパターンと相補的な形状(格子状)のスリットが形成された口金本体が用いられる。裏孔65aは、格子状等のスリット66aが交差する位置に対応して設けられることが好ましい。 The slit 66a has a shape complementary to the partition wall 14 of the honeycomb structure part 10. Specifically, the honeycomb structure 10 shown in FIG. 1 has a large number of substantially regular hexagonal cells 12, and the partition walls 14 have a lattice pattern. A cap body is used in which slits in a shape complementary to the grid pattern (lattice pattern) are formed. It is preferable that the back holes 65a are provided corresponding to the positions where the slits 66a, such as a lattice pattern, intersect.

図1から図3に示すハニカム構造部10を得る場合、成形部66の中央部61に位置するスリット66aのスリット幅は、成形部66の外周部62に位置するスリット66aのスリット幅よりも大きい。また、成形部66において、中央部61と外周部62との間の中間部63に位置するスリット66aのスリット幅は、中央部61に位置するスリット66aのスリット幅よりも小さく、外周部62に位置するスリット66aのスリット幅よりも大きい。 When obtaining the honeycomb structure 10 shown in FIGS. 1 to 3, the slit width of the slit 66a located at the center portion 61 of the molded portion 66 is larger than the slit width of the slit 66a located at the outer peripheral portion 62 of the molded portion 66. . Further, in the molding part 66, the slit width of the slit 66a located in the intermediate part 63 between the central part 61 and the outer peripheral part 62 is smaller than the slit width of the slit 66a located in the central part 61, and It is larger than the slit width of the located slit 66a.

バックプレート70の複数の流通孔70aの孔径は面内において段階的に変化する。具体的には、バックプレート70は、孔径が相対的に大きい流通孔70aが並設される第一領域71と孔径が相対的に小さい流通孔70aが並設される第二領域72とを有する。図示例では、第一領域71は、バックプレート70の外周部に形成され、その少なくとも一部が成形部66の外周部62と対向するように配置されている。第二領域72は、バックプレート70の中央部に形成され、その少なくとも一部が成形部66の中央部61と対向するように配置されている。また、バックプレート70において、第一領域71と第二領域72との間の第三領域73に並設される流通孔70aの孔径は、例えば、第一領域71の流通孔70aの孔径よりも小さく、第二領域72の流通孔70aの孔径よりも大きい。そして、第三領域73は、その少なくとも一部が成形部66の中間部63に対向するように配置されている。第一領域71の孔径D1に対する第二領域72の孔径D2の比(D2/D1)は、例えば0.70以上0.94以下であり、好ましくは0.85以下であり、より好ましくは0.80以下である。また、第一領域71の孔径D1に対する第三領域73の孔径Dの比(D3/D1)は、例えば0.75以上1以下である。 The diameters of the plurality of communication holes 70a of the back plate 70 change stepwise within the plane. Specifically, the back plate 70 has a first region 71 in which communication holes 70a having a relatively large diameter are arranged side by side, and a second region 72 in which communication holes 70a having a relatively small hole diameter are arranged in parallel. . In the illustrated example, the first region 71 is formed on the outer periphery of the back plate 70 and is arranged such that at least a portion thereof faces the outer periphery 62 of the molded portion 66 . The second region 72 is formed in the center of the back plate 70 and is arranged such that at least a portion thereof faces the center portion 61 of the molded portion 66 . Further, in the back plate 70, the diameter of the communication holes 70a arranged in parallel in the third region 73 between the first region 71 and the second region 72 is, for example, larger than the diameter of the communication holes 70a in the first region 71. It is small and larger than the hole diameter of the communication hole 70a of the second region 72. The third region 73 is arranged such that at least a portion thereof faces the intermediate portion 63 of the molded portion 66. The ratio (D2/D1) of the pore diameter D2 of the second region 72 to the pore diameter D1 of the first region 71 is, for example, 0.70 or more and 0.94 or less, preferably 0.85 or less, and more preferably 0. 80 or less. Further, the ratio (D3/D1) of the pore diameter D of the third region 73 to the pore diameter D1 of the first region 71 is, for example, 0.75 or more and 1 or less.

第一領域71に形成される複数の流通孔70aの孔径は略同一であり、第二領域72に形成される複数の流通孔70aの孔径は略同一である。また、第三領域73に形成される複数の流通孔70aの孔径は略同一である。ここで略同一とは、複数の流通孔の孔径が、その平均値に対して±5%の範囲内であることをいう。また、孔径は、その流通孔の、バックプレートの表面に平行な断面形状において、最長となる径をいう。例えば、円形の場合は直径であり、楕円形の場合は長径であり、多角形の場合は対角線である。 The diameters of the plurality of communication holes 70a formed in the first region 71 are substantially the same, and the diameters of the plurality of communication holes 70a formed in the second region 72 are substantially the same. Further, the diameters of the plurality of communication holes 70a formed in the third region 73 are approximately the same. Here, "substantially the same" means that the diameters of the plurality of communication holes are within a range of ±5% of the average value. Further, the hole diameter refers to the longest diameter of the communication hole in a cross-sectional shape parallel to the surface of the back plate. For example, in the case of a circle, it is the diameter, in the case of an ellipse, it is the major axis, and in the case of a polygon, it is the diagonal.

