(57)【要約】  流体の流路となる一方の端面１１から他方の端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１と、最外周に位置する外周壁３とを有する筒状のハニカム構造部４を備え、隔壁１の電気抵抗率が、１〜２００Ωｃｍであり、且つ、外周壁３は、その少なくとも一部が、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部６によって形成されてなり、隔壁１のヤング率に対する、低ヤング率部６のヤング率の比率が、２〜９５％であるハニカム構造体１００。触媒担体であると共に電圧を印加することによりヒーターとしても機能し、更に耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有する筒状のハニカム構造部を備え、
前記隔壁の電気抵抗率が、１〜２００Ωｃｍであり、
前記外周壁は、その少なくとも一部が、前記隔壁のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部によって形成されてなり、前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜９５％であるハニカム構造体。
【請求項２】
前記外周壁の全部が、前記低ヤング率部によって形成されている請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜６０％である請求項２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
前記ハニカム構造部の側面に、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に帯状に配設された一対の電極部を更に備えた請求項２又は３に記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記電極部のヤング率が、前記隔壁のヤング率よりも低い請求項４に記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記外周壁のうち、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状の２つの領域が、前記外周壁の他の領域よりも電気抵抗率の低い一対の電極部を形成している請求項２又は３に記載のハニカム構造体。
【請求項７】
前記電極部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである請求項４〜６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項８】
前記電極部の気孔率が、３０〜８０％である請求項４〜７のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項９】
前記電極部の電気抵抗率が、０．１〜１００Ωｃｍである請求項４〜８のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１０】
前記外周壁の一部が、前記低ヤング率部によって形成され、且つ前記外周壁の前記低ヤング率部以外の部位が、前記隔壁のヤング率と同じ又はそれ以上のヤング率となるように構成された高ヤング率部によって形成されている請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項１１】
前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜６０％である請求項１０に記載のハニカム構造体。
【請求項１２】
前記ハニカム構造部の側面に、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状に配設された一対の電極部を更に備えた請求項１０又は１１に記載のハニカム構造体。
【請求項１３】
前記電極部のヤング率が、前記隔壁のヤング率よりも低い請求項１２に記載のハニカム構造体。
【請求項１４】
前記一対の電極部が、少なくとも前記高ヤング率部の表面に配設されている請求項１２又は１３に記載のハニカム構造体。
【請求項１５】
前記電極部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１６】
前記電極部の気孔率が、３０〜８０％である請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１７】
前記電極部の電気抵抗率が、０．１〜１００Ωｃｍである請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１８】
前記外周壁の一部が、前記電極部の電気抵抗率より大である請求項５〜９及び１２〜１７のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項１９】
前記隔壁のヤング率が、２０〜４５ＧＰａである請求項１〜１８のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項２０】
前記隔壁の気孔率が、３０〜６０％である請求項１〜１９のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項２１】
前記低ヤング率部が、前記隔壁と同材質である請求項１〜２０のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項２２】
前記低ヤング率部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである請求項２１に記載のハニカム構造体。
【請求項２３】
前記低ヤング率部の気孔率が、前記隔壁よりの気孔率よりも高い請求項２１又は２２に記載のハニカム構造体。
【請求項２４】
前記低ヤング率部が、前記隔壁と異なる材質である請求項１〜２０のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項２５】
前記低ヤング率部のヤング率が、０．６〜３０ＧＰａである請求項２４に記載のハニカム構造体。
【請求項２６】
前記低ヤング率部の気孔率が、３０〜８０％である請求項２４又は２５に記載のハニカム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、触媒担体であると共に電圧を印加することによりヒーターとしても機能し、更に耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コージェライト製のハニカム構造体に触媒を担持したものを、自動車エンジンから排出された排ガス中の有害物質の処理に用いていた。また、炭化珪素質焼結体によって形成されたハニカム構造体を排ガスの浄化に使用することも知られている（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】
このようなハニカム構造体としては、例えば、多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁とを備えたものを挙げることができる。多孔質の隔壁は、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成するものである。【０００４】
ハニカム構造体に担持した触媒によって排ガスを処理する場合、触媒を所定の温度まで昇温する必要がある。しかし、エンジン始動時には、触媒温度が低いため、排ガスが十分に浄化されないという問題があった。【０００５】
そのため、触媒が担持されたハニカム構造体の上流側に、金属製のヒーターを設置して、排ガスを昇温させる方法が検討されている（例えば、特許文献２を参照）。【０００６】
また、導電性セラミックスからなり両端部に電極が配設されたハニカム構造体を、ヒータ付触媒担体として使用することが開示されている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１３６３１９号公報
【特許文献２】特許第２９３１３６２号公報
【特許文献３】特開平８−１４１４０８号公報
【発明の概要】
【０００８】
特許文献２に示すハニカム構造体は、ハニカム構造体の上流側に金属製のヒーターを設置して、高温の排ガスを流通させるものである。また、特許文献３に示すハニカム構造体は、ハニカム構造体の両端部に電極を配設し、通電によりハニカム構造体を加熱するものである。このようなハニカム構造体においては、ハニカム構造体を加熱した場合に、外周壁にクラック等を生じ易いという問題があった。また、このようなハニカム構造体においては、単にエンジン直下に設置されて高温の排ガスに晒される場合においても、熱衝撃により外周壁が破損してしまうという問題があった。ハニカム構造体の外周壁には、最大の応力が発生する。このため、ハニカム構造体においては、隔壁部分よりも、外周壁部分の破損が顕著となる。
【０００９】
また、上記のようなハニカム構造体を加熱するための金属製のヒーターは、ハニカム構造体とともに自動車に搭載して使用される。このような場合には、自動車の電気系統に使用される電源と、ヒーターの電源とが共通で使用されることがある。この際、ヒーターの電源として、例えば２００Ｖという高い電圧の電源が用いられる。しかし、金属製のヒーターは、電気抵抗が低い。このため、このような高い電圧の電源を用いた場合、金属製のヒーターに過剰に電流が流れ、電源回路を損傷させることがあるという問題もあった。
【００１０】
また、ヒーターが金属製であると、仮にハニカム構造に加工したものであっても、触媒を担持し難い。そのため、ヒーターと触媒とを一体化させることは難しかった。また、特許文献３のように、ハニカム構造体の端面にヒーターを配設した場合、このヒーターが排ガスに直接暴露される。このため、ハニカム構造体を長期間使用した際に、電極が劣化し、電極部分の抵抗値が上昇してしまうという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、触媒担体であると共に電圧を印加することによりヒーターとしても機能し、更に耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体を提供することを目的とする。
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明は、以下のハニカム構造体を提供する。
【００１３】
［１］  流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有する筒状のハニカム構造部を備え、前記隔壁の電気抵抗率が、１〜２００Ωｃｍであり、前記外周壁は、その少なくとも一部が、前記隔壁のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部によって形成されてなり、前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜９５％であるハニカム構造体。
【００１４】
［２］  前記外周壁の全部が、前記低ヤング率部によって形成されている前記［１］に記載のハニカム構造体。
【００１５】
［３］  前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜６０％である前記［２］に記載のハニカム構造体。
【００１６】
［４］  前記ハニカム構造部の側面に、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に帯状に配設された一対の電極部を更に備えた前記［２］又は［３］に記載のハニカム構造体。
【００１７】
［５］  前記電極部のヤング率が、前記隔壁のヤング率よりも低い前記［４］に記載のハニカム構造体。
【００１８】
［６］  前記外周壁のうち、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状の２つの領域が、前記外周壁の他の領域よりも電気抵抗率の低い一対の電極部を形成している前記［２］又は［３］に記載のハニカム構造体。
【００１９】
［７］  前記電極部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである前記［４］〜［６］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２０】
［８］  前記電極部の気孔率が、３０〜８０％である前記［４］〜［７］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２１】
［９］  前記電極部の電気抵抗率が、０．１〜１００Ωｃｍである前記［４］〜［８］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２２】
［１０］  前記外周壁の一部が、前記低ヤング率部によって形成され、且つ前記外周壁の前記低ヤング率部以外の部位が、前記隔壁のヤング率と同じ又はそれ以上のヤング率となるように構成された高ヤング率部によって形成されている前記［１］に記載のハニカム構造体。
【００２３】
［１１］  前記隔壁のヤング率に対する、前記低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜６０％である前記［１０］に記載のハニカム構造体。
【００２４】
［１２］  前記ハニカム構造部の側面に、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状に配設された一対の電極部を更に備えた前記［１０］又は［１１］に記載のハニカム構造体。
【００２５】
［１３］  前記電極部のヤング率が、前記隔壁のヤング率よりも低い前記［１２］に記載のハニカム構造体。
【００２６】
［１４］  前記一対の電極部が、少なくとも前記高ヤング率部の表面に配設されている前記［１２］又は［１３］に記載のハニカム構造体。
【００２７】
［１５］  前記電極部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである前記［１２］〜［１４］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２８】
［１６］  前記電極部の気孔率が、３０〜８０％である前記［１２］〜［１５］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００２９】
［１７］  前記電極部の電気抵抗率が、０．１〜１００Ωｃｍである前記［１２］〜［１６］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３０】
［１８］  前記外周壁の一部が、前記電極部の電気抵抗率より大である前記［５］〜［９］及び［１２］〜［１７］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３１】
［１９］  前記隔壁のヤング率が、２０〜４５ＧＰａである前記［１］〜［１８］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３２】
［２０］  前記隔壁の気孔率が、３０〜６０％である前記［１］〜［１９］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３３】
［２１］  前記低ヤング率部が、前記隔壁と同材質である前記［１］〜［２０］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３４】
［２２］  前記低ヤング率部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａである前記［２１］に記載のハニカム構造体。
【００３５】
［２３］  前記低ヤング率部の気孔率が、前記隔壁よりの気孔率よりも高い前記［２１］又は［２２］に記載のハニカム構造体。
【００３６】
［２４］  前記低ヤング率部が、前記隔壁と異なる材質である前記［１］〜［２０］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００３７】
［２５］  前記低ヤング率部のヤング率が、０．６〜３０ＧＰａである前記［２４］に記載のハニカム構造体。
【００３８】
［２６］  前記低ヤング率部の気孔率が、３０〜８０％である前記［２４］又は［２５］に記載のハニカム構造体。
【００３９】
本発明のハニカム構造体は、排ガスの浄化用の触媒担体として用いることができる。本発明のハニカム構造体は、ハニカム構造部を構成する隔壁の電気抵抗率が１〜２００Ωｃｍである。このため、例えば、隔壁に電圧を印加することにより、この隔壁部分を発熱させてヒーターとして機能させることができる。特に、隔壁の電気抵抗率を１〜２００Ωｃｍとすることで、電圧の高い電源を用いて電流を流しても、過剰に電流が流れることがない。このため、本発明のハニカム構造体を、ヒーターとして極めて良好に機能させることができる。また、外周壁は、その少なくとも一部が、隔壁のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部によって形成されている。そして、隔壁のヤング率に対する、低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜９５％である。このため、上記低ヤング率部が、例えば、隔壁と外周壁とに温度差が生じた際に発生する応力を緩和する。本発明のハニカム構造体においては、上述したように応力を緩和することができるため、耐熱衝撃性に優れたものとなる。即ち、本発明のハニカム構造体においては、上記低ヤング率部が、熱衝撃を緩和する緩衝部材として機能し、耐熱衝撃性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【図４】本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明のハニカム構造体の他の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。
