(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質ハニカムセラミック物品を製造する方法において、
多孔質セラミック物品を形成するための前駆体バッチを提供する工程、
前記前駆体バッチに、正のゲージ圧に加圧されたガスを注入する工程、
前記ゲージ圧を維持しながら、押出により前記前駆体バッチをハニカム未焼成体に成形する工程、
前記ハニカム未焼成体から圧力を除去する工程、および
前記未焼成体を焼成して、多孔質ハニカムセラミック物品を製造する工程、
を含み、
前記正のゲージ圧が１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から１０００ｐｓｉｇ（約６．９ＭＰａ（ｇ））である方法。
【請求項２】
前記ガスが、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群より選択される少なくとも１種類の成分を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ガスが少なくとも９０体積％の窒素を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
多孔質ハニカムセラミック物品を製造する方法において、
多孔質セラミック物品を形成するための前駆体バッチを提供する工程、
前記前駆体バッチに、正のゲージ圧に加圧されたガスを注入する工程、
前記ゲージ圧を維持しながら、押出により前記前駆体バッチをハニカム未焼成体に成形する工程、
前記ハニカム未焼成体から圧力を除去する工程、および
前記未焼成体を焼成して、多孔質ハニカムセラミック物品を製造する工程、
を含み、
前記ガス中のＣＯ2含有量が２５０ｐｐｍ未満である方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、全てが引用される、２０１０年１１月２９日に出願された米国特許出願第１２／９５５３１２号の米国法典第３５編第１２０条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、多孔質セラミック物品に関し、より詳しくは、不活性ガスを使用した多孔質セラミック物品の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
多孔質セラミック物品の製造において、デンプンなどの有機材料、およびグラファイトなどの無機材料を含む、細孔形成成分の使用により、気孔率および細孔径分布が一般にもたらされる。これの細孔形成剤は焼成中に焼き払われて、空孔または細孔が形成される。しかしながら、デンプン、グラファイトまたはその両方の混合物を使用すると、セラミック体の乾燥中と焼成中の両方で、特に亀裂の生成に関連する、重大な複雑さが生じ得る。例えば、未焼成体の乾燥中のマイクロ波の貫通深さが、グラファイトなどの細孔形成剤の存在により、制限され得る、または乾燥中または焼成中に、きつい温度勾配が未焼成体に生じ得る。その上、細孔形成剤を焼き払うために、焼成サイクルを調整するか、または長くする必要があるかもしれず、これは、特に、高い気孔率が必要とされ、その結果、そのような細孔形成剤が高レベルで導入される微粒子フィルタの場合、より高いコスト、いっそうの複雑さ、および／または減少した生産速度をもたらすことがある。例示の微粒子フィルタは、ディーゼルエンジン（ＤＰＦ（ディーゼル微粒子フィルタ）と称される）およびガソリンエンジン（ＧＰＦ（ガソリン微粒子フィルタ）と称される）に使用される。
【０００４】
過剰な量のデンプンまたはグラファイトの細孔形成剤を使用せずに高レベルの気孔率を作り出す試みは、例えば、２００℃未満の温度で揮発できる揮発性炭化水素の使用、または非常に高圧（例えば、少なくとも１６５０ｐｓｉ（約１１．４ＭＰａ））下で液体状態である二酸化炭素の使用に焦点を当ててきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの手法には、コスト、環境への影響、押出安定性の問題、および不均一な気孔率を含む、様々な欠点があり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの実施の形態は、多孔質セラミック物品を製造する方法に関する。この方法は、多孔質セラミック物品を形成するための前駆体バッチを提供する工程を含む。この方法は、前駆体バッチに、正のゲージ圧に加圧されたガスを注入する工程も含む。その上、この方法は、そのゲージ圧を維持しながら、前駆体バッチを未焼成体に成形する工程を含む。この方法は、未焼成体から圧力を除去する工程をさらに含む。その上、この方法は、未焼成体を焼成して、多孔質セラミック物品を製造する工程を含む。
【０００７】
