蜂窝结构体及废气净化装置的制作方法

1.本发明涉及蜂窝结构体及废气净化装置。特别涉及利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。


背景技术：

2.减少汽车尾气有害成分(hc、no
x
、co)的需求在提高，不过，目前排出的有害成分在发动机刚启动后的催化温度较低且活性不充分的期间被排出。作为其对策，专利文献1中公开如下技术，即，在作为催化剂载体蜂窝被广泛使用的堇青石蜂窝的一部分隔室插入磁性体丝，使电流流通于蜂窝外周的线圈，利用感应加热使丝温度上升。根据该技术，通过感应加热使蜂窝温度上升，将催化剂担载于该蜂窝本身而能够维持催化活性，或者将向该加热蜂窝流动的气体加热而能够对位于后段的催化剂蜂窝进行加热。
3.柴油发动机、汽油发动机的排气碳微粒也会对人体健康造成影响，因此，减少需求较高。作为其对策，专利文献2中公开如下技术，即，使用蜂窝结构且交替地设置有封孔部的壁流型的过滤器，在该蜂窝结构过滤器的隔壁表面设置用于捕集粒子状物质的捕集层。
4.由该过滤器捕集到的碳微粒(烟灰)通过使废气高温化而燃烧除去。然而，如果燃烧除去所花费的时间较长，则产生用于使废气温度高温化所需要的燃料消耗增加的问题。作为其对策，专利文献3中公开如下技术，即，在过滤器的隔壁表面分散配置磁性体微粒，从而利用电磁感应加热进行加热。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:美国专利申请公开第2017/0022868号
8.专利文献2:日本特开2016－175045号公报
9.专利文献3:国际公开第2016/021186号


技术实现要素：

10.然而，本发明的发明人研究结果得知：若将专利文献1中公开的技术应用于催化剂载体蜂窝或蜂窝结构过滤器，则插入有金属丝的隔室的数量越多，加热效率越高，不过，能够作为气体流路使用的隔室的数量减少，流体流路面积减少，由此，引起压力损失大幅增加。
11.另外，专利文献2或3记载的技术中，由蜂窝结构过滤器捕集到的碳微粒有时从隔壁的表面进入蜂窝基材的内部，使碳微粒的燃烧效率恶化，并且，有可能引起过滤器的压力损失增加。
12.本发明的课题在于：鉴于像这样的情况，提供利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。
13.本发明的发明人进行了潜心研究，结果发现，通过采用如下构成，能够解决上述课题，该构成为：在蜂窝结构体的成为流体流路的隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于
隔壁的平均细孔径的捕集层，在隔壁的表面与捕集层之间及捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。即，本发明如下确定。
14.(1)一种蜂窝结构体，其是柱状的蜂窝结构体，具有：
15.外周壁；以及
16.多孔质的隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧，且区划形成多个隔室，该多个隔室从一个端面贯通至另一个端面而形成流路，
17.所述蜂窝结构体的特征在于，
18.在所述隔室内的隔壁的表面具有平均细孔径小于所述隔壁的平均细孔径的捕集层，
19.在所述隔壁的表面与所述捕集层之间及所述捕集层上这两者中的一者或两者具备居里点为700℃以上的磁性体粒子。
20.(2)一种废气净化装置，其特征在于，具有：
21.(1)的蜂窝结构体；
22.线圈配线，该线圈配线呈螺旋状环绕所述蜂窝结构体的外周；以及
23.金属管，该金属管对所述蜂窝结构体及所述线圈配线进行收纳。
24.发明效果
25.根据本发明，能够提供利用感应加热使碳微粒等燃烧的燃烧效率良好、且压力损失的增加得以抑制的蜂窝结构体及废气净化装置。
附图说明
26.图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的蜂窝结构体的立体图。
27.图2中，(a)、(b)、(c)分别是示意性地表示本发明的一个实施方式的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
28.图3中，(a)、(b)、(c)分别是图2(a)、(b)及(c)的截面图中的、隔壁的表面附近的局部放大图。
29.图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的具有隔热层的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