【図８】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【図１０】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【図１１】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図１２】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【図１３】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【図１５】電極部を模式的に示す平面図である。
【図１６】電極部を模式的に示す平面図である。
【図１７Ａ】電極部を模式的に示す平面図である。
【図１７Ｂ】電極部を模式的に示す平面図である。
【図１８】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【図１９】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【図２０】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【図２１】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【図２２】図２１における、Ａ−Ａ’断面を示す模式図である。
【図２３】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２４】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００４２】
（１）ハニカム構造体：
本発明のハニカム構造体の一の実施形態は、図１〜図３に示すハニカム構造体１００のように、筒状のハニカム構造部４を備えたものである。ハニカム構造部４は、多孔質の隔壁１と、最外周に位置する外周壁３とを有するものである。隔壁１は、流体の流路となる一方の端面１１から他方の端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成するものである。本実施形態のハニカム構造体１００においては、隔壁１の電気抵抗率が、１〜２００Ωｃｍである。また、本実施形態のハニカム構造体１００の外周壁３は、その少なくとも一部が、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部６によって形成されたものである。隔壁１のヤング率に対する、低ヤング率部６のヤング率の比率が、２〜９５％である。
【００４３】
図１は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。図３は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【００４４】
本実施形態のハニカム構造体１００は、複数のセル２を区画形成する多孔質の隔壁１を有するハニカム構造部４を備えている。このため、排ガスの浄化用の触媒担体として好適に用いることができる。また、このハニカム構造部４を構成する隔壁１の電気抵抗率が１〜２００Ωｃｍである。このため、例えば、隔壁１に電圧を印加することにより、上記隔壁１部分を発熱させてヒーターとして機能させることができる。特に、隔壁１の電気抵抗率を１〜２００Ωｃｍとすることで、電圧の高い電源を用いて隔壁１に電流を流しても、隔壁１には過剰に電流が流れないこととなる。従って、ハニカム構造体１００を、ヒーターとして極めて良好に機能させることができる。
【００４５】
また、外周壁３は、その少なくとも一部が、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部６によって形成されたものである。更に、隔壁１のヤング率に対する、低ヤング率部６のヤング率の比率が、２〜９５％である。このため、上記低ヤング率部６によって、例えば、隔壁１と外周壁３とに温度差が生じた際に発生する応力を緩和することができる。これにより、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体１００とすることができる。即ち、上記低ヤング率部６が、熱衝撃を緩和する緩衝部材として機能し、ハニカム構造体１００の耐熱衝撃性を向上させることができる。隔壁１のヤング率に対する、低ヤング率部６のヤング率の比率が２％未満であると、外周壁の強度が弱くなり破損し易くなる。隔壁１のヤング率に対する、低ヤング率部６のヤング率の比率が９５％を超えると、外周壁が熱衝撃によって破損し易くなる。特に、この破損は、ハニカム構造体の抵抗値を変化させるような極めて程度の大きなものとなることがある。このような破損が生じると、ハニカム構造体をヒーター等として使用することが困難になることがある。
【００４６】
隔壁のヤング率は、ＪＩＳ  Ｒ１６０２に準拠して、曲げ共振法によって測定した値である。測定に用いる試験片としては、ハニカム構造部の隔壁が形成された部分を、２０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切り出した試験片を用いる。また、ヤング率の測定において、曲げ共振法による測定が困難な場合には、４点曲げ法を代替方法として用いることもできる。
【００４７】
また、外周壁のヤング率は、ＪＩＳ  Ｒ１６０２に準拠して、曲げ共振法によって測定した値である。測定に用いる試験片としては、外周壁を形成する原料を用いてバルク体を作製し、このバルク体を３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの大きさに切り出した試験片を用いる。外周壁のヤング率が部分的に異なる場合には、外周壁の各部分を構成する材料から試験片を作製して、各部分のヤング率を測定する。即ち、外周壁が、後述するように、低ヤング率部と高ヤング率部とからなる場合や、低ヤング率部がヤング率の異なる２つ以上の領域を有する場合においては、上記の方法によって、試験片を各部分又は各領域ごとに作製する。また、ヤング率の測定において、曲げ共振法による測定が困難な場合には、４点曲げ法を代替方法として用いることもできる。
【００４８】
図１〜図３においては、ハニカム構造部４の最外周に位置する外周壁３の全部が、低ヤング率部６によって形成された場合の例を示している。例えば、このような低ヤング率部は、乾燥及び焼成することにより隔壁よりもヤング率が低くなる材料からなるコート材を、隔壁の外周部分に塗工することによって作製することができる。また、低ヤング率部を形成するためのコート材は、隔壁と同材質であっても、気孔率が大きくなることによってヤング率が低くなる材料を用いることもできる。外周壁が配置されていない隔壁は、以下の方法によって作製することができる。まず、隔壁の外周部分に、隔壁と同一の材料からなる仮の外周壁を有するハニカム構造部を作製する。上記仮の外周壁については、隔壁と同一のヤング率のものであってもよい。次に、この仮の外周壁が配置された外周部分を研削加工して、外周壁が配置されていない隔壁を作製する。
【００４９】
本実施形態のハニカム構造体においては、外周壁の全部が低ヤング率部によって形成されていなくともよい。即ち、ハニカム構造体の外周壁の一部が低ヤング率部によって形成されていてもよい。例えば、図４及び図５に示すハニカム構造体２００のように、外周壁３の一部が、低ヤング率部６によって形成され、且つ外周壁３の低ヤング率部６以外の部位が、高ヤング率部７によって形成されたものであってもよい。低ヤング率部６は、隔壁１よりもヤング率の低い部分である。高ヤング率部７は、隔壁１と同一の材料からなる外周壁、又は、隔壁１よりもヤング率が高くなる材料からなる外周壁である。ここで、図４は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図５は、本発明のハニカム構造体の他の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。
【００５０】
外周壁３が低ヤング率部６と高ヤング率部７とによって構成される場合には、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に延びる帯状に、低ヤング率部６と高ヤング率部７とが形成されることが好ましい。図４及び図５に示すハニカム構造体２００においては、帯状の低ヤング率部６と帯状の高ヤング率部７とが、ハニカム構造部４の周方向に交互に２つずつ形成されている。このように構成することによって、外周壁３の一部を構成する低ヤング率部６が、隔壁１と外周壁３とに温度差が生じた際に発生する応力を緩和する。これにより、ハニカム構造体２００の耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００５１】
このような低ヤング率部は、乾燥及び焼成することにより隔壁よりもヤング率が低くなる材料からなるコート材を、隔壁の外周部分に塗工することによって作製することができる。一方、高ヤング率部は、例えば、隔壁と同一の材料からなる外周壁部分を研削加工せずに、上記高ヤング率部として留めることによって作製することができる。また、高ヤング率部は、別途、乾燥及び焼成することにより隔壁のヤング率と同じ又はそれ以上のヤング率となる材料からなるコート材を用いて作製することもできる。このようなコートを、隔壁の外周部分の低ヤング率部以外の部分に塗工することによって、高ヤング率部を作製することができる。
【００５２】
以下、低ヤング率部の作製方法を更に詳しく説明する。まず、隔壁と同一の材料からなる外周壁、即ち、隔壁と同一のヤング率の外周壁を有するハニカム構造部を一旦作製する。次に、得られたハニカム構造部の外周部分を研削加工する。次に、上記研削加工した部分に、隔壁よりもヤング率が低くなる材料からなるコート材を塗工して低ヤング率部を作製する。この際、研削加工したハニカム構造部の最外周部分には、セルの周囲の一部が隔壁によって区画されていない不完全セルを有することがある。上記低ヤング率部を形成するコート材を塗工する場合には、この不完全セルの内部までコート材が充填されるように塗工を行うことが好ましい。即ち、不完全セルの内部まで低ヤング率部を形成することが好ましい。このように構成することによって、ハニカム構造体の強度を向上させることができる。例えば、図１８に示すハニカム構造体１００Ａのように、不完全セル２ｘの内部まで、外周壁３を構成するコート材が充填されたものであってもよい。図１８においては、外周壁３の全部が低ヤング率部６によって形成されるため、不完全セル２ｘの内部まで、低ヤング率部６を構成するコート材が充填されている。不完全セル２ｘとは、セル２の周囲の一部が隔壁１によって区画されていないセルのことである。ここで、図１８は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。上記のように不完全セル２ｘの内部まで、外周壁３が配設されている場合には、「外周壁３の厚さ」は、セル２の延びる方向に直交する断面において、隔壁１の最外周の点を結んで形成される領域の外側に配設される外周壁３の厚さのこととする。隔壁１の最外周の点は、不完全セル２ｘを形成する隔壁１を含むものとする。
【００５３】
外周壁が、低ヤング率部と高ヤング率部とによって構成される場合には、帯状の低ヤング率部と高ヤング率部とが、ハニカム構造部の周方向に交互に形成されていることが好ましい。図４及び図５に示すハニカム構造体２００においては、低ヤング率部６と高ヤング率部７とが、ハニカム構造部４の周方向に交互に２つずつ形成された場合の例を示している。低ヤング率部６と高ヤング率部７との数は、図４及び図５に示すような２つずつに限定されることはない。後述する電極部をハニカム構造体に形成する場合には、電極部の配設部位を考慮して、低ヤング率部６と高ヤング率部７とが、ハニカム構造部４の周方向に交互に２つずつ形成されていることが好ましい。
【００５４】
低ヤング率部は、外周壁表面の面積に対して、２０％以上の範囲に形成されていることが好ましい。以下、外周壁表面の面積に対する、低ヤング率部の面積の比率を、「低ヤング率部の面積比率」ということがある。例えば、上記した低ヤング率部の面積比率が２０％未満であると、外周壁中の熱応力を緩和する部分が少なくなる。これにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が十分に向上しないおそれがある。上記低ヤング率部の面積比率の最大値は、図１〜図３に示すように、外周壁の全部が低ヤング率部によって構成される場合の１００％である。
【００５５】
図４及び図５においては、低ヤング率部６と高ヤング率部７とがそれぞれセルの延びる方向に帯状に形成されている。このような場合には、ハニカム構造部４の周方向の長さに対する、低ヤング率部６の上記周方向の長さの総和の比率（即ち、周方向の比率）が、１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることが更に好ましく、３０％以上であることが特に好ましい。低ヤング率部６の周方向の長さの総和とは、帯状の低ヤング率部６の幅の総和のことである。例えば、低ヤング率部の周方向の長さの総和が、ハニカム構造部の周方向の長さに対して、１０％未満であると、熱応力を緩和する部分が少なくなることがある。これにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が十分に向上しないおそれがある。
【００５６】
また、図４に示されるように、低ヤング率部６と高ヤング率部７とが、ハニカム構造部４の周方向に交互に２つずつ形成される場合には、低ヤング率部６は以下のように構成されたものであることが好ましい。セル２の延びる方向に直交する断面において、それぞれの低ヤング率部６の中心角γが、１５〜１６０°であることが好ましく、２５〜１４０°であることが更に好ましく、３５〜１２０°であることが特に好ましい。このように構成することにより、低ヤング率部６の、周方向（即ち、ハニカム構造部４の周方向）における配置の偏りが少なくなる。これにより、ハニカム構造部４の周方向全域に亘って、熱応力の緩和を良好に行うことが可能となる。例えば、中心角γが１５°未満であると、熱応力を緩和する部分が少なくなり、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が十分に向上しないことがある。また、本発明のハニカム構造体においては、外周壁の全部が、上記低ヤング率部によって形成されていてもよい。このため、それぞれの低ヤング率部６の中心角γの最大値は１８０°である。即ち、２つの低ヤング率部６の中心角γの合計が３６０°である。耐熱衝撃性の向上といった観点からは、上記中心角γの上限については特に制限はない。但し、例えば、上記中心角γが１６０°を超えると、極めて中心角の狭い高ヤング率部を配設することとなり、製造工程が煩雑になることがある。
【００５７】
図４及び図５のハニカム構造体２００は、隔壁１のヤング率と同じ又はそれ以上のヤング率となるように構成された高ヤング率部７を有するものである。本発明のハニカム構造体は、例えば、図２に示すように、外周壁３の全部が、低ヤング率部６によって形成され、更に、この低ヤング率部６が、ヤング率の異なる二以上の領域を有するものであってもよい。例えば、図６及び図７に示すハニカム構造体３００のように、外周壁３の全部が、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された低ヤング率部６によって形成されたものであってもよい。図６及び図７に示すハニカム構造体３００においては、この低ヤング率部６が、第一の低ヤング率部６ａと、第二の低ヤング率部６ｂとから構成されている。第一の低ヤング率部６ａは、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成されたものである。第二の低ヤング率部６ｂは、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低く、且つ第一の低ヤング率部６ａよりもヤング率が更に低くなるように構成されたものである。
【００５８】
ここで、図６は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図７は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の一方の端面を模式的に示す平面図である。
【００５９】
上述したように、外周壁が、第一の低ヤング率部と第二の低ヤング率部とによって構成される場合においても、ハニカム構造部のセルの延びる方向に、第一の低ヤング率部と第二の低ヤング率部とが交互に帯状に形成されていることが好ましい。このように構成することによって、第一の低ヤング率部と第二の低ヤング率部とがそれぞれ熱衝撃を緩和する緩衝部材として機能する。これにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を向上させることができる。特に、外周壁が、柔らかい部分（例えば、第一の低ヤング率部）と、更に柔らかい部分（例えば、第二の低ヤング率部）とから構成されている。このため、ハニカム構造体を加熱する際の温度条件に応じて、各部分が適切に応力を緩和し、良好な耐熱衝撃性を実現することができる。
【００６０】
図６及び図７においては、セル２の延びる方向に延びる帯状の第一の低ヤング率部６ａと第二の低ヤング率部６ｂとが、ハニカム構造部４の周方向に交互に２つずつ形成されている場合の例を示している。第一の低ヤング率部６ａと第二の低ヤング率部６ｂの形状や大きさについては、図６及び図７に示す形態に限定されることはない。
