專利名稱：蜂窩結構體、Si-SiC系復合材料、蜂窩結構體的制造方法及Si-SiC系復合材料的制造方法
技術領域：
本發明關于蜂窩結構體、Si-SiC系復合材料、蜂窩結構體的制造方法及Si-SiC系復合材料的制造方法。
背景技術：
作為傳統所知的蜂窩結構體有，為了除去尾氣中所含的氮氧化物、一氧化碳、烴等有害物質而負載催化劑的蜂窩結構體。其中，尾氣溫度為低溫時，有時無法充分除去有害物質。因此，有提案提出，通過對蜂窩結構體進行加熱，提高通過的尾氣的溫度從而提高尾氣的浄化性能。例如，專利文獻I提出了ー種通電發熱用蜂窩體，是通過控制隔壁通電時的電流流動而控制發熱的通電發熱用蜂窩體，其具備有體積電阻率低的電極部和體積電阻率高的發熱部，電極部形成于整個兩端面，發熱部的體積電阻率為O. I lOQcm，電極部的體積 電阻率在發熱部的體積電阻率的1/10以下，至少發熱部由金屬與陶瓷的復合材料構成。[專利文獻I]日本專利特開2010-229976號公報
發明內容
但是，專利文獻I的蜂窩體中，例如，令Si-SiC系的蜂窩體表面與金屬Si接觸，在真空下加熱令金屬Si熔融浸潰，以未浸潰金屬Si的中央部為發熱部，以浸潰了金屬Si的兩端部為電極部。其中，浸潰金屬Si時，在一般的量產條件的常壓下有時無法充分浸潰。此夕卜，僅浸潰Si的話，有時電極部與發熱部的電阻差不充分。因此，期望更容易形成電極部、進ー步降低電極部的體積電阻率。本發明鑒于此種問題而作，主要目的是提供Si-SiC系的蜂窩結構體中，電極部的形成更為容易且體積電阻率可以進一歩降低的蜂窩結構體、Si-SiC系復合材料、蜂窩結構體的制造方法及Si-SiC系復合材料的制造方法。為達成上述目的而進行鋭意研究后，本發明者們發現，通過在Si-SiC系的蜂窩基材上熔融浸潰含金屬Si的浸潰材料時,在浸潰材料中加入金屬Al和堿土類金屬化合物,可在常壓進行浸潰，此外，可降低體積電阻率，從而完成了本發明。S卩，本發明的蜂窩結構體，是具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部的蜂窩結構體，具備電極部，其形成于所述隔壁部的一部分，具有SiC相、氧化物相以及金屬相，所述氧化物相包括Si氧化物、Al氧化物和堿土類金屬氧化物，所述金屬相包括金屬Si和金屬Al且相對于該金屬Si和該金屬Al的總量的金屬Al的比例在O. OOlmol %以上20mol%以下；和發熱部，其形成于所述隔壁部的剰余部分，體積電阻率高于上述電極部。本發明的Si-SiC系復合材料，具有SiC 相、
含Si氧化物、Al氧化物和堿土類金屬氧化物的氧化物相、和含金屬Si和金屬Al且相對于該金屬Si和該金屬Al的總量的金屬Al的比例在O. OOlmol %以上20mol %以下的金屬相。本發明的蜂窩結構體的制造方法，包括在具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部、具有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材的部分表面，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬化合物的形成エ序、和將形成有上述浸潰基材和堿土類金屬化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，令上述形成的浸潰基材所含的金屬Si和金屬Al浸潰于上述蜂窩基材 的氣孔內的浸潰エ序。本發明的Si-SiC系復合材料的制造方法，包括在具有SiC相、含Si氧化物的氧化物相的多孔質基材表面,形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬化合物的形成エ序、和將形成有上述浸潰基材和堿土類金屬化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，令上述形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于上述蜂窩基材的氣孔內的浸潰エ序。本發明中，Si-SiC系的蜂窩結構體中，電極部的形成更為容易，且體積電阻率可進一歩降低。其原因雖不明確，但可推測如下。