30.图5是示意性地表示本发明的一个实施方式的具有封孔部的蜂窝结构体的立体图。
31.图6是示意性地表示本发明的一个实施方式的具有封孔部的蜂窝结构体的隔室及隔壁处的、与隔室的延伸方向平行的截面的截面图。
32.图7是组装有蜂窝结构体的废气净化装置的废气流路的概要图。
具体实施方式
33.以下，参照附图，对本发明的蜂窝结构体的实施方式进行说明，不过，本发明并不限定于此进行解释，只要不脱离本发明的范围，就可以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、修正、改良。
34.＜1.蜂窝结构体＞
35.图1中记载有示意性地表示本发明的一个实施方式的蜂窝结构体1的立体图。图示
的蜂窝结构体1为柱状，具有位于最外周的外周壁11。另外，图示的蜂窝结构体1具有多孔质的隔壁12，该隔壁12配设于外周壁11的内侧，且区划形成多个隔室15，该多个隔室15从一个端面13贯通至另一个端面14而形成流路。
36.对蜂窝结构体1的隔壁12及外周壁11的材质没有特别限制，由于需要为具有大量细孔的多孔质体，所以通常由陶瓷材料形成。该陶瓷材料可以为包含选自由si、al及mg构成的组中的至少一种或二种以上元素的化合物。例如可以举出：sio2、al2o3、mgo、堇青石(2mgo
·
2sio2·
5sio2)、碳化硅(sic)、钛酸铝(al2o3·
tio2)、氮化硅(si3n4)、多铝红柱石(3al2o3·
2sio2)、氧化铝(al2o3)、硅－碳化硅系复合材料、碳化硅－堇青石系复合材料。特别优选为以堇青石为主成分(堇青石为50质量％以上)的烧结体。本说明书中“碳化硅系”是指：蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的50质量％以上的碳化硅。蜂窝结构体1以硅－碳化硅复合材料为主成分是指：蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的90质量％以上的硅－碳化硅复合材料(合计质量)。此处，硅－碳化硅复合材料含有：作为骨料的碳化硅粒子、以及作为使碳化硅粒子粘结的粘结材料的硅，优选多个碳化硅粒子按在碳化硅粒子间形成细孔的方式通过硅而粘结。另外，蜂窝结构体1以碳化硅为主成分是指：蜂窝结构体1含有占蜂窝结构体1整体的90质量％以上的碳化硅(合计质量)。
37.蜂窝结构体1的隔室形状没有特别限定，与中心轴正交的截面中，优选为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形、圆形或椭圆形，也可以为其他不规则形状。
38.另外，作为蜂窝结构体1的外形，没有特别限定，可以采用端面为圆形的柱状(圆柱形状)、端面为椭圆形状的柱状、端面为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)的柱状等形状。另外，蜂窝结构体1的大小没有特别限定，中心轴方向长度优选为40～500mm。另外，例如蜂窝结构体1的外形为圆筒状的情况下，其端面的直径优选为50～500mm。
39.蜂窝结构体1的隔壁12的厚度优选为0.10～0.50mm，就制造的容易度这一点而言，更优选为0.25～0.45mm。例如，如果为0.20mm以上，则蜂窝结构体1的强度进一步提高，如果为0.50mm以下，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小。应予说明，隔壁12的厚度、后述的捕集层23及隔热层24的膜厚分别是：利用显微镜观察蜂窝结构体1的中心轴方向截面的方法测定得到的平均值。
40.另外，构成蜂窝结构体1的隔壁12的气孔率优选为30～70％，就制造的容易度这一点而言，更优选为40～65％。如果为30％以上，则压力损失容易减少，如果为70％以下，则能够维持蜂窝结构体1的强度。此处，可以利用以下方法来测定隔壁12、后述的捕集层23及隔热层24的气孔率。首先，将隔壁母料的表面配设有隔壁、捕集层或隔热层的蜂窝结构体埋设于树脂中。接下来，将该埋设于树脂的蜂窝结构体与隔室延伸的方向垂直地切断。对切断得到的蜂窝结构体的切断面进行研磨，利用扫描型电子显微镜(sem)观察该切断面中的捕集层。采用观察到的sem图像(5000倍)，通过图像处理软件(日本visual science公司制image－pro plus 7.0(商品名))，对在隔壁、捕集层或隔热层所形成的气孔的比率进行测量。这样测量的“气孔的比率”为隔壁、捕集层或隔热层的气孔率。