【００６１】
本実施形態のハニカム構造体においては、隔壁のヤング率に対する、低ヤング率部のヤング率の比率が、２〜６０％であることが好ましく、２〜５０％であることが更に好ましく、２〜４０％であることが特に好ましい。以下、隔壁のヤング率に対する、低ヤング率部のヤング率の比率を、単に「ヤング率の比率」ということがある。このように構成することによって、外周壁を構成する低ヤング率部が、隔壁と外周壁とに温度差が生じた際に発生する応力を良好に緩和する。これにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を良好に向上させることができる。例えば、上記ヤング率の比率が２％未満であると、外周壁の強度が弱くなり破損し易くなることがある。また、上記ヤング率の比率が６０％を超えると、低ヤング率部のヤング率が比較的高くなり、十分の熱応力を緩和することができないことがある。このヤング率の比率は、外周壁の全てが低ヤング率部から形成されている場合、及び外周壁が低ヤング率部と高ヤング率部とから形成されている場合、の両方に適用される条件である。
【００６２】
（一対の電極部を更に備えた構成）
本実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム構造部の側面に、一対の電極部を更に備えたものであってもよい。一対の電極部は、ハニカム構造部のセルの延びる方向に帯状に配設されたものである。ここで、図８〜図１０に示すハニカム構造体４００は、ハニカム構造部４の最外周に位置する外周壁３の全部が低ヤング率部６によって形成されたものである。このような低ヤング率部６からなる外周壁３の側面に、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に延びる帯状の一対の電極部２１，２１が配設されている。
【００６３】
本実施形態のハニカム構造体４００は、これまでに説明したように、ハニカム構造部４の電気抵抗率が１０〜２００Ωｃｍである。このため、電圧の高い電源を用いて電流を流しても、隔壁１に過剰に電流が流ない。従って、ハニカム構造体４００をヒーターとして好適に用いることができる。また、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に帯状に配設された一対の電極部２１，２１を備えることにより、この一対の電極部２１，２１間に電圧を印加することにより、ハニカム構造部４を良好に発熱させることができる。
【００６４】
本実施形態のハニカム構造体４００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、一対の電極部２１，２１における一方の電極部２１が、一対の電極部２１，２１における他方の電極部２１に対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されていることが好ましい。このように構成することにより、一方の電極部２１から他方の電極２１に向けて電圧を印加したときに、ハニカム構造部４全体に均等に電圧が印加される。従って、ハニカム構造部４の温度分布の偏りを抑制することができる。
【００６５】
本実施形態のハニカム構造体４００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、一方の電極部２１が、他方の電極部２１に対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されることに加え、各電極部２１，２１が、以下のように構成されていることが好ましい。本実施形態のハニカム構造体４００は、セル２の延びる方向に直交する断面において、それぞれの電極部２１，２１の中心角αの０．５倍が、１５〜６５°であることが更に好ましく、３０〜６０°であることが特に好ましい。このように構成することによって、上述したハニカム構造部４の温度分布の偏りをより良好に抑制することができる。図１０においては、上述した電極部２１の中心角αの０．５倍の角度を、角度θとして示す。
【００６６】
ここで、図８は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図９は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。図１０は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【００６７】
ここで、「セル２の延びる方向に直交する断面において、一対の電極部２１，２１における一方の電極部２１が、一対の電極部２１，２１における他方の電極部２１に対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設される」という構成について、以下、詳細に説明する。まず、セル２の延びる方向に直交する断面における、一方の電極部２１の中央点とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ線分を、「線分（Ｐ）」とする。また、セル２の延びる方向に直交する断面における、他方の電極部２１の中央点とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ線分を、「線分（Ｑ）」とする。一方の電極部２１及び他方の電極部２１の中央点は、ハニカム構造部４の周方向における中央の点のことである。そして、「ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側」とは、線分（Ｐ）と線分（Ｑ）とにより形成される角度βが、１７０°〜１９０°の範囲となるような位置関係のことを意味する。従って、上記した構成においては、一対の電極部２１，２１が、上記角度βの範囲を満たすような位置関係に配設される。
【００６８】
「電極部２１の中心角α」は、図１０に示されるように、セルの延びる方向に直交する断面において、電極部２１の両端とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ２本の線分により形成される角度である。即ち、中心角αは、セル２の延びる方向に直交する断面において、「電極部２１」と、「電極部２１の一方の端部と中心Ｏとを結ぶ線分」と、「電極部２１の他方の端部と中心Ｏとを結ぶ線分」と、により形成される形状における、中心Ｏの部分の内角である。上記各線分によって形成される形状は、例えば、扇形となる。
【００６９】
また、一方の電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」は、他方の電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」に対して、０．８〜１．２倍の大きさであることが好ましく、１．０倍の大きさ（即ち、同じ大きさ）であることが更に好ましい。これにより、一対の電極部２１，２１間に電圧を印加したときに、ハニカム構造部４内を流れる電流の偏りを抑制することができる。これによりハニカム構造部４内の発熱の偏りを抑制することができる。
【００７０】
電極部のヤング率については特に制限はないが、本実施形態のハニカム構造体においては、電極部のヤング率が、隔壁のヤング率と同じ、又は隔壁のヤング率よりも低いことが好ましい。このように構成することによって、外周壁の熱応力を緩和することができる。これにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性をより向上させることができる。
【００７１】
（外周壁により一対の電極部が形成される構成）
本発明のニカム構造体においては、図１１及び図１２に示すように、外周壁３のうち、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に延びる帯状の２つの領域が、外周壁３の他の領域よりも電気抵抗率が低く構成されていてもよい。この電気抵抗率の低い領域が、一対の電極部２１ａ，２１ａを形成している。
【００７２】
即ち、図１１及び図１２に示すハニカム構造体５００は、外周壁３の全部が、低ヤング率部６によって形成される。そして、この低ヤング率６の一部が、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に帯状に配設された一対の電極部２１ａ，２１ａを兼用するような材料から形成されている。これにより、外周壁３の一部が一対の電極部２１ａ，２１ａとなる。これにより、図８〜図１０に示すハニカム構造体４００と同様に、一対の電極部２１ａ，２１ａ間に電圧を印加することにより、ハニカム構造部４を良好に発熱させることができる。ここで、図１１は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図１２は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【００７３】
図１１及び図１２に示すハニカム構造体５００は、図８〜図１０に示すハニカム構造体４００と比較した場合、以下のような実施形態と考えることもできる。即ち、図１１及び図１２に示すハニカム構造体５００は、一対の電極部２１ａ，２１ａが配設される領域の外周壁３が存在せず、一対の電極部２１ａ，２１ａが隔壁１の周囲に直接配設された実施形態と考えることもできる。この一対の電極部２１ａ，２１ａは、外周壁３を形成する低ヤング率６の一部を兼用する。このため、一対の電極部２１ａ，２１ａは、隔壁１のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成されている。
【００７４】
ハニカム構造体５００の一対の電極部２１ａ，２１ａは、一方の電極部２１ａが、一対の電極部２１ａ，２１ａにおける他方の電極部２１ａに対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されたものであることが好ましい。更に、セル２の延びる方向に直交する断面において、それぞれの電極部２１ａ，２１ａの中心角αの０．５倍が、１５〜６５°であることが更に好ましく、３０〜６０°であることが特に好ましい。このように構成することによって、ハニカム構造部４の温度分布の偏りを良好に抑制することができる。中心角α、及び中心角αの０．５倍の角度θは、図１０に示す中心角α及び角度θと同様に定義される角度である。
【００７５】
（一対の電極部を備えた別の構成）
また、ハニカム構造部の外周壁が、低ヤング率部と高ヤング率部とによって形成されている場合においても、ハニカム構造部が、一対の電極部を更に備えていてもよい。例えば、図１３及び図１４においては、ハニカム構造部４の側面に、ハニカム構造部４のセル２の延びる方向に延びる帯状に配設された一対の電極部２１ｂ，２１ｂを更に備えたハニカム構造体６００の例を示す。図１３は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図１４は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に直交する断面を示す模式図である。
【００７６】
ハニカム構造体６００は、外周壁３の一部が、低ヤング率部６によって形成されている。このため、上記のような一対の電極部２１ｂ，２１ｂを更に備えたハニカム構造体６００であっても、低ヤング率部６によって熱応力を緩和することができる。従って、ハニカム構造体６００は、耐熱衝撃性に優れたものである。ハニカム構造体６００のハニカム構造部４は、図４及び図５に示すハニカム構造体２００と同様に構成されたものである。
【００７７】
ハニカム構造体６００においては、外周壁３を構成する高ヤング率部７の表面に、上記一対の電極部２１ｂ，２１ｂが配設されていることが好ましい。このように構成することによって、低ヤング率部６の表面が開放されることとなる。このため、この低ヤング率部６によって熱応力を良好に緩和することができる。例えば、このようなハニカム構造体６００においては、高ヤング率部７に対して、電極部２１ｂが略同一又はそれ以下の表面積となるように構成されていることが好ましい。そして、高ヤング率部７の表面を覆うように、電極部２１ｂがそれぞれ配設されていることが好ましい。図６及び図７に示すハニカム構造体３００のように、ヤング率の異なる２種の低ヤング率部を有する場合は、相対的にヤング率が高い方の低ヤング率部の表面に電極部を配設すれば、上記と同様の効果が得られる。一方、相対的にヤング率が低い方の低ヤング率部の表面に電極部を配設すれば、外周壁の強度向上を図ることができる。
【００７８】
また、一対の電極部２１ｂ，２１ｂは、一方の電極部２１ｂが、一対の電極部２１ｂ，２１ｂにおける他方の電極部２１ｂに対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されていることが好ましい。更に、セル２の延びる方向に直交する断面において、それぞれの電極部２１ｂ，２１ｂの中心角αの０．５倍が、１５〜６５°であることが更に好ましく、３０〜６０°であることが特に好ましい。中心角α、及び中心角αの０．５倍の角度θは、図１０に示す中心角α及び角度θと同様に定義される角度である。
【００７９】
本実施形態のハニカム構造体が、これまでに説明した一対の電極部を備えたものである場合、その電極部に印加する電圧は１２〜９００Ｖが好ましく、６４〜６００Ｖが更に好ましい。上記一対の電極部は、外周壁が電極部を兼用しているものを含む。
【００８０】
（１−１）ハニカム構造部の構成：
本実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム構造部を構成する隔壁及び外周壁の材質が、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材を主成分とするものであることが好ましい。上記隔壁及び外周壁の材質が、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材であることが更に好ましい。「隔壁及び外周壁の材質が、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材を主成分とするものである」というときは、隔壁及び外周壁が、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。
【００８１】
ハニカム構造部を構成する隔壁及び外周壁を、上述したような材質とすることにより、隔壁及び外周壁の電気抵抗率を１〜２００Ωｃｍにすることができる。ここで、珪素−炭化珪素複合材は、骨材としての炭化珪素粒子、及び炭化珪素粒子を結合させる結合材としての珪素を含有するものである。複数の炭化珪素粒子は、炭化珪素粒子間に細孔を形成するようにして、珪素によって結合されていることが好ましい。また、炭化珪素素材は、炭化珪素粒子同士が焼結したものである。ハニカム構造部の電気抵抗率は、４００℃における値である。
【００８２】
本実施形態のハニカム構造体においては、外周壁の少なくとも一部が、隔壁のヤング率よりもヤング率が低くなるように構成された「低ヤング率部」によって形成されている。このような低ヤング率部は、例えば、上述した材質から外周壁を形成する際に、その気孔率を制御することにより形成することができる。具体的には、外周壁の少なくとも一部の気孔率を隔壁の気孔率よりも高くすることによって、外周壁の一部に低ヤング率部を形成することができる。
【００８３】
具体的には、気孔率によりヤング率を制御する場合には、成形原料に含まれる造孔材の量を調整して、外周壁の気孔率を高くすることが好ましい。
【００８４】
外周壁、換言すれば、低ヤング率部を、珪素−炭化珪素複合材によって形成する場合における、気孔率とヤング率との値の一例を示す。以下の例は、例えば、炭化珪素等の各成分の比率によっても異なるため、これに限定されることはない。気孔率を４０％にした場合は、ヤング率が２２ＧＰａとなった。気孔率を５０％にした場合は、ヤング率が１２ＧＰａとなった。気孔率を６０％にした場合は、ヤング率が５ＧＰａとなった。気孔率を７０％にした場合は、ヤング率が２ＧＰａとなった。
【００８５】
また、外周壁、換言すれば、低ヤング率部を、コート材によって形成する場合おける、気孔率とヤング率との値の一例を示す。以下の例は、コート材の材料によっても異なるため、これに限定されることはない。気孔率を５０％にした場合は、ヤング率が３ＧＰａとなった。気孔率を６０％にした場合は、ヤング率が１ＧＰａとなった。コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、炭化珪素粒子等からなる材料を挙げることができる。
【００８６】
（１−１Ａ）隔壁：
ハニカム構造部は、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有している。この多孔質の隔壁が、排ガス浄化用の触媒を担持する触媒担体としても機能する。即ち、上記セルに排ガスを流通させることで、触媒の作用により排ガスを浄化することができる。また、隔壁の電気抵抗率は、１〜２００Ωｃｍである。このため、隔壁に電圧を印加することにより、この隔壁部分を発熱させてヒーターとして機能させることもできる。
【００８７】
本実施形態のハニカム構造体においては、特に限定されることはないが、隔壁のヤング率が、２０〜４５ＧＰａであることが好ましく、２０〜４０ＧＰａであることが更に好ましく、２０〜３５ＧＰａであることが特に好ましい。隔壁のヤング率が２０ＧＰａよりも低いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。隔壁のヤング率が４５ＧＰａを超えると、気孔率が小さくなり過ぎ、焼成時の変形が大きくなってしまうことがある。
【００８８】
