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公開番号2025140169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039369
出願日2024-03-13
発明の名称ハニカム構造体
出願人日本碍子株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B01J 35/50 20240101AFI20250919BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ハニカム構造体の熱膨張差による耐熱衝撃性の悪化を抑えつつ、経時的な抵抗上昇を抑制できるハニカム構造体を提供する。
【解決手段】本発明によるハニカム構造体1は、外周壁20と、外周壁20の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセル21aを区画形成する隔壁21と、を有し、外周壁20及び隔壁21が炭化珪素と珪素とを含有するセラミックスで構成されたハニカム構造部2と、外周壁20の外面上に、ハニカム構造部2の中心軸を挟んで対向するように設けられ、ハニカム構造部2に対する電流の出入に用いられる一対の電極層3とを備え、セル21aの延在方向に直交するハニカム構造部2の面において、ハニカム構造部2の軸中心を半径0%の位置とし、ハニカム構造部2の外縁を半径100%の位置としたとき、半径99%以上100%以下の外縁領域2orのSiO₂結晶質量割合(Ro)が、半径1%以下の中心領域2crのSiO₂結晶質量割合(Rc)よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有し、前記外周壁及び前記隔壁が炭化珪素と珪素とを含有するセラミックスで構成されたハニカム構造部と、
前記外周壁の外面上に、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで対向するように設けられ、前記ハニカム構造部に対する電流の出入に用いられる一対の電極層と
を備え、
前記セルの延在方向に直交する前記ハニカム構造部の面において、前記ハニカム構造部の軸中心を半径０％の位置とし、前記ハニカム構造部の外縁を半径１００％の位置としたとき、半径９９％以上１００％以下の外縁領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｏ）が、半径１％以下の中心領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｃ）よりも大きい、
ハニカム構造体。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記中心領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｃ）に対する前記外縁領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｏ）の比率（Ｒｏ／Ｒｃ）が、１．１以上２．４以下である、
請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記比率（Ｒｏ／Ｒｃ）が、１．４以上２．３以下である、
請求項２に記載のハニカム構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、ハニカム構造体に電極を配設し、通電によりハニカム構造体自体を発熱させることで、ハニカム構造体に担持された触媒をエンジン始動前に活性温度まで昇温させて、内燃機関が始動開始直後の際に排出される排気ガスの浄化を狙う電気加熱式担体（ＥＨＣ）が知られている。
【０００３】
ＥＨＣは酸化により抵抗が上昇する。酸化による抵抗上昇が著しい場合、所定時間内に触媒の活性温度まで到達できない虞がある。例えば、抵抗上昇による電流集中で局所発熱し、ハニカム構造部体内の温度差でハニカム構造部にクラックが生じたり、ハニカム構造部体に電流を導入する金属電極が破損したりする虞がある。
【０００４】
下記の特許文献１には、ハニカム構造体に酸化処理を施し、１．０質量％以上のクリストバライト（ＳｉＯ
2
結晶）をハニカム構造体に含ませることで、ＥＨＣの抵抗上昇を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１４５４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載されているように、ＳｉＯ
2
結晶の割合を増やすことで、ハニカム構造体の経時的な抵抗上昇を抑えることができる。しかしながら、ＳｉＯ
2
結晶は、外周壁及び隔壁を構成する炭化珪素及び珪素を含有するセラミックスよりも熱膨張係数が大きいので、ハニカム構造体に含まれるＳｉＯ
2
結晶の割合を全体的に増やすと、ハニカム構造体の耐熱衝撃性が悪化する懸念が生じる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、ハニカム構造体の熱膨張差による耐熱衝撃性の悪化を抑えつつ、経時的な抵抗上昇を抑制できるハニカム構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
項目１．本発明は、一実施形態において、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁と、を有し、前記外周壁及び前記隔壁が炭化珪素と珪素とを含有するセラミックスで構成されたハニカム構造部と、前記外周壁の外面上に、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで対向するように設けられ、前記ハニカム構造部に対する電流の出入に用いられる一対の電極層とを備え、前記セルの延在方向に直交する前記ハニカム構造部の面において、前記ハニカム構造部の軸中心を半径０％の位置とし、前記ハニカム構造部の外縁を半径１００％の位置としたとき、半径９９％以上１００％以下の外縁領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｏ）が、半径１％以下の中心領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｃ）よりも大きい、ハニカム構造体に関する。
【０００９】
項目２．本発明は、中心領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｃ）に対する外縁領域のＳｉＯ
2
結晶質量割合（Ｒｏ）の比率（Ｒｏ／Ｒｃ）が、１．１以上２．４以下である、項目１に記載のハニカム構造体に関していてよい。
【００１０】
項目３．本発明は、比率（Ｒｏ／Ｒｃ）が、１．４以上２．３以下である、項目２に記載のハニカム構造体に関していてよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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