(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体の製造方法であって、モル比で45：55〜55：45の範囲の平均粒径0.05〜3μmのチタニア粉末と平均粒径0.1〜5μmのアルミナ粉末、及び前記チタニア粉末と前記アルミナ粉末の合計量100質量部に対して、純度99.5％以上、平均粒径2〜30μm、アスペクト比1〜5の非晶質シリカ粉末2〜6質量部を混合してなる可塑性坏土を、ハニカム形状に押出成形後、乾燥し、1400〜1600℃で焼成することを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックハニカム構造体の製造方法において、非晶質シリカ粉末は、高純度珪石を高温で溶融した溶融シリカであることを特徴とするセラミックハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微粒子を除去するためのセラミックハニカムフィルタに使用するのに適したセラミックハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地域環境保全のため、ディーゼルエンジンの排気ガス中の炭素を主成分とする微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタが使用されている。セラミックハニカムフィルタは、多数の流路を形成する隔壁を有するセラミックハニカム構造体の流入側及び流出側の端面を交互に目封止した構造を有するので、捕集された微粒子が多くなると、隔壁の目詰まりにより圧力損失が高くなる。そのため、微粒子を燃焼除去してセラミックハニカムフィルタを再生する必要がある。このため、セラミックハニカムフィルタは微粒子を捕集するだけでなく、微粒子の燃焼の繰り返しに耐えることが要求される。従って、セラミックハニカムフィルタには高い耐熱性及び耐熱衝撃性が必要であり、従来からコーディエライト（5SiO2・2Al2O3・2MgO）が用いられている。しかしながら、微粒子が燃焼する際に、燃焼熱によりセラミックハニカムフィルタの温度がコーディエライトの融点である1450℃を超えることあった。フィルタ温度がコーディエライトの融点を超えると、隔壁の一部が溶損し、微粒子の捕集率が低下する。そこで、融点が1860℃程度であるチタン酸アルミニウム（Al2TiO5）によりセラミックハニカム構造体を形成することも検討されている。【０００３】
チタン酸アルミニウムは、融点が高く熱膨張係数が低いという利点を有する反面、熱膨張係数の結晶異方性が大きいので、結晶粒子間にマイクロクラックが生じ易く、その結果機械的強度が低下するという問題がある。またチタン酸アルミニウム結晶は750〜1200℃の温度でTiO2（ルチル）とAl2O3（コランダム）に分解し易いので、熱安定性が低い。【０００４】
特公昭62-40061号は、85質量％以上のチタン酸アルミニウムと4〜10質量％のSiO2からなり、熱膨張率が1000℃で0.15％以下、開口率を0に換算したときの圧縮強度が350 kg/cm2以上、気孔率が35％以上であり、高耐熱性、高気化率、高圧縮強度及び低熱膨張率に優れたセラミックハニカムを開示している。特公昭62-40061号は、セラミックハニカムの製造方法として、SiO2を含有する粘土（カオリンなどの結晶質の粘土鉱物からなる）の存在下で合成したチタン酸アルミニウムを使用するのが好ましいと記載している。しかし粘土の存在下で合成したチタン酸アルミニウムからなるセラミックハニカムは、750〜1200℃の温度で十分な熱安定性を有さない。【０００５】
特開平7-25662号は、0.3〜5.6質量％のSiO2、0.7〜14.4質量％のAl2O3、及び残部チタン酸アルミニウムからなるセラミック粉末を焼成することにより、チタン酸アルミニウム本来の高融点及び低熱膨張を損なうことなく、機械的強度や高温での熱安定性が向上したチタン酸アルミニウム-ムライト複合セラミックが得られると記載している。チタン酸アルミニウムに配合するSiO2は、石英、トリジマイト、クリストバライト等の結晶質のものでも非晶質のものでも良く、またAl2O3はα-Al2O3、γ-Al2O3等の結晶質のものでも非晶質のものでも良いと記載されている。しかし、チタン酸アルミニウム粉末にSiO2粉末及びAl2O3粉末を含有させて作製したムライト含有チタン酸アルミニウム焼結体には、熱安定性が十分でないという問題の他に、ムライトの熱膨張係数が大きいために大きな熱膨張係数を有するという問題もある。【０００６】