例如，在金屬Si中加入了金屬Al的浸潰基材，較之于未加金屬Al的,浸潰基材的共熔點下降,且由于可以還原SiC相表面和浸潰基材表面的Si氧化物，因此可以提高SiC粒子表面和浸潰基材的潤濕性。此外，還加入了堿土類金屬化合物的浸潰基材，通過在熔融浸潰時使氧化物相的共熔點向下移動等而除去SiC表面和浸潰基材表面的Si氧化物，故SiC粒子表面與浸潰基材的潤濕性較好。此外可推測，通過這兩者的組合，即使基材中存在許多氧化物相時，也可令含金屬Si的浸潰基材在常壓浸潰。此外可以推測，由于金屬Si與金屬Al共同浸潰，較之于僅浸潰金屬Si的情況，可以進ー步降低電極部的體積電阻率。或者，本發明的蜂窩結構體的制造方法，包括令具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部、具有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的部分蜂窩基材，與酸性溶液接觸而除去上述蜂窩基材所含的氧化物相的氧化物相除去エ序、在除去了上述氧化物相的蜂窩基材上形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材的形成エ序、和將形成有上述浸潰基材的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，令上述形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于上述蜂窩基材氣孔內的浸潰エ序。該制造方法中，以預先除去基材所含的氧化物相而形成浸潰基材，代替在浸潰基材中加入堿土類金屬化合物。這樣，也可在含有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的基材上，令含有金屬Si的浸潰基材在常壓下浸潰。此外，較之于僅浸潰金屬Si的情況,可以進ー步降低體積電阻率。此外，該制造方法中，也可采用上述的蜂窩結構體及其制造方法的各種形式。
[圖I]蜂窩結構體20的構成的概略一例的顯示說明圖。
[圖2]形成エ序及浸潰エ序的一例的顯示說明圖。[圖3]形成エ序及浸潰エ序的一例的顯示說明圖。[圖4]蜂窩結構體20B的構成的概略一例的顯示說明圖。[圖5]蜂窩結構體20C的構成的概略一例的顯示說明圖。[圖6]各實驗例的試驗條件及浸潰處理后的觀察結果的匯總說明圖。[圖7]浸潰處理后的截面的反射電子圖像。[圖8]浸潰處理后的截面的反射電子圖像。
[圖9]氟化氫處理前后的蜂窩基材的截面的反射電子圖像。符號說明20，20B, 20C蜂窩結構體、21蜂窩段、22隔壁部、23巢室、27接合層、32，32B, 32C電極部、34，34B，34C發熱部、40，40B浸潰材料料層、41堿土類金屬化合物層、42浸潰基材。
具體實施例方式接著，使用
本發明的實施方式。本發明的蜂窩結構體，例如，作為負載凈化汽車引擎尾氣的催化劑的催化劑載體，配設于引擎的排氣管。[第I實施方式]圖I是本發明的蜂窩結構體20的構成的概略一例的顯示說明圖。該蜂窩結構體20，如圖I所示，具備形成作為流體流路的多個巢室23的隔壁部22。該蜂窩結構體20，具有巢室23的兩端開放的結構，具備有形成于部分隔壁部22的電極部32和作為隔壁部22的一部分的體積電阻率高于電極部32的發熱部34。該蜂窩結構體20中，形成隔壁部22后，通過對其端部區域進行規定的浸潰處理，令隔壁部22的一部分成為電極部32。該隔壁部22中，未形成為電極部32的區域為發熱部34，電極部32與發熱部34鄰接。在該蜂窩結構體20的電極部32間施加電壓的話，發熱部34由于通電而發熱。該蜂窩結構體20的外形并無特別限定，可以為圓柱狀、四棱柱狀、楕圓柱狀、六棱柱狀等形狀。此外，巢室23，作為其截面形狀，可以為四邊形、三角形、六邊形、八邊形、圓形、楕圓形等形狀。此處，主要說明蜂窩結構體20的外形為圓柱狀、巢室23的形狀為截面四邊形的情況。隔壁部22的構成是，其部分形成為電極部32，同時其剩余部分為發熱部34。隔壁部22，其氣孔率優選在20體積％以上85體積％以下，更優選25體積％以上50體積％以下。此外，該隔壁部22，其平均孔徑優選在2μπι以上30μπι以下的范圍內。這樣，形成電極部32時，氣孔內容易浸潰浸潰基材，且可充分除去尾氣所含的有害成分。該隔壁部22，作為其厚度的隔壁厚度優選為20 μ m以上300 μ m以下，更優選30 μ m以上200 μ m以下，進ー步優選50 μ m以上150 μ m以下。