成形材料を押出し速度10mm/秒~40mm/秒で3秒間~25秒間押し出したときの、口金本体60の成形部66の面内における押出し量のバラツキは2mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mm以下である。バックプレート70を用いずに、口金本体60から成形材料を所定速度で所定時間押し出したときの口金本体60(成形部66)の出口の様子の一例を図6に示す。図6に示すように、成形部66から押し出された成形材料M(ハニカム成形体の端面部分)の押出し量は、スリット幅の大きい中央部61において多くなり、スリット幅の小さい外周部62において少なくなる傾向にある。押出し量のバラツキは、最も多く押し出された箇所の押出し量と最も少なく押し出された箇所の押出し量との差であり、図6に示す例では、矢印Bで示される。バックプレート70を用いることにより、成形部66の面内における押出し量を均一化してバラツキを抑制することができる。具体的には、図7に示すように、成形部66から押し出された成形材料Mの押出し量を、中央部61と外周部62とで同程度にすることができる。 When the molding material is extruded at an extrusion speed of 10 mm/sec to 40 mm/sec for 3 seconds to 25 seconds, the variation in the amount of extrusion within the plane of the molding part 66 of the die body 60 is preferably 2 mm or less, more preferably It is 1 mm or less. FIG. 6 shows an example of the exit of the mouthpiece body 60 (molding part 66) when the molding material is extruded from the mouthpiece body 60 at a predetermined speed for a predetermined time without using the back plate 70. As shown in FIG. 6, the amount of molding material M extruded from the molding part 66 (the end surface portion of the honeycomb molded body) is larger in the center part 61 where the slit width is large, and is less in the outer peripheral part 62 where the slit width is small. There is a tendency to The variation in extrusion amount is the difference between the extrusion amount at the most extruded portion and the extrusion amount at the least extruded portion, and is indicated by arrow B in the example shown in FIG. By using the back plate 70, it is possible to equalize the amount of extrusion within the plane of the molding part 66 and suppress variations. Specifically, as shown in FIG. 7, the extrusion amount of the molding material M extruded from the molding part 66 can be made comparable between the central part 61 and the outer peripheral part 62.

押出し量のバラツキを抑制して得たハニカム構造部は、上記セルピッチのバラツキを良好に達成し得、上記外周壁の厚みのバラツキ、曲がり度、真円度を良好に達成し得る。また、押出し量のバラツキを抑制することにより、歩留りが格段に向上し得る。 A honeycomb structure obtained by suppressing variations in extrusion amount can satisfactorily achieve the above-mentioned variations in cell pitch, and can satisfactorily achieve variations in the thickness of the outer peripheral wall, degree of bending, and roundness. Furthermore, by suppressing variations in the extrusion amount, the yield can be significantly improved.

別の実施形態においては、予め、バックプレートを用いずに成形材料を口金本体から押し出して、押出し量のバラツキを確認後、押出し量の少ない箇所に対応して上記第一領域が形成され、押出し量の多い箇所に対応して上記第二領域が形成されたバックプレートを用いて、ハニカム成形体の形状を調整する。 In another embodiment, after extruding the molding material from the die body without using a back plate and checking for variations in the amount of extrusion, the first region is formed corresponding to a location where the amount of extrusion is small, and the extrusion The shape of the honeycomb molded body is adjusted using the back plate in which the second region is formed corresponding to the location where the amount is large.

さらに別の実施形態においては、例えば、所定の方向に曲がったハニカム成形体を得ることを目的として、選択的に口金本体からの押出し量の多い箇所を形成すべく、当該箇所に対応して上記第一領域が形成され、その他の箇所に上記第二領域が形成されたバックプレートを用いて、ハニカム成形体の形状を調整する。 In yet another embodiment, for example, for the purpose of obtaining a honeycomb formed body bent in a predetermined direction, the above-mentioned The shape of the honeycomb formed body is adjusted using a back plate in which the first region is formed and the second region is formed in other parts.

上記ハニカム成形体を乾燥させてハニカム乾燥体を得る。ハニカム成形体の乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ハニカム成形体全体を迅速かつ均一に、クラックが生じないように乾燥することができる点で、電磁波加熱方式で一定量の水分を乾燥させた後、残りの水分を外部加熱方式により乾燥させることが好ましい。電磁波加熱方式としては、誘電加熱乾燥が好ましく、外部加熱方式としては、熱風乾燥が好ましい。乾燥温度は、50℃~120℃とすることが好ましい。 The honeycomb formed body is dried to obtain a dried honeycomb body. Examples of methods for drying the honeycomb formed body include hot air drying, microwave drying, dielectric drying, reduced pressure drying, vacuum drying, and freeze drying. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is possible to dry the entire honeycomb molded body quickly and uniformly without cracking, and after drying a certain amount of moisture using electromagnetic heating method, the remaining moisture is removed using external heating method. Preferably, it is dried. As the electromagnetic wave heating method, dielectric heating drying is preferable, and as the external heating method, hot air drying is preferable. The drying temperature is preferably 50°C to 120°C.