結晶質のSiO2存在下で合成したチタン酸アルミニウム（特公昭62-40061号）、及びチタン酸アルミニウム粉末に非晶質又は結晶質のSiO2粉末及びAl2O3粉末を含有させて作製したムライト含有チタン酸アルミニウム（特開平7-25662号）は、SiO2を有さないチタン酸アルミニウムに比べて熱安定性がある程度向上しているが、まだ十分ではなく、750〜1200℃の温度でチタン酸アルミニウムがTiO2（ルチル）とAl2O3（コランダム）へ熱分解するという問題は解消されていない。このためチタン酸アルミニウムを主成分とするセラミックハニカム構造体は実用化されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、750〜1200℃での熱安定性に優れたチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、ほぼ等モル量のチタニア粉末とアルミナ粉末に非晶質シリカ粉末を添加してなる原料粉末を使用することにより、特公昭62-40061号の低い熱安定性の問題や、特開平7-25662号の低い熱安定性及び大きな熱膨張係数の問題がないチタン酸アルミニウムのセラミックハニカム構造体が得られることを見いだし、本発明に想到した。【０００９】
すなわち、本発明のチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体の製造方法は、モル比で45：55〜55：45の範囲の平均粒径0.05〜3μmのチタニア粉末と平均粒径0.1〜5μmのアルミナ粉末、及び前記チタニア粉末と前記アルミナ粉末の合計量100質量部に対して、純度99.5％以上、平均粒径2〜30μm、アスペクト比1〜5の非晶質シリカ粉末2〜6質量部を混合してなる可塑性坏土を、ハニカム形状に押出成形後、乾燥し、1400〜1600℃で焼成することを特徴とする    
【００１０】
非晶質シリカ粉末は、高純度珪石を高温で溶融した溶融シリカであるのが好ましい。
【００１１】
本発明のセラミックハニカムフィルタは、チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体の隔壁で仕切られた多数の流路を目封止することにより前記隔壁に排気ガスを通過させる構造であって、前記セラミックハニカム構造体は、モル比で45：55〜55：45の範囲の平均粒径0.05〜3μmのチタニア粉末と平均粒径0.1〜5μmのアルミナ粉末、及び前記チタニア粉末と前記アルミナ粉末の合計量100質量部に対して、純度99.5％以上、平均粒径2〜30μm、アスペクト比1〜5の非晶質シリカ粉末2〜6質量部を混合してなる可塑性坏土を、ハニカム形状に押出成形後、乾燥し、1400〜1600℃で焼成して製造したものであることを特徴とする。
【００１２】
上記製造方法により、チタン酸アルミニウムを主結晶とし、低い熱膨張係数を有し、750〜1200℃での熱安定性が向上したセラミックハニカム構造体が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の製造方法により得られたチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体は、750〜1200℃での熱安定性に優れているとともに、熱膨張係数が低い。そのため、このセラミックハニカム構造体を用いたセラミックハニカムフィルタは、目詰まりした炭素微粒子を燃焼する際にかかる高温にも溶損することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセラミックハニカム構造体を用いて製造することができるセラミックハニカムフィルタの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
[1] セラミックハニカム構造体の製造方法
チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を製造する本発明の方法は、モル比で45：55〜55：45の範囲の平均粒径0.05〜3μmのチタニア粉末と平均粒径0.1〜5μmのアルミナ粉末を合計量として100質量部に対し、純度99.5％以上、平均粒径2〜30μm、アスペクト比1〜5の非晶質シリカ粉末2〜6質量部を混合してなる可塑性坏土を、ハニカム形状に押出成形後、乾燥し、1400〜1600℃で焼成することを特徴とする。
【００１６】
(1) チタン酸アルミニウムの原料粉末  
(a) チタニア粉末
チタニア粉末の平均粒径は0.05〜3μmとする。チタニア粉末の平均粒径が0.05μｍ未満であると、可塑性坏土を作製する際に添加する水分量が多くなって乾燥時に割れが発生する。また平均粒径が3μmを超えると、チタン酸アルミニウムの合成が十分でなくなる。好ましいチタニア粉末の平均粒径は0.1〜2μmである。
【００１７】
チタニア粉末は、アスペクト比が1〜3であるのが好ましく、純度98％以上が好ましい。チタニア粉末の結晶型はアナタース型又はルチル型のいずれでも良い。【００１８】
(b) アルミナ粉末
アルミナ粉末の平均粒径は0.1〜5μmとする。アルミナ粉末の平均粒径が0.1μm未満であると、可塑性坏土を作製する際に添加する水分量が多くなって乾燥時に割れが発生する。また平均粒径が5μmを超えると、チタン酸アルミニウムの合成が十分でなくなる。好ましいアルミナ粉末の平均粒径は0.5〜3μmである。
【００１９】
アルミナ粉末は、アスペクト比が1〜3であるのが好ましく、純度98％以上が好ましい。チタニア粉末に対してアルミナ粉末の粒径が大きい方が、チタン酸アルミニウムを合成する観点から好ましい。【００２０】
(c) 混合比
チタニアとアルミナからチタン酸アルミニウムを生成する反応は化学量論的であるので、両粉末は理論的には等モル量であるのが好ましい。しかしながら、両者が完全に等モル量でなくても、セラミックハニカム構造体に適するチタン酸アルミニウム結晶が得られる。従って、チタニア粉末とアルミナ粉末とはほぼ等モル量であればよく、具体的にはチタニア粉末とアルミナ粉末のモル比は45：55〜55：45とする。好ましくは48：52〜52：48である。
【００２１】
(2) 非晶質シリカ
非晶質シリカ粉末は、高純度珪石を高温で完全溶融した溶融シリカであるのが好ましい。非晶質である限り、溶融シリカ粉末は破砕型でも球状型でも良い。破砕型の非晶質シリカ粉末は、例えば高純度の天然珪石を高温で溶融して製造したインゴットを微粉砕し、粒度調整を行って製造することができる。また例えば球状型の非晶質シリカ粉末は、例えば微粉砕した高純度の天然珪石を高温火炎の中に溶射する方法（溶融と球状化を同時に行う）により製造することができる。いずれの場合も、溶融シリカの純度は99.5％以上とする。
【００２２】
非晶質シリカ粉末の平均粒径は2〜30μmとする。破砕型の非晶質シリカ粉末は比較的角張った形状を有するので、平均粒径が30μmを超えると、押出成形の際、例えば0.3 mm程度の狭い金型スリットを可塑性坏土が通過するときに非晶質シリカ粉末が金型スリットに詰まり、セラミックハニカム構造体の隔壁にクラックが発生し易くなる。また球状型の非晶質シリカ粉末も、30μm以下の平均粒径の場合に、押出成形性が良い。平均粒径の下限については、2μm未満であると、比表面積が大きくなるため可塑性坏土を作製するのに多くの水が必要となり、成形体の自己支持性が低下したり、乾燥時に隔壁に亀裂が発生したりする。好ましい非晶質シリカ粉末の平均粒径は10〜25μmである。なおいずれの粉末の場合も、その平均粒径はレーザ回折法により測定した値である（以下同じ）。
【００２３】
非晶質シリカ粉末のアスペクト比は1〜5とする。アスペクト比が7を超えると、セラミックハニカム構造体に多孔性を付与するために添加される発泡樹脂粒子（発泡した粒子）や小麦粉等の造孔材が混練中に破損し、所望の気孔率及び気孔径分布が得られなくなる。好ましいアスペクト比は1〜2である。アスペクト比は、SEM写真から任意の10個の粒子の長径と短径を測定し、長径／短径の平均値として算出する。
【００２４】
チタニア粉末とアルミナ粉末の合計量100質量部に対して、2〜6質量部の非晶質シリカ粉末を添加する。非晶質シリカ粉末が1質量部未満の場合には750〜1200℃での熱安定性に対する向上効果がなく、また非晶質シリカ粉末が10質量部超の場合にはセラミックハニカム構造体の熱膨張係数が大きくなる。