形成此種氣孔率、平均孔徑、厚度的隔壁部22的話，尾氣易與隔壁部22接觸，容易除去有害成分。此外，該隔壁部22的氣孔率和平均孔徑，指的是水銀壓入法測定的結果。發熱部34由隔壁部22自身構成，具有作為骨材的SiC相、含Si氧化物的氧化物相和金屬Si相。該發熱部34，由于骨材的SiC相與電極部32共通，因此熱膨脹率和強度等與電極部32相近，可抑制電極部32與發熱部34之間產生裂紋等。此外，由于具備氧化物相，因此可以進ー步提高耐腐蝕性和強度。該發熱部34，可以是多個區域，但基于蜂窩結構體20整體均勻加熱的觀點，優選為連續的ー個區域。發熱部34中，SiC相與氧化物相的比率和氣孔率等并無特別限定。此外，發熱部34可以含有金屬Si，但優選金屬Si的比率低于電極部32。這樣，可以令體積電阻率高于電極部32。此外，基于實質性地有效發熱的觀點，體積電阻率優選為10 200 Ω cm。電極部32與電源連接可令發熱部34通電。與電源的連接方法并無特別限定，可將與電源連接的供電線和供電端子使用銅焊或鉚釘等進行機械連接。電極部32，只要形成于隔壁部22的一部分即可，可以形成干I處，也可以形成于2處以上。電極部32形成于I處時，可在電極部32以外的隔壁部22安裝外部電極，通過電極部32和外部電極而令隔壁部22通電。電極部32形成于2處以上時，可以通過成對的電極部32而令隔壁部22通電，較為理想。此外，即使電極部32形成于2處以上吋，也可在電極部32以外的隔壁部22安裝外部電極，通過電極部32和外部電極令隔壁部22通電。電極部32，優選形成于蜂窩結構體20的一側端部和與其相対的另ー側端部。此外，以下也將此種形式稱為“相對形成于端部的形式”。形成于端部的話，容易安裝供電線和供電端子等，電源的電カ供給較為容易。此外，電極部32相對形成的話，電極部之間區域的隔壁部22的發熱量分布可以基本均勻。 特別是形成的電極部為電極部32的相對面互相平行的話，由于發熱部34的長度、即電阻可以一定，因而發熱部34的發熱量的分布可以更均勻，較為理想。此處，電極部32為相對地形成于端部的形式，如圖I所示，電極部32形成于蜂窩結構體20的上游ー側的端部和下游ー側的端部。此種情況下，電流沿隔壁部22流動，因此來自隔壁部22的發熱量從上游ー側至下游ー側可以基本一定，較為理想。該電極部32，電極部32的長度相對于蜂窩結構體的通電方向的整體長度，即，電極部32的長度相對于蜂窩結構體20的流路方向的全長，優選在1/100以上1/5以下。在1/100以上的話，可確保充分的導電路徑，因此通電發熱時即使通過大量電流，也難以在電極內產生電位差，作為電極更加合適。此外，在1/5以下的話，發熱部34不會變得過少。此外，作為車載用蜂窩結構體使用時，電極部32的流路方向的實質長度優選Imn以上50mm以下，更優選5mm以上30mm以下。特別優選上游一側端部的電極部32的流路方向的長度在5mm以上。這是由于在上游ー側，尾氣流易造成隔壁部22的腐蝕(Erosion)等，必須有即使在此種情況下也留有電極的厚度。此時，電極部32也可形成于上游一側端部中的一部分和下游ー側端部中的一部分。這樣，例如，希望僅加熱內周區域時和僅加熱外周區域時等，可設定范圍進行加熱，較為理想。此外，電極部32也可形成為整個上游ー側的端部和整個下游一側的端部。這樣，弓丨擎啟動時等需要急速加熱時，蜂窩結構體20整體可有效均勻加熱。此外，由于不容易產生溫度差，因此可以進ー步抑制裂紋的產生。此外，即使在電極部32和發熱部34之間的一部分產生裂紋等，也可確保通電，因此較為理想。電極部32，具有作為骨材的SiC相、含有Si氧化物和Al氧化物和堿土類金屬氧化物的氧化物相和含有金屬Si和金屬Al且相對于該金屬Si和金屬Al總量的金屬Al的比例在O. OOlmol %以上2011101%以下的金屬相。此種電極部32中，較之于金屬相不含Al的，可降低體積電阻率。電極部32中，SiC相和氧化物相和金屬相的比率、氣孔率等并無特別限定。例如，電極部32可具備15體積％以上50體積％以下的SiC相、2體積％以上30體積％以下的氧化物相、25體積％以上80體積％以下的金屬相和I體積％以上30體積％以下的氣孔。此外，基于使電極部32的體積電阻率充分低于發熱部34的觀點,優選金屬相的比率高、氣孔的比率低。