上記ハニカム乾燥体を焼成してハニカム構造体(ハニカム構造部)を得る。焼成条件としては、任意の適切な条件が採用され得る。焼成温度は、例えば1350℃~1500℃である。焼成時間は、例えば20時間~80時間である。焼成は、連続的に行ってもよいし、異なる温度で多段的に行ってもよい。なお、多段的に焼成を行う場合、上記焼成時間は、各段階の焼成時間の合計である。 The dried honeycomb body is fired to obtain a honeycomb structure (honeycomb structure portion). Any suitable conditions may be employed as the firing conditions. The firing temperature is, for example, 1350°C to 1500°C. The firing time is, for example, 20 to 80 hours. Firing may be performed continuously or in multiple stages at different temperatures. In addition, when baking is performed in multiple stages, the above-mentioned baking time is the total baking time of each stage.

ハニカム乾燥体を焼成処理に供する前に、ハニカム乾燥体を仮焼してもよい。仮焼温度は、例えば、ハニカム乾燥体に含まれる有機物の燃焼温度に応じて決定され得る。仮焼温度は、例えば200℃~1000℃である。仮焼時間は、例えば10時間~100時間である。なお、仮焼と焼成とは連続的に行ってもよい。具体的には、焼成の昇温過程において、仮焼を行ってもよい。 The dried honeycomb body may be calcined before the dried honeycomb body is subjected to the firing treatment. The calcination temperature can be determined, for example, depending on the combustion temperature of organic matter contained in the dried honeycomb body. The calcination temperature is, for example, 200°C to 1000°C. The calcination time is, for example, 10 hours to 100 hours. Note that calcination and firing may be performed continuously. Specifically, calcination may be performed during the heating process of calcination.

上記電極層は、代表的には、電極層形成材料を塗布して得られる塗布層を焼成することにより形成される。電極層形成材料は、任意の適切なタイミングで塗布され得る。代表的には、電極層形成材料は上記ハニカム乾燥体に塗布される。なお、電極層形成材料はハニカム焼成体に(上記焼成工程の途中に)塗布されてもよい。電極層形成材料の塗布方法としては、好ましくは印刷法が採用される。例えば、ハニカム乾燥体の側面に開口部が形成された製版を配置し、製版の上からペースト状の電極層形成材料をスキージで押圧して塗布する。このような方法によれば、塗布面(曲面である側面)に対し、良好に電極層を形成することができる。加えて、得られるハニカム構造部は上記セルピッチのバラツキを良好に達成し得、上記外周壁の厚みのバラツキ、曲がり度、真円度を良好に達成し得ることから、電極層形成材料の塗布面の均一性が高く、厚みの均一性に優れた電極層を形成することができる。 The electrode layer is typically formed by applying an electrode layer forming material and firing a coating layer obtained. The electrode layer forming material may be applied at any appropriate timing. Typically, the electrode layer forming material is applied to the dried honeycomb body. Note that the electrode layer forming material may be applied to the honeycomb fired body (during the above firing process). As a method for applying the electrode layer forming material, a printing method is preferably employed. For example, a plate having openings formed on the side surface of the dried honeycomb body is placed, and a paste-like electrode layer forming material is applied from above the plate by pressing with a squeegee. According to such a method, an electrode layer can be satisfactorily formed on the coated surface (the curved side surface). In addition, the obtained honeycomb structure can satisfactorily achieve the above-mentioned cell pitch variation, and the above-mentioned outer peripheral wall thickness variation, bending degree, and roundness. It is possible to form an electrode layer with high uniformity and excellent thickness uniformity.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[実施例1]
(口金本体)
図5に示すような口金本体(口金本体60)を準備した。具体的には、裏孔を形成した導入部の厚みを19mm~21mm±0.1mmとし、裏孔の直径を0.85mm~0.90mm±0.1mmとし、裏孔のピッチを1.18mm~1.20mm±0.050mmとした。また、スリットが形成された成形部の厚みを2.20mm±0.1mmとし、中央部のスリットの幅を0.330mm±0.010mmとし、外周部のスリットの幅を0.280mm±0.010mmとし、中間部のスリットの幅を0.310mm±0.010mmとし、格子形状の交点に裏孔が位置するように格子状のスリットを形成した。裏孔はドリル加工で形成し、スリットは研削加工で形成した。
[Example 1]
(Base body)
A cap body (cap body 60) as shown in FIG. 5 was prepared. Specifically, the thickness of the introduction part in which the back holes were formed was 19 mm to 21 mm ± 0.1 mm, the diameter of the back holes was 0.85 mm to 0.90 mm ± 0.1 mm, and the pitch of the back holes was 1.18 mm. ~1.20mm±0.050mm. Further, the thickness of the molded part in which the slits were formed was 2.20 mm ± 0.1 mm, the width of the slit in the center was 0.330 mm ± 0.010 mm, and the width of the slit in the outer peripheral part was 0.280 mm ± 0.1 mm. 010 mm, and the width of the slit in the middle part was 0.310 mm±0.010 mm, and lattice-shaped slits were formed such that the back holes were located at the intersections of the lattice shape. The back hole was formed by drilling, and the slit was formed by grinding.