41.另外，多孔质的隔壁12的平均细孔径优选为5～30μm，更优选为10～25μm。如果为5μm以上，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小，如果为30μm以下，则能够维持蜂窝结构体1的强度。应予说明，本说明书中，在称为“平均细孔径”、“气孔率”时，是指：利用压汞法测定得到的平均细孔径、气孔率。
42.蜂窝结构体1的隔室密度也没有特别限制，优选为5～93隔室/cm2的范围，更优选为5～63隔室/cm2的范围，进一步优选为31～54隔室/cm2的范围。
43.图2(a)、(b)及(c)分别是示意性地表示蜂窝结构体1的隔室15及隔壁12处的、与隔室15的延伸方向平行的截面的截面图。
44.对于蜂窝结构体1，在隔室15内的隔壁12的表面设置有平均细孔径小于隔壁12的平均细孔径的捕集层23。另外，在蜂窝结构体1的隔壁的表面与捕集层23之间及捕集层23上这两者中的一者或两者设置有居里点为700℃以上的磁性体粒子21。根据像这样的构成，由于设置有平均细孔径小于隔壁12的平均细孔径的捕集层23，所以将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够抑制尾气中包含的碳微粒等从隔壁12的表面进入蜂窝基材的内部。因此，碳微粒等的燃烧效率良好，能够抑制过滤器的压力损失增加。另外，由于在捕集层23上的一侧或两侧设置有居里点为700℃以上的磁性体粒子，所以能够通过感应加热而达到对于使催化温度上升到催化剂活性温度以上而言足够的蜂窝温度，并且，容易将隔室15内捕集到的碳微粒等燃烧除去而使蜂窝结构过滤器再生。此外，由于在捕集层23上的一侧或两侧设置有磁性体粒子21，所以通过对位于附近的磁性体粒子21进行感应加热，能够使由捕集层23捕集到的碳微粒等效率良好地燃烧。因此，碳微粒等的燃烧效率良好，另外，能够更良好地抑制过滤器的压力损失增加。
45.捕集层23及隔热层24的平均细孔径可以利用压汞法进行测定。该测定方法中，采用压汞仪中的峰值这一形式，将附带有捕集层或隔热层的压汞曲线(孔容频率)与仅削去捕集层或隔热层的仅基材的压汞曲线之差作为捕集层或隔热层的压汞曲线，并将其峰值设为平均细孔直径。另外，可以对蜂窝结构体的截面的sem图像进行拍摄，通过捕集层或隔热层部分的图像解析，进行空隙部和固体部的2值化，随机选择20以上的空隙，将其内接圆的平均值设为平均细孔直径。
46.关于捕集层23和磁性体粒子21的配置形态，在隔壁12的表面与捕集层23之间及捕集层23上这两者中的一者或两者设置有磁性体粒子21即可，没有特别限定。例如，如图2(a)所示，可以在隔室15内的隔壁12的表面设置有捕集层23，在捕集层23的表面(隔室15的流路侧)设置有磁性体粒子21。另外，如图2(b)所示，可以在隔室15内的隔壁12的表面设置有磁性体粒子21，在磁性体粒子21的表面(隔室15的流路侧)设置有捕集层23。此外，如图2(c)所示，可以在隔室15内的隔壁12的表面设置有磁性体粒子21，在磁性体粒子21的表面(隔室15的流路侧)设置有捕集层23，进而，在捕集层23的表面(隔室15的流路侧)设置有磁性体粒子21。图2(c)的构成中，由于在捕集层23上的两侧(隔壁12侧及隔室15的流路侧)设置有磁性体粒子21，所以，与图2(a)及(b)的构成相比，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。图2(a)及(b)的构成与图2(c)的构成相比，隔室15的流路的截面积更宽，过滤器的压力损失更小。
47.应予说明，图2(a)、(b)及(c)中，为了方便而将磁性体粒子21记载为层状，不过，实际上，如图3(a)、(b)及(c)所示，分别为粒子状。另外，如图3(a)、(b)及(c)所示，捕集层23通过粒子22的组而构成层。构成捕集层23的粒子22可以彼此分离，也可以接触，还可以接触并烧结。图3(a)是图2(a)的截面图中的、隔壁12的表面附近的局部放大图，图3(b)是图2(b)的截面图中的、隔壁12的表面附近的局部放大图，图3(c)是图2(c)的截面图中的、隔壁12的表面附近的局部放大图。
48.捕集层23的平均细孔径优选为1～10μm，更优选为1～8μm，进一步优选为1～5μm。如果捕集层23的平均细孔径为1μm以上，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小。如果捕集层23的平均细孔径为10μm以下，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够良好地抑制尾气中包含的碳微粒等通过隔壁12的细孔而向蜂窝结构体1的外部漏出。捕集层23的材质可以为含有选自由si、al、mg及ti构成的组中的至少一种或二种以上元素的氧化物的化合物。该捕集层23的材质可以包含选自由sio2、al2o3、mgo、tio2、堇青石(2mgo
