(57)【要約】【課題】焼結の際の収縮率が低減されたチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法およびチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体を提供する。【解決手段】チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させる、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法、ならびに、当該方法で得られたチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させる、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項２】
無機酸化物がアルミナである、請求項１に記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項３】
チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径が５〜５０μｍである、請求項１または２に記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項４】
無機酸化物粉末の平均粒径が０．１〜１５μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項５】
無機酸化物粉末の平均粒子径に対するチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径の比が３以上である、請求項１〜４のいずれかに記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項６】
チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させて得られた、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体。
【請求項７】
気孔率が３０〜６０％の多孔質焼結体である、請求項６に記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体。
【請求項８】
ディーゼルパティキュレートフィルタ用である、請求項６または７に記載のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法およびチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタン酸アルミニウム系セラミックスは、構成元素としてチタンおよびアルミニウムを含み、Ｘ線回折スペクトルにおいて、チタン酸アルミニウムの結晶パターンを有するセラミックスであって、耐熱性に優れたセラミックスとして知られている。チタン酸アルミニウム系セラミックスは、従来からルツボのような焼結用の冶具などとして用いられてきた。このようなチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の中でも多孔質焼結体は、近年では、ディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出される排ガスに含まれる微細なカーボン粒子を捕集するためのセラミックスフィルターを構成する材料として、産業上の利用価値が高まっている。
【０００３】
ディーゼルエンジンから排出されるススなどの浮遊状微粒物質を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）は一般に高い気孔率を有するハニカム形状のセラミックス焼結体からなる。この多孔質セラミックスからなるＤＰＦを使用する際には、ハニカム壁面上に捕集したススをフィルタ上で燃焼させることで通気抵抗を回復させる再生処理を行う。この際にＤＰＦ用ハニカム内には急速な温度上昇が生じ、ＤＰＦ用ハニカムは高温に曝されるとともに大きな熱衝撃を受けることになる。また、ディーゼルエンジンが乗用車や建機の動力源として使用される場合には、使用中は常に大きな機械的振動に曝されることになる。このため、ＤＦＰ用ハニカムとして用いられるセラミックス材料には高い耐熱衝撃性と機械的強度を有することと、熱疲労による特性劣化が小さいことなどが要求される。
【０００４】
このようなチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法として、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末に造孔剤、バインダ、水などを添加し、これを成形し、焼結する方法が知られている。
【特許文献１】特許第３１８５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末を成形して多孔質焼結体を得る場合、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末は保形性が悪く、焼結の際の収縮も大きいため、焼結の最中に成形体が崩れたり、割れが発生しやすくなるなどの問題がある。特に自動車や建機用途のディーゼルエンジンでは昨今の排ガス規制の強化もあり、一般にＤＰＦを構成する多孔質ハニカムの形状は直径１００ｍｍ×長さ１００ｍｍ以上と大型で、壁厚は０．５ｍｍ以下と薄く、セル構造は３００セル以上、有効気孔率は３０〜６０ｖｏｌ％、平均の細孔直径１〜２０μｍ、細孔径の分布が（Ｄ５０−Ｄ１０）／Ｄ５０で０．５未満の狭い細孔分布を有するという、非常に脆弱な構造が要求されている。その一方で、ＤＰＦには耐熱衝撃性を決める大きな要素である熱膨張率が１．５×１０-6Ｋ-1未満という低い熱膨張特性と、高い機械的強度とを併せ持つことも求められている。このため、ＤＰＦ用焼結体を作製する際には、成形性や焼結の際の保形性を確保し、収縮率を低減させた上で低い熱膨張係数を有するチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体およびその製造方法の開発が望まれている。
【０００６】
保形性を確保する方法としては、特許第３１８５９６０号にバイモーダルな粒度分布を有するチタン酸アルミニウム粉末の製造方法が開示されているが、本手法では収縮率が大きく、気孔率が低く、そして熱膨張率が大きくなるために、ＤＰＦ用のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法としては不十分である。
