(57)【要約】  微粒子フィルタの作製に有用な多孔質セラミック体がセラミック粒界相によって互いに結合された針状ムライト粒子からなり、前記多孔質針状ムライト体は、物体の０．００５％〜１０重量％のバルク炭素含有量を有する。多孔質物体は、ムライト前駆体（例えばアルミナおよびシリカ）と、無機炭素（黒鉛状またはアモルファス）、炭素を含有する無機化合物（例えば金属炭化物）、または分解して無機炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する有機化合物と、の混合物を形成することと、フッ素を含有する雰囲気下で加熱して針状ムライト体を形成することと、フッ素を除去することと、によって作製され得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ムライトからなる物体を作製するための方法であって、
（ａ）ムライト中に存在する元素を有する１つ以上の前駆体化合物と、（ｉ）ステップ（ｂ）の加熱時に、分解して黒鉛状非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する炭素を含有する有機化合物、（ｉｉ）黒鉛状炭素、（ｉｉｉ）非晶質炭素、（ｉｖ）炭素を含有する無機化合物、または（ｖ）これらの組み合わせである、炭素含有物質と、を混合して、混合物を形成することと、
（ｂ）フッ素含有ガスを有する雰囲気下でステップ（ｂ）の前記混合物を加熱して、ムライトからなり、かつ１重量％超の量でフッ素を有する多孔質物体を形成することと、
（ｃ）前記フッ素を除去して、ムライトからなる前記多孔質物体を形成することと、を含み、フッ素の前記量が前記物体の１重量％未満である、方法。
【請求項２】
前記有機化合物が分解し、かつ黒鉛状炭素、非晶質炭素、炭素を含有する無機化合物、またはこれらの組み合わせを形成するように、還元雰囲気、不活性、または真空である雰囲気下で、ステップ（ｂ）の前記加熱の前に前記混合物を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前駆体化合物が、粘土、アルミナ、シリカ、フルオロトパーズ、ゼオライト、三フッ化アルミニウム、またはこれらの混合物である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記炭素含有物質が、黒鉛状炭素、非晶質炭素、金属炭化物、またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記炭素含有物質が、前記金属炭化物である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記金属炭化物が、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ホウ素アルミニウム、炭化タングステン、炭化チタン、炭化バナジウム、またはこれらの組み合わせである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記金属炭化物が、炭化ケイ素である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記混合物中の前記炭素物質の量は、ムライトからなる前記多孔質物体が前記物体の０．００５％〜１０重量％のバルク炭素含有量を有するのに十分である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記金属炭化物が、最大３マイクロメートルの平均粒径を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記平均粒径が、最大１．５マイクロメートルである、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合物が、３超〜４．５のＡｌ／Ｓｉ比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ａｌ／Ｓｉ比が、３．８〜４．２である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記混合物が、前記混合物の最大０．５重量％の金属不純物濃度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ムライトが、針状の粒子からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記除去することが、フッ素の前記量が０．３重量％未満まで低減されるように、酸素含有雰囲気下で加熱することによって達成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
セラミック粒界相によって互いに結合された針状ムライト粒子からなる多孔質物体であって、前記バルク炭素含有量が前記多孔質物体の０．００５％〜１０重量％であり、フッ素の前記量が１％未満である、多孔質物体。
【請求項１７】
前記セラミック粒界相が、その中に金属炭化物を分散させている、請求項１６に記載の多孔質物体。
【請求項１８】
前記金属炭化物が、炭化ケイ素である、請求項１７に記載の多孔質物体。
【請求項１９】
前記セラミック粒界相が、その中に結晶シリカ相を有するアルミノケイ酸塩ガラスである、請求項１５に記載の多孔質物体。
【請求項２０】
請求項１６に記載の前記多孔質物体からなる微粒子フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ムライトからなる物体およびこれらの物体の形成する方法に関する。具体的には、本発明は、溶融連結針状粒子を有する物体およびそれらの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリン直接噴射エンジンなどのディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンによって放出される微粒子物質のより厳格な規則が、欧州および米国において通過されたか、または想定されている。これらの規則を満たすために、微粒子フィルタが概して必要とされてきた、また必要であろうと予想されている。
【０００３】
これらの微粒子フィルタは、複数の矛盾する厳密な規則を満たさなければならない。例えば、このフィルタは、放出されたマイクロメートルサイズのディーゼル微粒子の大部分を依然保持しつつ（放出された微粒子の概して９０パーセント超の捕捉率）、十分な気孔率（概して５５パーセント超の気孔率）を有しなければならない。フィルタはまた、再生される前に多量の煤で依然充填されつつ、過大な背圧が余りにも急速に発生しないように十分に透過性でなければならない。このフィルタは、長期間の腐食性排気環境に耐えなければならない。フィルタは、排気系に取り付けられた容器内に設置されるように初期強度を有しなければならない。フィルタは、局部温度が１６００℃の高温に到達し得る数千サイクルにわたってフィルタ（再生）内で同伴された煤を焼き切ることからの熱循環に耐える（すなわち、適切な強度を保持する）ことができなければならない。これらの厳格な基準のため、セラミックフィルタが、ディーゼル微粒子フィルタを開発するための物質として選択されることになってきた。