上述した実施の形態は、正のゲージ圧が約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約１０００ｐｓｉｇ（約６．９ＭＰａ（ｇ））である方法を含む。
【０００８】
上述した実施の形態は、ガスのＣＯ2含有量が約２５０ｐｐｍ未満である方法も含む。
【０００９】
本開示の別の実施の形態は、上述した方法により製造された多孔質セラミック物品に関する。
【００１０】
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白であるか、または記載された説明および特許請求の範囲、並びに添付図面に示された実施の形態を実施することによって認識されるであろう。
【００１１】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、単に例示であり、請求項の性質および特徴を理解するために概要または骨子を提供することが意図されているのが理解されよう。
【００１２】
添付図面は、本発明をさらに理解するために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示し、説明と共に、様々な実施の形態の原理および動作を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】窒素注入、二酸化炭素注入、およびガス注入なしの例示の実行を比較する、チタン酸アルミニウム（ＡＴ）から形成された焼成ハニカム体に関するＭＯＲと気孔率をプロットしたグラフ
【図２】ＡＴハニカム体の３つの例示の押出に関する細孔径分布をプロットしたグラフ
【図３】ＡＴハニカム体の３つの追加の例示の押出に関する細孔径分布をプロットしたグラフ
【図４Ａ】焼成ＡＴハニカム体に関する研磨した断面のＳＥＭ顕微鏡写真
【図４Ｂ】焼成ＡＴハニカム体に関する研磨した断面のＳＥＭ顕微鏡写真
【図４Ｃ】焼成ＡＴハニカム体に関する研磨した断面のＳＥＭ顕微鏡写真
【図５】窒素注入およびガス注入なしを比較した、コージエライトの２つの例示の押出に関する細孔径分布をプロットしたグラフ
【図６Ａ】焼成コージエライトハニカム体に関する研磨した断面のＳＥＭ顕微鏡写真
【図６Ｂ】焼成コージエライトハニカム体に関する研磨した断面のＳＥＭ顕微鏡写真
【発明を実施するための形態】
【００１４】
不活性ガスを使用して多孔質セラミック物品を製造する新規のプロセスがここに開示されている。不活性ガスの使用により、ハニカム構造を有するセラミック物品などのセラミック物品の気孔率を増加させることができる。
【００１５】
値Ｄ10およびＤ50は、水銀ポロシメトリーにより測定された、容積に基づく累積細孔径分布の１０％および５０％での細孔径として定義され、Ｄ10＜Ｄ50である。それゆえ、Ｄ50は中央細孔径であり、Ｄ10は、容積に基づいて、細孔の１０％がそれより微細である細孔径である。
【００１６】
「ｄ因子」（Ｄf）という用語は、細孔径分布の細孔径がより小さい部分の狭さを特徴付け、以下の方程式：Ｄf＝（Ｄ50−Ｄ10）／Ｄ50により与えられる。
【００１７】
不活性ガスは、例えば、押出機の混合／剪断区域および／または押出機の搬送区域において、押出中にセラミックバッチ中に導入することができる。押出機の背圧により、不活性ガスを圧縮することができる。未焼成体を形成した後、圧力を除き、不活性ガスの少なくともある程度を逃し、また未焼成体中に細孔を形成することができる。そのように細孔の形成により、焼成中に増加した熱負荷を必要とせずに（例えば、焼成炉において）、最終的な焼成セラミック物品の気孔率を増加させることができる。
【００１８】
ここに開示された方法を使用して製造できる多孔質セラミック物品のタイプは、どのような特定の材料または無機成分にも制限されない。例示の実施の形態において、多孔質セラミック物品は、チタン酸アルミニウム（ＡＴ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、コージエライト、ムライト、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸窒化ケイ素アルミニウム（ＳｉＡｌＯＮ）、およびゼオライトからなる群より選択される少なくとも１種類の材料を含む。
【００１９】
一組の例示の実施の形態において、多孔質セラミック物品はチタン酸アルミニウム（ＡＴ）を含む。
【００２０】
一組の例示の実施の形態において、多孔質セラミック物品はコージエライトを含む。
【００２１】
例示の実施の形態において、不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群より選択される少なくとも１種類の成分を含む。
【００２２】
一組の例示の実施の形態において、不活性ガスは、少なくとも９０体積％の窒素、さらには少なくとも９５体積％の窒素、またさらに少なくとも９９体積％の窒素のように、窒素を含む。不活性ガスは実質的に純粋な窒素からなっても差し支えない。
