(57)【要約】【課題】内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる、低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し、しかも、押出用金型を磨耗させ難く、かつ、特殊なケイ素も必要としない多孔質焼結体を提供する。【解決手段】ハニカムフィルタ１が備えるハニカム構造体１０は、ケイ素を主成分とし、ケイ素同士は共有結合され、気孔率が２０〜７０％である多孔質焼結体より形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ素を主成分とし、ケイ素同士は共有結合され、気孔率が２０〜７０％であることを特徴とする多孔質焼結体。
【請求項２】
焼結助剤として、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａの金属の粉末、または、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａとケイ素との化合物との粉末を含むことを特徴とする請求項１に記載の多孔質焼結体。
【請求項３】
主たる原料のケイ素に、焼結助剤およびバインダー物質を混合する混合工程と、
前記混合工程で得た混合物を成型する成型工程と、
前記成型工程で得た成型物を脱脂する脱脂工程と、
前記脱脂工程で得た脱脂成型物を無酸素雰囲気下で焼成して焼結させる焼結工程とを含むことを特徴とする多孔質焼結体の製造方法。
【請求項４】
前記焼結工程では、成型物の焼結を、不活性ガス雰囲気中又は真空中、１２００〜１４００℃の温度範囲で実施することを特徴とする請求項３に記載の多孔質焼結体の製造方法。
【請求項５】
前記混合工程では、少なくとも焼結工程において消失する造孔材をさらに混合することを特徴とする請求項３に記載の多孔質焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記成型工程では、押出し成型によって、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸する複数のセルを有するハニカム構造体に成型することを特徴とする請求項４又は５に記載の多孔質焼結体の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の多孔質焼結体よりなり、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸する複数のセルを有するハニカム構造体。
【請求項８】
請求項７に記載のハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体における前記複数のセルにおける延伸方向の一方側の端部が隣接するセル同士交互に封止部にて封止されてなるハニカムフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの処理に使用される多孔質焼結体、その製造方法、それを用いたハニカム構造体、ハニカムフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質焼結体は、内燃機関の排気ガス処理部材に使用されている。ガソリンエンジン用では、コージェライトの多孔質焼結体が排ガス触媒担持用として、ディーゼルエンジン用では、コージェライトの多孔質焼結体が排ガス処理の酸化触媒担持用として、コージェライトやチタン酸アルミニウム、炭化ケイ素などの多孔質焼結体が排ガスに含まれる粒状物質を捕集浄化するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）用として使用されている。
【０００３】
内燃機関の排気ガス処理部材に使用されるこのような多孔質焼結体においては、高温と急激な温度変化とに耐えるために、低熱膨張率で高熱伝導率であることが要求され、同時に、歪みが生じ難い、低ヤング率であることも要求される。
【０００４】
表１に、このような多孔質焼結体として既に実用化されている炭化ケイ素（ＳｉＣ）、コージェライト、チタン酸アルミニウムの緻密焼結体（緻密体）の密度、融点、熱容量、熱伝導率、熱膨張率、ヤング率およびビッカース硬さを示す。なお、数値の出典元については、実施の形態の項において後述する。また、同一原料の緻密焼結体と多孔質焼結体とで比較した場合、熱伝導率およびヤング率については、気孔を含む多孔質焼結体の方が低くなるが、熱膨張率についてはほぼ同じとなる。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