【０００７】
本発明の目的は、焼結の際の収縮率が低減されたチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法およびチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させることを特徴とする。
【０００９】
本発明における無機酸化物はアルミナであることが好ましい。
本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径が５〜５０μｍであることが好ましい。
【００１０】
また、無機酸化物粉末の平均粒径は０．１〜１５μｍであることが、好ましい。
本発明において、無機酸化物粉末の平均粒子径に対するチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径の比は３以上であることが好ましく、５〜５０であることがより好ましい。
【００１１】
本発明はまた、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させて得られた、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体についても提供する。
【００１２】
本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体は、気孔率が３０〜６０％の多孔質焼結体であることが好ましい。
【００１３】
本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体はディーゼルパティキュレートフィルタ用であることが、好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末に特定範囲内の量の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させることで、焼結の際の収縮率を低減することができる。また、無機酸化物の混合量によって、焼結の際のチタン酸アルミニウム系セラミックスの収縮率を制御することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２〜２５重量部の無機酸化物粉末を混合し、成形、焼結させることを特徴とする。これによって、従来は焼結の最中に崩壊したり、成形体にヒビや割れが発生し易く、大きな焼結収縮を示すことが多かったチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末で作製した多孔質焼結体を安定に得ることができる。なお、この焼結の際のチタン酸アルミニウム系セラミックスの焼結収縮率（線収縮率）は、具体的には、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末をある形状に圧縮成形した成形体の辺長を測定し、その成形体を焼結した後の辺長を測定することにより算出することができる。
【００１６】
無機酸化物粉末の混合量がチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２重量部未満である場合には、収縮率低減効果が現れないこともあるという不具合があり、また、無機酸化物の混合量がチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し２５重量部を超える場合には、無添加の物に比べ、熱膨張係数が大幅に増大し、無機酸化物粉末の種類によっては却って収縮率も上昇するという不具合がある。無機酸化物粉末の混合量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末１００重量部に対し５〜２０重量部の範囲内であることがより好ましい。なお、本発明においては、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末に対する無機酸化物粉末の混合量を制御することで、焼結の際のチタン酸アルミニウム系セラミックスの収縮率を制御できるという利点もある。
【００１７】
無機酸化物としては、たとえばアルミナ、チタニア、マグネシア、シリカ、酸化鉄、ムライト、コージェライトなどを挙げることもでき、これらの無機酸化物を二種類以上同時に用いてもよい。中でも、チタン酸アルミニウムに固溶したり、チタン酸アルミニウムと反応して新たな化合物を形成したりしない、チタン酸アルミニウム系セラミックスよりも高融点で難焼結性であることなどの理由から、チタン酸アルミニウム系セラミックスの焼結収縮挙動を制御する無機酸化物粉末としては、アルミナを用いることが好ましい。アルミナの結晶型としては、γ型、δ型、θ型、α型などが挙げられ、アモルファスであってもよい。アルミナとしては、焼結時に体積収縮を伴う結晶変態のないα型のアルミナが好ましい。
【００１８】
本発明で用いるチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒径は５〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、１０〜３０μｍの範囲内であることがより好ましい。チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒径が５μｍ未満である場合には、所望の気孔率や細孔径を得るために多量の造孔剤が必要になる傾向にあるためであり、５０μｍを超える場合には、成形性が著しく低下し、所望の形状の成形体を得ることが困難になるという傾向があるためである。なお、ここで述べる粉末の平均粒径とはレーザ回折により測定される粒径分布において、粒子の累積体積が測定した全体積に対して５０％となる粒径（Ｄ５０）である。
【００１９】
無機酸化物として上述したアルミナを用いる場合、平均粒径（Ｄ５０）が０．１〜１５μｍの範囲内のアルミナを用いることが好ましく、平均粒径が０．３〜１０μｍの範囲内のアルミナを用いることがより好ましい。アルミナの平均粒径が０．１μｍ未満である場合には、平均粒径が５〜５０μｍのチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の粒子間隙を占めるにはサイズが小さいために、焼結収縮低減の効果が小さく、少量の添加であってもチタン酸アルミニウム系セラミックスの熱膨張率を増大させてしまうという問題があり、また、アルミナの平均粒径が２０μｍを超える場合には、チタン酸アルミニウム系セラミックスの粒子間隙に入らないため、収縮率低減に寄与しにくい傾向にあるためである。なお、アルミナの平均粒径は、レーザ回折法により、体積基準の累積百分率５０％相当粒子径（Ｄ５０）として測定された値を指す。