(バックプレート)
図5に示すようなバックプレート(バックプレート70)を準備した。具体的には、外周形状が円形で厚み2.00mm±0.17mmの板状の部材(バックプレート用板状部材)に、ドリル加工で流通孔を多数形成し、メッシュ状のバックプレートを準備した。中心を含む中央部(円形の領域)の流通孔の孔径を0.60mmとし、中間部(ドーナツ状の領域)の流通孔の孔径を0.65mmとし、外周部(ドーナツ状の領域)の流通孔の孔径を0.85mmとした。
(back plate)
A back plate (back plate 70) as shown in FIG. 5 was prepared. Specifically, a mesh-like back plate was prepared by drilling a large number of flow holes in a plate-shaped member (back plate plate member) with a circular outer circumference and a thickness of 2.00 mm ± 0.17 mm. did. The diameter of the flow holes in the central part (circular area) including the center is 0.60 mm, the diameter of the flow holes in the middle part (doughnut-shaped area) is 0.65 mm, and the diameter of the flow holes in the outer periphery (doughnut-shaped area) is 0.60 mm. The hole diameter was 0.85 mm.

(口金)
次に、得られた口金本体の導入部側に、バックプレートをピン嵌め合いにより取り付けて口金を得た。
(cap)
Next, a back plate was attached to the introduction part side of the obtained base body by pin fitting to obtain a base.

(成形材料)
篩に通した炭化珪素粉末と金属珪素粉末とを70:30の質量比で混合し、原料粉末を得た。得られた原料粉末に、バインダー、添加剤および水を添加し、これらを混合して湿粉(混合物)を得た。得られた湿紛を混練し、坏土を得た。
(molding material)
Silicon carbide powder passed through a sieve and metal silicon powder were mixed at a mass ratio of 70:30 to obtain a raw material powder. A binder, additives, and water were added to the obtained raw material powder, and these were mixed to obtain a wet powder (mixture). The obtained wet powder was kneaded to obtain clay.

(ハニカム成形体)
上記坏土を、上記口金を装着した押出し成形機により、押出し速度20mm/秒の条件で押し出し、長さ180mmの円筒状のハニカム成形体を得た。その後、ハニカム成形体を乾燥させ、ハニカム乾燥体を得た。
(honeycomb molded body)
The clay was extruded using an extrusion molding machine equipped with the die at an extrusion speed of 20 mm/sec to obtain a cylindrical honeycomb molded body with a length of 180 mm. Thereafter, the formed honeycomb body was dried to obtain a dried honeycomb body.

(電極層形成材料)
平均粒子径が6μmの金属珪素(Si)粉末、平均粒子径が35μmの炭化珪素(SiC)粉末、メチルセルロース、グリセリンおよび水を、自転公転攪拌機で混合して、電極層形成材料を調製した。Si粉末およびSiC粉末は体積比で、Si粉末:SiC粉末=40:60となるように配合した。また、Si粉末およびSiC粉末の合計を100質量部としたときに、配合量は、メチルセルロースは0.5質量部であり、グリセリンは10質量部であり、水は38質量部であった。
(Electrode layer forming material)
Metallic silicon (Si) powder with an average particle diameter of 6 μm, silicon carbide (SiC) powder with an average particle diameter of 35 μm, methyl cellulose, glycerin, and water were mixed using a rotation-revolution stirrer to prepare an electrode layer forming material. The Si powder and the SiC powder were mixed in a volume ratio of Si powder:SiC powder=40:60. Further, when the total of Si powder and SiC powder was 100 parts by mass, the blending amounts were 0.5 parts by mass of methylcellulose, 10 parts by mass of glycerin, and 38 parts by mass of water.

(電極層)
印刷法により、図1に示すような電極層が得られるように、上記電極層形成材料を上記ハニカム乾燥体の側面に塗布した(一方の電極層の中心角90°)。具体的には、ハニカム乾燥体の外周面に開口部が形成された製版を配置し、製版の上から上記電極層形成材料をスキージで押圧することで塗布した。
(electrode layer)
The electrode layer forming material was applied to the side surface of the dried honeycomb body by a printing method so that an electrode layer as shown in FIG. 1 was obtained (center angle of one electrode layer was 90°). Specifically, a plate having openings formed therein was placed on the outer peripheral surface of the dried honeycomb body, and the electrode layer forming material was applied from above the plate by pressing with a squeegee.