また、排気ガス処理部材に使用される多孔質焼結体として、ケイ素（Ｓｉ：金属ケイ素、シリコンとも称される）を副材料として用いるものも提案されている。例えば、特許文献１には、炭化ケイ素粒子に金属ケイ素（Ｓｉ）を添加したものが記載されており、特許文献２、３には、セラミック粒子と結晶質シリコン（Ｓｉ）との複合材からなるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１５４８８２号公報（２００２年５月２８日公開）
【特許文献２】特表２００５−０６４１２８号公報（２００５年７月１４日公開）
【特許文献３】特表２００４−０３１１００号公報（２００４年４月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した従来提案されている多孔質焼結体はいずれも一長一短があり、内燃機関の排気ガス処理部材に使用される多孔質焼結体において要求される低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し得るものではなかった。また、仮にこれら条件を満足し得たとしても、押出用金型を磨耗させ易かったり、特殊なケイ素を必要としたりした。
【０００９】
つまり、緻密焼結体のものであるが、表１に示すように、炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、耐熱性が高く高熱伝導率のため熱衝撃には有利である。熱膨張率は、低くはないものの、使用に耐えるものである。しかしながらヤング率が高く歪みを生じ易い。製造面では、粒子が硬いために押出用金型が磨耗し易いといった問題もある。
【００１０】
コージェライトは、熱膨張率が極めて低く、ヤング率も低い。製造面では、押出原料（タルク、水酸化アルミニウム、カオリン等）の硬さが低いため、押出用金型の磨耗も生じ難い。しかしながら熱伝導率が低い。
【００１１】
チタン酸アルミニウムは、コージェライトと同様に、熱膨張率が極めて低く、ヤング率も極めて低く、押出原料の硬さも低いため、押出用金型の磨耗も生じ難い。しかしながらコージェライトと同様に熱伝導率が低い。また、結晶の熱膨張率差に起因して材料中に微小クラックが内在しているために強度が小さくなり、使いづらいといった問題もある。
【００１２】
また、特許文献１に記載された炭化ケイ素粒子に金属ケイ素を添加した多孔質焼結体は、金属ケイ素を含めることで、炭化ケイ素粒子を使用しながらも比較的低い温度で焼結でき、安価に製造できると記載されている。しかしながら、粒子が硬い炭化ケイ素を使用するため、押出用金型の磨耗が生じやすい。
【００１３】
特許文献２に記載されたセラミック粒子と結晶質シリコンとの複合材からなる多孔質焼結体では、セラミック粒子がシリコンを介して結合されている。この多孔質焼結体の熱伝導率は、シリコンの結晶性に応じて大きく変動し、熱伝導率を優れたものとするには、シリコンの結晶性が所定の条件を満足する必要があり、特殊なシリコンを使用する必要がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑み成されたもので、その目的は、内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる、低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し、しかも、押出用金型を磨耗させ難く、かつ、特殊なケイ素も必要としない多孔質焼結体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
今日、内燃機関の排気ガス処理においては、燃焼制御技術の改良が進み、ＤＰＦ用途では、使用温度が９００℃を超えることがなくなってきた。本願発明者らはこの点に着目して鋭意検討を行った。その結果、従来、耐熱性に劣ると考えられてきた材料であるケイ素を主原料とした多孔質焼結体が、内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる上記３つの条件を満足し、しかも、押出用金型の磨耗も生じさせ難く、かつ、特殊なケイ素を必要としないことを見出し、本願発明を行うに至った。
【００１６】
本発明の多孔質焼結体は、ケイ素を主成分とし、ケイ素同士は共有結合され、気孔率が２０〜７０％であることを特徴としている。
【００１７】
このような特徴を有する本発明の多孔質焼結体は、内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる、低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し、しかも、押出用金型の磨耗も生じさせ難く、かつ、原料に特殊なケイ素を必要とすることもない。
【００１８】