【００２５】
(3) その他の添加剤
チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を製造する際に、チタニア粉末、アルミナ粉末及び非晶質シリカ粉末に加えて、チタン酸アルミニウムの熱安定性を改善する添加剤として、Fe2O3、ZrO2、MgO、CaO等を一種又は二種以上加えても良い。【００２６】
チタニア粉末、アルミナ粉末及び非晶質シリカ粉末を含有する可塑性坏土に、メチルセルロース等のバインダー及び造孔材等を添加してもよい。造孔材としては、公知の小麦粉、グラファイト、発泡樹脂粒子が好ましい。中でも発泡樹脂粒子が好ましく、チタニア粉末、アルミナ粉末、非晶質シリカ粉末の合計100質量部に対して5〜20質量部添加すると、50％以上の気孔率が得られる。発泡樹脂粒子は8〜15質量部添加するのがより好ましい。【００２７】
(4) 焼成温度
可塑性坏土の押出成形体を乾燥後、1400〜1600℃で焼成する。焼成温度が1300℃未満であるとチタン酸アルミニウムの合成が不十分であり、また焼成温度が1700℃超であるとセラミックハニカム構造体の熱膨張係数が大きくなる。焼成温度が1400〜1600℃の範囲であれば、熱膨張係数が十分に小さい。
【００２８】
[2] セラミックハニカム構造体
本発明の方法により得られたセラミックハニカム構造体において、チタン酸アルミニウムは90質量％以上であり、残部は実質的に非晶質SiO2等の副成分であり、さらに微量（2質量％以下）の未反応のTiO2及びAl2O3を含んでいても良い。チタン酸アルミニウムにはAl、Ti及びO以外のSi等の元素が微量固溶してもよい。また、チタン酸アルミニウムがムライトを含有すると熱膨張係数が大きくなるため、ムライト含有量は、チタン酸アルミニウム100質量部当たり2質量部以下であるのが好ましく、0.5質量部以下であるのがさらに好ましい。【００２９】
得られたセラミックハニカム構造体は熱膨張係数が小さく、750〜1200℃での熱安定性に優れている。熱膨張係数は、35℃から800℃までの平均で、2×10-6／℃以下であるのが好ましい。非晶質シリカの存在下でチタニア粉末とアルミナ粉末を焼成することによりチタン酸アルミニウムを合成するので、Siがチタン酸アルミニウムのAlの一部を置換固溶しており、このためチタン酸アルミニウムの熱膨張係数が小さい利点を損なわずに、熱安定性が向上すると考えられる。【００３０】
[3] セラミックハニカムフィルタ
図1に示すように、チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体の隔壁で仕切られた多数の流路を目封止することにより得られたセラミックハニカムフィルタ10は、複数の流路2a，2bを形成する多孔質隔壁3と、外周部1とからなる多孔質セラミックハニカム構造体11と、各流路2a，2bの端部を交互に市松模様に封止する目封止部4，5とからなる。微粒子を含有する排気ガスは流入側開口端7から流路2aに流入し、隔壁3を通過した後、隣接した流路2bを経て、流出側端面8から排出される。この際、排気ガス中に含まれる微粒子は、隔壁3に形成された細孔（図示せず）に捕集される。【００３１】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００３２】
参考例1
表1に示すように、ルチル型チタニア粉末（平均粒径：0.2μm、純度：99.6％）とアルミナ粉末（平均粒径：0.08μm、純度：99.8％）との合計（モル比：50/50）100質量部に対して、非晶質シリカ粉末（純度：99.5％、平均粒径：1.0μm、アスペクト比：3）を1質量部加え、さらにチタニア粉末、アルミナ粉末及び非晶質シリカ粉末の合計100質量部に対して、12質量部の発泡樹脂粒子及び6質量部のメチルセルロースを混合した後、水を加えて混練し、可塑性坏土を作製した。非晶質シリカ粉末のアスペクト比は、粉末のSEM写真から任意の粉末粒子10個の長径と短径を測定し、長径／短径の平均値として算出した。可塑性坏土を、ハニカム構造体成形用口金を用いて押出成形することにより、ハニカム構造の成形体を得た。成形体を乾燥した後、大気中で1300℃で焼成することにより、外径50 mm、長さ90 mm、隔壁厚さ0.32 mm及び隔壁ピッチ1.6 mmのチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を得た。