(焼成)
ハニカム乾燥体に塗布された電極層形成材料を乾燥させた後、アルゴン雰囲気下で焼成し、さらに、大気雰囲気下で焼成し、ハニカム構造体を得た。
(Firing)
After drying the electrode layer forming material applied to the dried honeycomb body, it was fired in an argon atmosphere and then in an air atmosphere to obtain a honeycomb structure.

[実施例2]
バックプレートとして、下記に示すバックプレートAを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ハニカム成形体およびハニカム構造体を得た。
(バックプレートAの作製)
上記バックプレート用板状部材に、ドリル加工で流通孔を形成した。左側半分の半円の領域において、中央部の流通孔の孔径を0.70mmとし、中間部の流通孔の孔径を0.75mmとし、外周部の流通孔の孔径を0.85mmとし、右側半分の半円の領域において、中央部の流通孔の孔径を0.60mmとし、中間部の流通孔の孔径を0.65mmとし、外周部の流通孔の孔径を0.75mmとしたこと以外は実施例1と同様にしてバックプレートを作製した。
[Example 2]
A honeycomb molded body and a honeycomb structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that back plate A shown below was used as the back plate.
(Preparation of back plate A)
A communication hole was formed in the plate member for the back plate by drilling. In the semicircular area on the left half, the diameter of the communication hole in the center is 0.70 mm, the diameter of the communication hole in the middle is 0.75 mm, the diameter of the communication hole in the outer periphery is 0.85 mm, and the diameter of the communication hole in the right half is 0.70 mm. In the semicircular area of , the diameter of the flow hole in the center was 0.60 mm, the diameter of the flow hole in the middle was 0.65 mm, and the diameter of the flow hole in the outer periphery was 0.75 mm. A back plate was produced in the same manner as in Example 1.

[実施例3]
バックプレートとして、下記に示すバックプレートBを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ハニカム成形体およびハニカム構造体を得た。
(バックプレートBの作製)
上記バックプレート用板状部材に、ドリル加工で流通孔を形成した。中心から径方向外方に向けて5つの領域を設定し、中心を含む一番内側の領域(円形の領域)の流通孔の孔径を0.60mmとし、内側から2番目、3番目、4番目および5番目の領域(いずれもドーナツ状の領域)の流通孔の孔径を、それぞれ、0.65mm、0.70mm、0.75mm、0.80mmと外方に向けて段階的に大きく設定したこと以外は実施例1と同様にしてバックプレートを作製した。
[Example 3]
A honeycomb molded body and a honeycomb structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that back plate B shown below was used as the back plate.
(Preparation of back plate B)
A communication hole was formed in the plate member for the back plate by drilling. Five areas are set radially outward from the center, and the diameter of the communication hole in the innermost area (circular area) including the center is 0.60 mm, and the second, third, and fourth areas from the inside The hole diameters of the flow holes in the fifth region (all doughnut-shaped regions) were set to gradually increase outward to 0.65 mm, 0.70 mm, 0.75 mm, and 0.80 mm, respectively. A back plate was produced in the same manner as in Example 1 except for this.

[比較例1]
バックプレートを用いなかったこと以外は実施例1と同様にして、ハニカム成形体およびハニカム構造体を得た。
[Comparative example 1]
A honeycomb molded body and a honeycomb structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that a back plate was not used.

[比較例2]
バックプレートとして、下記に示すバックプレートCを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ハニカム成形体およびハニカム構造体を得た。
(バックプレートCの作製)
上記バックプレート用板状部材に、ドリル加工で流通孔を形成した。面内において形成される多数の流通孔の孔径を実質的に変化させることなく(中央部、中間部および外周部において)、孔径0.75mmの流通孔を形成したこと以外は実施例1と同様にしてバックプレートを作製した。
[Comparative example 2]
A honeycomb molded body and a honeycomb structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that a back plate C shown below was used as the back plate.
(Preparation of back plate C)
A communication hole was formed in the plate member for the back plate by drilling. Same as Example 1 except that the flow holes with a hole diameter of 0.75 mm were formed without substantially changing the hole diameters of the large number of flow holes formed in the plane (in the center, middle, and outer periphery). A back plate was prepared.

<評価>
実施例および比較例について、押出し量のバラツキ、曲がり度、真円度、セルピッチのバラツキ、外周壁の厚みのバラツキ、電極層の厚みのバラツキおよび発熱ムラを評価した。評価方法は下記のとおりである。評価結果を表1にまとめる。
<Evaluation>
For Examples and Comparative Examples, variations in extrusion amount, degree of bending, roundness, variation in cell pitch, variation in outer peripheral wall thickness, variation in electrode layer thickness, and heat generation unevenness were evaluated. The evaluation method is as follows. The evaluation results are summarized in Table 1.