具体的に説明すると、本発明の多孔質焼結体においては、熱膨張率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムほどに極めて低くはないものの、使用に耐えうる炭化ケイ素よりも低くできる。
【００１９】
熱伝導率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムに比べて格段に高いとされている炭化ケイ素よりも、さらに高くできる。これは、ケイ素を主成分とし、ケイ素同士が共有結合されているためである。ここで、全てのケイ素同士が共有結合されている必要はなく、一部のケイ素同士がガラス結合されていてもよい。但し、ガラス結合の含まれる割合が増すと、熱伝導率が低下する。
【００２０】
ヤング率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムほど低くはないものの、炭化ケイ素の半分以下である。
【００２１】
また、成型加工を行う際の押出用金型の磨耗量も、炭化ケイ素を原料とした押出材料の加工に比べて１/３程度にできることを確認している。また、特殊な結晶構造を有するケイ素を用いる必要もない。
【００２２】
さらに、２０〜７０％の気孔率を有することで、ＤＰＦとして安定して機能させることができる。気孔率を上記範囲とするのは、気孔率が２０％を下回ると、粒状物質を捕集する性能を保証できず、逆に、気孔率が７０％を超えると、使用に耐えうる強度を得ることができないためである。
【００２３】
本発明の多孔質焼結体は、さらに、焼結助剤として、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａの金属の粉末、または、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａとケイ素との化合物との粉末を含む構成としてもよい。
【００２４】
上記構成によれば、多孔質焼結体の強度を高めることができる。
【００２５】
本発明の多孔質焼結体の製造方法は、主たる原料のケイ素に、焼結助剤およびバインダー物質を混合する混合工程と、前記混合工程で得た混合物を成型する成型工程と、前記成型工程で得た成型物を脱脂する脱脂工程と、前記脱脂工程で得た脱脂成型物を無酸素雰囲気下で焼成して焼結させる焼結工程とを含むことを特徴としている。
【００２６】
上記方法により、本発明の多孔質焼結体を得ることができる。焼結工程を無酸素雰囲気下とすることで、共有結合させることができる。
【００２７】
本発明の多孔質焼結体の製造方法は、さらに、前記焼結工程では、成型物の焼結を、不活性ガス雰囲気中又は真空中、１２００〜１４００℃の温度範囲で実施するようにしてもよい。
【００２８】
上記方法により、ケイ素同士が共有結合した本発明の多孔質焼結体を安定して製造することができる。
【００２９】
本発明の多孔質焼結体の製造方法は、さらに、前記混合工程において、少なくとも焼結工程において消失する造孔材をさらに混合するようにしてもよい。
【００３０】
上記方法により、２０〜７０％の気孔率を有する本発明の多孔質焼結体を安定して製造することができる。
【００３１】
本発明の多孔質焼結体の製造方法は、さらに、前記成型工程では、押出し成型によって、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸する複数のセルを有するハニカム構造体に成型することもできる。
【００３２】
上記方法により、本発明の多孔質焼結体よりなるハニカム構造体を得ることができる。
【００３３】
また、本発明は、本発明の多孔質焼結体よりなり、セル壁によって区画されることで形成された一方向に延伸する複数のセルを有するハニカム構造体、および該ハニカム構造体を備え、該ハニカム構造体における前記複数のセルにおける延伸方向の一方側の端部が隣接するセル同士交互に封止部にて封止されてなるハニカムフィルタもその範疇としている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明により、内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる、低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し、しかも、押出用金型を磨耗させ難く、かつ、特殊なケイ素も必要としない多孔質焼結体、その製造方法、それを用いたハニカム構造体、ハニカムフィルタを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の一形態に係るハニカムフィルタの概観を示す斜視図である。