此處，體積比的求法可以是，首先，以阿基米德法或水銀壓入法求得氣孔率(體積％)，假設剩余部分為SiC相、氧化物相和金屬相，由組成比換算，求得SiC相、氧化物相和金屬相的體積％。此外，作為與上述不同的方法，可使用例如掃描型電子顯微鏡(SEM)等拍攝研磨面，將得到的照片用電腦圖像解析而求得。更具體的，可通過反射電子圖像的對比度差異區分SiC相、氧化物相、金屬相、氣孔部，以各自的面積比為體積比。電極部32中，SiC相、氧化物相、金屬相和氣孔的比率，可整個區域為一定的，也可以是不一定的。例如，電極部32也可以是朝向鄰接的發熱部34，金屬相越來越少。這樣，距離發熱部34越近的區域的體積電阻率越大，通電時的發熱量越大，因此可以緩和發熱量小的電極部32與發熱量大的發熱部34的溫度梯度。因此，可以抑制電極部32與發熱部34的邊界區域出現裂紋等。此外，例如，電極部32的氣孔率可以是越朝向鄰接的發熱部34，越接近發熱部34的氣孔率。這樣，可以緩和電極部32與發熱部34的強度梯度，可以抑制電極部32與發熱部34的邊界區域產生裂紋等。此時，電極部32的氣孔率優選朝著鄰接的發熱部34變高。這是由于這樣的話，電極部32形成于蜂窩結構體20的端部吋，蜂窩結構體20的表面強度增高，可以提高對于侵蝕的耐久性。電極部32中，氧化物相含有Si氧化物、Al氧化物和堿土類金屬氧化物。此外，此 處，堿土類金屬以M表示。Si氧化物，只要作為氧化物含有Si即可，除SiO2タ卜，還可以是例如，Si-Al復合氧化物和Si-M復合氧化物、Si-Al-M復合氧化物等的復合氧化物。同樣，Al氧化物，除Al2O3夕卜，還可以是例如，Al-Si復合氧化物、和Al-M復合氧化物、Al-Si-M復合氧化物等的復合氧化物。同樣，堿土類金屬氧化物，除了 MxOy(x，y為I以上的整數)所表示的，還可以是例如，M-Si復合氧化物、和M-Al復合氧化物、M-Si-Al復合氧化物等的復合氧化物。如此，Si氧化物、Al氧化物、堿土類金屬氧化物也可以不是可明確區分的。氧化物相中，優選堿土類金屬氧化物所含的堿土類金屬是Mg、Ca、Sr及Ba中的任意I種以上。這樣，可以提高耐氧化性和耐熱沖擊性、提高強度。電極部32中，金屬相含有金屬Si和金屬Al。金屬Si和金屬Al可以鄰接存在，也可分開存在。此外，一方可固溶于另一方，例如，金屬Si中可固溶金屬Al。該金屬相,相對于金屬Si和金屬Al總量的金屬Al的比例在O. 001mol%以上20mol%以下。這是因為金屬Al的比例在0.001mOl%以上的話，可以降低電極部32的體積電阻率。此外，是因為金屬Al的比例在20mol%以下的話，可以進ー步抑制耐熱性的下降。該金屬相中的金屬Al的比例更優選在O. Imol^以上，進ー步優選O. 4m0l%以上。這是因為可以進ー步降低電極部32的體積電阻率。此外，金屬相中的金屬Al的比例更優選在IOmol %以下，進ー步優選5m0l%以下。這是因為可以進ー步抑制耐熱性的下降。電極部32，體積電阻率較之于發熱部34優選在1/2以下。這樣，令蜂窩結構體通電發熱時，電流可在蜂窩結構體的端面(電極部32)整體無電位差地流動，發熱部整體可均勻加熱。此外，基于可以更均勻加熱的觀點，電極部32的體積電阻率越低越好，優選1/5以下，更優選1/10以下，進ー步優選1/100以下。此外，基于實質上含有SiC相、氧化物相、金屬Si相、氣孔部的觀點，電極部32的體積電阻率優選在10_6Qcm以上IOQcm以下。其中，基于實質上不容易產生電位差的觀點，優選在5 Qcm以下，更優選IQcm以下。電極部32中，電極部32的楊氏模量優選在發熱部34的楊氏模量的I. 4倍以下。這樣，令蜂窩結構體通電發熱吋，隨著發熱部34的變形，電極部32也會變形，因此伴隨蜂窩結構體變形而產生的內部應カ得以減輕，可以抑制裂紋等的產生。此外，基于進ー步減輕內部應カ的產生的觀點，更優選電極部32的楊氏模量在發熱部34的楊氏模量的I. 2倍以下。此外，電極部32的楊氏模量也可形成越朝向鄰接的發熱部34，越接近發熱部34的楊氏模量的傾向。這樣，可以緩和電極部32與發熱部34的變形量的變化，可以減輕蜂窩結構體內部產生的應力，進ー步抑制產生裂紋等。此外，電極部32中，電極部32的楊氏模量也可在發熱部34的楊氏模量的I. O倍以上。如此制作的蜂窩結構體的隔壁部22上，根據其用途適當地負載催化劑。