·
2sio2·
5sio2)、钛酸铝(al2o3·
tio2)及钛酸镁(mgo
·
tio2)构成的组中的至少一种或二种以上。
49.捕集层23的气孔率优选为40～80％，更优选为50～80％，进一步优选为60～80％。如果捕集层23的气孔率为40％以上，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小。如果捕集层23的气孔率为80％以下，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够良好地抑制尾气中包含的碳微粒等通过隔壁12的细孔而向蜂窝结构体1的外部漏出。
50.捕集层23的膜厚优选为10～80μm，更优选为10～50μm，进一步优选为10～30μm。如果捕集层的膜厚为10μm以上，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够抑制尾气中包含的碳微粒等通过隔壁12的细孔而向蜂窝结构体1的外部漏出。如果捕集层23的膜厚为80μm以下，则将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小。
51.捕集层23的热传导率优选低于多孔质的隔壁12的热传导率。根据像这样的构成，能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。捕集层23的热传导率优选为2w/mk以下，更优选为1w/mk以下，进一步优选为0.5w/mk以下，典型的为0.1～1w/mk。另外，捕集层23不具有后述的隔热层24但捕集层23具有隔热功能的情况下，热传导率典型的为0.01～1w/mk。
52.捕集层23、多孔质的隔壁12及后述的隔热层24的热传导率的测定可以分别如下测定。即，针对分别构成捕集层23、多孔质的隔壁12及隔热层24的材料本身，利用压汞仪测定密度，并利用dsc(differential scanning calorimeter)法测定比热，同时利用激光闪光法测定热扩散率。接下来，根据热扩散率
×
比热
×
密度＝热传导率的关系式，计算出该材料的热传导率。
53.如上所述，磁性体粒子21的居里点为700℃以上。作为具有700℃以上的居里点的磁性体，可以由包含选自由fe、co及ni构成的组中的至少一种元素的材料构成，例如有：余量co－20质量％fe、余量co－25质量％ni－4质量％fe、余量fe－15～35质量％co、余量fe－17质量％co－2质量％cr－1质量％mo、余量fe－49质量％co－2质量％v、余量fe－18质量％co－10质量％cr－2质量％mo－1质量％al、余量fe－27质量％co－1质量％nb、余量fe－20质量％co－1质量％cr－2质量％v、余量fe－35质量％co－1质量％cr、余量fe－17质量％cr、纯钴、纯铁、电磁软铁、余量fe－0.1～0.5质量％mn、余量fe－3质量％si等。此处，磁性体粒子21的居里点是指失去强磁性的特性的温度。
54.磁性体粒子21的体积基准下的平均粒径d50优选为10～3000μm。如果磁性体粒子21的体积基准下的平均粒径d50为10μm以上，则加热效率良好。如果磁性体粒子21的体积基准下的平均粒径d50为3000μm以下，则磁性体粒子在蜂窝上的担载变得容易。磁性体粒子21的体积基准下的平均粒径d50更优选为10～1000μm，进一步优选为10～300μm。
55.相对于蜂窝结构体1的外周壁11及隔壁12整体的体积而言，磁性体粒子21的体积比例优选为1～30％。如果相对于蜂窝结构体1的外周壁11及隔壁12整体的体积而言，磁性体粒子21的体积比例为1％以上，则能够将蜂窝结构体1有效地加热。如果相对于蜂窝结构体1的外周壁11及隔壁12整体的体积而言，磁性体粒子21的体积比例为30％以下，则能够捕集更多的碳微粒等，将蜂窝结构体1用作过滤器的情况下，能够使压力损失进一步减小。可以通过对制作蜂窝结构体1时使用的磁性体粒子21的总质量和外周壁11及隔壁12整体的质量进行管理来控制上述磁性体粒子21的体积比例。可以预先利用比重瓶等测定制作蜂窝结构体1时使用的磁性体粒子21的原料密度及外周壁11及隔壁12的原料密度，采用该密度和上述的各质量，计算出上述磁性体粒子21的体积比例。另外，可以通过对蜂窝结构体1进行图像解析，取得磁性体粒子21的总面积或总体积与外周壁11及隔壁12整体的面积或体积之比，由此测定磁性体粒子21的体积比例。