【００３３】
押出し成形時に発生する隔壁の切れについて、セラミックハニカム構造体を観察し、下記の基準で評価した。結果を表2に示す。
◎：合格（隔壁の切れが全く発生していなかった）。
○：可（僅かな隔壁の切れが発生していたが、実用上問題なかった）。【００３４】
またセラミックハニカム構造体から試験片を切り出し、下記の通り平均熱膨張係数、気孔率及び1000℃における熱安定性の測定を行った。結果を表2に示す。【００３５】
(1) 平均熱膨張係数
全長の方向が流路方向にほぼ一致するように切り出した4.8 mm×4.8 mm×全長50 mmの試験片に対して、熱機械分析装置（TMA、株式会社リガク製ThermoPlus、圧縮荷重方式／示差膨張方式）を用いて20 gの一定荷重で、35℃から800℃まで昇温速度10℃／minで加熱して熱膨張係数を測定し、35℃〜800℃間の平均熱膨張係数を求めた。【００３６】
(2) 気孔率
12.8 mm×12.8 mm×10 mmの試験片を、マイクロメリティックス社（Micromeritics）製オートポアIIIの測定セル内に収納し、セル内を減圧した後試験片の細孔内に水銀を圧入し、全細孔容積V(cm3/g)を求めた。全細孔容積Vとチタン酸アルミニウムの真比重ρ（＝3.4 cm3/g）から、気孔率P［＝(100×V×ρ)／(1＋V×ρ)］（％）を求めた。【００３７】
(3) 1000℃における熱安定性
10 mm×10 mm×10 mmの試験片に対して、1000℃の大気雰囲気電気炉中に20〜100時間保持する熱処理を行い、熱処理前後のチタン酸アルミニウムとTiO2（ルチル）のX線回折強度を測定した。チタン酸アルミニウムの(023)面回折強度（IAT(023)）とTiO2（ルチル）の(110)面回折強度（ITiO2(110)）から、熱処理前後のチタン酸アルミニウムの割合R［＝IAT(023)／(IAT(023)＋ITiO2(110))］を求め、その変化率(X)［＝（熱処理後のR／熱処理前のR）×100（％）］から、1000℃における熱安定性を評価した。【００３８】
実施例1及び参考例2〜5
チタニア粉末及びアルミナ粉末の平均粒径及び純度、非晶質シリカ粉末の平均粒径、純度、アスペクト比及び添加量、並びに焼成温度を表1に示すように変更した以外参考例1と同様にして、チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、平均熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００３９】
実施例2〜3及び参考例6
非晶質シリカ粉末の添加量を表1に示すように変更した以外参考例5と同様にして、チタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４０】
またセラミックハニカム構造体の端面に樹脂製フィルムを貼り付け、流路が市松模様になるようレーザ加工でフィルムに貫通孔を開け、セラミックハニカム構造体の各端面をチタン酸アルミニウムからなる目封止用スラリーに浸漬し、フィルムの貫通穴を通じて目封止材スラリーを流路端部に導入し、長さ約10 mmの目封止部を形成した。目封止部を乾燥した後、1400℃で焼成することにより目封止部と隔壁を一体化させ、隔壁に排気ガスを通過させる構造のセラミックハニカムフィルタを得た。このフィルタに、ディーゼルエンジンの150〜300℃の排気ガスを5時間通したところ、何の問題もなく微粒子を捕集することができた。【００４１】
実施例4及び参考例7〜8
焼成温度を表1に示すように変更した以外は実施例2と同様にして、セラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４２】
実施例5及び参考例9
非晶質シリカ粉末のアスペクト比を表1に示すように変更した以外実施例2と同様にして、セラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４３】
比較例1及び2