【００２０】
さらに、無機酸化物粉末の平均粒子径に対するチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径の比（（チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径）／（無機酸化物粉末の平均粒子径））は３以上であることが好ましく、５〜５０であることがより好ましく、５〜２０であることが更に好ましい。上記平均粒子径の比が上記範囲内であることで、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の粒子間隙を無機酸化物の粒子（たとえばアルミナ粒子）が効率的に占めることになる。
【００２１】
また、無機酸化物粉末の平均粒子径に対するチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の平均粒子径の比が５〜２０の範囲内である場合、無機酸化物粉末の混合量は２〜１５重量部であることが好ましい。
【００２２】
本発明において、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末の構成相はチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）のみであってもよいし、チタン酸アルミニウムの耐熱安定性を向上させること、焼結温度を低下させる目的から、チタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）にマグネシウム（Ｍｇ）や鉄（Ｆｅ）を固溶させたものであってもよく、特にマグネシウム源粉末をさらに含んでいることが好ましい。マグネシウムを固溶させたチタン酸アルミニウムは組成式：Ａｌ2(1−ｘ)ＭｇxＴｉ1＋xＯ5で表わされ、上記組成式において、ｘは好ましくは０．０１〜０．５の範囲内、より好ましくは０．０５〜０．３の範囲内である。
【００２３】
このようなチタン酸アルミニウム粉末、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末はその焼結体の強度を向上の目的で、１〜１０重量％の範囲でＳｉＯ2成分を含んでいてもよい。ＳｉＯ2成分としては具体的にはＳｉＯ2ガラスやアルミノシリケートガラス、アルカリ長石やガラスフリットなどが挙げられ、ＳｉＯ2成分が非晶質の状態でチタン酸アルミニウム結晶粒子の粒界に均一に分散していることが好ましい。
【００２４】
本発明においては、上述したチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末に無機酸化物粉末を混合して成形体を得た後、当該成形体を焼結することにより、チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体が得られる。成形してから焼結を行なうことにより、焼結中の収縮を抑えることができ、得られるチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の割れを抑制、防止することができる。成形体の形状は特に制限されないが、たとえば、ハニカム形状、棒状、チューブ状、板状、るつぼ形状等を挙げることができる。
【００２５】
成形に用いる成形機としては、一軸プレス、押出成形機、打錠機、造粒機などが挙げられる。押出成形を行なう際には、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末および無機酸化物粉末に、たとえば、造孔剤、バインダ、潤滑剤、可塑剤、分散剤、溶媒などの添加剤を添加して成形することができる。
【００２６】
上記造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物系材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。造孔剤の添加量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末とアルミナ粉末などの無機酸化物粉末との合計量１００重量部に対して、通常、０．５〜４０重量部であり、好ましくは１〜２５重量部である。
【００２７】
上記バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩などの塩；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス；ＥＶＡ、ポリエチレン、ポリスチレン、液晶ポリマー、エンジニアリングプラスチックなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。バインダの添加量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末とアルミナ粉末などの無機酸化物粉末との合計量１００重量部に対して、通常、０．５〜２０重量部であり、好ましくは１〜１５重量部である。
【００２８】
上記潤滑剤および可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラギン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸Ａｌなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。潤滑剤および可塑剤の添加量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末とアルミナ粉末などの無機酸化物粉末との合計量１００重量部に対して、通常、０〜１０重量部であり、好ましくは１〜５重量部である。
【００２９】