また、隔壁の気孔率は、３０〜６０％であることが好ましく、３０〜５０％であることが更に好ましい。気孔率が３０％未満であると、焼成時の変形が大きくなってしまうことがある。気孔率が６０％を超えるとハニカム構造体の強度が低下することがある。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【００８９】
ハニカム構造部の隔壁の平均細孔径は、２〜１５μｍであることが好ましく、４〜８μｍであることが更に好ましい。平均細孔径が２μｍより小さいと、電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。平均細孔径が１５μｍより大きいと、電気抵抗率が小さくなり過ぎることがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【００９０】
本実施形態のハニカム構造体は、隔壁厚さが５０〜２６０μｍであることが好ましく、７０〜１８０μｍであることが更に好ましい。隔壁厚さをこのような範囲にすることにより、ハニカム構造体を触媒担体として用いて、その隔壁に触媒を担持したとしても、排ガスを流したときの圧力損失が大きくなり過ぎることを抑制することができる。隔壁厚さが５０μｍより薄いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。隔壁厚さが２６０μｍより厚いと、ハニカム構造体を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排ガスを流したときの圧力損失が大きくなることがある。
【００９１】
本実施形態のハニカム構造体は、セル密度が４０〜１５０セル／ｃｍ２であることが好ましく、７０〜１００セル／ｃｍ２であることが更に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、排ガスを流したときの圧力損失を小さくした状態で、触媒の浄化性能を高くすることができる。セル密度が４０セル／ｃｍ２より低いと、触媒担持面積が少なくなることがある。セル密度が１５０セル／ｃｍ２より高いと、ハニカム構造体を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排ガスを流したときの圧力損失が大きくなることがある。
【００９２】
本実施形態のハニカム構造体において、ハニカム構造部の隔壁を構成する炭化珪素粒子の平均粒子径は、３〜５０μｍであることが好ましく、３〜４０μｍであることが更に好ましい。上記炭化珪素粒子は、隔壁を形成する骨材となるものである。ハニカム構造部の隔壁を構成する炭化珪素粒子の平均粒子径をこのような範囲とすることにより、隔壁の４００℃における電気抵抗率を１０〜２００Ωｃｍにすることができる。炭化珪素粒子の平均粒子径が３μｍより小さいと、ハニカム構造部の電気抵抗率が大きくなることがある。炭化珪素粒子の平均粒子径が５０μｍより大きいと、ハニカム構造部の電気抵抗率が小さくなることがある。更に、炭化珪素粒子の平均粒子径が５０μｍより大きいと、ハニカム成形体を押出成形するときに、押出成形用の口金に成形用原料が詰まることがある。炭化珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。
【００９３】
本実施形態のハニカム構造体において、ハニカム構造部の隔壁の電気抵抗率は、１〜２００Ωｃｍである。隔壁の電気抵抗率は、４０〜１００Ωｃｍであることが好ましい。電気抵抗率が１Ωｃｍより小さいと、例えば、２００Ｖ以上の高電圧の電源によってハニカム構造体に通電したときに、電流が過剰に流れることがある。電気抵抗率が２００Ωｃｍより大きいと、例えば、２００Ｖ以上の高電圧の電源によってハニカム構造体に通電したときに、電流が流れ難くなり、十分に発熱しないことがある。なお、上記高電圧の電源における電圧は、２００Ｖに限定されることはない。隔壁の電気抵抗率は、四端子法により測定した値である。隔壁の電気抵抗率は、４００℃における値である。
【００９４】
本実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム構造部の隔壁の材質が、珪素−炭化珪素複合材である場合、「炭化珪素粒子の質量」と「珪素の質量」とは以下の関係にあることが好ましい。即ち、「炭化珪素粒子の質量」と「珪素の質量」との合計に対する、「珪素の質量」の比率が、１０〜４０質量％であることが好ましく、１５〜３５質量％であることが更に好ましい。炭化珪素粒子の質量と珪素の質量との合計に対する、珪素の質量の比率を、以下、「珪素の質量比率」ということがある。珪素の質量比率が１０質量％より低いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。珪素の質量比率が４０質量％より高いと、焼成時に形状を保持できないことがある。上記「炭化珪素粒子の質量」とは、隔壁に含有される「骨材としての炭化珪素粒子の質量」のことである。上記「珪素の質量」とは、隔壁に含有される「結合材としての珪素の質量」のことである。
【００９５】
本実施形態のハニカム構造体は、セルの延びる方向に直交する断面におけるセルの形状が、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせ、であることが好ましい。セル形状をこのようにすることにより、ハニカム構造体に排ガスを流したときの圧力損失が小さくなり、触媒の浄化性能が優れたものとなる。例えば、図１９及び図２０に示すハニカム構造体７００Ａ，７００Ｂは、セル２の延びる方向に直交する断面におけるセル２の形状が、六角形の場合の例を示している。
【００９６】
図１９及び図２０に示すハニカム構造体７００Ａ，７００Ｂにおいては、外周壁３の全部が低ヤング率部６によって形成されている。そして、外周壁３の一部が、外周壁３の他の領域よりも電気抵抗率が低くなるように構成されている。上記外周壁３の一部が、一対の電極部２１ａ，２１ａを形成している。また、外周壁３の上記他の領域が、低ヤング率且つ電気絶縁性の材質の低ヤング率部６ｃ，６ｃを形成している。
【００９７】
ハニカム構造体７００Ａ，７００Ｂにおいては、正六角形の複数のセル２が、隔壁１を挟んで、セル２の各辺が互いに向かい合うように最密に配置されている。また、一対の電極部２１ａ，２１ａにおける一方の電極部２１ａが、一対の電極部２１ａ，２１ａにおける他方の電極部２１ａに対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されている。図１９及び図２０は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態の、セルの延びる方向に平行な断面を示す模式図である。
【００９８】
ここで、ハニカム構造体７００Ａ及びハニカム構造体７００Ｂにおける電極部２１ａの配置について説明する。セル２の延びる方向に直交する断面において、正六角形のセル２の一組の互いに向き合う辺に直交する方向を、「セル２の延びる方向に直交する断面の軸Ｌ」とする。ハニカム構造体７００Ａにおいては、「各電極部２１ａ，２１ａの周方向の中間地点と、上記ハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ直線」と、「軸Ｌ」とのなす角の角度が０°となるように電極部２１が配置されている。なお、軸Ｌを規定する一組の辺を別の一組の辺とした場合は、上記なす角の角度は６０°又は１２０°である。一方、ハニカム構造体７００Ｂにおいては、「各電極部２１，２１の周方向の中間地点と、上記ハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ直線」と、「軸Ｌ」とのなす角の角度が３０°となるように電極部２１が配置されている。なお、軸Ｌを規定する一組の辺を別の一組の辺とした場合は、上記なす角の角度は９０°又は１５０°である。
【００９９】
ハニカム構造部の最外周を構成する外周壁の厚さについては特に制限はない。例えば、外周壁の厚さが０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．２〜０．８ｍｍであることが更に好ましく、０．２〜０．５ｍｍであることが特に好ましい。外周壁の厚さが０．１ｍｍより薄いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。外周壁の厚さが１ｍｍより厚いと、触媒を担持する隔壁の面積が小さくなることがある。
【０１００】
外周壁を形成する低ヤング率部は、上述したように、コート材等を、隔壁の外周部分に塗工することによって作製することができる。コート材としては、乾燥及び焼成することにより隔壁よりもヤング率が低くなる材料からなるものを用いることができる。
【０１０１】
外周壁は、隔壁と同材質であっても、異なる材質であってもよい。例えば、同材質である場合には、外周壁の気孔率を高くして、低ヤング率部を形成することができる。即ち、隔壁のヤング率に対するヤング率の比率が、２〜９５％となるような外周壁によって、低ヤング率部を形成することができる。一方、異なる材質の場合には、隔壁のヤング率よりも低くなるような材質のものを選択し、その材質により低ヤング率部を形成することができる。隔壁と外周壁とが異なる材質のものである場合においても、気孔率等によりヤング率を更に調整することもできる。
【０１０２】
外周壁が、低ヤング率部と高ヤング率部とから形成される場合においては、高ヤング率部は、隔壁と同材質のものであることが好ましい。特に、この高ヤング率部は、隔壁と同一に形成された外周壁の一部を研削加工せずに残すことによって形成されたものであることが好ましい。即ち、まず、隔壁の外周部分に壁を有するハニカム構造部を一旦作製する。上記「壁」は、隔壁と一体に形成された外周壁である。次に、低ヤング率部を形成するために、隔壁と一体に形成された壁の一部を研削加工する。この際、隔壁と一体に形成された壁の一部を研削加工せずに残し、この残した壁を、高ヤング率部とする。このような高ヤング率部は、ハニカム構造部の隔壁と同じ物性を有することとなる。
【０１０３】
低ヤング率部が隔壁と同材質である場合には、低ヤング率部は、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材を主成分とするものであることが好ましい。また、低ヤング率部が隔壁と異なる材質である場合には、例えば、無機繊維、コロイダルシリカ、炭化珪素粒子等からなる材料を用いることができる。このような材料は、従来のハニカム構造体の外周コート材等に用いられるものである。
【０１０４】
次に、ハニカム構造部の低ヤング率部の材質が、珪素−炭化珪素複合材である場合における、低ヤング率部を構成する炭化珪素粒子（即ち、骨材）の平均粒子径の好ましい範囲について説明する。低ヤング率部を構成する炭化珪素粒子の平均粒子径は、３〜７０μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることが更に好ましい。低ヤング率部を構成する炭化珪素粒子の平均粒子径をこのような範囲とすることにより、低ヤング率部の４００℃における電気抵抗率を１０〜２００Ωｃｍにすることができる。炭化珪素粒子の平均粒子径が３μｍより小さいと、低ヤング率部の電気抵抗率が大きくなることがある。炭化珪素粒子の平均粒子径が７０μｍより大きいと、低ヤング率部の電気抵抗率が小さくなることがある。炭化珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。
【０１０５】
次に、低ヤング率部の材質が、珪素−炭化珪素複合材である場合における、低ヤング率部に含有される「炭化珪素粒子の質量」と、低ヤング率部に含有される「珪素の質量」との合計に対する、低ヤング率部に含有される「珪素の質量」の比率の好ましい範囲について説明する。炭化珪素粒子は、骨材となるものである。珪素は、結合材となるものである。上記比率は、２０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることが更に好ましい。上記比率が２０質量％より低いと、低ヤング率部の強度が低下することがある。上記比率が５０質量％より高いと、焼成時に形状を保持できないことがある。
【０１０６】
外周壁を構成する低ヤング率部が、隔壁と同材質である場合には、この低ヤング率部のヤング率が、０．８〜３０ＧＰａであることが好ましく、１．０〜２７ＧＰａであることが更に好ましく、１．５〜２５ＧＰａであることが特に好ましい。隔壁と同材質の低ヤング率部としては、例えば、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素材を主成分とするものを挙げることができる。例えば、低ヤング率部のヤング率が０．８ＧＰａ未満であると、熱応力によるクラックの発生を抑制することができるものの、ハニカム構造体の強度が低下してしまうことがある。一方、低ヤング率部のヤング率が３０ＧＰａを超えると、低ヤング率部にて熱応力を十分に緩衝することができず、クラック等の破損を生じてしまうことがある。
【０１０７】
また、外周壁を構成する低ヤング率部が、隔壁と同材質である場合には、低ヤング率部の気孔率が、隔壁の気孔率よりも高いことが好ましい。具体的な低ヤング率部の気孔率は、３０〜８２％であることが好ましく、３５〜７０％であることが更に好ましく、４０〜６５％であることが特に好ましい。低ヤング率部の気孔率が３０％未満であると、焼成時の変形が大きくなってしまうことがある。低ヤング率部の気孔率が８２％を超えると、外周壁の強度が低下することがある。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【０１０８】
また、外周壁を構成する低ヤング率部が、隔壁と異なる材質の場合には、この低ヤング率部のヤング率が、０．５〜１０ＧＰａであることが好ましく、０．５〜７ＧＰａであることが更に好ましく、１〜５ＧＰａであることが特に好ましい。例えば、低ヤング率部のヤング率が０．５ＧＰａ未満であると、熱応力によるクラックの発生を抑制することができるものの、ハニカム構造体の強度が低下してしまうことがある。一方、低ヤング率部のヤング率が１０ＧＰａを超えると、低ヤング率部にて熱応力を十分に緩衝することができず、クラック等の破損を生じてしまうことがある。
【０１０９】
また、外周壁を構成する低ヤング率部が、隔壁と異なる材質である場合には、この低ヤング率部の気孔率が、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７０％であることが更に好ましく、４０〜７０％であることが特に好ましい。低ヤング率部の気孔率が３０％未満であると、焼成時の変形が大きくなってしまうことがある。低ヤング率部の気孔率が８０％を超えると、外周壁の強度が低下することがある。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【０１１０】
本実施形態のハニカム構造体の形状については、特に制限はない。ハニカム構造体の形状としては、例えば、底面が円形の筒状（円筒形状）、底面がオーバル形状の筒状、底面が多角形の筒状等の形状を挙げることができる。上記多角形としては、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等を挙げることができる。また、ハニカム構造体の大きさは、底面の面積が２０００〜２００００ｍｍ２であることが好ましく、４０００〜１００００ｍｍ２であることが更に好ましい。また、ハニカム構造体の中心軸方向の長さは、５０〜２００ｍｍであることが好ましく、７５〜１５０ｍｍであることが更に好ましい。
【０１１１】
本実施形態のハニカム構造体のアイソスタティック強度は、１ＭＰａ以上であることが好ましく、３ＭＰａ以上であることが更に好ましい。アイソスタティック強度は、値が大きいほど好ましい。但し、ハニカム構造体の材質、構造等を考慮すると、アイソスタティック強度の上限値は、６ＭＰａ程度である。アイソスタティック強度が１ＭＰａ未満であると、ハニカム構造体を触媒担体等として使用する際に、ハニカム構造体が破損し易くなることがある。アイソスタティック強度は水中にて静水圧をかけて測定した値である。
【０１１２】
また、これまでに説明したように、ハニカム構造体が一対の電極部を更に備えている場合には、外周壁の一部が、上記電極部よりも高抵抗の材料からなるものであってもよい。特に、外周壁のうち、一対の電極部が配設されていない部分を高抵抗の材料によって形成することにより、以下のような効果がある。一対の電極部間に電圧を印加した際に、電流が外周壁を経由せずに、比較的に低抵抗の隔壁に流れることとなる。これにより、ハニカム構造部を良好に加熱することができる。
【０１１３】
低ヤング率部は、電極部を配設する部分と、電極部を配設しない部分とで、電気抵抗率を変えることができる。例えば、電極部を配設する部分については、隔壁と同程度の電気抵抗率であることが好ましい。例えば、電極部を配設する部分の電気抵抗率は、０．１〜１００Ωｃｍであることが好ましく、０．１〜５０Ωｃｍであることが更に好ましい。電気抵抗率が０．１Ωｃｍより小さいと、例えば、２００Ｖ以上の高電圧の電源によってハニカム構造体に通電したときに、電流が過剰に流れることがある。電気抵抗率が１００Ωｃｍより大きいと、例えば、２００Ｖ以上の高電圧の電源によってハニカム構造体に通電したときに、電流が流れ難くなり、十分に発熱しないことがある。上記高電圧の電源における電圧は、２００Ｖに限定されることはない。外周壁、換言すれば、低ヤング率部の電気抵抗率は、四端子法により測定した値である。外周壁の電気抵抗率は、４００℃における値である。
【０１１４】
外周壁の一部を高抵抗の材料によって形成する場合には、電極部の電気抵抗率の１０倍以上とすることが好ましく、２０倍以上とすることが更に好ましい。電気抵抗率の上限については特に制限はない。例えば、外周壁の一部を絶縁体によって形成してもよい。
【０１１５】
（１−２）電極部の構成：