非晶質シリカ粉末の平均粒径及び添加量、並びに押出し成形体の焼成温度を表1に示すように変更した以外実施例1と同様にしてチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。【００４４】
比較例3
非晶質シリカ粉末の代わりに表1に示すように結晶質シリカ粉末を使用した以外参考例1と同様にしてチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４５】
比較例4
それぞれ参考例1と同じ平均粒径及び純度を有する等モルのチタニア粉末とアルミナ粉末から合成したチタン酸アルミニウムの粉砕粉100質量部に対して、1.5質量部の非晶質シリカ粉末（純度：99.5％、平均粒径：1.0μm、アスペクト比：3）及び3.8質量部のアルミナ粉末（純度：99.5％、平均粒径：0.2μm）加え、さらにチタン酸アルミニウム粉末、非晶質シリカ粉末及びアルミナ粉末の合計100質量部に対して12質量部の発泡樹脂粒子及び6質量部のメチルセルロースを混合した後、水を加えて混練し、可塑性坏土を作製した。参考例1と同様にして可塑性坏土からチタン酸アルミニウムを主結晶とするセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４６】
比較例5及び6
焼成温度を変更した以外実施例2と同様にしてセラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。
【００４７】
比較例7
非晶質シリカ粉末の代わりにカリ長石（KAlSi3O8の化学組成を有する結晶質鉱物で、SiO2の含有率は73％、平均粒径は19μm、アスペクト比は5）を使用し、かつカリ長石の添加量をチタニア粉末とアルミナ粉末の合計100質量部に対して3質量部とした以外実施例7と同様にして、セラミックハニカム構造体を作製し、隔壁の切れ、熱膨張係数、気孔率、及び1000℃における熱安定性を評価した。結果を表2に示す。【００４８】
【表１】
0005163121.tif 000002
【００４９】
表1（続き）
0005163121.tif 000003
注：* チタニア粉末とアルミナ粉末の合計100質量部に対する質量部
【００５０】
表1（続き）
0005163121.tif 000004
【００５１】
【表２】
0005163121.tif 000005
【００５２】
表2より、実施例1〜5及び参考例1〜9のセラミックハニカム構造体は、チタン酸アルミニウムの特徴である2.0×10-6／℃以下の低い熱膨張係数を維持したまま、高気孔率を有し、かつ熱安定性が高いことが分かる。特に実施例4のセラミックハニカム構造体は、好ましい製造条件（チタニア粉末の平均粒径：0.05〜3μm、アルミナ粉末の平均粒径：0.1〜5μm、非晶質シリカ粉末の平均粒径：2〜30μm、非晶質シリカのアスペクト比：1〜5、非晶質シリカの含有量：2〜6質量部、及び焼成温度：1400〜1600℃）で作製されたため、押出し成形時に隔壁切れが発生せず、1.0×10-6／℃と低い平均熱膨張係数、及び58％と高い気孔率を有し、熱安定性に優れていた。このため、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる微粒子を除去するセラミックハニカムフィルタとして使用するのに適している。
【００５３】
これに対して、比較例1〜6のセラミックハニカム構造体はいずれも実施例1〜5及び参考例1〜9のセラミックハニカム構造体より熱膨張係数が大きく、また比較例7のセラミックハニカム構造は、熱膨張係数が比較的小さいものの熱安定性に劣っていた。特に、比較例1及び2のハニカム構造体は非晶質シリカ粉末の含有量が適切でないため、2.0×10-6／℃を超える熱膨張係数を有するとともに熱安定性が低かった。また比較例3及び7のセラミックハニカム構造体は、結晶質のシリカ又はカリ長石を用いたために、熱安定性が低かった。比較例4では、予め合成したチタン酸アルミニウム粉末に非晶質シリカ粉末及びアルミナ粉末を加えたため、熱膨張係数が大きく熱安定性が低いチタン酸アルミニウム−ムライト複合焼結体が生成した。比較例5及び6のセラミックハニカム構造体は、焼成温度が適切でないため熱膨張係数が2.0×10-6／℃を超えた。
【図１】
0005163121.tif 000006