上記分散剤としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸；メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類；ポリカルボン酸アンモニウム、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどの界面活性剤などが挙げられる。分散剤の添加量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末とアルミナ粉末などの無機酸化物粉末との合計量１００重量部に対して、通常、０〜２０重量部であり、好ましくは２〜８重量部である。
【００３０】
また、上記溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。なかでも、水が好ましく、不純物が少ない点で、より好ましくはイオン交換水が用いられる。溶媒の使用量は、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末とアルミナ粉末などの無機酸化物粉末との合計量１００重量部に対して、通常、１０〜１００重量部、好ましくは２０〜８０重量部である。
【００３１】
上述したチタン酸アルミニウム系セラミックス粉末、無機酸化物粉末に上述した各種添加剤を混合（混練）し、この混合物を、たとえば押出成形などの成形に供し、所望の形状の成形体を得る。
【００３２】
成形体の焼結における焼結温度は、通常、１３００℃以上、好ましくは１４００℃以上である。また、焼結温度は、通常、１６５０℃以下、好ましくは１５５０℃以下である。焼結温度までの昇温速度は特に限定されるものではないが、通常、１℃／時間〜５００℃／時間である。成形体がバインダ等の添加燃焼性有機物を含む場合、焼結工程には、これを除去するための仮焼（脱脂）工程が含まれる。脱脂は、典型的には、焼結温度に至るまでの昇温段階（たとえば、１５０〜４００℃の温度範囲）になされる。脱脂工程おいては、昇温速度を極力おさえることが好ましい。
【００３３】
焼結は通常、大気中で行なわれるが、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス中で焼結してもよいし、一酸化炭素ガス、水素ガスなどのような還元性ガス中で焼結してもよい。また、水蒸気分圧を低くした雰囲気中で焼結を行なってもよい。
【００３４】
焼結は、通常、管状電気炉、箱型電気炉、トンネル炉、遠赤外線炉、マイクロ波加熱炉、シャフト炉、反射炉、ロータリー炉、ローラーハース炉などの通常の焼結炉を用いて行なわれる。焼結は回分式で行なってもよいし、連続式で行なってもよい。また、静置式で行なってもよいし、流動式で行なってもよい。
【００３５】
焼結に要する時間は、成形体がチタン酸アルミニウム系結晶に遷移するのに十分な時間であればよく、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末、無機酸化物粉末などの量、焼結炉の形式、焼結温度、焼結雰囲気などにより異なるが、通常は１０分〜２４時間である。
【００３６】
以上のようにして、目的のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体を得ることができる。このようなチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体は、成形直後の成形体の形状をほぼ維持した形状を有する。得られたチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体は、研削加工等により、所望の形状に加工することもできる。
【００３７】
本発明により得られるチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体は、たとえば、ルツボ、セッター、コウ鉢、炉材などの焼結炉用冶具；ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどの内燃機関の排気ガス浄化に用いられる排ガスフィルターや、触媒担体、ビールなどの飲食物の濾過に用いる濾過フィルター、石油精製時に生じるガス成分、たとえば一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、酸素などを選択的に透過させるための選択透過フィルターなどのセラミックスフィルター；基板、コンデンサーなどの電子部品などに好適に適用することができる。中でも、セラミックスフィルターなどとして用いる場合、本発明のチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体は、従来と比較してより大きな細孔容積および開気孔率を有することから、フィルター性能（排ガス処理能力、高すす堆積能力、圧力損失等）に優れる。
【００３８】
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
＜実施例１＞
平均粒径（Ｄ５０）２４μｍのチタン酸アルミニウムマグネシウム粉末（レコサーム、オーセラ（株）製）１００重量部に対し、平均粒径（Ｄ５０）２．３μｍのアルミナ粉末（ＡＬ−Ｍ４１、住友化学（株）製）を５重量部混合した。このようなチタン酸アルミニウムマグネシウム粉末およびアルミナ粉末の合計量１００重量部に対し、造孔剤（フローセンＵＦ１．５、住友精化（株）製）を１５重量部、水を３重量部加え、３ＭＰａ、６０秒間一軸成形した後、１４５０℃、５時間焼結してチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４０】
なお、粉末の粒径測定にはマスターサイザー（シスメックス株式会社製）を用いた。また、チタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体の密度測定はアルキメデス法で行い、この測定で得た密度より気孔率を算出した。
【００４１】
また、線収縮率については、チタン酸アルミニウム系セラミックス粉末をある形状に圧縮成形した成形体の辺長を測定し、その成形体を焼結した後の辺長を測定することにより算出した。
【００４２】
チタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体の熱膨張率（Ｋ-1）は、各実験例で得られたチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体から約４ｍｍ×４ｍｍ×１０ｍｍの試験片を切り出し、この熱機械的分析装置（ＴＭＡ６３００、ＳＩＩナノテクノロジー（株）製）を用いて室温から１０００℃まで６００℃／ｈの昇温速度で昇降温して上述の角柱試料の熱膨張曲線を測定し、室温から１０００℃の間の膨張率を算出した。