また、ハニカム構造体が、一対の電極部を備えたものである場合、電極部のヤング率は、０．９〜３０ＧＰａであることが好ましく、１．０〜２７ＧＰａであることが更に好ましく、１．５〜２５ＧＰａであることが特に好ましい。このようなヤング率の電極部は、隔壁と比較してヤング率が低くなる。このため、ハニカム構造体が、より耐熱衝撃性に優れたものとなる。電極部のヤング率が０．９ＧＰａ未満であると、電極部の強度が低下してしまうことがある。一方、電極部のヤング率が３０ＧＰａを超えると、電極部と外周壁との間でクラック等の破損を生じてしまうことがある。
【０１１６】
電極部のヤング率は、ＪＩＳ  Ｒ１６０２に準拠して、曲げ共振法によって測定した値である。測定に用いる試験片は、電極部を形成する原料を用いてバルク体を作製し、このバルク体を３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの大きさに切り出した試験片を用いる。ヤング率の測定において、曲げ共振法による測定が困難な場合には、４点曲げ法を代替方法として用いることもできる。
【０１１７】
電極部の気孔率は、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７０％であることが更に好ましく、４０〜６５％であることが特に好ましい。電極部の気孔率がこのような範囲であることにより、好適な電気抵抗率が得られる。電極部の気孔率が３０％より低いと、製造時に変形してしまうことがある。電極部の気孔率が８０％より高いと、電気抵抗率が高くなり過ぎることがある。気孔率は、水銀ポロシメータで測定した値である。
【０１１８】
図８及び図９に示すような電極部２１の電気抵抗率は、０．１〜１００Ωｃｍであることが好ましく、０．１〜５０Ωｃｍであることが更に好ましい。電極部２１の電気抵抗率をこのような範囲にすることにより、一対の電極部２１，２１が、高温の排ガスが流れる配管内において、効果的に電極の役割を果たす。電極部２１の電気抵抗率が０．１Ωｃｍより小さいと、セルの延びる方向に直交する断面において、電極部２１の両端付近のハニカム構造部の温度が上昇し易くなることがある。電極部２１の電気抵抗率が１００Ωｃｍより大きいと、電極部２１に電流が流れ難くなるため、電極としての役割を果たし難くなることがある。電極部の電気抵抗率は、４００℃における値である。
【０１１９】
また、本実施形態のハニカム構造体においては、電極部２１の厚さは、０．０１〜５ｍｍであることが好ましく０．０１〜３ｍｍであることが更に好ましい。このような範囲とすることにより、ハニカム構造体が均一に発熱するものとなる。電極部２１の厚さが０．０１ｍｍより薄いと、電気抵抗が高くなりハニカム構造体が均一に発熱できないことがある。電極部２１の厚さが５ｍｍより厚いと、キャニング時に破損することがある。これまでに説明した電極部の厚さは、外周壁とは別体の電極部を配設した場合における値である。例えば、外周壁の一部を電極部とする場合、例えば、図１１及び図１２に示す電極部２１ａの場合の厚さの好ましい態様は、以下の通りである。上記した場合においては、外周壁３の厚さと、電極部２１ａの厚さとは、必ずしも同一である必要はない。即ち、電極の機能に求められる厚さの都合上、外周壁３の厚さと、電極部２１ａの厚さとが同一であってよいし、異なっていてもよい。但し、クラック抑止・ケーシングなどの観点からは、外周壁３の厚さと電極部２１ａの厚さとが同一であることが好ましい。
【０１２０】
電極部が多孔質体である場合、電極部の平均細孔径は、５〜４５μｍであることが好ましく、７〜４０μｍであることが更に好ましい。電極部の平均細孔径がこのような範囲であることにより、好適な電気抵抗率が得られる。電極部の平均細孔径が、５μｍより小さいと、電気抵抗率が高くなり過ぎることがある。電極部の平均細孔径が、４５μｍより大きいと、電極部の強度が弱くなり破損し易くなることがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータで測定した値である。
【０１２１】
本実施形態のハニカム構造体においては、例えば、図８及び図９に示されるように、電極部２１の形状が、平面状の長方形の部材を、円筒形状の外周に沿って湾曲させたような形状となっている。ここで、湾曲した電極部２１を、湾曲していない平面状の部材に変形したときの形状を、電極部２１の「平面形状」と称することにする。上記、図８及び図９に示される電極部２１の「平面形状」は、長方形になる。そして、「電極部の外周形状」というときは、「電極部の平面形状における外周形状」を意味する。
【０１２２】
本実施形態のハニカム構造体においては、図８及び図９に示されるように、帯状の電極部２１の外周形状が長方形であってもよい。好ましい態様としては、図１５に示されるように、帯状の電極部２１の外周形状が、長方形の角部が曲線状に形成された形状である。また、図１６に示されるように、帯状の電極部２１の外周形状が、長方形の角部が直線状に面取りされた形状であることも好ましい態様である。曲線状と面取りは複合的に用いてもよい。
【０１２３】
図１５に示される電極部２１の外周形状は、長方形の４つの角部が曲線状に形成された形状である。電極部２１の外周形状は、少なくとも一の角部が曲線状に形成された形状であればよい。電極部２１の外周形状が、長方形の少なくとも一の角部が曲線状に形成された形状であることにより、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を更に向上させることができる。電極部の角部が直角であると、ハニカム構造部における「当該電極部の角部」付近の応力が他の部分と比較して相対的に高くなる傾向にある。これに対し、電極部の角部を曲線状にすると、ハニカム構造部における「当該電極部の角部」付近の応力を更に低下させることが可能となる。
【０１２４】
曲線状に形成された角部は、図１５に示されるように、円弧状であることが好ましいが、円弧以外の曲線であってもよい。また、曲線状に形成された角部と、長方形の「辺」に相当する部分とは、滑らかにつながっていることが好ましい。別言すれば、上記角部と長方形の「辺」に相当する部分とは、接続部分のそれぞれの接線が共通になっていることが好ましい。また、上記角部と長方形の「辺」に相当する部分とがつながる部位は、頂点を形成するように尖った接続部分を形成してもよい。尖った接続部分を形成する場合、当該接続部分の内角が９０°以上であることが好ましい。なお、接続部分とは、直線と直線、曲線と直線、又は曲線と曲線が接続されている部分である。例えば、長方形の場合、２つの辺が接続されている角部（即ち、頂点部分）のことである。また、図５に示されるように、曲線状に形成された角部は、外側に凸になっているが、内側に凸（換言すれば、外側に凹）であってもよい。曲線状に形成された角部が内側に凸の場合、接続部分の内角が９０°以上であることが好ましい。曲線と直線とが接続されている場合の「内角」は、直線と、接続部分における曲線の接線との角度である。
【０１２５】
「曲線状に形成された角部」の「セルの延びる方向Ｉにおける」長さを、角部のセル方向長さＥとする。角部のセル方向長さＥは、電極部２１の「セルの延びる方向Ｉにおける」長さの２〜３５％の長さであることが好ましく、５〜２５％の長さであることは更に好ましい。長さＥが、電極部の方向Ｉにおける長さの２％より短いと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を更に向上させる効果が低くなることがある。長さＥが、電極部の方向Ｉにおける長さの３５％より長いと、ハニカム構造体に電圧を印加したときに、均一に発熱させ難くなることがある。また、「曲線状に形成された角部」の「セルの延びる方向Ｉに直交する方向における」長さを、角部の垂直方向長さＦとする。角部の垂直方向長さＦは、電極部２１の「セルの延びる方向Ｉに直交する方向における」長さの２〜３５％の長さであることが好ましく、５〜２５％の長さであることが更に好ましい。長さＦが、電極部の方向Ｉにおける長さの２％より短いと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を更に向上させる効果が低くなることがある。長さＦが、電極部の方向Ｉにおける長さの３５％より長いと、ハニカム構造体に電圧を印加したときに、均一に発熱させ難くなることがある。
【０１２６】
また、図１６に示される電極部２１の外周形状は、長方形の４つの角部が直線状に面取りされた形状である。電極部２１の外周形状は、少なくとも一の角部が直線状に面取りされた形状であればよい。電極部２１の外周形状の好ましい態様は、長方形の４つの角部が直線状に面取りされた形状である。電極部２１の外周形状を、長方形の少なくとも一の角部が直線状に面取りされた形状とすることにより、「電極部２１の外周形状を、長方形の少なくとも一の角部が曲線状に形成された形状とする」ときに得られた効果と同様の効果を得ることができる。角部を曲線状にするほうが、より高い効果を得ることができる。
【０１２７】
「直線状に面取りされた角部」の「セルの延びる方向Ｉにおける」長さを、角部のセル方向長さＧとする。角部のセル方向長さＧは、電極部２１の「セルの延びる方向Ｉにおける」長さの２〜３５％の長さであることが好ましく、５〜２５％の長さであることが更に好ましい。長さＧが、電極部の方向Ｉにおける長さの２％より短いと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を更に向上させる効果が低くなることがある。長さＧが、電極部の方向Ｉにおける長さの３５％より長いと、ハニカム構造体に電圧を印加したときに、均一に発熱させ難くなることがある。また、「直線状に面取りされた角部」の「セルの延びる方向Ｉに直交する方向における」長さを、角部の垂直方向長さＨとする。角部の垂直方向長さＨは、電極部２１の「セルの延びる方向Ｉに直交する方向における」長さの２〜３５％の長さであることが好ましく、５〜２５％の長さであることが更に好ましい。長さＨが、電極部の方向Ｉにおける長さの２％より短いと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を更に向上させる効果が低くなることがある。長さＨが、電極部の方向Ｉにおける長さの３５％より長いと、ハニカム構造体に電圧を印加したときに、均一に発熱し難くなることがある。
【０１２８】
本実施形態のハニカム構造体においては、電極部が、「内角が９０°未満の角部」を有さないことが好ましい。別言すれば、電極部の外周形状が、角部を有する場合、全ての角部の内角が９０°を超えることが好ましい。これにより、ハニカム構造体を自動車に搭載して使用した際に、急加熱、急冷却があっても、ハニカム構造部に大きな応力が生じることを抑制することができる。電極部が、「内角が９０°未満の角部」を有すると、ハニカム構造体に熱衝撃を与えたときに、当該電極部の「内角が９０°未満の角部」付近において、ハニカム構造部に高い応力がかかり易いためである。
【０１２９】
また、本実施形態のハニカム構造体においては、帯状の電極部の、ハニカム構造部のセルの延びる方向における少なくとも一方の端部の形状が、波状、円弧状等、曲線で構成されていることも好ましい態様である。また、曲線と直線を複合的に使用するのも好ましい。図１７Ａに示されるように、帯状の電極部２１の、ハニカム構造部のセルの延びる方向Ｉにおける両端部の形状が、波状であることも好ましい態様である。帯状の電極部２１の両端部とは、電極部の一方の端部２１ｘ、及び電極部の他方の端部２１ｙのことである。このように、帯状の電極部の少なくとも一方の端部の形状が、波状であることにより、電極部内に大きな応力が生じることを抑制することができる。また、図１７Ｂに示されるように、帯状の電極部２１の、ハニカム構造部の周方向Ｊにおける両端部の形状が、波状であることも好ましい態様である。これにより、電極部内に大きな応力が生じることを抑制することができる。更に、帯状の電極部２１の、外周全体が波状であることも好ましい態様である。これにより、電極部内に大きな応力が生じることを抑制することができる。
【０１３０】
ここで、図１５、図１６、図１７Ａ及び図１７Ｂは、電極部を模式的に示す平面図である。また、図１５及び図１６に示す電極部の態様と、上記図１５、図１６、図１７Ａ及び図１７Ｂに示す態様とは、複合的に用いることもできる。また、電極部は、ハニカム構造部４の両端部間に亘るように配設されたものであってもよい。また、電極部は、ハニカム構造部４の端部から間隔を空けて、セルの延びる方向における中間の部分に配設されたものであってもよい。例えば、ハニカム構造部４の端部から間隔を空けて配設される場合には、ハニカム構造部の一方の端部から、電極部の端部までの距離が、セルの延びる方向におけるハニカム構造部の長さの１〜１０％であることが好ましい。上記ハニカム構造部の一方の端部とは、セルの延びる方向におけるハニカム構造部の一方の端部のことである。また、上記電極部の端部とは、セルの延びる方向においてハニカム構造部の一方の端部側を向いている電極部の端部のことである。ハニカム構造部４の端部から間隔を空ける場合には、電極部が外周壁上に別途配設されたものであることが好ましい。
【０１３１】
電極部２１が、炭化珪素粒子及び珪素を主成分とすることが好ましい。電極部２１が、通常含有される不純物以外は、炭化珪素粒子及び珪素を原料として形成されていることが更に好ましい。ここで、「炭化珪素粒子及び珪素を主成分とする」とは、炭化珪素粒子と珪素との合計質量が、電極部全体の質量の９０質量％以上であることを意味する。このように、電極部２１が炭化珪素粒子及び珪素を主成分とすることにより、電極部２１の成分とハニカム構造部４の成分とが同じ成分又は近い成分となるため、電極部２１とハニカム構造部４の熱膨張係数が同じ値又は近い値になる。電極部２１の成分とハニカム構造部４の成分とが近い成分の例としては、ハニカム構造部の材質が炭化珪素である場合を挙げることができる。また、電極部２１とハニカム構造部４の材質が同じもの又は近いものになるため、電極部２１とハニカム構造部４との接合強度も高くなる。そのため、ハニカム構造体に熱応力がかかっても、電極部２１がハニカム構造部４から剥れてしまうことを防ぐことができる。また、ハニカム構造体に熱応力がかかっても、電極部２１とハニカム構造部４との接合部分が破損してしまうことを防ぐことができる。
【０１３２】
電極部２１の主成分が炭化珪素粒子及び珪素である場合に、電極部２１に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径が１０〜７０μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであることが更に好ましい。電極部２１に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径がこのような範囲であることにより、電極部２１の電気抵抗率を０．１〜１００Ωｃｍの範囲で制御することができる。電極部２１に含有される炭化珪素粒子の平均細孔径が、１０μｍより小さいと、電極部２１の電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。電極部２１に含有される炭化珪素粒子の平均細孔径が、７０μｍより大きいと、電極部２１の強度が弱くなり破損し易くなることがある。電極部２１に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。
【０１３３】
電極部２１に含有される「炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計」に対する、電極部２１に含有される珪素の質量の比率が、２０〜５０質量％であることが好ましく、２５〜４０質量％であることが更に好ましい。電極部２１に含有される炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計に対する、珪素の質量の比率が、このような範囲であることにより、電極部２１の電気抵抗率を０．１〜１００Ωｃｍの範囲で制御することができる。電極部２１に含有される炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計に対する、珪素の質量の比率が、２０質量％より小さいと、電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。電極部２１に含有される炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計に対する、珪素の質量の比率が、５０質量％より大きいと、製造時に変形し易くなることがある。
【０１３４】
本実施形態のハニカム構造体においては、電極部の電気抵抗率が、隔壁の電気抵抗率より低いことが好ましい。更に、電極部の電気抵抗率が、隔壁の電気抵抗率の、２０％以下であることが更に好ましく、１〜１０％であることが特に好ましい。電極部の電気抵抗率を、隔壁の電気抵抗率の、２０％以下とすることにより、電極部が、より効果的に電極として機能するようになる。
【０１３５】
（１−３）ハニカム構造体の更に他の実施形態：
次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図２１〜図２３に示されるように、本実施形態のハニカム構造体８００は、本発明のハニカム構造体４００（図８及び図９参照）において、電気配線を繋ぐための電極端子突起部２２が配設されたものである。ハニカム構造体８００においては、電極端子突起部２２が、それぞれの電極部２１，２１の、セルの延びる方向に直交する断面における中央部であり、且つセルの延びる方向における中央部に配設されている。電極端子突起部２２は、電極部２１，２１間に電圧を印加するために、電源からの配線を接続する部分である。このように、電極端子突起部２２が配設されることにより、電極部に電圧を印加したときに、ハニカム構造部の温度分布の偏りを、より小さくすることができる。図２１は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。図２２は、図２１における、Ａ−Ａ’断面を示す模式図である。図２３は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す側面図である。