【０００４】
焼結コーディエライトのセラミックフィルタは、可能なディーゼル微粒子フィルタとして探究されてきた。コーディエライトは、その低コストおよび自動車排気系における三元触媒担体としての使用の理由で探究された。コーディエライトフィルタは大型トラック用途に利用されてきたが、高い背圧、灰の蓄積を浄化することを必要とする前の短い寿命および局在化した加熱点に起因する熱劣化を被ってきた。
【０００５】
より最近では、炭化ケイ素は軽負荷ディーゼルエンジンに利用されてきたが、その主たる理由は炭化ケイ素がコーディエライトよりも煤に耐えられることおよび熱的に安定していることである。しかしながら、炭化ケイ素は、例えば、高価な微小な炭化ケイ素粉末を用いて高温において焼結されなければならないことを問題点に抱えている。炭化ケイ素は焼結されるため、発達する細孔構造は、コーディエライトの場合と同様に過大な背圧が発達する前に結果的に限定された煤充填が生じる。
【０００６】
加えて、互いに成長した交絡結晶のムライトについては、ディーゼル微粒子トラップとして使用するために、米国特許第５，０９８，４５５号によって記載されている。これらのフィルタは、低い圧力低下および熱安定性の利点を有するが、より広範囲に利用されるようにさらに特性（例えば、改善された熱衝撃挙動）を改善させることができるであろう。
【０００７】
したがって、熱衝撃挙動を改善させてきたまたは上記の諸問題のうちの１つといった、先行技術の諸問題の１つ以上を解決する改良型セラミック微粒子フィルタを提供することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１の態様は、ムライトからなる物体を作製する方法であって、
（ａ）ムライト中に存在する元素を有する１つ以上の前駆体化合物と、（ｉ）ステップ（ｂ）の加熱時に、分解して黒鉛状非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する炭素を含有する有機化合物、（ｉｉ）黒鉛状炭素、（ｉｉｉ）非晶質炭素、（ｉｖ）炭素を含有する無機化合物、または（ｖ）これらの組み合わせである、炭素含有物質と、を混合して、混合物を形成することと、
（ｂ）フッ素を有する雰囲気下でステップ（ｂ）の混合物を加熱して、ムライトからなり、かつ１重量％超の量でフッ素を有する多孔質物体を形成すること、
（ｃ）ムライトからなる多孔質物体を形成するためにフッ素を除去することと、を含み、
フッ素の量が物体の１重量％未満である、方法である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、セラミック粒界相によって互いに結合された針状ムライト粒子からなる多孔質物体であり、そのバルク炭素含有量は概して物体の０．００５％〜１０重量％であり、かつフッ素の量は物体の１重量％未満である。炭素の量は、少なくとも約０．００１％、０．００１５％〜最大５％または１％であり得る。フッ素の量は典型的には０．８％、０．６％、０．５％、０．３％、０．１％未満またはフッ素無しである。
【００１０】
驚くべきことには、多孔質物体における炭素の存在は、この炭素の不在下で作製される同じ組成物と比較して、耐熱衝撃係数を改善させる。加えて、ムライトからなる物体はまた排気環境に対する改善された耐食性（すなわち、それの時間にともなう耐熱衝撃性の保持を改善させる）を呈し得る。
【００１１】
本発明の物体は、多孔質耐火セラミックに適した任意の用途に使用され得る。例として、フィルタ、耐火物、熱および電気絶縁体、金属類またはプラスチック類の複合物体のための補強体、触媒および触媒担体が挙げられる。特に、それらは内部燃焼排ガスフィルタなどの微粒子フィルタに適している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】セラミック粒界相内の結晶ケイ酸塩相を示す本発明の多孔質物体の研磨片のエネルギー分散型Ｘ線分光顕微鏡写真である。
【図２】セラミック粒界相内に分散したＳｉＣを有する本発明の多孔質物体の研磨片のエネルギー分散型Ｘ線分光顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ムライトからなる物体
ムライトからなる物体は、セラミック粒界によって互いに結合されているムライト粒子からなる。ムライト粒子は、物体の少なくとも約２５容積パーセントを含んでいることが望ましい。好ましくは、ムライト粒子は組成物の少なくとも約４０容積パーセント、より好ましくは、少なくとも約５０容積パーセント、さらにより好ましくは、少なくとも約９９容積パーセントを含む。この物体は、ムライト粒子に加えてコーディエライトなどの他のセラミック粒子およびアルミノケイ酸塩ガラスからなるセラミック粒界相を含有し得る。本発明において有用であるムライトおよびコーディエライトを含有する組成物の例には、ＰＣＴ国際特許公開第ＷＯ／２０１０／０３３７６３号およびＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１２／０３１０５３号に記載される組成物が挙げられる。アルミノケイ酸塩ガラスは、酸化物の形態でＳｉおよびＡｌ以外の金属類を含有し得、これらはアルミノケイ酸塩ガラス内でアモルファスまたは結晶析出物であり得る。このような金属類は、米国特許第７，４８５，５９４号に記載されるようにムライト（例えば粘土）を作製するために使用される、ムライトを作製する際に導入される（例えば、混合機器から磨耗）または特定の形態またはガラス組成物を達成するために導入される、前駆体物質において生じる不純物から生じ得る。このような金属類はまた、例えば、組成物を作製するために金属炭化物を用いることによって導入された金属類から生じ得る。
【００１４】
典型的には、このような他の金属類の量はムライトセラミック体の約５重量％を超えない。望ましくは、金属類は最大２％、１．５％、１％、０．５％、０．２５％、０．１％〜実行可能な限り低い量（例えば、１０重量ｐｐｍ）である。
【００１５】
セラミック粒界相は概して、粒子表面におよび交差粒子表面に位置する。
【００１６】
このムライト粒子は、概して約２超（例えば、幅の２倍の長さ）のアスペクト比を有する粒子であり、これは本明細書では「針状」と呼ばれる。望ましくは、この針状粒子は少なくとも約３の平均アスペクト比を有する物体中に存在する。好ましくは、この平均アスペクト比は少なくとも約４、より好ましくは、少なくとも約５、さらにより好ましくは、少なくとも約８、最も好ましくは、少なくとも約１０〜最大約１００または５０である。