【００４３】
＜実施例２＞
チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対しアルミナ粉末を１０重量部混合したこと以外は実施例１と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４４】
＜実施例３＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が６．６μｍのアルミナ粉末（ＡＭ−２９Ｂ、住友化学（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し５重量部混合したこと以外は実施例１と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４５】
＜実施例４＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が０．０１μｍのアルミナ粉末（ＡｌｕＣ、日本アエロジル（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し５重量部混合したこと以外は実施例１と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４６】
＜実施例５＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が１６μｍのアルミナ粉末（ＡＴ−５０、住友化学（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し５重量部混合したこと以外は実施例１と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４７】
＜比較例１＞
アルミナ粉末を混合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックス焼結体を得た。
【００４８】
実施例１〜５、比較例１の結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2010155728.tif 000002
【００５０】
＜実施例６＞
平均粒径（Ｄ５０）２４μｍのチタン酸アルミニウムマグネシウム粉末（レコサーム、オーセラ（株）製）１００重量部に対し、平均粒径（Ｄ５０）２．３μｍのアルミナ粉末（ＡＬ−Ｍ４１、住友化学（株）製）を５重量部混合した。このようなチタン酸アルミニウムマグネシウム粉末およびアルミナ粉末の合計量１００重量部に対し、造孔剤としてポリエチレン粒子（Ｄ５０＝２．３μｍ）を１０重量部、バインダとしてメチルセルロースを７．５重量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルを９．３重量部、潤滑剤してグリセリンを０．８重量部加えて成形原料とし、さらに分散媒として水を３８重量部加えた後、混練機で坏土を調製し、坏土を押出成形してハニカム成形体を作製した。ハニカム成形体は乾燥機にて１００℃で１２時間乾燥させた後に、箱型電気炉にて大気雰囲気下４００℃で、バインダを除去する脱脂過程を経た後に、１４５０℃まで３００℃／ｈで昇温し、１４５０℃で５時間焼結することによりチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５１】
＜実施例７＞
チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対しアルミナ粉末を１０重量部混合したこと以外は実施例６と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５２】
＜実施例８＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が０．４μｍのアルミナ粉末（ＡＥＳ−１１、住友化学（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し１０重量部混合したこと以外は実施例６と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５３】
＜実施例９＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が０．４μｍのアルミナ粉末（ＡＥＳ−１１、住友化学（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し２０重量部混合したこと以外は実施例６と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５４】
＜比較例２＞
アルミナ粉末を混合しなかったこと以外は実施例６と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５５】
＜比較例３＞
アルミナ粉末として平均粒径（Ｄ５０）が０．４μｍのアルミナ粉末（ＡＥＳ−１１、住友化学（株）製）を、チタン酸アルミニウムマグネシウム粉末１００重量部に対し３０重量部混合したこと以外は実施例６と同様にしてチタン酸アルミニウムマグネシウムセラミックスのハニカム焼結体を得た。
【００５６】
得られた実施例６〜９、比較例２、３のハニカム焼結体の評価結果を表２にまとめて示す。なお、圧壊強度の評価は、上記坏土を直径５ｍｍ、内径２ｍｍのチューブ状に押出成形した以外は同じ条件で焼結体を作製し、そのチューブ状焼結体を移動自在な移動圧子を備えた加圧駆動装置に備え、移動圧子を下方向に一定速度で降下させることにより、チューブ状焼結体に対して下方向に一定速度で荷重を加えて、チューブ状焼結体の押出方向の圧壊強度をロードセル装置によって測定した。
【００５７】
【表２】
2010155728.tif 000003
【００５８】
アルミナ粉末無添加の比較例２と比べ、アルミナ粒子を２５重量部以下添加した実施例６〜９のハニカム焼結体の気孔率はほぼ一定のまま、収縮率は１〜３％低く、熱膨張率は小さく、機械的強度は向上した。一方、アルミナ粒子を３０重量部と過剰に加えた比較例３のハニカム焼結体は、アルミナ粉末無添加の比較例２と比べ、気孔率は５％以上低下し、アルミナ本来の大きな熱膨張率に由来して、ハニカム焼結体の熱膨張率も大きくなる傾向にあった。
【００５９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。