56.在磁性体粒子21的表面优选被覆有保护层。根据像这样的构成，磁性体粒子21由保护层保护，能够良好地抑制由磁性体粒子21劣化所导致的电阻增大。保护层具有对磁性体粒子21进行保护以免劣化的功能，例如具有防止磁性体粒子21氧化的功能。
57.作为保护层的材质，可以采用陶瓷、玻璃、或陶瓷与玻璃的复合材料。复合材料例如可以采用玻璃的含量为50体积％以上、更优选为60体积％以上、进一步优选为70体积％以上的材料。作为构成保护层的陶瓷，例如可以举出：sio2系、al2o3系、sio2－al2o3系、sio2－zro2系、sio2－al2o3－zro2系等陶瓷。另外，作为构成保护层的玻璃，例如可以举出：无铅系的b2o3－bi2o3系、b2o3－zno－bi2o3系、b2o3－zno系、v2o5－p2o5系、sno－p2o5系、sno－zno－p2o5系、sio2－b2o3－bi2o3系、sio2－bi2o3－na2o系、sio2－al2o3－mgo系等玻璃。
58.图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的具有隔热层24的蜂窝结构体1的隔室15及隔壁12处的、与隔室15的延伸方向平行的截面的截面图。图4中，捕集层23和磁性体粒子21处于图2(a)所示的形态的情况下，进一步在隔壁12的表面与捕集层23之间设置有隔热层24。隔热层24不限于此，捕集层23和磁性体粒子21处于图2(b)所示的形态的情况下，可以进一步设置于隔壁12的表面与磁性体粒子21之间。另外，捕集层23和磁性体粒子21处于图2(c)所示的形态的情况下，隔热层24可以进一步设置于隔壁12的表面与磁性体粒子21之间。这些构成中，通过使隔热层24的热传导率低于捕集层23的热传导率，或者使隔热层24的热传导率低于隔壁12的热传导率，能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。隔热层24的热传导率优选为2w/mk以下，更优选为1w/mk以下，进一步优选为0.5w/mk以下，典型的为0.01～1w/mk。
59.隔热层24的气孔率优选高于捕集层23的气孔率，且为60～98％。由于隔热层24的气孔率高于捕集层23的气孔率，所以能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。如果隔热层24的气孔率为60％以上，则气体的透过性良好，压力损失进一步减小。如果隔热层24的气孔率为98％以下，则能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。隔热层24的气孔率优选为60～98％，更优选为65～98％。
60.隔热层24的平均细孔径优选小于隔壁12的平均细孔径，且为0.005～1μm。由于隔热层24的平均细孔径小于隔壁12的平均细孔径，所以能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。如果隔热层24
的平均细孔径为0.005μm以上，则气体的透过性良好，压力损失进一步减小。如果隔热层24的平均细孔径为1μm以下，则能够抑制来自经感应加热的磁性体粒子21的热向隔壁12内释放，由捕集层23捕集到的碳微粒等的燃烧效率更好。隔热层24的平均细孔径更优选为0.005～1μm，进一步优选为0.005～0.5μm。
61.隔热层24的材质可以举出：zro2、sio2、tio2或玻璃等。
62.像这样的蜂窝结构体1如下制作，即，将含有陶瓷原料的坯料成型为具有隔壁12的蜂窝状，该隔壁12区划形成从一个端面贯通至另一个端面而形成流体流路的多个隔室15，从而形成蜂窝成型体，将该蜂窝成型体干燥后进行烧成，由此制作蜂窝结构体1。并且，将像这样的蜂窝结构体用作本实施方式的蜂窝结构体1的情况下，可以将外周壁与蜂窝结构部一体地挤出而直接用作外周壁，也可以在成型或烧成后，对蜂窝成型体(蜂窝结构体)的外周进行磨削，使其成为规定形状，在该外周磨削后的蜂窝结构体涂布涂层材料而形成外周涂层。应予说明，本实施方式的蜂窝结构体1中，例如可以不对蜂窝结构体的最外周进行磨削，而使用具有外周的蜂窝结构体，在该具有外周的蜂窝结构体的外周面(即、蜂窝结构体的外周的更外侧)进一步涂布上述涂层材料，形成外周涂层。即，前者的情况下，在蜂窝结构体的外周面，仅有由涂层材料形成的外周涂层成为位于最外周的外周壁。另一方面，后者的情况下，在蜂窝结构体的外周面形成有进一步层叠由涂层材料形成的外周涂层而得到的位于最外周的二层结构的外周壁。还可以将外周壁与蜂窝结构部一体地挤出，直接烧成，不进行外周的加工就用作外周壁。