1.押出し量のバラツキ
上記坏土を、上記口金を装着した押出し成形機により、押出し速度20mm/秒の条件で押出し長さが5.0cm~10.0cmとなるまで押し出し、押出し部を切断して測定用成形体を得た。得られた測定用成形体を長さ方向に沿って縦半分に切断し、図6に示すように、最も多く押し出された箇所の押出し長さと最も少なく押し出された箇所の押出し長さとの差(高低差、凸度)を測定した。
2.曲がり度および真円度
レーザー変位計(レーザーセンサー、Micro-Epsilon社製)を用いて得られたハニカム構造部の曲がり度および真円度を評価した。具体的には、得られたハニカム乾燥体の長さ方向の上端部(先端から6mmの部位)、下端部(終端から6mmの部位)および中央部(上端部と下端部との中間)の3点について外周形状を測定した。得られた測定データを、基準の外周形状に対してベストフィット処理を行い、基準値との差の絶対値を求めた。
なお、ハニカム焼成体(ハニカム構造部)の真円度および曲がり度は、ハニカム乾燥体の真円度および曲がり度と同程度(具体的には、ハニカム乾燥体の真円度および曲がり度に対して最大でも0.05mm大きくなる程度)であった。
3.セルピッチのバラツキ
CNC画像測定システム(ニコン社製、「NEXIV」)により得られたハニカム構造部のセルピッチを測定し、セルピッチのバラツキを評価した。具体的には、断面形状が六角形のセルの三方向(一組の対向する隔壁に対し直交する方向)において、それぞれ、71か所測定し、得られた測定値とその平均値との差の絶対値を求めた。
4.外周壁の厚みのバラツキ
得られたハニカム構造部について、中心角で45°おきに、外周壁の厚みをデジタルマイクロスコープ(サンコー株式会社製、「Dino-Lite」)により8か所測定し、得られた測定値とその平均値との差の絶対値を求め、外周壁の厚みのバラツキを評価した。
5.電極層の厚みのバラツキ
得られたハニカム構造体のセルの延びる方向に直交する複数(先端と終端を含み、所定の間隔をあけた5か所)の断面における電極層の厚みを、レーザー測長機により各断面の周方向において等間隔に6点(計30か所)測定し、得られた測定値の最大値と最小値の差を求め、電極層の厚みのバラツキを評価した。
6.発熱ムラ
得られたハニカム構造体の所定の間隔をあけた(長さ方向に)4ヶ所に、それぞれ、1.5kwの電力を直流で20秒間流した後、ハニカム構造体の温度をサーモカメラにて長さ方向から測定し、最も温度が高い部位の温度と最も温度が低い部位の温度との差を算出することにより、発熱ムラを評価した。
1. Variation in extrusion amount The above clay was extruded using an extrusion molding machine equipped with the above die at an extrusion speed of 20 mm/sec until the extrusion length reached 5.0 cm to 10.0 cm, and the extruded portion was cut to measure. A molded body for use was obtained. The obtained measurement molded body was cut in half lengthwise along the length direction, and as shown in FIG. The height difference and convexity) were measured.
2. Curvature and Roundness The curvature and roundness of the obtained honeycomb structure were evaluated using a laser displacement meter (laser sensor, manufactured by Micro-Epsilon). Specifically, three of the lengthwise upper end (6 mm from the tip), lower end (6 mm from the end), and center (midway between the upper and lower ends) of the obtained dried honeycomb body are used. The outer circumferential shape of each point was measured. The obtained measurement data was subjected to best-fit processing with respect to the reference outer peripheral shape, and the absolute value of the difference from the reference value was determined.
Note that the roundness and degree of curvature of the honeycomb fired body (honeycomb structure part) are approximately the same as the degree of circularity and degree of curvature of the dried honeycomb body (specifically, the degree of circularity and degree of curvature of the dried honeycomb body) (at most, it was about 0.05 mm larger).
3. Variation in Cell Pitch The cell pitch of the obtained honeycomb structure was measured using a CNC image measurement system (NEXIV, manufactured by Nikon Corporation), and the variation in cell pitch was evaluated. Specifically, measurements were taken at 71 locations in each of three directions (directions perpendicular to a pair of opposing partition walls) of a cell with a hexagonal cross-sectional shape, and the difference between the obtained measured values and the average value was calculated. The absolute value of was calculated.
4. Variation in the thickness of the outer peripheral wall For the obtained honeycomb structure, the thickness of the outer peripheral wall was measured at 8 points at 45° central angle intervals using a digital microscope (manufactured by Sanko Co., Ltd., "Dino-Lite"). The absolute value of the difference between the measured value and the average value was determined, and the variation in the thickness of the outer peripheral wall was evaluated.
5. Variation in the thickness of the electrode layer The thickness of the electrode layer at multiple cross sections (5 locations at predetermined intervals, including the tip and end) perpendicular to the extending direction of the cells of the obtained honeycomb structure was measured by laser length measurement. Measurements were made at six points (30 points in total) at equal intervals in the circumferential direction of each cross section using a machine, and the difference between the maximum and minimum values of the obtained measurement values was determined to evaluate the variation in the thickness of the electrode layer.
6. Uneven heat generation After applying 1.5 kW of direct current to four locations at predetermined intervals (in the length direction) of the obtained honeycomb structure for 20 seconds, the temperature of the honeycomb structure was measured using a thermo camera. The heat generation unevenness was evaluated by measuring from the length direction and calculating the difference between the temperature of the highest temperature part and the lowest temperature part.