【図２】上記ハニカムフィルタの軸方向に平行な面の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
[実施の形態１]
以下、本発明を実施の形態により説明する。本実施の形態に係る多孔質焼結体は、例えば、内燃機関の排気ガス処理部材に使用することができる。ガソリンエンジン用の排ガス触媒担持用としてや、ディーゼルエンジン用の排ガス処理の酸化触媒担持用として、あるいは排ガスに含まれる粒状物質を捕集浄化するＤＰＦ用として使用することができる。
【００３７】
本実施の形態に係る多孔質焼結体は、ケイ素（Ｓｉ）を主成分とし、ケイ素同士は共有結合されてなる。このような構成の多孔質焼結体は、内燃機関の排気ガス処理部材に使用する際に必要となる、低熱膨張率・高熱伝導率・低ヤング率の３つの条件を満足し、かつ、押出用金型を磨耗させ難く、原料に特殊なケイ素を使用する必要もない。
【００３８】
具体的に説明すると、本実施の形態の多孔質焼結体においては、熱膨張率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムほど低くはないものの、炭化ケイ素よりも低い。熱伝導率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムに比べて格段に高いとされている炭化ケイ素よりも、さらに高い。これは、ケイ素を主成分とし、ケイ素同士が共有結合されているためである。ここで、全てのケイ素同士が共有結合されている必要はなく、一部のケイ素同士がガラス結合されていてもよい。但し、ガラス結合の含まれる割合が増すと、熱伝導率が低下する。ヤング率は、コージェライトやチタン酸アルミニウムほど低くはないものの、炭化ケイ素の半分以下である。
【００３９】
また、成型加工を行う際の押出材料となるケイ素の硬さは、炭化ケイ素の半分以下である。そのため、成型加工に使用する押出用金型の磨耗も生じ難い。そして、主成分となるケイ素として、特殊な結晶構造を有するものを用いる必要もない。
【００４０】
また、本多孔質焼結体の気孔率は２０〜７０％である。２０〜７０％の気孔率を有することで、ＤＰＦとして安定して機能させることができる。気孔率を上記範囲とするのは、気孔率が２０％を下回ると、粒状物質を捕集する性能を保証できず、逆に気孔率が７０％を超えると、使用に耐えうる強度を得ることができないためである。
【００４１】
多孔質焼結体の主たる構成要素となるケイ素としては、粒子径が２０〜６０μｍのものを用いることが好ましい。添加量をこのような範囲とするのは、ＤＰＦ用として使用した場合に、粒子径が２０μｍを下回ると、圧力損失が大きくなり、逆に６０μｍよりも大きくなると、ススを捕集できないためである。また、ＤＰＦ以外の用途においては、粒子径が２０μｍを下回ると、粉末の充填率が大きくなり造孔材の添加量が増えて製造が難しくなり、逆に６０μｍよりも大きくなると、触媒を担持する比表面積が小さくなるためである。
【００４２】
バインダー物質としては、例えば、メチルセルロースと水との組み合わせが使用できる。メチルセルロースの添加量は、ケイ素と造孔材の合計重量に対して１０〜２０ｗｔ％とする。添加量をこのような範囲とするのは、添加量が１０ｗｔ％を下回ると、押出成型ができなくなり、逆に２０ｗｔ％よりも大きくなると、次工程の脱脂が難しくなるためである。
【００４３】
また、気孔率２０〜７０％の多孔質焼結体を安定して得るためには、造孔材を添加することが好ましい。造孔材としては、例えば、デンプンが使用できる。造孔材の添加量は、ケイ素と造孔材の合計重量に対して０〜３０ｗｔ％とする。添加量をこのような範囲とするのは、添加量が３０ｗｔ％よりも大きくなると、脱脂が難しくなり、また、脱脂後成型物の形状維持が困難になるためである。造孔材の粒子径は、ケイ素の粒子径と同じ２０〜６０μｍとすることが好ましい。
【００４４】
多孔質焼結体の強度を調整するために、主原料であるケイ素よりも大きな粒径を有するケイ素を含めてもよい。
【００４５】
また、焼結助剤として、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａの金属の粉末、または、ＡＬ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ，Ｐ，或いはＣａとケイ素との化合物との粉末等を添加してもよい。
【００４６】
上記材料を混合（調整）した混合物を、押出用金型を用いて押出し、ハニカム構造体などの所望の形状に成型する。その後、成型物を乾燥させて、脱脂工程でメチルセルロースとデンプンを除去する。脱脂は、Ｎ２中もしくはＮ２に一部Ｏ２を添加して熱処理する。脱脂の温度は、４００℃以下とすることで、ケイ素の酸化が起こらず容易ではある。但し、Ｎ２に一部Ｏ２を添加する場合は、添加するＯ２の量をバインダー物質のみ酸化するように調整しながら、４００℃以上で脱脂することも可能である。