63.涂层材料的组成没有特别限定，可以适当使用各种公知的涂层材料。涂层材料可以进一步含有胶体二氧化硅、有机粘合剂、粘土等。应予说明，有机粘合剂优选使用0.05～0.5质量％，更优选使用0.1～0.2质量％。另外，粘土优选使用0.2～2.0质量％，更优选使用0.4～0.8质量％。
64.应予说明，蜂窝结构体1不限定于一体地形成有隔壁12的一体型的蜂窝结构体1，例如可以为具有如下结构的蜂窝结构体1(以下有时称为“接合型蜂窝结构体”)，即，将多个柱状的蜂窝单元借助接合材料层组合而成的结构，该柱状的蜂窝单元具有多孔质的隔壁12，通过隔壁12而区划形成成为流体流路的多个隔室15。
65.另外，本实施方式的蜂窝结构体1可以为在形成多个隔室15的内壁的多孔质的隔壁12的表面和/或隔壁12的细孔内担载有催化剂的蜂窝结构体。像这样，本实施方式的蜂窝结构体1也可以构成为：担载有催化剂的催化剂载体。
66.催化剂的种类没有特别限制，可以根据蜂窝结构体1的使用目的及用途而适当选择。例如，可以举出贵金属系催化剂或贵金属系催化剂以外的催化剂。作为贵金属系催化剂，可例示：将铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)这样的贵金属担载于氧化铝细孔表面且包含氧化铈、二氧化锆等助催化剂的三元催化剂、氧化催化剂、或包含碱土金属和铂作为氮氧化物(no
x
)的吸储成分的no
x
吸储还原催化剂(lnt催化剂)。作为不使用贵金属的催化剂，可例示：包含铜置换沸石或铁置换沸石的no
x
选择还原催化剂(scr催化剂)等。另外，可以使用选自由这些催化剂构成的组中的2种以上的催化剂。应予说明，催化剂的担载方法也没有特别限制，可以按照以往将催化剂担载于蜂窝结构体的担载方法来进行。
67.可以将烧成蜂窝结构体各自用作蜂窝单元，并将多个蜂窝单元的侧面彼此利用接合材料进行接合，使其一体化，制成蜂窝单元接合的状态的蜂窝结构体。蜂窝单元接合的状
态的蜂窝结构体例如可以如下制造。在各蜂窝单元的两个底面粘贴有防止接合材料附着用掩膜的状态下，在接合面(侧面)涂布接合材料。
68.接下来，将这些蜂窝单元以蜂窝单元的侧面彼此对置的方式相邻配置，并将相邻的蜂窝单元彼此压接，然后，进行加热干燥。像这样，制作出相邻的蜂窝单元的侧面彼此通过接合材料而接合的蜂窝结构体。针对蜂窝结构体，可以对外周部进行磨削加工，制成期望的形状(例如圆柱状)，在外周面涂布涂层材料后，使其加热干燥，形成外周壁11。
69.防止接合材料附着用掩膜的材料没有特别限制，例如可以优选使用聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺、或特氟龙(注册商标)等合成树脂。另外，掩膜优选具备粘合层，粘合层的材料优选为丙烯酸系树脂、橡胶系(例如以天然橡胶或合成橡胶为主成分的橡胶)、或硅系树脂。
70.作为防止接合材料附着用掩膜，例如可以优选使用厚度为20～50μm的粘合薄膜。
71.作为接合材料，例如可以使用通过将陶瓷粉末、分散介质(例如、水等)、以及根据需要而添加的粘合剂、胶溶剂、发泡树脂等添加剂混合而制备的材料。作为陶瓷，优选为含有选自由堇青石、多铝红柱石、锆石、钛酸铝、碳化硅、氮化硅、二氧化锆、尖晶石、印度石、假蓝宝石、刚玉、以及二氧化钛构成的组中的至少一种的陶瓷，更优选为与蜂窝结构体相同的材质。作为粘合剂，可以举出：聚乙烯醇、甲基纤维素、cmc(羧甲基纤维素)等。
72.接下来，对蜂窝结构体1的制造方法进行说明。首先，制作具有多孔质的隔壁且通过隔壁而区划形成多个隔室的蜂窝结构体。例如，制作包含堇青石的蜂窝结构体的情况下，首先，作为坯料用材料，准备堇青石化原料。对于堇青石化原料，由于按堇青石结晶的理论组成配合各成分，所以配合二氧化硅源成分、氧化镁源成分、以及氧化铝源成分等。其中，作为二氧化硅源成分，优选使用石英、熔融二氧化硅，此外，优选使该二氧化硅源成分的粒径为100～150μm。
73.作为氧化镁源成分，例如可以举出：滑石、菱镁矿等。其中，优选滑石。滑石在堇青石化原料中的含量优选为37～43质量％。滑石的粒径(平均粒径)优选为5～50μm，更优选为10～40μm。另外，氧化镁(mgo)源成分可以含有作为杂质的fe2o3、cao、na2o、k2o等。
74.作为氧化铝源成分，就杂质较少这一点而言，优选含有氧化铝及氢氧化铝中的至少任意一种。另外，堇青石化原料中，氢氧化铝的含量优选为10～30质量％，氧化铝的含量优选为0～20质量％。
75.接下来，准备向堇青石化原料中添加的坯料用材料(添加剂)。作为添加剂，至少使用粘合剂和造孔剂。并且，除了粘合剂和造孔剂以外，可以使用分散剂、表面活性剂。