這是由于通過催化劑可除去尾氣所含的HC、CO、NOx、顆粒物(PM)等的有害物質。此時，催化劑可負載在電極部32的隔壁部上，但優選至少負載在發熱部34的隔壁部上。這是因為這樣的話，通電造成的發熱部34的發熱可以令尾氣升溫至適宜催化劑凈化的溫度。通過此種構成，可在引擎啟動時早早地令催化劑活化。此外，對于混合動カ汽車、插電式混合動カ汽車等尾氣溫度較低的汽車也可令催化劑活化、有效凈化。作為催化劑，可舉出例如，堿金屬(Li、Na、 K、Cs等)和堿土類金屬(Ca、Ba、Sr等)構成的NOx吸收催化劑、三元催化劑、含有Ce和Zr中至少ー個的氧化物所代表的助催化劑、HC (Hydro Carbon)吸附材料等。此外，該蜂窩結構體20適用于DPF吋，作為催化劑，適宜使用可令PM氧化、燃燒的氧化催化劑。作為氧化催化劑，可舉出鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等的貴金屬等。接著，說明具備形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部22的蜂窩結構體20的制造方法。該蜂窩結構體的制造方法可包括例如，制作具有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材的基材制作エ序、和在制作的蜂窩基材的部分表面形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬的化合物的形成エ序、和將形成有浸潰基材和堿土類金屬的化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱而令浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于蜂窩基材氣孔內的浸潰エ序。基材制作エ序制作的蜂窩基材，具有作為骨材的SiC相和含Si氧化物的氧化物相。另外，還可具有含金屬Si的金屬Si相。蜂窩基材中，SiC相、氧化物相和金屬相的比率、氣孔率等并無特別限定。例如，蜂窩基材可具備15體積％以上50體積％以下的SiC相、和2體積％以上30體積％以下的氧化物相、和10體積％以上65體積％以下的金屬相、和10體積％以上50體積％以下的氣孔。氧化物相優選在Si氧化物以外含有Al氧化物和堿土類金屬氧化物。這是因為可以提高耐氧化性和耐熱沖擊性、提高強度。此外，Si氧化物、Al氧化物、堿土類金屬氧化物也可以不是可明確區別的。例如，Si氧化物、Al氧化物、堿土類金屬氧化物可以是復合氧化物。該氧化物相中，堿土類金屬氧化物所含的堿土類金屬優選是Mg、Ca、Sr及Ba中的任意I種以上。這是因為可以進ー步提高耐氧化性和耐熱沖擊性、進一步提聞強度。基材制作エ序中，將蜂窩基材的原料混合，以規定的成型方法形成隔壁部。作為基材的原料，可以例如，混合作為骨材的Sic、金屬Si、氧化物、成孔材料、分散介質，制備為粘土和漿料(slurry)來使用。例如，可將SiC粉末、金屬Si粉末、氧化物粉末以規定的體積比例混合,加入水等分散介質、成孔材料,再添加有機粘結劑等進行混煉,形成可塑性的粘土。混煉制備粘土的方法并無特別限制，可舉出例如，使用捏合機、真空捏合機等的方法。作為成孔材料，優選通過之后的燒成而燒失的，可使用例如，淀粉、焦炭、發泡樹脂等。作為粘結齊U，優選使用例如纖維素系等的有機系粘結劑。作為分散劑，可使用こニ醇等的界面活性材料。該蜂窩基材，例如，可使用巢室排列配設的形狀的模具，擠出成型為上述任意的形狀而形成為蜂窩成型體。得到的蜂窩成型體優選進行干燥處理、焙燒處理、燒成處理。焙燒處理是通過以低于燒成溫度的溫度燃燒除去蜂窩成型體所含的有機物成分的處理。燒成溫度可以為1400°C以上1500°C以下，優選1430°C以上1450°C以下。燒成氣氛并無特別限定，但優選惰性氣氛，更優選Ar氣氛。經過此種エ序，可以得到燒結體的蜂窩基材。形成エ序中，在制作的蜂窩基材的部分表面，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬的化合物。這樣，通過除金屬Si外還使用金屬Al和堿土類金屬，可在常壓下進行金屬Si的浸潰。圖2是分別形成浸潰基材和堿土類金屬的化合物的浸潰材料料層40的形成エ序及浸潰エ序的一例的顯示說明圖，圖3是浸潰基材和堿土類金屬的化合物一體形成的浸潰材料料層40B的形成エ序及浸潰エ序的一例的顯示說明圖。