【００１７】
ミクロ組織は研磨片に対する顕微鏡検査などの好適な技術によって決定され得る。例えば、平均ムライト粒度は物体の研磨片の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）から決定され得、この平均粒度はＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｓｔｅｒｅｏｌｏｇｙ，Ａｄｄｉｓｏｎ  Ｗｅｓｌｅｙ，Ｒｅａｄｉｎｇ，ＭＡ，（１９７０）におけるＵｎｄｅｒｗｏｏｄによって記載される遮断方法によって決定され得る。
【００１８】
理論的なＡｌ／Ｓｉムライト化学量論は３（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）であるのに、物体内のムライトのバルクＡｌ／Ｓｉ化学量論は、４．５Ａｌ／Ｓｉ〜２Ａｌ／Ｓｉなどの、任意の好適な化学量論であり得る。最も好適な化学量論は前駆体および使用される処理などの要因に依存する。バルク化学量論はムライト粒子（すなわち、各個別の粒子ではない）の物体中のＳｉに対するＡｌの比率を意味する。物体中のムライトのバルク化学量論は、少なくとも３、３．２、３．５、または３．８〜最大４．４または４．２であり得ることが好ましい。このバルク化学量論は、例えば、Ｘ線蛍光発光を含む、当該技術において既知である技術などの任意の好適な技術によって測定され得る。
【００１９】
それは理解されないが、以下にさらに詳述されるように、多孔質物体の形成時における炭素の添加は、驚くべきことには耐熱衝撃性、強度を改善させることが明らかになってきた、かつ針状ムライト体の耐食性を改善させ得る。このような炭素の添加は、改良された性質を有するセラミック粒子間の粒界相を形成する際に有益であることが確信されているが、なんら限定はしない。
【００２０】
典型的には、ムライトからなる多孔質物体は単に環境に含まれる吸着化合物および物質の処理において導入された痕跡量から若干のバルク炭素を有する。この量は典型的には多孔質物体の０．００５重量％未満である。これとは対照的に、本発明の物体は、典型的には０．００５％〜１０重量パーセントのバルク炭素を有する。多孔質物体内のバルク炭素の量は少なくとも約０．０１％、または０．０１５％〜最大１パーセントであり得る。多孔質物体のバルク炭素が、より大きな多孔質構造（例えば、セメントを使用して互いに接着されてきた本発明のより小さいモノリシック多孔質ハニカムからなるハニカム）を形成するために本発明の分離したモノリシック多孔質物体を接着するために使用され得るセメントからの炭素を排除することが理解される。
【００２１】
バルク炭素含有量は、ＬＥＣＯ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｔ．Ｊｏｓｅｐｈ，ＭＩから入手可能なＣＳ８４４シリーズ炭素／硫黄分析器などの設備を使用して燃焼赤外線検知技術などの既知技術によって決定され得る。
【００２２】
炭素は、例えばガラス内のオキシ炭化物結晶またはアモルファス種、もしくはセラミック粒界相内に分散した金属炭化物の形態であり得る。望ましくは、炭素の一部分のみがセラミック粒界相内の金属炭化物介在物（微粒子）として存在する。金属炭化物として存在する炭素のその部分は、最大５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％であり得る、そしてＸ線回折またはエネルギー分散形Ｘ線分光器などの典型的な分析技術を使用していずれも検知可能でない。
【００２３】
特定の実施形態では、多孔質物体はセラミック粒界相内に分散した金属炭化物からなる。代表的な金属炭化物としては、炭化ホウ素、炭化ケイ素、タングステン炭化物、炭化ハフニウム、炭化ジルコニウム、アルミニウム炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、および炭化バナジウムが挙げられる。炭化物は同じ金属類のオキシ炭化物、ニトロ炭化物またはオキシニトロ炭化物の形態であり得ることがまた理解される。好ましい実施形態では、金属炭化物はムライト前駆体元素（例えばＳｉまたはＡｌ）を有する炭化物である。好ましくは、金属炭化物は炭化ケイ素である。
【００２４】
本発明の多孔質物体はまた、セラミック粒界相に存在する結晶シリカ相を有し得る。特定の実施形態では、セラミック粒界相は相分離されたアルミノケイ酸塩ガラスおよび結晶シリカ相からなり得る。
【００２５】
一般的に、この物体は、少なくとも約４０パーセント〜最大約８５パーセントの気孔率を有する。好ましくは、この物体は、少なくとも約４５パーセント、より好ましくは、少なくとも約５０パーセント、さらにより好ましくは、少なくとも約５５パーセント、最も好ましくは、少なくとも約５７パーセント〜好ましくは最大約８０パーセント、より好ましくは、最大約７５パーセント、最も好ましくは、最大約７０パーセントの気孔率を有する。
【００２６】
驚くべきことには、前述の炭素を含有する物体は、本質的に同じ気孔率を有しながら当該炭素を有することに失敗するムライト体と比較して、耐熱衝撃係数（ＴＳＦ）を改良してきた。例えば、本発明のムライト体のＴＳＦは、このような炭素が不足しているかまたは同じ方法によるが、炭素含有物質の不在下で作製された同じムライト体のＴＳＦの１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％であるＴＳＦを有し得る。このＴＳＦは、当該炭素が不足しているかもしくは炭素含有物質の不在下で作製されたムライト体のそれの２倍にもなり得る。一般的に、耐熱衝撃係数は、少なくとも約２００℃、より好ましくは、少なくとも約２２５℃、最も好ましくは、少なくとも約２５０℃での係数である。この耐熱衝撃係数（ＴＳＦ）は以下の式によって示される。
【００２７】
【数１】
2016501805.tif 000002
（式中、ＣＴＥは（１／℃）で示された熱膨張係数である。例示として、ムライトの平均ＣＴＥは約５ｘ１０−６／℃である（注、ＣＴＥは温度により若干変わるが、典型的には室温から約８００℃までの平均ＣＴＥが上記の式を採用するときに使用される）。
【００２８】
小さな程度のＴＳＦの増大は、例えば、炭素含有物質として炭化ケイ素を用いて作製される場合には、ＣＴＥの減少に起因し得るが、驚くべきことには、この強度はモジュラスを増大させずに実質的に増大する。この増大した強度は、例えば、この物体が排気微粒子トラップとして用いられるときに有用である。これは排気系に接続する金属缶内に設置されても大丈夫であるとともに、使用中に遭遇する機械的力にも耐えられるためである。例えば、本発明の物体のＴＳＦは、このような炭素が不足しているかもしくは同じ方法によるが、炭素含有物質の不在下で作製された同じ多孔質物体の強度の１１０％、１２０％、１３０％、１４０％、１５０％、１６０％、１７０％、１８０％である強度を有し得る。