76.作为造孔剂，可以使用能够在堇青石的烧成温度以下与氧发生反应而氧化除去的物质、或者在堇青石的烧成温度以下的温度具有熔点的低熔点反应物质等。作为能够氧化除去的物质，例如可以举出：树脂(特别是粒子状的树脂)、石墨(特别是粒子状的石墨)等。作为低熔点反应物质，可以使用选自由铁、铜、锌、铅、铝、以及镍构成的组中的至少一种金属、以这些金属为主成分的合金(例如铁的情况下，碳钢、铸铁、不锈钢)或以两种以上为主成分的合金。其中，低熔点反应物质优选为粉粒状或纤维状的铁合金。此外，其粒径或纤维径(平均粒径)优选为10～200μm。低熔点反应物质的形状可以举出球状、卷菱形状、金平糖状等，如果是这些形状，则容易控制细孔的形状，故优选。
77.作为粘合剂，例如可以举出：羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲
基纤维素、聚乙烯醇等。另外，作为分散剂，例如可以举出：糊精、多元醇等。另外，作为表面活性剂，例如可以举出脂肪酸皂。应予说明，添加剂可以单独使用一种，或可以使用两种以上。
78.接下来，相对于堇青石化原料100质量份，以粘合剂3～8质量份、造孔剂3～40质量份、分散剂0.1～2质量份、水10～40质量份的比例进行混合，将这些坯料用材料进行混炼，制备坯料。
79.接下来，将制备的坯料利用挤出成型法、注射成型法、压制成型法等成型为蜂窝形状，得到生的蜂窝成型体。从连续成型容易且能够使例如堇青石结晶取向的方面考虑，优选采用挤出成型法。可以采用真空练泥机、柱塞式挤出成型机、双螺杆式连续挤出成型机等装置进行挤出成型法。
80.接下来，使蜂窝成型体干燥，调整为规定的尺寸，得到蜂窝干燥体。可以利用热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等，进行蜂窝成型体的干燥。应予说明，从能够将整体迅速且均匀地干燥的方面考虑，优选将热风干燥和微波干燥或介电干燥组合而进行干燥。
81.另外，另行准备捕集层形成原料、磁性体粒子形成原料、有时需要的隔热层形成原料。作为捕集层形成原料，可以采用包含选自由sio2、al2o3、mgo及tio2构成的组中的至少1种的材料。作为磁性体粒子形成原料，可以采用包含选自由fe、co及ni构成的组中的至少1种元素的粒子。作为隔热层形成原料，可以采用zro2、sio2、tio2粒子、上述金属的醇盐、凝胶或玻璃等。
82.接下来，根据需要，首先，将隔热层形成原料涂布于蜂窝干燥体的隔室的隔壁表面。接着，将捕集层形成原料及磁性体粒子形成原料按期望的顺序涂布于隔室的隔壁表面或隔热层形成原料的表面。
83.应予说明，制造图5及图6所示的具有封孔部的蜂窝结构体20的情况下，此处，准备封孔部的原料。封孔部的材料(封孔用浆料)可以使用与隔壁(蜂窝干燥体)相同的坯料用材料，也可以使用不同的材料。具体而言，将陶瓷原料、表面活性剂、以及水混合，根据需要添加烧结助剂、造孔剂等，制成浆料状，使用混合机等进行混炼，由此能够得到封孔部的原料。接下来，对蜂窝干燥体的一个端面的一部分隔室开口部施加掩膜，将该端面浸渍于贮存有封孔用浆料的贮存容器中，向未施加掩膜的隔室中填充封孔用浆料。同样地，对蜂窝干燥体的另一个端面的一部分隔室开口部施加掩膜，将该端面浸渍于贮存有封孔用浆料的贮存容器中，向未施加掩膜的隔室中填充封孔用浆料，然后，使其干燥，得到具有封孔部的蜂窝干燥体。作为封孔的方法，将糊料状的材料用刮浆部件这样的刮板挤入是较简单的方法。利用刮浆部件的挤入次数控制深度比较简单。对于想要将磁性体放入得较深的隔室的部分，使挤入次数增多，对于周边的较浅的部位，使挤入次数减少。
84.接下来，通过将蜂窝干燥体烧成而得到蜂窝结构体。上述干燥的条件可以采用与使蜂窝成型体干燥的条件同样的条件。另外，对于上述烧成的条件，在使用堇青石化原料的情况下，通常，可以在大气气氛下，于1410～1440℃的温度进行3～15小时的烧成。
85.这样得到的蜂窝结构体以在其外周面形成有外周壁的状态进行制作的情况下，可以对其外周面进行磨削，设为去除了外周壁的状态。后续工序中，在这样去除了外周壁的蜂窝结构体的外周涂布涂层材料，形成外周涂层。另外，对外周面进行磨削的情况下，可以将
一部分外周壁磨削并去除，通过涂层材料，在该部分形成外周涂层。
86.制备涂层材料的情况下，可以采用例如双轴旋转式的纵型混合机进行制备。
87.另外，涂层材料可以进一步含有胶体二氧化硅、有机粘合剂、粘土等。应予说明，有机粘合剂优选使用0.05～0.5质量％，更优选使用0.1～0.2质量％。另外，粘土优选使用0.2～2.0质量％，更优选使用0.4～0.8质量％。