【０１３６】
本実施形態のハニカム構造体８００の各条件は、下記条件（Ｘ）以外は、図８及び図９に示すハニカム構造体４００における各条件と同じすることができる。条件（Ｘ）とは、「それぞれの電極部２１，２１の、セル２の延びる方向に直交する断面における中央部（周方向の中央部）であり、且つセル２の延びる方向における中央部に、電気配線を繋ぐための電極端子突起部２２が配設されている」ことである。但し、本実施形態のハニカム構造体は、電気配線を繋ぐための電極端子突起部２２が配設されたものである限り、これまでに説明した他の実施形態のハニカム構造体にも適用可能である。即ち、ハニカム構造部に一対の電極部が配設された他の実施形態や、ハニカム構造部の外周壁の一部が一対の電極部として機能する他の実施形態に対して、上記電極端子突起部２２が配設されたものであってもよい。例えば、図１３及び図１４に示すハニカム構造体６００や、図１１及び図１２に示すハニカム構造体５００に対しても適用可能である。
【０１３７】
電極部２１の主成分が炭化珪素粒子及び珪素である場合、電極端子突起部２２の主成分も、炭化珪素粒子及び珪素であることが好ましい。このように、電極端子突起部２２が、炭化珪素粒子及び珪素を主成分とすることにより、電極部２１の成分と電極端子突起部２２の成分とが同じ（又は近い）成分となる。このため、電極部２１と電極端子突起部２２の熱膨張係数が同じ（又は近い）値になる。また、材質が同じ（又は近く）になるため、電極部２１と電極端子突起部２２との接合強度も高くなる。そのため、ハニカム構造体に熱応力がかかっても、電極端子突起部２２が電極部２１から剥れたり、電極端子突起部２２と電極部２１との接合部分が破損したりすることを防ぐことができる。ここで、「電極端子突起部２２が、炭化珪素粒子及び珪素を主成分とする」というときは、電極端子突起部２２が、炭化珪素粒子及び珪素を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。
【０１３８】
電極端子突起部２２の形状については、特に制限はない。電極端子突起部２２の形状は、電極部２１に接合でき、電気配線を接合できる形状であればよい。例えば、図２１〜図２３に示すように、電極端子突起部２２は、四角形の板状の基板２２ａに、円柱状の突起部２２ｂが配設された形状であることが好ましい。このような形状にすることにより、電極端子突起部２２は、基板２２ａにより電極部２１に強固に接合されることができ、突起部２２ｂにより電気配線を確実に接合させることができる。
【０１３９】
電極端子突起部２２において、基板２２ａの厚さは、１〜５ｍｍが好ましい。このような厚さとすることにより、電極端子突起部２２を確実に電極部２１に接合することができる。基板２２ａの厚さが１ｍｍより薄いと、基板２２ａが弱くなり、突起部２２ｂが基板２２ａから、はずれやすくなることがある。基板２２ａの厚さが５ｍｍより厚いと、ハニカム構造体を配置するスペースが必要以上に大きくなることがある。
【０１４０】
電極端子突起部２２において、基板２２ａの長さ（幅）は、電極部２１の長さの、１０〜５０％であることが好ましく、２０〜４０％であることが更に好ましい。このような範囲にすることにより、電極端子突起部２２が、電極部２１から外れ難くなる。１０％より短いと、電極端子突起部２２が、電極部２１から外れ易くなることがある。５０％より長いと、質量が大きくなることがある。上記「基板２２ａの長さ（幅）」とは、基板２２ａの、「ハニカム構造部４の、セルの延びる方向に直交する断面における外周方向」における長さのことである。上記「電極部２１の長さ」とは、電極部２１の、「ハニカム構造部４の、セルの延びる方向に直交する断面における外周方向（外周に沿った方向）」における長さのことである。電極端子突起部２２において、基板２２ａの「セル２の延びる方向」における長さは、ハニカム構造部４のセルの延びる方向における長さの、５〜３０％に相当する長さであることが好ましい。基板２２ａの「セル２の延びる方向」における長さをこのような範囲とすることにより、十分な接合強度が得られる。基板２２ａの「セル２の延びる方向」における長さを、ハニカム構造部４のセルの延びる方向における長さの５％の長さより短くすると、電極部２１から外れ易くなることがある。そして、３０％の長さより長くすると、質量が大きくなることがある。
【０１４１】
電極端子突起部２２において、突起部２２ｂの太さは３〜１５ｍｍが好ましい。このような太さにすることにより、突起部２２ｂに、電気配線を確実に接合させることができる。突起部２２ｂの太さが３ｍｍより細いと突起部２２ｂが折れ易くなることがある。突起部２２ｂの太さが１５ｍｍより太いと、電気配線を接続し難くなることがある。また、突起部２２ｂの長さは、３〜２０ｍｍが好ましい。このような長さにすることにより、突起部２２ｂに、電気配線を確実に接合させることができる。突起部２２ｂの長さが３ｍｍより短いと電気配線を接合し難くなることがある。突起部２２ｂの長さが２０ｍｍより長いと、突起部２２ｂが折れ易くなることがある。
【０１４２】
電極端子突起部２２の電気抵抗率は、０．１〜２．０Ωｃｍであることが好ましく、０．１〜１．０Ωｃｍであることが更に好ましい。電極端子突起部２２の電気抵抗率をこのような範囲にすることにより、高温の排ガスが流れる配管内において、電極端子突起部２２から、電流を電極部２１に効率的に供給することができる。電極端子突起部２２の電気抵抗率が２．０Ωｃｍより大きいと、電流が流れ難くなるため、電流を電極部２１に供給し難くなることがある。
【０１４３】
電極端子突起部２２は、気孔率が３０〜４５％であることが好ましく、３０〜４０％であることが更に好ましい。電極端子突起部２２の気孔率がこのような範囲であることにより、適切な電気抵抗率が得られる。電極端子突起部２２の気孔率が、４５％より高いと、電極端子突起部２２の強度が低下することがある。特に、突起部２２ｂの強度が低下すると、突起部２２ｂが折れ易くなることがある。気孔率は、水銀ポロシメータで測定した値である。
【０１４４】
電極端子突起部２２は、平均細孔径が５〜２０μｍであることが好ましく、７〜１５μｍであることが更に好ましい。電極端子突起部２２の平均細孔径がこのような範囲であることにより、適切な電気抵抗率が得られる。電極端子突起部２２の平均細孔径が、２０μｍより大きいと、電極端子突起部２２の強度が低下することがある。特に、突起部２２ｂの強度が低下すると、突起部２２ｂが折れ易くなることがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータで測定した値である。
【０１４５】
電極端子突起部２２の主成分が炭化珪素粒子及び珪素である場合に、電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径が１０〜６０μｍであることが好ましく、２０〜６０μｍであることが更に好ましい。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径がこのような範囲であることにより、電極端子突起部２２の電気抵抗率を、０．１〜２．０Ωｃｍにすることができる。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子の平均細孔径が、１０μｍより小さいと、電極端子突起部２２の電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子の平均細孔径が、６０μｍより大きいと、電極端子突起部２２の電気抵抗率が小さくなり過ぎることがある。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。
【０１４６】
電極端子突起部２２に含有される「炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計」に対する、電極端子突起部２２に含有される珪素の質量の比率が、２０〜４０質量％であることが好ましく、２５〜３５質量％であることが更に好ましい。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計に対する、珪素の質量の比率が、このような範囲であることにより、０．１〜２．０Ωｃｍの電気抵抗率を得やすくなる。電極端子突起部２２に含有される炭化珪素粒子と珪素のそれぞれの質量の合計に対する、珪素の質量の比率が、２０質量％より小さいと、電極端子突起部の電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。そして、上記比率が４０質量％より大きいと、製造時に電極端子突起部が変形してしまうことがある。
【０１４７】
次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。本実施形態のハニカム構造体９００は、図２４に示すようなハニカム構造体である。ハニカム構造体９００は、図８及び図９に示すハニカム構造体４００の電極部２１の表面に、導電体２３が更に配設されたものである。上記導電体２３は、電極部２１の電気抵抗率よりも低い電気抵抗率をもつ導電体である。従って、本実施形態のハニカム構造体９００は、導電体２３を有すること以外は、上記本発明のハニカム構造体４００（図８及び図９参照）と、同じ条件であることが好ましい。図２４は、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【０１４８】
このように、本実施形態のハニカム構造体９００は、電極部２１の電気抵抗率よりも低い電気抵抗率をもつ導電体２３が、電極部２１の表面に設置されたものである。このため、導電体２３に電圧を印加することにより、ハニカム構造部の全体に、より均一に電流を流すことが可能になる。
【０１４９】
導電体２３の形状は、特に限定されないが、図２４に示されるように、電極部の一方の端部から電極部の他方の端部に亘る、長方形であることが好ましい。導電体２３は、電極部の両端部間に亘らなくてもよい。即ち、導電体２３の端部と電極部の端部との間に隙間があってもよい。導電体２３の長さは、電極部２１の長さの５０％以上が好ましく、８０％以上が更に好ましく、１００％が特に好ましい。５０％より短いと、電圧を印加したときに、ハニカム構造部の全体に、より均一に電流を流すという効果が低下することがある。上記「導電体２３の長さ」は、「ハニカム構造部のセル」の延びる方向における長さのことである。上記「電極部２１の長さ」は、「ハニカム構造部のセル」の延びる方向における長さのことである。
【０１５０】
また、導電体２３の周方向の長さは、電極部の周方向の長さ以下の長さであれば特に限定されない。上記周方向とは、ハニカム構造部の外周における周方向のことである。導電体２３の周方向の長さは、電極部の周方向の長さの５〜７５％が好ましく、１０〜６０％が更に好ましい。導電体２３の周方向の長さが７５％より長いと、セルの延びる方向に直交する断面において、電極部２１の両端付近のハニカム構造部の温度が上昇し易くなることがある。導電体２３の周方向の長さが５％より短いと、電圧を印加したときに、ハニカム構造部の全体に、より均一に電流を流すという効果が低下することがある。
【０１５１】
導電体２３の材質としては、炭化珪素構造体に珪素が含浸されて気孔率が５％以下となるもの等を挙げることができる。
【０１５２】
導電体２３の厚さは、０．１〜２ｍｍが好ましく、０．２〜１．５ｍｍが更に好ましく、０．３〜１ｍｍが特に好ましい。導電体２３の厚さが２ｍｍより厚いと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が低下することがある。導電体２３の厚さが０．１ｍｍより薄いと、導電体２３の強度が低下することがある。
【０１５３】
本実施形態のハニカム構造体は、触媒担体として使用することができる。本実施形態のハニカム構造体に、公知の触媒を公知の方法で担持することにより、排ガス処理用の触媒として使用することができる。
【０１５４】
（２）ハニカム構造体の製造方法：
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。上記本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態である、ハニカム構造体８００（図２１〜図２３参照）を製造する方法を示す（以下、「製造方法（Ａ）」と記す場合がある）。
【０１５５】
まず、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。炭化珪素粉末の質量と金属珪素の質量との合計に対して、金属珪素の質量が１０〜４０質量％となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、３〜５０μｍが好ましく、５〜２０μｍが更に好ましい。金属珪素（金属珪素粉末）の平均粒子径は、２〜３５μｍであることが好ましい。炭化珪素粒子及び金属珪素（金属珪素粒子）の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子である。金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。尚、これは、ハニカム構造部の材質を、珪素−炭化珪素系複合材とする場合の成形原料の配合である。ハニカム構造部の材質を炭化珪素とする場合には、金属珪素は添加しない。
【０１５６】
バインダとしては、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、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２．０〜１０．０質量部であることが好ましい。
【０１５７】
水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２０〜６０質量部であることが好ましい。
【０１５８】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。
【０１５９】
造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．５〜１０．０質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、１０〜３０μｍであることが好ましい。１０μｍより小さいと、気孔を十分形成できないことがある。３０μｍより大きいと、成形時に口金に詰まることがある。造孔材の平均粒子径はレーザー回折方法で測定した値である。
【０１６０】
次に、成形原料を混練して坏土を形成する。成形原料を混練して坏土を形成する方法としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。
【０１６１】
次に、坏土を押出成形してハニカム成形体を形成する。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚さ、セル密度等を有する口金を用いることが好ましい。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。ハニカム成形体は、流体の流路となる複数のセルを区画形成する隔壁と最外周に位置する壁（隔壁と一体の外周壁）とを有する構造である。
【０１６２】
ハニカム成形体の隔壁厚さ、セル密度、外周壁の厚さ等は、乾燥、焼成における収縮を考慮し、作製しようとする本発明のハニカム構造体の構造に合わせて適宜決定することができる。
【０１６３】
得られたハニカム成形体について、乾燥を行うことが好ましい。乾燥の方法は特に限定されず、例えば、マイクロ波加熱乾燥、高周波誘電加熱乾燥等の電磁波加熱方式と、熱風乾燥、過熱水蒸気乾燥等の外部加熱方式とを挙げることができる。これらの中でも、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。このような乾燥方法によれば、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。乾燥の条件として、電磁波加熱方式にて、乾燥前の水分量に対して、３０〜９９質量％の水分を除いた後、外部加熱方式にて、３質量％以下の水分にすることが好ましい。電磁波加熱方式としては、誘電加熱乾燥が好ましい。外部加熱方式としては、熱風乾燥が好ましい。
【０１６４】
ハニカム成形体の中心軸方向長さが、所望の長さではない場合は、ハニカム成形体の両端部を切断して所望の長さとすることが好ましい。切断方法としては、丸鋸切断機等を用いる方法を挙げることができる。切断方法は、上述した方法に限定されることはない。
【０１６５】
次に、ハニカム成形体を乾燥させて、ハニカム乾燥体を得ることが好ましい。乾燥条件は、５０〜１００℃とすることが好ましい。
【０１６６】
次に、ハニカム乾燥体を焼成してハニカム焼成体を得ることが好ましい。また、焼成の前に、バインダ等を除去するため、仮焼成を行うことが好ましい。仮焼成は大気雰囲気において、４００〜５００℃で、０．５〜２０時間行うことが好ましい。仮焼成及び焼成の方法は特に制限はない。仮焼成及び焼成は、電気炉、ガス炉等を用いて行うことができる。焼成条件は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１４００〜１５００℃で、１〜２０時間加熱することが好ましい。また、焼成後、耐久性向上のために、１２００〜１３５０℃で、１〜１０時間、酸素化処理を行うことが好ましい。
【０１６７】