即，該形成エ序中，在浸潰基材和堿土類金屬的化合物形成于蜂窩基材的部分表面時，如圖2所示，也可將分別形成堿土類金屬化合物層41和浸潰基材42的浸潰材料料層40形成于隔壁部22上。此外，也可如圖3所示，將堿土類金屬化合物和浸潰基材(金屬Al、金屬Si)混合的浸潰材料料層40B形成于隔壁部22上。此外，隔壁部22上的浸潰材料料層的形成區域，優選例如，在蜂窩結構體20中的流體流路方向的整體長度的1/100以上1/5以下的范圍。該范圍更 適宜作為電極。形成浸潰基材的蜂窩基材時，浸潰基材，例如，也可使用混合了金屬Si粉末、金屬Al粉末和添加了分散劑的分散介質的浸潰衆料和浸潰糊劑(paste)。作為分散介質,基于不令金屬粉末氧化的觀點，適宜使用こ醇和甲醇、丙酮等的有機溶剤。作為分散劑，優選容易吸附在金屬粉末表面、且可溶于有機溶劑的，可使用例如，烷基銨鹽等的界面活性剤。浸潰基材的蜂窩基材的形成方法并無特別限定，可將浸潰漿料和浸潰糊劑涂布在部分蜂窩基材上，也可將部分蜂窩基材浸泡在浸潰衆料中。此外，也可僅將金屬Si粉末和金屬Al粉末置于蜂窩基材上。浸潰基材的形成區域并無特別限定，只要形成于期望形成為電極部32的區域的隔壁部22表面即可。這樣，在形成了浸潰基材的區域上就形成了電極部32。具體的，例如，優選在蜂窩基材的一側端部的表面和與該端部相対的另ー側端部的表面形成浸潰基材。其中，更優選在蜂窩基材的上游ー側的端部表面和下游ー側的端部表面形成浸潰基材，進ー步優選在蜂窩基材的上游ー側的整個端部表面和下游ー側的整個端部表面形成浸潰基材。這是因為在蜂窩基材的端部形成浸潰基材的話，浸潰基材的形成較為容易。此夕卜，這是因為在蜂窩基材的整個端部形成浸潰基材的話，通過將整個端部浸泡在浸潰漿料中，可形成浸潰基材，浸潰基材的形成更加容易。此外，形成浸潰漿料和浸潰糊劑后，可進行除去剩余漿料和剰余糊劑的處理，還可進行干燥。此外，也可多次重復形成、除去、干燥中的任意I項以上，以調整浸潰基材的形成量。該浸潰基材中，相對于金屬Si和金屬Al總量的金屬Al的比例優選在O. OOlmol %以上，優選在20mol %以下。金屬Al的比例在O. OOlmol %以上的話，可在之后的浸潰エ序中對蜂窩基材進行浸潰，此外，可以降低得到的蜂窩結構體的體積電阻率。此外，金屬Al的比例在20mol%以下的話，由于熱膨脹率高的Al的量不會過多，因此可以進ー步抑制電極部32的熱膨脹造成的蜂窩基材的破損等，還可提高高溫強度，較為理想。此外，基于在之后的浸潰エ序中降低金屬相的粘度，且提高SiC相與金屬相的潤濕性的觀點，更優選在O. Imol^以上，進ー步優選O. 4m0l%以上。這是因為可以降低金屬相的共熔點，且可以還原SiC相表面的Si氧化物。此外，基于提高形成的電極部32的耐熱性、高溫強度，且令熱膨脹率適宜的觀點，優選IOmol %以下，更優選5mol %以下。浸潰基材含有金屬Si和金屬Al即可,但更優選含有金屬Si粉末和金屬Al粉末。堿土類金屬化合物并無特別限定，優選例如，碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽等鹽，其中優選碳酸鹽。這是因為在之后的浸潰エ序中，蜂窩基材更容易被浸潰基材浸潰。此外，作為堿土類金屬，優選Mg、Ca、Sr及Ba，其中更優選Ca及Sr。這是因為在之后的浸潰エ序中，蜂窩基材更容易被浸潰基材浸潰。堿土類金屬的化合物的量并無特別限定，但相對于浸潰基材所含的金屬Si的金屬Al的總量,優選在I質量％以上30質量％以下,更優選5質量％以上15質量％以下。在I質量％以上的話，之后的浸潰エ序中，可令浸潰基材浸潰于蜂窩基材，在30質量％以下的話，可以抑制得到的蜂窩結構體中的雜質的量。形成堿土類金屬化合物的蜂窩基材時，堿土類金屬化合物粉末也可使用堿土類金屬化合物和添加了分散劑的分散介質所混合的堿土類金屬化合物漿料或堿土類金屬化合物糊劑。分散劑和分散介質適宜使用浸潰基材中說明的相同之物。此外，堿土類金屬化合物的蜂窩基材的形成方法也可適宜使用浸潰基材中說明的相同的方法。此外，在浸潰基材 中混合堿土類金屬化合物粉末時也可使用上述相同的方法。