【００２９】
一般的に、強度は少なくとも約１５ＭＰａである。好ましくは、強度は、少なくとも約１７ＭＰａであり、より好ましくは、保持強度は少なくとも約１９ＭＰａ、さらにより好ましくは、少なくとも約２０ＭＰａであり、最も好ましくは、少なくとも約２５ＭＰａである。この保持強度は、概して、微粒子フィルタの作製に有用なハニカムなどの物体から切断されたバーの４点曲げによって決定される。強度測定はＡＳＴＭ  Ｃ１１６１によって記載されるような既知の技術を用いて行われ得る。
【００３０】
ムライトからなる物体の形成
物体を作製する際に、Ａｌ、Ｓｉおよび酸素（すなわち、ムライトに存在する元素）を含有する前駆体化合物は炭素含有物質と混合されて混合物を形成する。使用され得る前駆体化合物は、米国特許第５，１９４，１５４号、同第５，１９８，００７号、同第５，１７３，３４９号、同第４，９１１，９０２号、同第５，２５２，２７２号、同第４，９４８，７６６号、および同第４，９１０，１７２号に記載されている。
【００３１】
一般的に、この混合物は、粘土（すなわち、水和アルミニウムケイ酸塩）、ならびにアルミナ、シリカ、三フッ化アルミニウム、フルオロトパーズ、およびゼオライトなどの前駆体化合物からなる。この前駆体化合物は、粘土、シリカ、アルミナ、およびこれらの混合物を含み得る。好ましくは、混合物は、粘土およびアルミナまたはシリカおよびアルミナからなる。混合物は米国特許第７，４８５，５９４号により、第５段、第５０〜６７行に記載される特性増進性化合物として記載されるような他の化合物を含有し得る。
【００３２】
この前駆体化合物は、得られた多孔質物体が前述したＡｌ／Ｓｉバルクムライト化学量論を有するような割合で選択される。Ａｌ／Ｓｉ化学量論とは、実際にムライトを形成する前駆体内のアルミニウムおよびシリコンを指すことが本明細書において理解される。すなわち、フッ素供給源が、例えば、ＡｌＦ３である場合には、前駆体に存在するＳｉＯ２の量は化学量論の目的のために、ＳｉＦ４を形成するためにＡｌＦ３からのフッ素とＳｉＯ２との反応によって揮発させられてしまう、ＳｉＦ４の量だけ低減されなければならない。
【００３３】
この炭素含有物質は、（ｉ）ステップ（ｂ）の加熱時に、分解して黒鉛状、非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する炭素を含有する有機化合物、（ｉｉ）黒鉛状炭素、（ｉｉｉ）非晶質炭素、（ｉｖ）炭素を含有する無機化合物、または（ｖ）混合物を形成するためのこれらの組み合わせである。
【００３４】
炭素含有物質が炭素を含有する有機化合物であるとき、当該化合物が、黒鉛状炭素、非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する必要があることが理解される。炭素を生成するために用いられる量および環境は当業者に負担をかけずに決定され得る。典型的には、このような有機化合物を分解して炭素含有物質を形成することは下記のように加熱することによって行われ得る。このような加熱は、さらに後述されるフッ素ガスの下で加熱することを含む加熱サイクルの一部と同じ炉内で行われ得るかもしくは別々に行われ得る。
【００３５】
加熱の温度および時間は、有機化合物を分解しかつ炭素含有化合物を形成するのに十分でなければならないが、混合物が反応したり、あるいは別の方法によりフッ素雰囲気下で加熱するとき物体の形成に有害な影響を及ぼすほど過大であってはならない。一般的に、加熱温度は最大約８００℃であるが、好ましくは、昇順に最大約７５０℃、７００℃、６５０℃、６００℃、５５０℃、かつ５００℃である。この温度は、概して少なくとも３００℃であり、さもなければ炭素含有セラミックを分解および形成するに要する時間は所望されるより長くなり得る。典型的にはこの温度は少なくとも昇順で３５０℃、４００℃、かつ４５０℃である。温度における時間は炭素含有物質を形成するのに好適な任意の時間であり得る。典型的にはこの時間は分から日に及び得、数分から数時間の実行可能な時間が典型的である。
【００３６】
有機化合物はまた、それが上記のように炭素を形成する場合には、成形体（例えばハニカム）への混合物の成形を容易にさせ得る。このような有機化合物の例には、Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｊ．Ｒｅｅｄ，Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，１９８８に記載されるものなどの、例えば、結合剤および分散剤が挙げられる。このような有機化合物の他の例としては、米国特許第５，３８４，２９１号、第３段、第３行〜第４段、第３４行に記載されるものが挙げられる。
【００３７】
有機化合物のさらなる例は、分解する際に金属炭化物を形成することができる有機化合物である。これらの種類の有機化合物はプレセラミックポリマーと呼ばれることが多い。これらの例は、米国特許第４，２２６，８９６号、同第４，３１０，４８２号、同第４，８００，２２１号、同第４，８３２，８９５号、同第５，３１２，６４９号、同第６，３９５，８４０号および同第６，７７０，５８３号によって、かつＤｅｆｅｎｓｅ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｐｒｅｃｅｒａｍｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｐａｓｔ，Ｐｒｅｓｅｎｔ  ａｎｄ  Ｆｕｔｕｒｅ，Ｓｅｙｆｅｒｔｈ，Ｄｉｅｔｍａｒ，Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ  Ｎｕｍｂｅｒ：ＡＤＡ２５８３２７，Ｎｏｖ．２，１９９２  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅｓ，Ｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｓ，ａｎｄ  Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｚａｎｅｓ  ａｓ  Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ  ｏｆ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｍ．Ｂｉｒｏｔ  ｅｔ．ａ．，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９９５，９５，１４４３−１４７７において記載されている。このポリマーは、Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｏｉｌ  ｔｏ  Ｐｒｏｄｕｃｅ  Ｈｉｇｈ  Ｙｉｅｌｄ  Ｈｉｇｈ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｒｅａ  ＳｉＣ  Ｎａｎｏｒｏｄｓ，Ｖ．Ｇ．Ｐｏｌ  ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ  ２００６，１１０，１１２３７−１１２４０によって記載されるものなど、炭化ケイ素化合物またはシリコンオキシ炭化物化合物を作製するときのシリコーンまたはシリコーンオイルであり得る。特定の例は、Ｓｔａｒｆｉｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．，Ｍａｌｔａ，ＮＹから入手可能な市販のポリマーＳＴＡＲＦＩＲＥ  ＳＭＰ−１０である。