【００２３】
一組の例示の実施の形態において、不活性ガスは、少なくとも９０体積％のヘリウム、さらには少なくとも９５体積％のヘリウム、またさらに少なくとも９９体積％のヘリウムのように、ヘリウムを含む。不活性ガスは実質的に純粋なヘリウムからなっても差し支えない。
【００２４】
一組の例示の実施の形態において、不活性ガスは、少なくとも９０体積％のアルゴン、さらには少なくとも９５体積％のアルゴン、またさらに少なくとも９９体積％のアルゴンのように、アルゴンを含む。不活性ガスは実質的に純粋なアルゴンからなっても差し支えない。
【００２５】
一組の例示の実施の形態において、不活性ガスは、窒素、ヘリウム、およびアルゴンの内の少なくとも２つの混合物を含む。例えば、不活性ガスは、窒素、ヘリウム、およびアルゴンの内の少なくとも２つの混合物を含み、この混合物中の各成分は、その混合物の少なくとも１０体積％を構成する。例えば、不活性ガスは、少なくとも１０体積％の窒素および少なくとも１０体積％のヘリウムを含む窒素とヘリウムを含む混合物、少なくとも１０体積％の窒素および少なくとも１０体積％のアルゴンを含む窒素とアルゴンを含む混合物、少なくとも１０体積％のヘリウムおよび少なくとも１０体積％のアルゴンを含むヘリウムとアルゴンを含む混合物、および少なくとも１０体積％の窒素、少なくとも１０体積％のヘリウム、および少なくとも１０体積％のアルゴンを含む窒素とヘリウムとアルゴンを含む混合物を含んで差し支えない。
【００２６】
一組の例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、窒素と空気の混合物を含む。空気は、水蒸気に加え、地球の大気中に自然に生じる比率で存在する、窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、ネオン、およびヘリウムを含むガスの混合物として理解できる。
【００２７】
例えば、そのガスは、約２５：７５の体積比の空気対窒素から約７５：２５体積比の空気対窒素、約４０：６０の体積比の空気対窒素から約６０：４０体積比の空気対窒素、約５０：５０の体積比の空気対窒素を含む、少なくとも２５体積％の空気および少なくとも２５体積％の窒素を含み得る。
【００２８】
一組の例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、ヘリウムと空気の混合物を含む。例えば、そのガスは、約２５：７５の体積比の空気対ヘリウムから約７５：２５体積比の空気対ヘリウム、約４０：６０の体積比の空気対ヘリウムから約６０：４０体積比の空気対ヘリウム、約５０：５０の体積比の空気対ヘリウムを含む、少なくとも２５体積％の空気および少なくとも２５体積％のヘリウムを含み得る。
【００２９】
一組の例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、アルゴンと空気の混合物を含む。例えば、そのガスは、約２５：７５の体積比の空気対アルゴンから約７５：２５体積比の空気対アルゴン、約４０：６０の体積比の空気対アルゴンから約６０：４０体積比の空気対アルゴン、約５０：５０の体積比の空気対アルゴンを含む、少なくとも２５体積％の空気および少なくとも２５体積％のアルゴンを含み得る。
【００３０】
一組の例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは空気を含む。この空気は、相当量の他のガスと混合されていても、いなくてもよい。いくつかの例示の実施の形態において、前記空気は、空気中に自然に生じるＣＯ2と比べて減少したＣＯ2レベルを有する。ＣＯ2レベルの減少は、例えば、ＣＯ2洗浄(scrubbing)のための標準的な公知の方法を使用して、洗浄によって、行うことができる。例示の実施の形態は、空気中に自然に生じるＣＯ2の少なくとも５０％が除去されたガス、空気中に自然に生じるＣＯ2の少なくとも７５％が除去されたガス、さらに、空気中に自然に生じるＣＯ2の少なくとも９０％が除去されたガス、またさらに、空気中に自然に生じるＣＯ2の少なくとも９５％が除去されたガス、そしてさらに、空気中に自然に生じるＣＯ2の少なくとも９９％が除去されたガスを含む。
【００３１】
いくつかの例示の実施の形態において、前記空気は、空気中に自然に生じるＯ2と比べて減少したＯ2レベルを有する。Ｏ2レベルの減少は、例えば、Ｏ2洗浄のための標準的な公知の方法を使用して、洗浄によって、行うことができる。例示の実施の形態は、空気中に自然に生じるＯ2の少なくとも５０％が除去されたガス、空気中に自然に生じるＯ2の少なくとも７５％が除去されたガス、さらに、空気中に自然に生じるＯ2の少なくとも９０％が除去されたガス、またさらに、空気中に自然に生じるＯ2の少なくとも９５％が除去されたガス、そしてさらに、空気中に自然に生じるＯ2の少なくとも９９％が除去されたガスを含む。