【００４７】
次に、脱脂した成型物を、無酸素雰囲気下で焼成して焼結させる（焼結工程）。具体的には、例えば、アルゴン気流中や真空中で焼結させる。焼結温度は、ケイ素の融点未満の温度であり、１２００〜１４００℃とすることが好ましい。焼結温度をこのような範囲とするのは、１２００℃を下回ると、焼結後の多孔質焼結体の機械的強度が不十分となり、逆に１４００℃よりも高くなると、ケイ素が溶融し、成型物の形状を保持できなくなるためである。なお、ケイ素は１０００℃以上で内部まで酸化するが、ここでは、無酸素雰囲気化下で焼成しているため、表面酸化は起こるが、ケイ素の内部にまでおよぶ酸化は起こらない。
【００４８】
[実施の形態２]
以下、本発明を実施の形態により説明する。図１は、本発明の実施の一形態であるハニカムフィルタの概観を示す斜視図である。図２は、ハニカムフィルタの軸方向に平行な面の模式断面図である。
【００４９】
図１、図２に示すように、ハニカムフィルタ１は、本発明に係る多孔質焼結体よりなる円柱状のハニカム構造体１０を有する。ハニカム構造体１０における円柱状の本体の内部には、一方向に延伸する複数のセル１１が形成されている。各セル１１は、軸方向（セルの延伸方向）に垂直な方向の断面形状が略正方形をなし、多孔性のセル壁１２に区画されることによって形成されている。多孔性のセル壁１２が粒子状物質（以下、ＰＭ）の捕集部材となる。
【００５０】
ハニカム構造体１０に設けられている各セル１１は、軸方向（延伸方向）の一方側の端部に充填材が封入されることで封止（目封じ）され、封止部２１が形成されている。封止部２１は、ハニカム構造体１０の軸方向の両端部で、複数のセル１１が交互に設けられている。
【００５１】
ハニカム構造体１０の外周部は、外周被覆層１５にて被覆されている。外周被覆層１５はセラミック層からなり、ハニカム構造体１０の外周部に塗布された外周被覆材が焼結されることで形成されている。外周被覆層１５は必ずしも必要なものではない。なお、図２においては、外周被覆層１５の記載を省略している。
【００５２】
このような構成を有するハニカムフィルタ１は、図２に示すように、セル１１の延伸方向でもある軸方向が排気ガスの流れと平行となるように配置される。排気ガスは、流れの上流側に位置する、セル端部が封止されていないセル（流入側セル）１１より流入する。セル１１内に流入した排気ガスは、多孔性のセル壁１２の微細孔を通過して、流れの下流側に位置する、セル端部が封止されていない隣接セル（流出側セル）１１へと移動し、そこから流出する。
【００５３】
排気ガスがセル壁１２の微細孔を通過することにより、排気ガスに含まれるＰＭがセル壁１２に捕集される。捕集されたＰＭは、ハニカムフィルタ１を再生加熱処理することでセル壁１２より除去され、これにより、ハニカムフィルタ１が再生される。
【００５４】
なお、図１においては、ハニカム構造体１０として、ハニカムフィルタ１の軸方向に垂直な面の断面形状が円形をなす円柱状のものを例示したが、該断面形状は特に限定されるものではなく、例えば、楕円形、正方形、長方形、多角形であってもよい。このようなハニカム構造体１０の成型は、押出機を用いることで、所望する形状に予め成型することができる。また、ハニカムフィルタ１の軸方向に垂直な面の断面の大きさは、エンジンの排気量によって最適値が決定されるものである。
【００５５】
一方、セル１１の断面形状は、略正方形であることが好ましい。しかしながら、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。セル壁１２の厚さも特に限定されるものではなく、例えば、０．２〜０．４ｍｍとすればよい。また、単位面積中のセル数も特に限定されるものではなく、例えば、２００〜３００ｃｐｓｉとすればよい。外周被覆層１５の厚さも特には限定されないが、概して０．３ｍｍ〜１．０ｍｍに設定される。
【００５６】
ハニカムフィルタ１における各部の材料は、本発明に係る多孔質焼結体を用いるハニカム構造体１０を除き、従来からある既存の材料を用いることができる。
【００５７】
例えば、セル端部を封止する充填材としては、酸化アルミニウム（アルミナ）、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、コーディエライト、ムライト、アパタイトなどのセラミック坏土、またはセメント材料を使用することができる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。中でもセメント材料としての汎用性の観点から、酸化アルミニウムを材料とすることが特に好ましい。