Figure 2023149427000002
Figure 2023149427000002

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, it can be replaced with a configuration that is substantially the same as the configuration shown in the above embodiment, a configuration that has the same effect, or a configuration that can achieve the same purpose.

本発明の実施形態のハニカム構造体は、内燃機関の排ガスの処理(浄化)用途に好適に用いられ得る。 The honeycomb structure of the embodiment of the present invention can be suitably used for treating (purifying) exhaust gas of an internal combustion engine.

10 ハニカム構造部、12 セル、14 隔壁、16 外周壁、20 電極層、30 ハニカム構造体、31 中央部、32 外周部、33 中間部、50 口金、60 口金本体、65 導入部、65a 裏孔、66 成形部、66a スリット、70 バックプレート、70a 流通孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 honeycomb structure part, 12 cell, 14 partition wall, 16 outer peripheral wall, 20 electrode layer, 30 honeycomb structure body, 31 center part, 32 outer peripheral part, 33 intermediate part, 50 mouthpiece, 60 mouthpiece body, 65 introduction part, 65a back hole , 66 molding section, 66a slit, 70 back plate, 70a communication hole.

Claims (11)

セラミック原料を含む成形材料を押出し成形してハニカム成形体を得る成形工程と、前記ハニカム成形体を乾燥させたハニカム乾燥体を焼成してハニカム構造体を得る焼成工程と、を有するハニカム構造体の製造方法であって、
前記ハニカム構造体は、外周壁と前記外周壁の内側に配設される隔壁とを有するハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の側面に配設される一対の電極層と、を備え、
前記ハニカム構造部は、前記ハニカム構造部の延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、
前記成形工程は、厚み方向に延びる複数の裏孔が形成された前記成形材料の導入部と、前記裏孔に連通するスリットが形成され、前記導入部を通過した前記成形材料を前記ハニカム成形体に成形する成形部とを有する板状の口金本体の前記導入部側に、前記裏孔と連通する複数の流通孔が形成されたバックプレートを配設した状態で、前記バックプレート側から前記成形材料を導入して押し出す工程を含み、
前記バックプレートの前記複数の流通孔の孔径は面内において段階的に変化し、孔径が相対的に大きい流通孔が並設される第一領域と孔径が相対的に小さい流通孔が並設される第二領域とを有する、
ハニカム構造体の製造方法。
A honeycomb structure comprising: a forming step for obtaining a honeycomb formed body by extrusion molding a forming material containing a ceramic raw material; and a firing step for obtaining a honeycomb structure by firing a dried honeycomb body obtained by drying the honeycomb formed body. A manufacturing method,
The honeycomb structure includes a honeycomb structure having an outer circumferential wall and a partition wall disposed inside the outer circumferential wall, and a pair of electrode layers disposed on a side surface of the honeycomb structure,
The honeycomb structure has a center portion and an outer peripheral portion surrounding the center portion in a plane perpendicular to the extending direction of the honeycomb structure, and the thickness of the partition wall in the center portion and the thickness of the partition wall in the outer peripheral portion are the same. Unlike,
In the forming step, an introduction part for the molding material is formed with a plurality of back holes extending in the thickness direction, and a slit communicating with the back holes is formed, and the molding material that has passed through the introduction part is transferred to the honeycomb molded body. In a state where a back plate in which a plurality of communication holes communicating with the back hole are formed is disposed on the introduction part side of the plate-shaped cap body having a molding part to be molded, the molding is performed from the back plate side. Including the step of introducing and extruding the material,
The pore diameters of the plurality of communication holes of the back plate change stepwise in a plane, and a first region where communication holes with relatively large diameters are arranged side by side and a first region where communication holes with relatively small hole diameters are arranged side by side. and a second region,
A method for manufacturing a honeycomb structure.
前記成形材料を押出し速度10mm/秒~40mm/秒で3秒間~25秒間押し出したときの、前記口金本体の前記成形部の面内における押出し量のバラツキは2mm以下である、請求項1に記載のハニカム構造体の製造方法。 According to claim 1, when the molding material is extruded at an extrusion speed of 10 mm/sec to 40 mm/sec for 3 seconds to 25 seconds, a variation in the amount of extrusion within the plane of the molding part of the die body is 2 mm or less. A method for manufacturing a honeycomb structure. 前記成形部にはスリット幅の異なるスリットが形成され、前記成形部の中央部に位置するスリットのスリット幅は、前記成形部の外周部に位置するスリットのスリット幅よりも大きい、請求項1または2に記載のハニカム構造体の製造方法。 1 or 2, wherein slits having different slit widths are formed in the molding part, and the slit width of the slit located in the center of the molding part is larger than the slit width of the slit located in the outer peripheral part of the molding part. 2. The method for manufacturing a honeycomb structure according to 2. 前記第一領域は前記バックプレートの外周部に位置し、前記第二領域は前記バックプレートの中央部に位置する、請求項3に記載のハニカム構造体の製造方法。 The method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 3, wherein the first region is located at an outer peripheral portion of the back plate, and the second region is located at a central portion of the back plate. 外周壁と前記外周壁の内側に配設される隔壁とを有するハニカム成形体の形状調整方法であって、
前記ハニカム成形体は、前記ハニカム成形体の延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、