【００３２】
いくつかの例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、約１ｐｐｍから約２００ｐｐｍ、約１ｐｐｍから約１００ｐｐｍ、約１ｐｐｍから約５０ｐｐｍ、および約１ｐｐｍから約２５ｐｐｍを含む、約１５０ｐｐｍ未満、さらに約１００ｐｐｍ未満、さらにまた約５０ｐｐｍ未満、そしてさらにまた約２５ｐｐｍ未満などの約２５０ｐｐｍ未満のＣＯ2含有量を有する。セラミックバッチ中に導入されるガスは、ＣＯ2を実質的に含まなくてよい。
【００３３】
いくつかの例示の実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、約０．１体積％から約１０体積％、約０．１体積％から約５体積％、約０．１体積％から約２体積％、約０．１体積％から約１体積％を含む、約５体積％未満、さらに約２体積％未満、さらにまた約１体積％未満などの約１０体積％未満のＯ2含有量を有する。セラミックバッチ中に導入されるガスは、Ｏ2を実質的に含まなくてよい。
【００３４】
ここに開示された実施の形態において、セラミックバッチ中に導入されるガスは、正のゲージ圧で導入される。いくつかの例示の実施の形態において、ゲージ圧は、約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａ（ｇ））、さらに約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約２５０ｐｓｉｇ（約１．７ＭＰａ（ｇ））、さらにまた約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約１００ｐｓｉｇ（約６９０ｋＰａ（ｇ））、さらにまた約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約５０ｐｓｉｇ（約３４５ｋＰａ（ｇ））、約３０ｐｓｉｇ（約２０７ｋＰａ（ｇ））を含む、約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））から約１０００ｐｓｉｇ（約６．９ＭＰａ（ｇ））などの少なくとも約１０ｐｓｉｇ（約６９ｋＰａ（ｇ））である。
【００３５】
一組の例示の実施の形態において、ここに開示された方法は、前駆体バッチにガスを注入する前に、前駆体バッチを包含する環境を減圧する工程をさらに含む。この減圧工程は、例えば、真空ポンプを使用して行うことができる。例えば、減圧工程は、少なくとも９５％、さらに少なくとも９９％などの、少なくとも９０％、圧力を減少させる工程を含み得る。
【実施例】
【００３６】
本開示および付随の特許請求の範囲は、以下の実施例によりさらに明白になるであろう。
【００３７】
実施例１
二酸化炭素注入によるチタン酸アルミニウム（ＡＴ）組成物およびガス注入のないＡＴ組成物と比べた、窒素注入によるＡＴ組成物
表１に列挙された量または範囲内で存在する原材料成分を有するチタン酸アルミニウム（ＡＴ）セラミックバッチ組成物を調製した。
【表１】
0005860896.tif 000002
【００３８】
表１に示されたセラミックバッチ組成物を使用して、６つの実験を行った。これらの実験の各々において、３２ｍｍの二軸スクリュー装置（ＴＳＭ）を使用して、セラミックバッチを可塑化して、可塑性バッチを形成した。次いで、これを、押出ダイを使用して、２インチ（約５ｃｍ）のハニカムに押し出した。押出機は、ガス注入の前に、空気を真空ポンプで排気できるように構成されており、真空ポンプとＮ2またはＣＯ2注入区域との間にはシールが設けられていた。このシールの目的は、注入したガス（例えば、Ｎ2またはＣＯ2）が押出機を通って後方に移動し、空気と共に排気されるのを防ぐことであった。このガス注入地点は、シールの下流であり、押出機の出口のずっと前であった。ガス（Ｎ2またはＣＯ2）注入の圧力は、約３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）に調節した。
【００３９】
６つの実験は以下であった：（１）実験１−対照：押出機にガスを注入せず、真空下でセラミックバッチを可塑化させ、注入ガスを含まない押出ハニカムを製造した；（２）実験２−Ｎ2：押出機にＮ2を３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）で注入し、真空下で注入地点より上流でセラミックバッチを可塑化させ、加圧Ｎ2を含む押出ハニカムを製造した；（３）実験３−ＣＯ2：ＣＯ2を３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）で注入し、真空下で注入地点より上流でセラミックバッチを可塑化させ、加圧ＣＯ2を含む押出ハニカムを製造した；（４）実験４−対照：実験１の繰返し；（５）実験５−Ｎ2：実験２の繰返し；および（６）実験６−ＣＯ2：実験３の繰返し。