【００３８】
雰囲気は、典型的には、上記の有機化合物が単に酸化して、例えば、水、一酸化二窒素、一酸化炭素、二酸化炭素または金属酸化物を形成することがないように酸素が十分に欠けているものである。しかしながら、所望される場合にはオキシ炭化物が形成されるように若干の酸素が存在し得る。典型的には、雰囲気は不活性（例えば、希ガス）または自発的（すなわち、密封されかつポリマーの酸化によるＣＯの生成は炭素含有物質を形成するのに十分である）であり得る。
【００３９】
炭素含有物質は、当該技術において既知であるものなど黒鉛状炭素または非晶質炭素微粒子であり得る。典型的には微粒子のサイズおよび分布は混合物を作製するのに適したいずれでもよいが、典型的には最大約２０マイクロメートルの平均粒径を有する。望ましくは、平均サイズは重量基準で最大１５マイクロメートル、１０マイクロメートル、５マイクロメートル、３マイクロメートル、１．５マイクロメートルもしくは１マイクロメートル〜少なくとも約１０ナノメートルである。好適な黒鉛状炭素は当該技術において周知のものおよび市販のものを含む。非晶質炭素はカーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラックなどとして既知であるものを含みかつＣａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｂｏｓｔｏｎ  ＭＡなどの会社から入手可能である。
【００４０】
炭素含有物質はまた、炭素を含有する無機化合物であり得る。炭素を含有する無機化合物は、例えば、金属炭化物、金属オキシ炭化物、金属ニトロ炭化物または金属オキシニトロ炭化物であり得る。このような化合物の金属類の例は、本質的に耐火物である炭化物を生成する金属類のいずれでもあり得る。このような金属類の例は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、およびこれらの組み合わせである。特定の例は、炭化ケイ素、炭化アルミニウム、炭化ホウ素アルミニウム、炭化タングステン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、およびこれらの組み合わせを含む。このような炭化物が異なる化学量論を有し得、かつこのような異なる化学量論が本明細書で想定されていることが理解される。
【００４１】
炭素含有物質が混合物へある量添加される、これによって混合物がある量の炭素を有し上記のように物体において所望されるバルク炭素を実現する。典型的にはこれは混合物の約０．１重量パーセントパーセント〜約３０重量パーセント存在することを意味する。有機化合物が用いられるとき、黒鉛状炭素、非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成するために分解時に失われる炭素の量は上記の範囲には含まれないことが理解される。一般的に、炭素の量は混合物の少なくとも０．２、０．２、０．３、０．５、０．７５、０．９、もしくは１重量パーセント〜最大２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、または２０重量パーセントである。
【００４２】
炭素を含有する無機化合物は、望ましくは黒鉛状炭素および非晶質炭素に関して前述したものと同じ粒径を有する。
【００４３】
混合物は当該技術において既知であるような任意の好適な方法によって作製され得る。例としては、メディアミリング（例えば、ボールまたはアトリションミリング）、リボンブレンディング、垂直スクリュー混合、およびＶ−ブレンディングが挙げられる。混合物は乾式法（すなわち、液体媒質の不在下で）または湿式法にて調製され得る。混合物が湿式法で調製されるとき、液体媒質は水または有機溶媒（例えば、アルコール類、アルカン類、エステル類、エーテル類、またはこれらの組み合わせ）などのような、かかる混合物を作製するための任意の有用な溶媒であり得る。典型的には、水が使用される。
【００４４】
混合物は、次いで、典型的には当該技術において既知であるような任意の好適な方法によって多孔質形状に成形される。例としては射出成形、押出成形、静水圧プレス成形、スリップキャスティング、ロール圧縮およびテープキャスティングなどが挙げられる。これらのそれぞれがＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｊ．Ｒｅｅｄ，第２０および２１章，Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，１９８８により詳細に記載されている。
【００４５】
この成形多孔質形状は、次いで、フッ素を含有する雰囲気下でムライト組成物を形成するのに十分な温度まで加熱される。フッ素は、ＳｉＦ４、ＡｌＦ３、ＨＦＮａ２ＳｉＦ６ＮａＦ、およびＮＨ４Ｆなどの供給源からガス状雰囲気下で供給され得る。好ましくは、フッ素の供給源はＳｉＦ４からである。好ましくは、フッ素は別々に供給される。「別々に供給される」とは、フッ素含有ガスが、混合物内の化合物（例えば、ＡｌＦ３）からでなく、混合物を加熱する炉内へポンピングされる外部ガス供給源から供給される。このガスは、好ましくは、ＳｉＦ４を含有するガスである。
【００４６】
一般的に、この方法では、多孔質物体は多孔質物体内の前駆体化合物を、フッ素含有ガスの存在下でフルオロトパーズへ転換するのに十分な時間の間第１の温度まで加熱され、その後、ムライト組成物を形成するのに十分な第２の温度まで昇温され、そこでフッ素ガスが除去されるかまたは雰囲気からパージされる。この温度はまた完全なムライト形成を確保するために第１の温度と第２の温度との間で循環され得る。第１の温度は典型的には約５００℃〜約９５０℃である。好ましくは、第１の温度は少なくとも約５５０℃、より好ましくは、少なくとも約６５０℃、最も好ましくは、少なくとも約７２５℃〜好ましくは最大約８５０℃、より好ましくは、最大約８００℃、最も好ましくは、最大約７７５℃である。
【００４７】