浸潰エ序中，將形成了浸潰基材和堿土類金屬的化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，將形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于上述蜂窩基材的氣孔內。加熱時的氣氛，只要是氮氣氣氛、惰性氣體氣氛等惰性氣氛的話就無特別限定，但優選常壓的Ar氣氣氛。此處，通過使用堿土類金屬的化合物，可在常壓下向形成了氧化物相且潤濕性低的隔壁部浸潰浸潰基材。此外，常壓下的話，可以抑制浸潰基材向浸潰基材形成區域外浸潰。此夕卜，也可調整壓力，調整浸潰浸潰基材的溫度。加熱溫度只要在金屬Si及金屬Al的熔融溫度以上、蜂窩基材不會變質的溫度以下的話就無特別限定，優選1000°C以上1500°C以下，更優選1300°C以上1450°C以下。通過經過浸潰エ序，如圖2、3所示，隔壁部22的一部分區域形成了電極部32。此外，本發明的蜂窩結構體的制造方法中，也可進行上述エ序，使電極部32的楊氏模量在發熱部34的楊氏模量的1.4倍以下。這樣，令蜂窩結構體通電發熱時，隨著發熱部34的變形，電極部32也可變形，因此可以減輕蜂窩結構體變形伴隨的內部應カ的產生，抑制裂紋等的產生。作為控制楊氏模量的方法，例如，可適當變更浸潰基材及堿土類金屬化合物的質量而進行。例如，隨著浸潰基材及堿土類金屬化合物的質量變更，可適當變更氣孔率，從而可以控制楊氏模量。電極部32的氣孔率可以例如為，超過30體積％、40體積％以下的范圍。作為其他的方法，例如，也可通過降低燒成溫度和令電極部32的原料粒度小于發熱部34，從而可以控制楊氏模量。如此制作的蜂窩結構體20具有電極部32和發熱部34，通過電極部32施加電壓，可令發熱部34發熱，從而令蜂窩結構體20整體的溫度上升。因此，例如，將蜂窩結構體20用作負載凈化汽車引擎排氣中所含的排氣的催化劑的催化劑載體時，在引擎下游一側的排氣管設置蜂窩結構體20，當引擎的尾氣溫度不能達到可除去尾氣所含有害物質的溫度吋，電極部32可以施加電壓，提高蜂窩結構體20的溫度，進ー步提高尾氣的凈化性能。以上詳述的第I實施方式的蜂窩結構體20的制造方法中，電極部32的形成更為容易，且可進一歩降低電極部32的體積電阻率。其原因推測如下。一般，Si氧化物與金屬Si的潤濕性較差，含有更多Si氧化物的氧化物相等存在于隔壁部22 (隔壁基材)的話，含有金屬Si的浸潰基材便難以浸潰于隔壁部22。此處可認為，由于在金屬Siタト,浸潰基材還加入了金屬Al，較之于未添加金屬Al的，通過除去SiC粒子和浸潰基材所含的Si粒子表面所存在的氧化物，可提升SiC與Si的潤濕性。此外，還使用了堿土類金屬化合物的浸潰基材中，熔融浸潰時牽連了氧化物相等，與氧化物相的潤濕性較好。此外可以推測，通過這兩者的組合，即使隔壁基材存在許多氧化物相，也可令含金屬Si的浸潰基材在常壓下浸潰。此外可以推測，由于金屬Si與金屬Al共同被浸潰，因此較之于僅浸潰金屬Si的情況，可以進一歩降低電極部的體積電阻率。此外，蜂窩基材所含的相與蜂窩結構體20所含的相的關系大致可考慮如下。即，蜂窩基材的SiC相構成電極部32的SiC相，浸潰基材所含的金屬Si和金屬Al和蜂窩基材的金屬Si相構成電極部32的金屬相。此外可認為，蜂窩基材的金屬Si相、浸潰的金屬Si、浸潰的金屬Al、浸潰使用的堿土類金屬化合物等與蜂窩基材的氧化物相構成電極部32的氧化物相。此外，本發明不限定于上述的第I實施方式，當然可在本發明的技術范圍內以各種方式實施。例如，上述的第I實施方式中，對于蜂窩結構體進行了說明，但也可以不是蜂窩結構體。即使這樣，例如，也可用作具備了電極部和發熱部的通電發熱體。此外，第I實施方式中，是具備有電極部和發熱部的，但也可以僅具備電極部。例如，也可以是具備=SiC相、含Si氧化物和Al氧化物和堿土類金屬氧化物的氧化物相、含金屬Si和金屬Al且相對于金屬Si和金屬Al總量的金屬Al的比例在O. OOlmol %以上20mol %以下的金屬相的Si-SiC系復合材料。第I實施方式中，對于蜂窩結構體的制造方法進行了說明，但其不限定于此。例如，也可制作多孔質基材代替蜂窩基材，也可用其制作具備有電極部和發熱部的通電發熱體。此外，第I實施方式中，制造的是具備有電極部和發熱部之物，但也可僅制造電極部。