【００４０】
全ての押出ハニカムを電子レンジ内で乾燥させ、標準的なＡＴサイクルを使用して炉内で焼成した。焼成したＡＴハニカムの気孔率の結果が表２に示されている。
【表２】
0005860896.tif 000003
【００４１】
Ｎ2を注入した実験２および実験５は、対照条件のもの（実験１および実験４）およびＣＯ2条件のもの（実験３および実験６）よりも著しく高い気孔率を示したのが分かる。Ｎ2条件（実験２および実験５）は高い平均細孔径（Ｄ50）を示したが、Ｄ因子（Ｄ50−Ｄ10／Ｄ50）は全ての条件で比較的類似していた。
【００４２】
Ｎ2実験のより高い気孔率が未焼成状態（焼成前）または焼成状態に起因するか否かを決定するために、実験１〜３の電子レンジで乾燥させたハニカムを未焼成気孔率について試験した。表３に、実験１〜３に関する未焼成気孔率の結果が示されている。
【表３】
0005860896.tif 000004
【００４３】
Ｎ2注入の実験２は、実験１および３のものより著しく高い気孔率を示したのが分かる。この結果は、表２のＮ2条件（実験２および実験５）の高い気孔率がＮ2ガスによる未焼成状態における増加した気孔率の結果であろうと示唆した。
【００４４】
６つの実験からの焼成ＡＴハニカムの破壊係数（ＭＯＲ）を、軸検体への４点曲げ方法によって測定した。その破壊係数が表４に示されている。
【表４】
0005860896.tif 000005
【００４５】
予測されるように、Ｎ2条件（実験２および実験５）が、高い気孔率のために著しく低いＭＯＲ強度を示した。
【００４６】
図１は、各条件に関する２つの実験の平均が比較されている、焼成ＡＴハニカムにＭＯＲと気孔率をプロットしている（平均対照＝実験１および４の平均；平均Ｎ2＝実験２および５の平均；平均ＣＯ2＝実験３および６の平均）。Ｎ2注入により気孔率が増加する一方で、ＭＯＲが低下したのが図１から分かる。しかしながら、ＣＯ2注入では、気孔率またはＭＯＲのいずれにも著しい影響はなかった。
【００４７】
図２は、実験１〜３の細孔径分布をプロットしている。Ｎ2による実験２は、対照条件（実験１）と類似の狭い分布を維持しながら、著しく高い気孔率を示したのが分かる。ＣＯ2による実験３は、対照条件（実験１）と比べて、気孔率または分布のいずれにも著しい影響を示さなかった。
【００４８】
図３は、実験４〜６の細孔径分布をプロットしている。明らかに、実験４〜６に関する傾向は、図２に示された実験１〜３と同じであった。
【００４９】
図４Ａ〜４Ｃは、焼成ＡＴハニカムに関する研磨表面のＳＥＭ顕微鏡写真を示している。Ｎ2条件（実験２）は、対照条件（実験１）およびＣＯ2条件（実験３）の両方と類似の均一な細孔分布を示したが、気孔率は高かった。
【００５０】
表５は、加熱サイクルと冷却サイクルの両方に関する焼成ＡＴハニカムの２５℃と８００℃の間の熱膨張係数（ＣＴＥ）を示している。Ｎ2条件（実験２および実験５）は、対照条件（実験１および実験４）およびＣＯ2条件（実験３および実験６）のものより著しく高いＣＴＥを示したようである。
【表５】
0005860896.tif 000006
【００５１】
実施例２
ガス注入なしのコージエライト組成物と比べた窒素注入によるコージエライト組成物
表６に示された範囲内で存在する原材料成分を有するコージエライトセラミックバッチ組成物を調製した。
【表６】
0005860896.tif 000007
【００５２】
２つの実験ＡおよびＢを、チタン酸アルミニウム（ＡＴ）組成物に関して上述したのと同じ様式で行った。実験Ａ（対照）において、押出機にガスを注入しなかったのに対し、実験Ｂにおいて、押出機にＮ2ガスを４０ｐｓｉ（約２７６ｋＰａ）で注入した。両方の実験からの押出ハニカムを電子レンジで乾燥させ、標準的なコージエライトサイクルを使用して炉内で焼成した。焼成コージエライトハニカムの気孔率の結果が表７に示されている。
【表７】
0005860896.tif 000008
【００５３】
Ｎ2注入による実験Ｂは、ガス注入を行わない実験Ａの対照のものよりも著しく高い気孔率を示したのが分かる。
【００５４】
２つの実験からの焼成コージエライトハニカムの破壊係数（ＭＯＲ）を、軸検体への４点曲げ方法によって測定した。その破壊係数が表８に示されている。
【表８】
0005860896.tif 000009
【００５５】
予測されるように、Ｎ2条件（実験Ｂ）が、高い気孔率のために著しく低いＭＯＲ強度を示した。
【００５６】
図５は、実験Ａ〜Ｂからの焼成コージエライトの細孔径分布をプロットしている。Ｎ2による実験Ｂは、対照条件（実験Ａ）と類似の狭い分布を維持しながら、著しく高い気孔率を示したのが分かる。
【００５７】