第２の温度は、雰囲気中のＳｉＦ４の分圧などの変数に応じて好適な任意の温度であり得る。一般的に、第２の温度は少なくとも約９６０℃〜最大約１７００℃である。好ましくは、第２の温度は、少なくとも約１０５０℃、より好ましくは、少なくとも約１０７５℃、最も好ましくは、少なくとも約１１００℃〜好ましくは最大約１６００℃、より好ましくは、最大約１４００℃、最も好ましくは、最大約１２００℃である。
【００４８】
混合物に用いられる炭素含有物質に応じて、第１の温度までの加熱中に、別々に供給されたフッ素含有ガスが望ましく導入されるときである、少なくとも約５００℃に加熱されるまでは、雰囲気は典型的には不活性（例えば、窒素）または真空である。第１の温度までの加熱中には、水または他の液体溶媒が除去され得る、そして有機化合物が分解されて上述した炭素含有物質を形成し得る。他の有機化合物はまた除去され得る（例えば、低分子量界面活性剤および潤滑剤のように蒸発して分解しない）。水除去および有機化合物の分解は上述した別個の加熱工程において除去され得る。
【００４９】
フッ素を有するムライトからなる多孔質物体を冷却および形成した後、ムライト組成物はさらに熱処理されてフッ素を除去したムライトからなる最終物体を形成する。この熱処理後の物体内のフッ素の量は１重量％未満、また概して物体の０．８重量％、０．６重量％、０．３重量％、０．１重量％、０．０１重量％未満であるかあるいはフッ素が存在しない。このような熱処理の不在下では、フッ素の量は典型的には少なくとも約２重量％である。この熱処理は、本発明のさらなる多孔質物体を形成するのに十分な時間、空気、水蒸気、酸素、不活性ガス、またはこれらの混合物において実施され得る。不活性ガスの例としては窒素および希ガス（すなわちＨｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ、およびＲｎ）が挙げられる。好ましくは、熱処理雰囲気は、不活性ガス、空気、水蒸気、またはこれらの混合物である。より好ましくは、熱処理雰囲気は窒素、空気または水蒸気を含有する空気である。
【００５０】
熱処理温度における時間は、熱処理雰囲気、特定のムライト組成物および選択された温度の関数である。例えば、湿潤空気（約４０℃において水蒸気で飽和した空気）中での熱処理は概して１０００℃において数時間以上〜４８時間を必要とする。これとは対照的に、周囲空気、乾燥空気または窒素（室温において約２０パーセント〜８０パーセントの相対湿度を有する空気）は望ましくは１４００℃まで少なくとも約２時間加熱される。
【００５１】
一般的に、熱処理温度における時間は少なくとも約０．５時間でありかつ使用される温度（すなわち概して、温度が高いほど時間は短くなり得る）に依存する。好ましくは、熱処理温度における時間は少なくとも約１時間、より好ましくは、少なくとも約２時間、さらにより好ましくは、少なくとも約４時間、最も好ましくは、少なくとも約８時間〜好ましくは最大約４日、より好ましくは、最大約３日、さらにより好ましくは、最大約２．５日、最も好ましくは、最大約２日である。
【００５２】
多孔質物体は、アルミナ粒子に対する貴金属触媒などの触媒用の担体として特に有用であり得、これは自動車触媒コンバータに使用される、典型的に触媒ウオッシュコートと呼ばれている。このウオッシュコートが多孔質物体を構成する粒子の少なくとも一部分の上に薄膜塗布を作ることがやはり好ましい。一部分とは、概して１つの領域の粒子の面積の少なくとも約１０パーセントが触媒塗布によって覆われるときである。好ましくは、１つの領域の粒子の略全部が塗布される。より好ましくは、組成物の粒子の略全部が塗布される。他の触媒用途としては、例えば、触媒燃焼器が挙げられ、多孔質物体は、触媒燃焼器に有用であり得る。
【００５３】
薄膜塗布とは、触媒ウオッシュコーティングが概して塗布粒子の平均最小寸法未満の厚みを有することを意味する。一般的に、塗布の厚みは塗布粒子の平均最小寸法の厚みの最大約２分の１、好ましくは、最大約３分の１、最も好ましくは、最大約４分の１である。
【００５４】
多孔質物体はまた、移動発電用途（例えばディーゼルエンジン）ならびに静止発電用途（例えば電力プラント）のための微粒子（煤）トラップおよび酸化（すなわち排気ガス）触媒として特に有用であり得る。多孔質物体は、ディーゼル微粒子トラップとして使用されるとき、上述したように触媒で塗布した粒子の少なくとも一部分を有し得る。言うまでもなく、多孔質物体は一切触媒無しで煤トラップ自身として有用であり得る。
【００５５】
実施例
比較例１ａおよび１ｂ
６３．７重量％のムライト前駆体粉末、４．５重量％のメチルセルロース（ＭＥＴＨＯＣＥＬ  Ａ４Ｍ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉcａｌ  Ｃｏ．Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩから入手可能）、および３１．８重量％の水からなる押出成形ペーストを作製した。このムライト前駆体粉末は、以下の混合物であった。２５．３５重量％ボールミリングされた粘土（ＥＵＢＣ０１  Ｈｙｗｉｔｅ  Ａｌｕｍ、Ｃｅｒａｍｉｑｕｅｓ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｅｓ  Ｓ．Ａ．、Ｓａｌｉｎｄｒｅｓ、Ｆｒａｎｃｅ、「ＣＴＩ」から入手可能）、４６．４０重量％アルミナ粉末（ＣＴＩＫＡ０１、ＣＴＩから入手可能）、および２５．３５重量％カオリン粉末（ＥＵＢＣ０３  Ａｒｇｉｃａｌ−Ｃ  ８８Ｒ、ＣＴＩから入手可能）、０．３０重量％酸化鉄（Ｆｅ−６０１、Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、Ｂｅｒｇｅｎｆｉｅｌｄ、ＮＪから入手可能）、２．６０重量％生タルク（ＷＣ＆Ｄ  ｒａｗ  ｔａｌｃ  ＭＢ５０−６０、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ、Ａｔｌａｎｔａ、ＧＡから入手可能）。ムライト前駆体の化学組成物は、６９．７重量％のＡｌ２Ｏ３、２７．３重量％のＳｉＯ２、１．０重量％のＭｇＯ、１．０重量％のＦｅ２Ｏ３、０．６重量％のＴｉＯ２、０．３重量％のＫ２Ｏ、および０．１重量％のＣａＯであった。
【００５６】
押出成形ペーストはＨＡＮＤＬＥ  ＧＭＢＨ（Ｇｅｒｍａｎｙ）社製のラボ押出機を使用して１２．７ｍｍ×２．５ｍｍ×７５ｍｍの寸法を有するバーに押し出された。このバーは１．２５℃／分の傾斜率で１０５０℃まで空気中で加熱された、そして炭素質有機添加剤を除去して焼成バーを形成するために２時間その温度に保持された。
【００５７】