次に、ハニカム焼成体の外周部分のうち、低ヤング率部を形成する部分を研削加工して所望の形状に整える。例えば、外周壁全部を低ヤング率部とする場合には、ハニカム焼成体の外周部分の全部を研削加工する。また、外周壁の一部を低ヤング率部とする場合には、ハニカム焼成体の外周部分の一部を研削加工する。ハニカム焼成体の外周部分を残した部分は、外周壁の高ヤング率部となる。
【０１６８】
次に、低ヤング率部を形成するための低ヤング率部形成原料を調合する。低ヤング率部の主成分を、炭化珪素及び珪素とする場合には、炭化珪素粉末及び珪素粉末を用いて、ペースト状の低ヤング率部形成原料を形成することが好ましい。炭化珪素粉末及び珪素粉末には、所定の添加物を添加することが好ましい。添加物を添加した炭化珪素粉末及び珪素粉末を混練して、低ヤング率部形成原料を形成することが好ましい。上記低ヤング率部形成原料は、焼成することにより、隔壁のヤング率に対して、そのヤング率が２〜９５％となるようなものであることが好ましい。
【０１６９】
具体的には、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して、混練して低ヤング率部形成原料を作製する。炭化珪素粉末及び金属珪素の合計質量を１００質量部としたときに、金属珪素の質量が２０〜５０質量部となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、３〜７０μｍが好ましい。金属珪素粉末（金属珪素）の平均粒子径は、２〜２０μｍであることが好ましい。金属珪素粉末の平均粒子径が２μｍより小さいと、電気抵抗率が小さくなり過ぎることがある。金属珪素粉末の平均粒子径が２０μｍより大きいと、電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。炭化珪素粒子及び金属珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子である。金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。
【０１７０】
バインダとしては、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、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。
【０１７１】
水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、１５〜６０質量部であることが好ましい。
【０１７２】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。
【０１７３】
造孔材は、焼成後に気孔となるものであればよい。特に限定されることはないが、造孔材としては、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜１５．０質量部であることが好ましい。造孔材の含有量を増減することによって、低ヤング率部の気孔率を制御することができる。ひいては、低ヤング率部のヤング率を制御することができる。造孔材の平均粒子径は、１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１７４】
このような低ヤング率部形成原料を、ハニカム焼成体の外周部分を研削加工した部分に塗工して、低ヤング率部からなる外周壁を形成する。低ヤング率部形成原料を塗工する方法については特に制限はない。低ヤング率部形成原料を塗工する方法としては、例えば、外周部分が研削されたハニカム焼成体を、ろくろ上で回転させながら、ゴムへら等でコーティングする方法等を挙げることができる。また、外周部分を研削加工したハニカム焼成体は、その外周部分に不完全セルを有することがある。このような場合には、低ヤング率部形成原料を塗工する場合に、この不完全セルの内部まで低ヤング率部形成原料を充填することが好ましい。これにより、不完全セルの内部まで低ヤング率部を形成することが好ましい。
【０１７５】
次に、電極部を形成するための電極部形成原料を調合する。電極部の主成分を、炭化珪素及び珪素とする場合、電極部形成原料は、炭化珪素粉末及び珪素粉末に、所定の添加物を添加し、混練して形成することが好ましい。
【０１７６】
具体的には、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して、混練して電極部形成原料を作製する。炭化珪素粉末及び金属珪素の合計質量を１００質量部としたときに、金属珪素の質量が２０〜４０質量部となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、１０〜６０μｍが好ましい。金属珪素粉末（金属珪素）の平均粒子径は、２〜２０μｍであることが好ましい。金属珪素粉末の平均粒子径が２μｍより小さいと、電気抵抗率が小さくなり過ぎることがある。金属珪素粉末の平均粒子径が２０μｍより大きいと、電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。炭化珪素粒子及び金属珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子である。金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。
【０１７７】
バインダとしては、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、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。
【０１７８】
水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、１５〜６０質量部であることが好ましい。
【０１７９】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。
【０１８０】
造孔材は、焼成後に気孔となるものであればよい。特に限定されることはないが、造孔材としては、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、１０〜３０μｍであることが好ましい。造孔材の平均粒子径が１０μｍより小さいと、気孔を十分形成できないことがある。造孔材の平均粒子径が３０μｍより大きいと、大気孔ができやすくなり、強度低下を起こすことがある。造孔材の平均粒子径はレーザー回折方法で測定した値である。
【０１８１】
次に、炭化珪素粉末（炭化珪素）、金属珪素（金属珪素粉末）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を混合して得られた混合物を混練して、ペースト状の電極部形成原料とすることが好ましい。混練の方法は特に限定されず、例えば、縦型の撹拌機を用いることができる。
【０１８２】
次に、得られた電極部形成原料を、低ヤング率部形成原料を塗工したハニカム焼成体の側面に塗布することが好ましい。電極部形成原料を、低ヤング率部形成原料を塗工したハニカム焼成体の側面に塗布する方法については、特に制限はない。例えば、電極部形成原料を塗布する方法としては、印刷方法を挙げることができる。以下、低ヤング率部形成原料を塗工したハニカム焼成体のことを、「低ヤング率部付きハニカム焼成体」ということがある。
【０１８３】
また、電極部形成原料を、低ヤング率部付きハニカム焼成体の側面に塗布する際に、形成される電極部の外周形状が、下記形状となるようにしたりすることも、好ましい態様である。即ち、長方形の少なくとも一の角部が曲線状に形成された形状、又は長方形の少なくとも一の角部が直線状に面取りされた形状である。また、形成される電極部の、「ハニカム構造部のセルの延びる方向」における少なくとも一方の端部の形状が、波状となるようにしたりすることも、好ましい態様である。
【０１８４】
電極部の厚さは、電極部形成原料を塗布するときの厚さを調整することにより、所望の厚さとすることができる。このように、電極部形成原料を、低ヤング率部付きハニカム焼成体の側面に塗布し、乾燥、焼成するだけで電極部を形成することができる。そのため、非常に容易に電極部を形成することができる。
【０１８５】
次に、低ヤング率部付きハニカム焼成体の側面に塗布した電極部形成原料を乾燥させることが好ましい。これにより、乾燥後の「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」を得ることができる。乾燥条件は、５０〜１００℃とすることが好ましい。上記「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」は、電極端子突起部形成用部材が貼り付いていないものである。
【０１８６】
次に、電極端子突起部形成用部材を作製することが好ましい。電極端子突起部形成用部材は、低ヤング率部付きハニカム焼成体に貼り付けられて、電極端子突起部となるものである。電極端子突起部形成用部材の形状は、特に限定されないが、例えば、図２２〜図２４に示すような形状に形成することが好ましい。そして、得られた電極端子突起部形成用部材を、電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体の、電極部形成原料が塗布された部分に貼り付けることが好ましい。なお、低ヤング率部付きハニカム焼成体の作製、電極部形成原料の調合、及び電極端子突起部形成用部材の作製の、順序はどのような順序でもよい。
【０１８７】
電極端子突起部形成用部材は、電極端子突起部形成原料を成形、乾燥して得ることが好ましい。電極端子突起部形成原料とは、電極端子突起部形成用部材を形成するための原料のことである。電極端子突起部の主成分を、炭化珪素及び珪素とする場合、電極端子突起部形成原料は、炭化珪素粉末及び珪素粉末に、所定の添加物を添加し、混練して形成することが好ましい。
【０１８８】
具体的には、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して、混練して電極端子突起部形成原料を作製する。炭化珪素粉末の質量と金属珪素の質量との合計に対して、金属珪素の質量が２０〜４０質量％となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、１０〜６０μｍが好ましい。金属珪素粉末（金属珪素）の平均粒子径は、２〜２０μｍであることが好ましい。金属珪素粉末の平均粒子径が２μｍより小さいと、電気抵抗率が小さくなり過ぎることがある。金属珪素粉末の平均粒子径が２０μｍより大きいと、電気抵抗率が大きくなり過ぎることがある。炭化珪素粒子及び金属珪素粒子の平均粒子径はレーザー回折法で測定した値である。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子である。金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。
【０１８９】
バインダとしては、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、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２．０〜１０．０質量部であることが好ましい。
【０１９０】
水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２０〜４０質量部であることが好ましい。
【０１９１】
界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。
【０１９２】
造孔材は、焼成後に気孔となるものであればよい。特に限定されことはないが、造孔材としては、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜５．０質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、１０〜３０μｍであることが好ましい。造孔材の平均粒子径が１０μｍより小さいと、気孔を十分形成できないことがある。造孔材の平均粒子径が３０μｍより大きいと、大気孔ができやすくなり、強度低下を起こすことがある。造孔材の平均粒子径はレーザー回折方法で測定した値である。
【０１９３】
次に、炭化珪素粉末（炭化珪素）、金属珪素（金属珪素粉末）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を混合して得られた混合物を混練して、電極端子突起部形成原料とすることが好ましい。混練の方法については特に制限はない。例えば、混練機を用いた混練方法を挙げることができる。
【０１９４】
得られた電極端子突起部形成原料を成形して、電極端子突起部形成用部材の形状にする方法については特に制限はない。例えば、押し出し成形後に加工する方法を挙げることができる。
【０１９５】
電極端子突起部形成原料を成形して、電極端子突起部形成用部材の形状にした後に、乾燥させて、電極端子突起部形成用部材を得ることが好ましい。乾燥条件は、５０〜１００℃とすることが好ましい。
【０１９６】
次に、電極端子突起部形成用部材を、電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体に貼り付けることが好ましい。電極端子突起部形成用部材を、低ヤング率部付きハニカム焼成体の電極部形成原料が塗布された部分に貼り付ける方法については、特に制限はない。例えば、上記電極部形成原料を用いて、電極端子突起部形成用部材を低ヤング率部付きハニカム焼成体に貼り付けることが好ましい。例えば、以下の方法によって、電極端子突起部形成用部材を貼り付けることが好ましい。まず、電極端子突起部形成用部材の、低ヤング率部付きハニカム焼成体に貼り付く面に、電極部形成原料を塗布する。上記「貼り付く面」とは、低ヤング率部付きハニカム焼成体と、電極端子突起部形成用部材とが接触する面のことである。より具体的には、低ヤング率部付きハニカム焼成体の電極部形成原料が塗布された面のことである。次に、「電極部形成原料を塗布した面」が低ヤング率部付きハニカム焼成体に接触するようにして、電極端子突起部形成用部材を低ヤング率部付きハニカム焼成体に貼り付ける。
【０１９７】
そして、「電極部形成原料が塗布され、電極端子突起部形成用部材が貼り付けられた低ヤング率部付きハニカム焼成体」を乾燥し、焼成して、本発明のハニカム構造体とすることが好ましい。なお、本発明のハニカム構造体の一の実施形態（ハニカム構造体１００、図１〜３参照）を作製する際には、上記電極部を形成せずに、低ヤング率部付きハニカム焼成体を焼成すればよい。
【０１９８】
このときの乾燥条件は、５０〜１００℃とすることが好ましい。
【０１９９】
また、焼成の前に、バインダ等を除去するため、仮焼成を行うことが好ましい。仮焼成は大気雰囲気において、４００〜５００℃で、０．５〜２０時間行うことが好ましい。仮焼成及び焼成の方法については特に制限はない。仮焼成及び焼成は、電気炉、ガス炉等を用いて行うことができる。焼成条件は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１４００〜１５００℃で、１〜２０時間加熱することが好ましい。また、焼成後、耐久性向上のために、１２００〜１３５０℃で、１〜１０時間、酸素化処理を行うことが好ましい。
【０２００】
電極端子突起部形成用部材は、「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」を再度焼成する前に貼り付けてもよいし、焼成した後に貼り付けてもよい。電極端子突起部形成用部材を、電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体を再度焼成した後に貼り付けた場合は、その後に、上記条件によって再度焼成することが好ましい。
【０２０１】
次に、図２４に示される、ハニカム構造体９００の製造方法について説明する。ハニカム構造体９００の製造方法は、上記製造方法（Ａ）において、「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」を作製した後に、電極端子突起部形成用部材を貼り付けずに、導電体２３を配設するものである。
【０２０２】
「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」に、導電体２３を配設する方法としては、薄い金属板（例えば、金属箔）を電極部の表面に貼り付ける方法を挙げることができる。また、別の方法として、金属粉を含有するペーストを電極部の表面に塗工して乾燥させる方法を挙げることができる。上記「電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体」とは、乾燥後の電極部形成原料が塗布された低ヤング率部付きハニカム焼成体である。即ち、電極端子突起部形成用部材が貼り付いていないものである。
【実施例】
【０２０３】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。【０２０４】
（実施例１）
炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合した。これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とした。その後、成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに７質量部であった。造孔材の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに３質量部であった。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は２０μｍであった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、造孔材の平均粒子径は、２０μｍであった。炭化珪素、金属珪素及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。【０２０５】