前記形状調整方法は、厚み方向に延びる複数の裏孔が形成された成形材料の導入部と、前記裏孔に連通するスリットが形成され、前記導入部を通過した前記成形材料を前記ハニカム成形体に成形する成形部とを有する板状の口金本体の前記導入部側に、前記裏孔と連通する複数の流通孔が形成されたバックプレートを配設した状態で、前記バックプレート側から前記成形材料を導入して押し出す工程を含み、
前記バックプレートの前記複数の流通孔の孔径は面内において段階的に変化し、孔径が相対的に大きい流通孔が並設される第一領域と孔径が相対的に小さい流通孔が並設される第二領域とを有する、
ハニカム成形体の形状調整方法。
A method for adjusting the shape of a honeycomb formed body having an outer peripheral wall and partition walls arranged inside the outer peripheral wall, the method comprising:
The honeycomb formed body has a center portion and an outer peripheral portion surrounding the center portion in a plane perpendicular to the extending direction of the honeycomb formed body, and the thickness of the partition wall in the center portion and the thickness of the partition wall in the outer peripheral portion are Unlike,
The shape adjustment method includes a molding material introduction part in which a plurality of back holes extending in the thickness direction are formed, and a slit communicating with the back holes, and the molding material that has passed through the introduction part is transferred to the honeycomb molded body. In a state where a back plate in which a plurality of communication holes communicating with the back hole are formed is disposed on the introduction part side of the plate-shaped cap body having a molding part to be molded, the molding is performed from the back plate side. Including the step of introducing and extruding the material,
The pore diameters of the plurality of communication holes of the back plate change stepwise in a plane, and a first region where communication holes with relatively large diameters are arranged side by side and a first region where communication holes with relatively small hole diameters are arranged side by side. and a second region,
A method for adjusting the shape of a honeycomb molded body.
第一端面から第二端面まで延びて流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁と、外周に位置する外周壁とを有するハニカム構造部と、
前記ハニカム構造部の側面に配設される一対の電極層と、を備え、
前記ハニカム構造部は、前記セルの延びる方向に直交する面において、中央部および前記中央部を囲む外周部を有し、前記中央部の前記隔壁の厚みと前記外周部の前記隔壁の厚みとは異なり、
前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する面における前記セルのセルピッチは1.0mm以上1.2mm以下であり、前記セルピッチのバラツキは0.1mm以下である、
ハニカム構造体。
a honeycomb structure having a partition wall that extends from a first end surface to a second end surface and defines a plurality of cells that serve as fluid flow paths; and an outer peripheral wall located on the outer periphery;
a pair of electrode layers disposed on the side surfaces of the honeycomb structure,
The honeycomb structure has a central portion and an outer peripheral portion surrounding the central portion in a plane perpendicular to the extending direction of the cells, and the thickness of the partition wall in the central portion and the thickness of the partition wall in the outer peripheral portion are Unlike,
The cell pitch of the cells in a plane perpendicular to the extending direction of the cells of the honeycomb structure is 1.0 mm or more and 1.2 mm or less, and the variation in the cell pitch is 0.1 mm or less.
honeycomb structure.
前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する面における前記外周壁の厚みは0.1mm以上0.5mm以下であり、前記外周壁の厚みのバラツキは0.2mm以下である、請求項6に記載のハニカム構造体。 6. The thickness of the outer peripheral wall in a plane perpendicular to the extending direction of the cells of the honeycomb structure is 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and the variation in the thickness of the outer peripheral wall is 0.2 mm or less. Honeycomb structure described in. 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向の曲がり度は1mm以下である、請求項6または7に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to claim 6 or 7, wherein the degree of curvature in the extending direction of the cells of the honeycomb structure is 1 mm or less. 前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する面の真円度は1mm以下である、請求項6から8のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 6 to 8, wherein the circularity of a surface of the honeycomb structure section perpendicular to the direction in which the cells extend is 1 mm or less. 前記電極層の厚みは0.1mm以上0.5mm以下であり、前記電極層の厚みのバラツキは0.092mm以下である、請求項6から9のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 6 to 9, wherein the electrode layer has a thickness of 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and a variation in the thickness of the electrode layer is 0.092 mm or less. 前記ハニカム構造部の前記中央部の隔壁の厚みに対する前記外周部の隔壁の厚みの比は、0.6以上0.9以下である、請求項6から10のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 The honeycomb structure according to any one of claims 6 to 10, wherein the ratio of the thickness of the partition wall in the outer peripheral part to the thickness of the partition wall in the central part of the honeycomb structure part is 0.6 or more and 0.9 or less. body.
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