この焼成バーは、次いで、３トルの真空下で１℃／分の傾斜率で７００℃まで加熱された。バーが７００℃において平衡化すると、流れるシリコン四フッ化ケイ素ガスが導入されてフルオロトパーズを形成した。ＳｉＦ４の吸収は反応器圧力の初期低下に基づいて完了した、その後、時間とともに一定圧力まで平準化した。非吸収ガスが反応器から除去された。除去中の反応圧力は３８トルまで低減された。この反応器は次いで、１５０トルの分圧まで１００％ＳｉＦ４で充填された。充填と同時に、反応器内容物は２℃／分にて９８０℃まで初期に加熱された、その後、９８０〜１１５０℃の間は１℃／分まで低減された。シリコン四フッ化ケイ素の流れは、次いで、止まった、そして反応器に残っているガスが、次いで、除去された。反応器は、室温まで冷却されながら、続いて窒素でパージされた。
【００５８】
これらの形成されたままの針状ムライトバーは「形成状態」針状ムライトバーと呼ばれる（比較例１ａ）。それらは約２重量％のフッ素含有量を有する。冷却および炉から除去された後のこの針状ムライトバーは、１４００℃の温度まで６時間空気中で引き続いて加熱された（最終ムライトバー：比較例１ｂ）。これらの最終的なバーのフッ素の量は物体の１重量％未満であった。
【００５９】
最終的なムライトバーのヤング率は、ＡＳＴＭ  Ｃ  １２５９−９４，「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｙｏｕｎｇ’ｓ  Ｍｏｄｕｌｕｓ，Ｓｈｅａｒ  Ｍｏｄｕｌｕｓ，  ａｎｄ    Ｐｏｉｓｓｏｎ’ｓ  Ｒａｔｉｏ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ  ｂｙ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ」  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ＧｒｉｎｄｏＳｏｎｉｃ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｃ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（ＭＫ５  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｆｒｏｍ  Ｊ．Ｗ．Ｌｅｍｍｅｎｓ，Ｉｎｃ，Ｂｒｉｄｇｅｔｏｎ，ＭＯ）に概説される方法を用いて決定された。バーの強度はＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃ１１６１に準拠するＩＮＳＴＲＯＮ  ５５４３Ｌｏａｄ  Ｆｒａｍｅ（Ｉｌｌｉｎｏｉｓ  Ｔｏｏｌ  Ｗｏｒｋｓ、Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡ）での４点曲げ試験を用いて決定された。ハニカム試料の熱膨張係数（ＣＴＥ）が測定するために熱機械分析器（ＴＭＡ）が使用された。使用されたこの計器はＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＴＭＡ２９４０であった。高さが約１０ｍｍのハニカム試料がＣＴＥ測定用に調製された。ＣＴＥ測定において、試料は０．０５Ｎの負荷を受け、かつ窒素下で５℃／分の傾斜率にて室温から８００℃まで加熱された。ＣＴＥは膨張の程度を室温から８００℃までの温度変化で除して計算された。水銀ポロシメトリ分析がＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ａｕｔｏｐｏｒｅ  ＩＶ９５２０（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）上で行われた。試料は１２０℃にて２時間乾燥され、次に、試料の表面からいずれの物理吸着種（すなわち湿気）をも除去するために分析に先立ち真空下で機械的にアウトガスされた。約０．８グラムの各試料が分析に用いられた。この比較例のムライトの気孔率および細孔サイズが水銀ポロシメトリによって決定された。最終的なバーのバルク炭素が燃焼赤外線検知技術を利用したＬＥＣＯ  ＣＳ８４４分析器を使用して燃焼分析を用いて決定された。この比較例１ａおよび１ｂのヤング率、曲げ強度、ならびにＣＴＥ、バルク炭素気孔率ならびに細孔サイズが表１に示されている。
【００６０】
実施例１ａおよび１ｂ：
この実施例のムライトバーが、９５重量％の比較例Ａのムライト前駆体粉末および５重量％の炭化ケイ素粉末からなる押出成形ペーストを作製するのに使用されたムライト前駆体粉末が予混合されたことを除いて、比較例１ａと同じ方法で作製された。この押出成形ペーストは、６４．３重量％のムライト前駆体粉末（すなわち比較例１ａの６１．１重量％のムライト前駆体粉末に加えて３．２重量％の炭化ケイ素粉末）、４．５重量％のメチルセルロース（ＭＥＴＨＯＣＥＬ  Ａ４Ｍ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩから入手可能）、３１．２重量％の水からなる。用いられた炭化ケイ素粉末は、０．６マイクロメートルの平均粒径を有するＳｕｐｅｒｉｏｒ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｃｏ．、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬから入手可能なＨＳＣ４９０Ｎであった。
【００６１】
処理されない（形成状態）およびさらに熱処理された（それぞれ、実施例１ａおよび１ｂ）本実施例のバーの特性は表１に示されている。この処理されないバーは物体の２重量％のフッ素含有量を有した。この熱処理されたバーは物体の１重量％未満のフッ素含有量を有した。本実施例のこの処理されない（形成状態）は物体の例ではなく、本発明の方法の例示の一部であることが理解される。
【００６２】
図１は、ムライト粒子（１０）がケイ酸塩ガラス（２０）、マグネシウムを多量に含有するケイ酸塩ガラス（４０）領域を有するケイ酸塩ガラス（２０）内の結晶シリカ（３０）ドメインによって一緒結合されている、実施例１ｂの研磨片の走査電子顕微鏡写真を示す。この特定の図において、ＳｉＣ微粒子は示されていない。
【００６３】
実施例２：
本実施例のムライトバーは、比較例Ａの９０重量％のムライト前駆体粉末および１０重量％の炭化ケイ素粉末からなる押出成形ペーストを作製するのに用いられたムライト前駆体粉末が予混合されたことを除いて、実施例１ａおよび１ｂに記載されるものと同じ方法で作製された。この押出成形ペーストは、６４．６重量％のムライト前駆体粉末（比較例１ａの５８．１重量％のムライト前駆体粉末、６．５重量％の炭化ケイ素粉末）、４．５重量％のメチルセルロース（ＭＥＴＨＯＣＥＬ  Ａ４Ｍ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩから入手可能）、および３１．０重量％の水からなった。
【００６４】
本実施例の熱処理されたバーの特性は表１に示されている。図２は、本実施例のエネルギー分散型Ｘ線分光顕微鏡写真であり、マグネシウムを多量に含有するガラス（４０）および炭化ケイ素（５０）を有するケイ酸塩ガラス（２０）の粒界相で互いに結合されたムライト粒子（１０）を示している。