得られた円柱状の坏土を、押出成形機を用いて成形し、ハニカム成形体を得た。得られたハニカム成形体を高周波誘電加熱乾燥した。その後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥し、両端面を所定量切断した。次に、乾燥したハニカム成形体を脱脂し、焼成してハニカム焼成体を得た。脱脂の条件は、５５０℃で３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、１４５０℃、２時間とした。【０２０６】
次に、ハニカム焼成体の外周側を、外周壁の一部を残して研削加工した。即ち、本実施例においては、予め存在するハニカム焼成体の外周部分の一部を取り除いた。そして、後述する低ヤング率部形成原料を用いて、外周を取り除いた部分に、低ヤング率部を新たに作製した。研削加工の方法としては、砥石による研削方法を用いた。低ヤング率部は、ハニカム構造部の周方向の長さに対する、低ヤング率部の周方向の長さの総和の比率（周方向の比率）が、４０％となるような大きさのものとした。【０２０７】
次に、低ヤング率部を形成するための低ヤング率部形成原料を調製した。まず、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合した。これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とした。得られた成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに７質量部であった。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は２０μｍであった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、造孔材の平均粒子径は、２０μｍであった。炭化珪素、金属珪素及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。なお、各実施例においては、低ヤング率部形成原料の造孔材の含有量を調整することにより、得られる外周壁（即ち、低ヤング率部）のヤング率を制御している。【０２０８】
得られた低ヤング率部形成原料を、ハニカム焼成体の外周部分を研削加工した部分に塗工して、低ヤング率部からなる外周壁を形成した。低ヤング率部形成原料を塗工する方法としては、ハニカム焼成体をろくろ上で回転させながら、低ヤング率部形成原料をゴムへらでハニカム焼成体の外周部分に均一な厚さで塗工（コーティング）する方法とした。乾燥、焼成後の、低ヤング率部の厚さは、０．３５ｍｍであった。【０２０９】
次に、ハニカム焼成体に塗工した低ヤング率部形成原料を乾燥させた。乾燥条件は、７０℃とした。【０２１０】
次に、電極部形成原料を作製した。まず、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを６０：４０の質量割合で混合した。これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、保湿剤としてグリセリン、分散剤として界面活性剤を添加すると共に、水を添加して、混合した。混合物を混練して電極部形成原料を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに０．５質量部であった。グリセリンの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに１０質量部であった。界面活性剤の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに０．３質量部であった。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は５２μｍであった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。炭化珪素及び金属珪素の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。混練は、縦型の撹拌機で行った。【０２１１】
次に、電極部形成原料を、ハニカム焼成体の側面に帯状に塗布した。具体的には、ハニカム焼成体の外周壁を残した部分の側面に、「セルの延びる方向に直交する断面において中心角の０．５倍が４９°」になるように塗布した。外周壁を残した部分は、高ヤング率部となる部分である。塗布した電極部形成原料の厚さは、乾燥、焼成後の厚さが０．２５ｍｍとなるような厚さとした。また、電極部形成原料は、ハニカム焼成体の外周壁を残した部分の側面に、ハニカム焼成体の一方の端面から他方の端面に亘る２箇所に塗布した。そして、セルの延びる方向に直交する断面において、２箇所に塗布した電極部形成原料のうちの一方の電極部形成原料が、他方の電極部形成原料に対して、ハニカム焼成体の中心を挟んで反対側に配置されるようにした。ハニカム焼成体の側面に塗布された電極部形成原料の形状は、長方形とした。【０２１２】
次に、ハニカム焼成体に塗布した電極部形成原料を乾燥させた。乾燥条件は、７０℃とした。【０２１３】
次に、電極端子突起部形成原料を作製した。まず、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを６０：４０の質量割合で混合した。これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロースを添加すると共に、水を添加して、混合した。混合物を混練して電極端子突起部形成原料を作製した。電極端子突起部形成原料を、真空土練機を用いて坏土とした。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４質量部であった。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに２２質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は５２μｍであった。金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。炭化珪素及び金属珪素の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。【０２１４】
得られた坏土を、図２１〜図２３に示される電極端子突起部２２のような形状に加工した。図２１〜図２３に示される形状とは、基板と突起部とからなる形状のことである。加工した坏土を、乾燥して、電極端子突起部形成用部材を得た。また、乾燥条件は、７０℃とした。板状の基板２２ａに相当する部分は、「３ｍｍ×１２ｍｍ×１５ｍｍ」の大きさとした。また、突起部２２ｂに相当する部分は、底面の直径が７ｍｍで、中心軸方向の長さが１０ｍｍの円柱状とした。電極端子突起部形成用部材は２つ作製した。【０２１５】
次に、２つの電極端子突起部形成用部材のそれぞれを、ハニカム焼成体の２箇所の電極部形成原料を塗布した部分のそれぞれに貼り付けた。電極端子突起部形成用部材は、電極部形成原料を用いて、ハニカム焼成体の電極部形成原料を塗布した部分に貼り付けた。その後、「電極部形成原料が塗布され、電極端子突起部形成用部材が貼り付けられたハニカム焼成体」を、脱脂し、焼成し、更に酸化処理してハニカム構造体を得た。脱脂の条件は、５５０℃で３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下で、１４５０℃、２時間とした。酸化処理の条件は、１３００℃で１時間とした。【０２１６】
得られたハニカム構造体の隔壁の平均細孔径は８．６μｍであった。ハニカム構造体の隔壁の気孔率は４５％であった。また、外周壁を形成する低ヤング率部の平均細孔径は１５μｍであった。低ヤング率部の気孔率は８２％であった。平均細孔径及び気孔率は、水銀ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製  商品名：オートポアＩＶ９５０５）により測定した値である。【０２１７】
また、隔壁のヤング率は、３０ＧＰａであった。外周壁を形成する低ヤング率部のヤング率は、０．８ＧＰａであった。電極部のヤング率は、３ＧＰａであった。また、隔壁と一体に形成された外周壁の残存部分のヤング率は、隔壁と同様に３０ＧＰａであった。この外周壁の残存部分は高ヤング率部となる。各部のヤング率の測定は、ＪＩＳ  Ｒ１６０２に準拠して、曲げ共振法により測定した値である。隔壁のヤング率の測定の試験片は、２０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍの大きさとした。低ヤング率部及び電極部のヤング率測定の試験片は、各原料を用いてバルク体を作製し、このバルク体を３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの大きさとしてものを用いた。【０２１８】
また、ハニカム構造体の隔壁の厚さは１０１．６μｍであった。ハニカム構造体のセル密度は９３セル／ｃｍ２であった。また、ハニカム構造体の底面は直径９３ｍｍの円形であった。ハニカム構造体のセルの延びる方向における長さは１００ｍｍであった。また、ハニカム構造体に配設された２つの電極部の、セルの延びる方向に直交する断面における中心角の０．５倍は、４９°であった。また、電極部の厚さは、０．２５ｍｍであった。また、電極部の電気抵抗率は、０．８Ωｃｍであった。ハニカム構造部を構成する隔壁の電気抵抗率は、４０Ωｃｍであった。外周壁の低ヤング率部の電気抵抗率は、１００Ωｃｍであった。電極端子突起部の電気抵抗率は、０．８Ωｃｍであった。【０２１９】
なお、ハニカム構造部、電極部及び電極端子突起部の電気抵抗率は、以下の方法で測定した。測定対象と同じ材質で１０ｍｍ×１０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を作成した。つまり、ハニカム構造部の電気抵抗率を測定する場合にはハニカム構造部と同じ材質で試験片を作製した。電極部の電気抵抗率を測定する場合には電極部と同じ材質で試験片を作製した。そして、電極端子突起部の電気抵抗率を測定する場合には電極端子突起部と同じ材質で試験片を作製した。試験片の両端部（長手方向における両端部）全面に銀ペーストを塗布し、配線して通電できるようにした。試験片に電圧印加電流測定装置をつなぎ印加した。試験片中央部に熱伝対を設置し、電圧印加時の試験片温度の経時変化をレコーダーにて確認した。１００〜２００Ｖ印加し、試験片温度が４００℃の状態における電流値及び電圧値を測定した。得られた電流値及び電圧値、並びに試験片寸法から電気抵抗率を算出した。【０２２０】
また、隔壁のヤング率（ＧＰａ）に対する、外周壁のヤング率（ＧＰａ）の比の百分率を「ヤング率比（％）」として算出した。結果を表１に示す。【０２２１】
得られたハニカム構造体について、以下の方法で、「耐熱衝撃性の評価」と「アイソスタティック強度の評価」とを行った。結果を表１に示す。【０２２２】
（耐熱衝撃性の評価）
ガスバーナー試験機を用いて、ハニカム構造体の耐熱衝撃性の評価を行った。ガスバーナー試験機としては、プロパンガスを燃焼させるプロパンガスバーナー試験機を用いた。具体的には、各実施例のハニカム構造体を金属ケースにキャニングし、キャニングされたハニカム構造体をガスバーナー試験機内に配置した。ハニカム構造体の加熱、冷却を、下記通気条件を１サイクルとして、１００サイクル行った。１サイクルの通気条件は、ガスバーナー試験機内のハニカム構造体の入口側から、９５０℃のガスを１０分間流通させ、その後、１００℃のガスを１０分間流通させるものとした。そして、１００サイクル後のハニカム構造体のクラックの発生状態を確認して、耐熱衝撃性の評価を行った。クラックが発生しない場合を「Ａ」とし、クラックが発生した場合を「Ｂ」とした。クラックの発生の有無は、目視によって行った。【０２２３】
（抵抗変化）
上記「耐熱衝撃性」の試験の前後におけるハニカム構造体の抵抗値から、ハニカム構造体の抵抗変化の評価を行った。具体的には、上記「耐熱衝撃性」の試験を行う前のハニカム構造体の抵抗値を測定する。そして、「耐熱衝撃性」の試験を行った後のハニカム構造体の抵抗値を測定する。「耐熱衝撃性」試験の前後の抵抗値の差が、「耐熱衝撃性」試験前のハニカム構造体の抵抗値の５％以内であれば、「抵抗変化」が「無し（変化なし）」とした。「耐熱衝撃性」試験の前後の抵抗値の差が、「耐熱衝撃性」試験前のハニカム構造体の抵抗値の５％を超える場合は、「抵抗変化」が「有り（抵抗値が変化）」とした。抵抗値の測定は、ハニカム構造体の電極端子突起部に配線して通電することにより行った。測定時には、ハニカム構造体に電圧印加電流測定装置をつなぎ、電圧を印加した。１００〜２００Ｖで電圧を印加し、電流値及び電圧値を測定した。得られた電流値及び電圧値からハニカム構造体電気抵抗率を算出した。通電中の最小となる抵抗値をハニカム構造体の抵抗値（抵抗）とした。大きなクラックが発生した場合には、抵抗値が大きくなる。【０２２４】
（アイソスタティック強度の評価）
得られたハニカム構造体を、水中に浸漬し、３．０ＭＰａの静水圧をかけて、ハニカム構造体が破壊及びクラックの発生を確認した。破損及びクラックが発生しない場合を「Ａ」とした。破損及びクラックが発生した場合を「Ｂ」とした。クラックの発生の有無は、試験中の破壊音確認と、試験後にハニカム構造体の外観を目視することによって行った。【０２２５】
【表１】
2012086817.tif 000003
【０２２６】
（実施例２〜９、比較例１及び２）
外周壁のヤング率を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。【０２２７】
得られた実施例２〜９、比較例１及び２のハニカム構造体について、実施例１の場合と同様にして、「耐熱衝撃性の評価」と「アイソスタティック強度の評価」との評価を行った。結果を表１に示す。【０２２８】
（実施例１０）
外周壁の低ヤング率部を形成する材料を、コート材に変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を製造した。実施例１０におけるコート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、炭化珪素粒子等からなる材料を用いた。【０２２９】
実施例１０のハニカム構造体は、隔壁のヤング率が３０ＧＰａであり、低ヤング率部のヤング率は０．６ＧＰａであった。得られた実施例１０のハニカム構造体について、実施例１の場合と同様にして、「耐熱衝撃性の評価」と「アイソスタティック強度の評価」との評価を行った。結果を表２に示す。【０２３０】
【表２】
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【０２３１】
（実施例１１〜１７、比較例３、４）
外周壁と電極部のヤング率を、表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。得られた実施例１１〜１７、比較例３、４のハニカム構造体について、実施例１の場合と同様にして、「耐熱衝撃性の評価」と「アイソスタティック強度の評価」との評価を行った。結果を表２に示す。【０２３２】
表１及び表２より、本実施例のハニカム構造体は、アイソスタティック強度の評価において、破損、クラックの発生が確認されなかった。また、本実施例のハニカム構造体は、耐熱衝撃性の評価においても、抵抗値が変化するような大きなクラックの発生は確認されなかった。即ち、実施例１〜７、１０〜１６のハニカム構造体においては、目視によるクラックの発生は確認されなかった。また、実施例８、９及び１７においても、一部クラックの発生が確認されたものの、ハニカム構造体の抵抗値に変化を与えるような極端に大きなクラックは発生していなかった。このため、実施例１〜１７のハニカム構造体は、ヒーターとして使用することに支障の無いものであった。【０２３３】
一方、比較例１及び３においては、外周壁、具体的には、低ヤング率部のヤング率が低すぎて、アイソスタティック強度が低下し、破損、クラックの発生が確認された。また、比較例２及び４においては、外周壁のヤング率が高すぎて、ハニカム構造体の抵抗値に変化を与えるような極端に大きなクラックが発生してしまった。
【産業上の利用可能性】
【０２３４】
本発明のハニカム構造体は、自動車の排ガスを浄化する排ガス浄化装置用の触媒担体として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２３５】
１：隔壁、２：セル、３：外周壁、４：ハニカム構造部、５：側面、６：低ヤング率部、６ａ：第一の低ヤング率部、６ｂ：第二の低ヤング率部、６ｃ：低ヤング率部（低ヤング率且つ電気絶縁性の材質の低ヤング率部）、７：高ヤング率部、１１：一方の端面、１２：他方の端面、２１，２１ａ，２１ｂ：電極部、２１ｘ：電極部の一方の端部、２１ｙ：電極部の他方の端部、２２：電極端子突起部、２２ａ：基板、２２ｂ：突起部、２３：導電体、１００，１００Ａ，２００，３００，４００，５００，６００，７００Ａ，７００Ｂ，８００，９００：ハニカム構造体、Ｏ：中心、Ｅ，Ｇ：角部のセル方向長さ、Ｆ，Ｈ：角部の垂直方向長さ、Ｉ：セルの延びる方向、Ｌ：軸、Ｐ：一方の電極部の中央点とハニカム構造部の中心とを結ぶ線分、Ｑ：他方の電極部の中央点とハニカム構造部の中心とを結ぶ線分、α：中心角、θ：中心角の０．５倍の角度、β：線分（Ｐ）と線分（Ｑ）とにより形成される角度、γ：低ヤング率部の中心角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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