【００５８】
外周被覆層１５はセラミック層よりなり、上記したハニカム構造体１０の材料に、無機バルーン、コロイダルシリカ、ベントナイト等の無機粒子や無機バインダー等を配合した材料が用いられる。
【００５９】
なお、ハニカムフィルタ１は、ハニカム構造体１０が１つの多孔質セラミック焼成体よりなる、いわゆる一体型を例示した。しかしながら、角柱状に形成された複数の多孔質セラミック焼成体であるハニカムセグメント体を、接合部を介して貼り合わせてハニカム構造体とした分割型であってもよい。
【００６０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００６１】
本発明を、実施例を挙げてより詳細に説明する。
【００６２】
♯３５０アンダーのケイ素の粉末１４０重量部に、造孔材であるデンプンを１０重量部、バインダー物質となるメチルセルロース１５重量部、および水を加えて混合し、押出杯土（混合物）を調整した。押出杯土を押出用金型を用いて押出して、成型物である３５ｍｍ×３５ｍｍ×１００ｍｍのハニカム構造体を形成した。
【００６３】
このように形成したハニカム構造体を乾燥後、Ｎ２+５％Ｏ２の気流中で３００℃まで加熱して脱脂を行い、メチルセルロースとデンプンを除去した。次に、焼結炉に脱脂した成型物（脱脂成型物）を入れ、アルゴン雰囲気中で１３５０〜１４００℃の温度で焼結した。
【００６４】
このように作製した実施例のハニカム構造体の気孔率（ＤＰＦ気孔率）、密度（ＤＰＦ密度）、熱伝導率、熱膨張率、ヤング率を測定した。表２に測定した結果を示す。ＤＰＦ気孔率およびＤＰＦ密度はアルキメデス法の密度計を用いて測定した。熱膨張率は示差熱膨張率測定装置を用いて測定した。熱伝導率は、ホットディスク法による熱物性測定装置を用いて測定した。ヤング率はパルス測定法を用いて測定した。
【００６５】
また、表２には、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、コージェライト、チタン酸アルミニウムの緻密焼結体の密度、融点、熱容量、熱伝導率、熱膨張率、ヤング率およびビッカース硬さを示す（参考文献：大野一茂  早稲田大学博士論文，セラミックス工学ハンドブック  日本セラミックス協会編  １９８９，TOTOセラミックス特性一覧表，オーセラセラミックス特性表，三菱マテリアル電子化成株式会社シリコンカタログ，シンヨー  シリコン特性データ）
【００６６】
【表２】
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【００６７】
表２より分るように、ケイ素（Ｓｉ）を用いた実施例の多孔質焼結体（多孔体）においては、熱膨張率は３×１０-６／℃であり、コージェライトやチタン酸アルミニウムほど低くはないものの、炭化ケイ素よりも低くできた。
【００６８】
また、熱伝導率は７０Ｗ/ｍ・Ｋであった。コージェライトやチタン酸アルミニウムに比べて格段に高いとされている炭化ケイ素は、緻密体で８１Ｗ/ｍ・Ｋ程度であり、気孔率を同じく５０％とした場合はその半分の４０Ｗ/ｍ・Ｋ程度と想定される。熱伝導率は７０Ｗ/ｍ・Ｋはこれよりも十分に高いといえる。
【００６９】
ヤング率は、８５ＧＰａであった。コージェライトやチタン酸アルミニウムほど低くはないものの、緻密体の炭化ケイ素は４１１ＧＰａであり、気孔率を同じく５０％とした場合はその半分の２００ＧＰａ程度と想定される。ヤング率は、８５ＧＰａはこれよりも十分に低いといえる。
【００７０】
また、各原料の硬さを比較した場合、ケイ素の硬さ（ビッカース硬さ）は炭化ケイ素よりも低く、押出用金型の磨耗を抑制できる。なお、コージェライトの原料となるタルク、水酸化アルミニウムの硬さは１０ＧＰａ以下である。
【００７１】
押出用金型の磨耗については、３５×３５×１００ｍｍのハニカム構造体を、押出用金型を使用して成型して、セル隔壁の厚みの変化から計算した金型の磨耗量を測定したところ、炭化ケイ素を成型したときの１／３以下であった。このことからも、押出用金型の磨耗も生じ難かったことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するための排気ガス浄化用フィルタとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１    ハニカムフィルタ
１０  ハニカム構造体
１１  セル
１２  セル壁
１５  外周被覆層
２１  充填材
【図１】
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【図２】
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