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公開番号2025011571
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113758
出願日2023-07-11
発明の名称ハニカム構造体およびハニカム構造体の製造方法
出願人日本碍子株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 35/50 20240101AFI20250117BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】高い耐熱衝撃性を有するハニカム構造体を提供する。
【解決手段】ハニカム構造体1は、筒状部材であり、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセル23が設けられた基材2と、複数のセル23の少なくとも一部である対象セル23aの表面に設けられ、磁性体粒子が互いに結合したコート層3とを備える。コート層3が、Si、AlおよびMgのうち少なくとも1つの元素を添加元素として含む。コート層3において、磁性体粒子の主要構成元素の重量分率の和に対する、添加元素の重量分率の和の比率が、1.7wt%以上である。これにより、高い耐熱衝撃性を有するハニカム構造体1を提供することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ハニカム構造体であって、
筒状部材であり、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルが設けられた基材と、
前記複数のセルの少なくとも一部である対象セルの表面に設けられ、磁性体粒子が互いに結合したコート層と、
を備え、
前記コート層が、Ｓｉ、ＡｌおよびＭｇのうち少なくとも１つの元素を添加元素として含み、
前記コート層において、前記磁性体粒子の主要構成元素の重量分率の和に対する、前記添加元素の重量分率の和の比率が、１．７ｗｔ％以上であるハニカム構造体。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
請求項１に記載のハニカム構造体であって、
前記磁性体粒子の前記主要構成元素が、ＦｅおよびＣｒであるハニカム構造体。
【請求項３】
請求項１に記載のハニカム構造体であって、
前記コート層において、前記添加元素を含む化合物が、前記磁性体粒子の表面に存在するハニカム構造体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム構造体であって、
前記コート層の相対密度が、７５～９５％であるハニカム構造体。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム構造体であって、
前記コート層の厚さが、２０～１００μｍであるハニカム構造体。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム構造体であって、
前記対象セルの表面と前記コート層との間の空隙の最大幅が１５μｍ以下であるハニカム構造体。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム構造体であって、
前記コート層が、
厚さが局所的に最大となる厚肉部と、
厚さが局所的に最小となる薄肉部と、
を有し、
前記薄肉部の厚さに対する前記厚肉部の厚さの比が２倍以下であるハニカム構造体。
【請求項８】
ハニカム構造体の製造方法であって、
ａ）筒状部材であり、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルが設けられた基材を準備する工程と、
ｂ）磁性体粒子および粘土鉱物を含むスラリーを調製する工程と、
ｃ）前記複数のセルの少なくとも一部である対象セルの表面に前記スラリーを塗布する工程と、
ｄ）前記対象セルに塗布された前記スラリーを乾燥および焼成することにより、前記対象セルの前記表面にコート層を形成する工程と、
を備えるハニカム構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
前記粘土鉱物が、モンモリロナイト、セピオライト、ヘクトライト、ハロイサイトおよびアタパルジャイトからなる群から選択される少なくとも１つを含む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、ハニカム構造体およびハニカム構造体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導により被加熱物を加熱する誘導加熱という手法が知られている。誘導加熱は、磁性材料または導電材料を含む被加熱物の近傍に誘導加熱コイルを配置し、当該誘導加熱コイルにより磁界を発生させることで行われる。例えば、柱状の被加熱物を加熱する場合、被加熱物の外周を囲む誘導加熱コイルが設けられる。磁界を発生させる際に誘導加熱コイルに流す電流は、例えば、高周波インバータからの交流電流を変圧器で増幅することにより得られる。誘導加熱は、被加熱物を非接触で加熱できることから、熱伝導性の低い材料を加熱する場合や、熱接触が容易でない条件で対象物を加熱する場合に特に有用である。また、熱伝導による間接加熱と比較して、自己発熱による直接加熱であるため、エネルギー効率もよい。
【０００３】
また、誘導加熱により触媒担体を加熱する技術も知られている。例えば、特許文献１の触媒担体では、複数のセルが設けられたセラミックス基材において、選択されたセルの内部空間に金属粒子が導入される。当該金属粒子は、固着材により互いに固着しつつセラミックス基材に対して固着される。当該金属粒子は、磁界の変化に応じて発熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１８８２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基材のセルの表面（内周面）に、磁性体粒子を含むコート層を設ける場合、コート層の厚さが不均一になることがある。例えば、セルの断面形状が略正方形である場合、磁性体粒子を含むスラリーの塗布の際におけるスラリーの表面張力の影響等により、セルの角部におけるコート層の厚さが、他の部分よりも大きくなる。また、焼成収縮の影響により、角部の表面とコート層との間に大きな空隙が発生する。この場合に、耐熱衝撃性評価を行うと、コート層とセル表面との接触部と、非接触部（上記空隙）との境界で応力集中が生じ、基材にクラックが発生する。このように、コート層を設けたハニカム構造体の耐熱衝撃性が低くなる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高い耐熱衝撃性を有するハニカム構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
態様１の発明は、ハニカム構造体であって、筒状部材であり、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルが設けられた基材と、前記複数のセルの少なくとも一部である対象セルの表面に設けられ、磁性体粒子が互いに結合したコート層とを備え、前記コート層が、Ｓｉ、ＡｌおよびＭｇのうち少なくとも１つの元素を添加元素として含み、前記コート層において、前記磁性体粒子の主要構成元素の重量分率の和に対する、前記添加元素の重量分率の和の比率が、１．７ｗｔ％以上である。
【０００８】
態様２の発明は、態様１のハニカム構造体であって、前記磁性体粒子の前記主要構成元素が、ＦｅおよびＣｒである。
【０００９】
態様３の発明は、態様１または２のハニカム構造体であって、前記コート層において、前記添加元素を含む化合物が、前記磁性体粒子の表面に存在する。
【００１０】
態様４の発明は、態様１ないし３のいずれか１つのハニカム構造体であって、前記コート層の相対密度が、７５～９５％である。
（【００１１】以降は省略されています）

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