88.在之前制作的蜂窝结构体的外周面涂布涂层材料，使所涂布的涂层材料干燥，形成外周涂层。通过像这样构成，能够有效地抑制在干燥或热处理时外周涂层发生开裂。
89.作为涂层材料的涂布方法，例如可以举出如下方法，即，将蜂窝结构体载放于旋转台之上，使其旋转，在使涂层材料从叶片状的涂布喷嘴喷出的状态下，以沿着蜂窝结构体的外周部的方式按压涂布喷嘴，进行涂布。通过像这样构成，能够将涂层材料以均匀的厚度进行涂布。另外，能够形成所形成的外周涂层的表面粗糙度较小、外观优异、且不易因热冲击而破损的外周涂层。
90.应予说明，对蜂窝结构体的外周面进行磨削而去除了外周壁的情况下，在蜂窝结构体的整个外周面涂布涂层材料，形成外周涂层。另一方面，在蜂窝结构体的外周面存在外周壁或者一部分外周壁被去除的情况下，可以局部涂布涂层材料，形成外周涂层，当然，也可以在蜂窝结构体的外周面整个区域涂布涂层材料，形成外周涂层。
91.对所涂布的涂层材料(即、未干燥的外周涂层)进行干燥的方法没有特别限制，例如，从防止干燥开裂的观点考虑，可以优选使用如下方法，即，通过于室温保持24小时以上而使涂层材料中的水分的25％以上干燥后，在电炉中，于600℃保持1小时以上，由此除去水分及有机物。
92.另外，蜂窝结构体的隔室的开口部未预先密封的情况下，可以在形成外周涂层之后，对隔室的开口部进行封孔。
93.图5中记载有示意性地表示本发明的一个实施方式的具有封孔部19的蜂窝结构体20的立体图。图6是示意性地表示本发明的一个实施方式的具有封孔部19的蜂窝结构体20的隔室15及隔壁12处的、与隔室15的延伸方向平行的截面的截面图。蜂窝结构体20形成为柱状，具备外周壁11和多孔质的隔壁12，该隔壁12配设于外周壁11的内侧且区划形成多个隔室15，该多个隔室15从一个端面13贯通至另一个端面14而形成流路。图示的蜂窝结构体20中，隔室15具备：多个隔室a，它们的一个端面13侧呈开口而在另一个端面14具有封孔部19；以及多个隔室b，它们与隔室a分别交替配置，另一个端面14侧呈开口而在一个端面13具有封孔部19。隔室a及隔室b夹着隔壁12而交替地相邻配置，两个端面形成棋盘格状。隔室a及隔室b的数量、配置、形状等及隔壁12的厚度等没有限制，可以根据需要适当设计。像这样的构成的蜂窝结构体20可以用作采用感应加热将尾气中的粒状物质(碳微粒)燃烧除去的设置有封孔部19的过滤器(例如柴油颗粒过滤器(以下也称为“dpf”))。应予说明，像这样的封孔部19可以采用与作为现有公知的蜂窝结构体的封孔部使用的封孔部同样地构成的封孔部。并且，可以在形成有外周涂层之后进行配设，也可以在形成外周涂层之前的状态、即制作蜂窝结构体20的阶段进行配设。
94.＜2.废气净化装置＞
95.可以采用上述的本发明的各实施方式所涉及的蜂窝结构体来构成废气净化装置。图7中，作为例子，示出了组装有蜂窝结构体1的废气净化装置6的废气流路的概要图。废气
净化装置6具有蜂窝结构体1和呈螺旋状环绕蜂窝结构体1外周的线圈配线4。另外，废气净化装置6具有对蜂窝结构体1及线圈配线4进行收纳的金属管2。可以在金属管2的扩径部2a配置废气净化装置6。线圈配线4可以通过固定部件5而固定于金属管2内。固定部件5优选为陶瓷纤维等耐热性部件。蜂窝结构体1可以担载有催化剂。
96.线圈配线4呈螺旋状卷绕于蜂窝结构体1的外周。还假定采用2个以上的线圈配线4的形态。与开关sw的接通(on)相应地，从交流电源cs供给来的交流电流流通于线圈配线4，结果，在线圈配线4的周围产生周期性变化的磁场。应予说明，开关sw的接通、断开通过控制部3来控制。控制部3可以与发动机的启动同步地使开关sw接通，使得交流电流流通于线圈配线4。应予说明，还假定控制部3与发动机的启动无关地(例如、与由司机按压的加热开关的工作相应地)将开关sw接通的形态。
97.本发明中，蜂窝结构体1根据与流通于线圈配线4的交流电流相对应的磁场变化而进行升温。由此，由蜂窝结构体1捕集到的碳微粒等燃烧。另外，蜂窝结构体1担载有催化剂的情况下，蜂窝结构体1的升温提高由蜂窝结构体1中包含的催化剂载体所担载的催化剂的温度，促进催化反应。总之，一氧化碳(co)、氮氧化物(no
x
)、烃(ch)被氧化或还原为二氧化碳(co2)、氮(n2)、水(h2o)。
98.符号说明
99.1、20 蜂窝结构体
100.2 金属管
101.3 控制部
102.4 线圈配线
103.5 固定部件
104.6 废气净化装置
105.11 外周壁
106.12 隔壁
107.13、14 端面
108.15 隔室(隔室a 隔室b)
109.19 封孔部
110.21 磁性体粒子
111.22 构成捕集层的粒子
112.23 捕集层
113.24 隔热层。