図６Ａ〜６Ｂは、焼成コージエライトハニカムに関する研磨表面のＳＥＭ顕微鏡写真を示している。Ｎ2条件（実験Ｂ）は、対照条件（実験Ａ）と類似の均一な細孔分布を示したが、気孔率は高かった。
【００５８】
表９は、加熱サイクルと冷却サイクルの両方に関する焼成コージエライトハニカムの２５℃と８００℃の間の熱膨張係数（ＣＴＥ）を示している。Ｎ2条件（実験Ｂ）は、対照条件（実験Ａ）のものと類似のＣＴＥを示したようである。
【表９】
0005860896.tif 000010
【００５９】
ここに開示された方法は、少なくとも５７％の気孔率および少なくとも２０５ｐｓｉ（約１．４１ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度、さらに少なくとも５９％の気孔率および少なくとも２１０ｐｓｉ（約１．４５ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度などの、少なくとも５５％の気孔率および少なくとも２００ｐｓｉ（約１．３８ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度を有する多孔質セラミック物品を提供できる。
【００６０】
その上、ここに開示された方法は、少なくとも６７％の気孔率および少なくとも１６５ｐｓｉ（約１．１４ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度、さらに少なくとも６９％の気孔率および少なくとも１６７ｐｓｉ（約１．１５ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度などの、少なくとも６５％の気孔率および少なくとも１６０ｐｓｉ（約１．１０ＭＰａ）の軸方向破壊係数強度を有する多孔質セラミック物品を提供できる。
【００６１】
実施例に開示されたように、ここに開示された方法は、グラファイトまたはデンプンを含有する細孔形成剤などの、室温で固相で存在する少なくとも１種類の細孔形成剤（「固相細孔形成剤」）が前駆体バッチ材料に加えられるものを含む。
【００６２】
固相細孔形成剤の特定の量（もしあれば）に制限するものではないが、例示の実施の形態は、固相細孔形成剤の総量が、上乗せ添加基準で約１０％から約３５％、さらには上乗せ添加基準で約１５％から約２５％を含む、上乗せ添加基準で約５％から約４５％に及ぶ量で、前駆体バッチ材料中に存在するものを含む。
【００６３】
一組の例示の実施の形態において、前駆体バッチ材料中に存在する固相細孔形成剤の総量が、上乗せ添加基準で約５％から約２０％を含む、上乗せ添加基準で約２０％未満、さらには上乗せ添加基準で約１５％未満などの、上乗せ添加基準で約２５％未満である、少なくとも５０％の気孔率を有する多孔質セラミック物品を提供できる。
【００６４】
一組の例示の実施の形態において、前駆体バッチ材料中に存在する固相細孔形成剤の総量が、上乗せ添加基準で約５％から約２０％を含む、上乗せ添加基準で約２０％未満、さらには上乗せ添加基準で約１５％未満などの、上乗せ添加基準で約２５％未満である、少なくとも５５％の気孔率を有する多孔質セラミック物品を提供できる。
【００６５】
他に明白に述べられていない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要求するものとみなされることは決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に挙げていない場合、またはそうでなければ、工程を特定の順序に制限すべきであることが特許請求の範囲または説明に具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も推論されることは決して意図されていない。
【００６６】
付随の特許請求の範囲に述べられた本発明の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更が行えることが当業者には明白であろう。本開示の精神および内容を含む開示された実施の形態の改変、組合せ、回の組合せおよび変種が当業者に想起されるであろうから、本開示は、付随の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内の全てを含むと考えるべきである。
【図１】
0005860896.tif 000011
【図２】
0005860896.tif 000012
【図３】
0005860896.tif 000013
【図４Ａ】
0005860896.tif 000014
【図４Ｂ】
0005860896.tif 000015
【図４Ｃ】
0005860896.tif 000016
【図５】
0005860896.tif 000017
【図６Ａ】
0005860896.tif 000018
【図６Ｂ】
0005860896.tif 000019