【００６５】
実施例３：
本実施例のムライトバーは、比較例１ａの８５重量％のムライト前駆体粉末および１５重量％の炭化ケイ素粉末からなる押出成形ペーストを作製するのに使用されたムライト前駆体粉末が予混合されたことを除いて、実施例１ａおよび１ｂに記載されるものと同じ方法で作製された。この押出成形ペーストは、６４．５重量％のムライト前駆体粉末（比較例１ａの５４．８重量％のムライト前駆体粉末、９．７重量％の炭化ケイ素粉末）、４．５重量％のメチルセルロース（ＭＥＴＨＯＣＥＬ  Ａ４Ｍ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩから入手可能）、および３１．０重量％の水からなった。
【００６６】
本実施例のさらに熱処理されたバーの特性は表１に示されている。
【００６７】
実施例４：
本実施例のムライトバーは、Ｐａｎａｄｙｎｅ、Ｗａｒｗｉｃｋ、ＰＡから入手可能な４．５マイクロメートルの平均粒径を有する炭化ケイ素粉末、Ｆ１０００炭化ケイ素粉末が使用されたことを除いて、実施例１ａおよび１ｂに記載されるものと同じ方法で作製された。さらに熱処理された後の本実施例のバーの特性が表１に示されている。
【００６８】
実施例５：
本実施例のムライトバーは、Ｐａｎａｄｙｎｅ、Ｗａｒｗｉｃｋ、ＰＡから入手可能な２３マイクロメートルの平均粒径を有する炭化ケイ素粉末、Ｆ３６０炭化ケイ素粉末が用いられたことを除いて、実施例１ａおよび１ｂに記載されるものと同じ方法で作製された。本実施例のさらに熱処理されたバーの特性が表１に示されている。
【００６９】
実施例６：
本実施例のムライトバーは実施例１ａおよび１ｂに記載されるものと同じ方法で作製されたが、炭化ケイ素粉末を用いる代わりに、０．６ミクロンの平均粒径を有するＳｕｐｅｒｉｏｒ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｃｏ．、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬから入手可能な炭化ホウ素粉末ＨＳＣＢ４Ｃが用いられた。さらに熱処理された後の本実施例のバーの特性が表１に示されている。
【００７０】
実施例７：
本実施例のムライトバーは、焼成バーを形成するように炭素有機物質を除去するためにバーが１０５０℃の温度までの加熱を受けなかったことを除いて、比較例１ａおよび１ｂと同じ方法で作製された。この押し出されたバーは空気中で単に乾燥され、次いで、直接にムライト化され、そして比較例１ａおよび１ｂに記載されるようにさらに熱処理された。本実施例のさらに熱処理された後のバーの特性は表１に示されている。
【００７１】
表１から、実施例は、十分な量の炭素が存在する場合に、フッ素含有ガス中で加熱しかつ続いてフッ素を除去することによってムライトからなる多孔質物体を形成するとき、物体の特性が改良されたことを示している。特に、炭化ケイ素が用いられる場合、混合物中のＳｉＣの量が出発混合物の約５〜１０％であるとき特に改良された特性が示されている、その結果として物体の約０．０１８重量パーセントの炭素をもたらす。より小さい炭化ケイ素の方が有利であるようにも見える、これは理解されないが、あり得ることであり、本発明を限定することなく、実施例２によって示されるようにより大きなサイズに比べてより容易にもしくはより一様にガラスの中へ組み込まれるように見える。
【００７２】
【表１】
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【図１】
2016501805.tif 000004
【図２】
2016501805.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月4日(2015.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ムライトからなる物体を作製するための方法であって、
（ａ）ムライト中に存在する元素を有する１つ以上の前駆体化合物と、（ｉ）ステップ（ｂ）の加熱時に、分解して黒鉛状非晶質炭素または炭素を含有する無機化合物を形成する炭素を含有する有機化合物、（ｉｉ）黒鉛状炭素、（ｉｉｉ）非晶質炭素、（ｉｖ）炭素を含有する無機化合物、または（ｖ）これらの組み合わせである、炭素含有物質と、を混合して、混合物を形成することと、
（ｂ）フッ素含有ガスを有する雰囲気下でステップ（ｂ）の前記混合物を加熱して、ムライトからなり、かつ１重量％超の量でフッ素を有する多孔質物体を形成することと、
（ｃ）前記フッ素を除去して、ムライトからなる前記多孔質物体を形成することと、を含み、フッ素の前記量が前記物体の１重量％未満である、方法。
【請求項２】
前記有機化合物が分解し、かつ黒鉛状炭素、非晶質炭素、炭素を含有する無機化合物、またはこれらの組み合わせを形成するように、還元雰囲気、不活性、または真空である雰囲気下で、ステップ（ｂ）の前記加熱の前に前記混合物を加熱することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記炭素含有物質が、黒鉛状炭素、非晶質炭素、金属炭化物、またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記炭素含有物質が、前記金属炭化物である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記金属炭化物が、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ホウ素アルミニウム、炭化タングステン、炭化チタン、炭化バナジウム、またはこれらの組み合わせである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記混合物中の前記炭素物質の量は、ムライトからなる前記多孔質物体が前記物体の０．００５％〜１０重量％のバルク炭素含有量を有するのに十分である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記金属炭化物が、最大３マイクロメートルの平均粒径を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
セラミック粒界相によって互いに結合された針状ムライト粒子からなる多孔質物体であって、前記バルク炭素含有量が前記多孔質物体の０．００５％〜１０重量％であり、フッ素の前記量が１％未満である、多孔質物体。
【請求項９】
前記セラミック粒界相が、その中に金属炭化物を分散させている、請求項８に記載の多孔質物体。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記多孔質物体からなる微粒子フィルタ。
【国際調査報告】
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