例如，也可以是包括在具有SiC相、含Si氧化物的氧化物相的多孔質基材的表面，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬的化合物的形成エ序；將形成有上述浸潰基材和堿土類金屬的化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，使形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于上述蜂窩基材的氣孔內的浸潰エ序的Si-SiC系復合材料的制造方法。[第2實施方式]上述的第I實施方式中，隔壁部22上形成有堿土類金屬化合物及浸潰基材，將堿土類金屬化合物用作浸潰助劑，實現對于含有較多氧化物相的隔壁部22的常壓浸潰處理，電極部32形成于隔壁部22的一部分。該第2實施方式中，說明的是預先除去作為電極部的隔壁部的一部分所含的氧化物相后，在隔壁部上形成浸潰基材，實現對隔壁部的常壓浸潰處理，使電極部形成于隔壁部的一部分的方式。該第2實施方式的蜂窩結構體，除了電極部有時不含堿土類金屬氧化物以外，與第I實施方式的蜂窩結構體相同。因此，此處省略對于蜂窩結構體的說明。接著，說明第2實施方式的蜂窩結構體20的制造方法。該蜂窩結構體的制造方法，例如，可以包括制作具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部，具有SiC相和含Si氧化 物的氧化物相的蜂窩基材的基材制作エ序；令制作的蜂窩基材的一部分與酸性溶液接觸，除去蜂窩基材所含的氧化物相的氧化物相除去エ序；在除去了氧化物相的蜂窩基材的部分表面形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材的形成エ序；將形成了浸潰基材的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，令上述形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于蜂窩基材的氣孔內的浸潰エ序。基材制作エ序和浸潰エ序與第I實施方式相同，在此省略其描述。氧化物除去エ序中，令蜂窩基材的一部分與酸性溶液接觸，除去蜂窩基材所含的氧化物相。金屬Si，由于與含Si氧化物的氧化物相的潤濕性較差，因此難以浸潰于蜂窩基材，通過除去該氧化物相，可令金屬Si容易地浸潰于蜂窩基材。酸性溶液并無特別限定，只要可除去氧化物相即可。例如，可使用氫氟酸、硫酸、鹽酸、硝酸等。其中，氫氟酸可容易地除去Si氧化物，較為理想。此外，氫氟酸，由于金屬Si等其他相的溶解速度慢，因此可以抑制SiC相的燒結頸(necking)的溶解等,進ー步抑制機械強度的下降。酸性溶液的濃度和接觸方法、接觸時間、接觸溫度等可根據經驗求得。例如，使用氫氟酸時，濃度優選10%以上30%以下，更優選20%以上25%以下。此時，接觸方法可舉出有涂布和浸泡等，但優選浸泡。浸泡時間可例如為10分鐘以上30分鐘以下。浸泡溫度可例如為20°C以上30°C以下。接觸結束后，為了抑制進ー步的反應而除去酸性溶液。除去酸性溶液的方法并無限定，但優選用水、こ醇、丙酮等洗滌。此外，也可在洗滌后對蜂窩基材進行干燥。干燥條件并無限定，例如可在100°C以上150°C以下進行。與酸性溶液接觸的區域并無特別限定，但選擇期望形成電極部32的隔壁部的區域。這樣，可以在與酸性溶液接觸的區域、且在之后的形成エ序 中形成了浸潰基材的區域形成電極部32。具體的，優選例如，令蜂窩基材的一側端部和與該端部相対的另ー側端部與酸性溶液接觸。其中，更優選令蜂窩基材的上游ー側的端部和下游ー側的端部與酸性溶液接觸，進ー步優選令蜂窩基材的上游ー側的整個端部和下游ー側的整個端部與酸性溶液接觸。形成エ序中，在除去了氧化物的蜂窩基材的表面，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材。此外，與第I實施方式的形成エ序不同的點是，也可以不形成堿土類金屬的化合物。浸潰基材的詳情、浸潰基材的形成方法與第I實施方式相同，因此在此省略其描述。以上詳述的第2實施方式的蜂窩結構體的制造方法中，可在在常壓下，令含金屬Si的浸潰基材浸潰于含有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材中。其原因是，預先除去了與浸潰基材的潤濕性較差的氧化物相，可在氧化物相少的區域形成浸潰基材，實行 浸潰處理。此外，電極部32中，較之于僅浸潰了金屬Si的情況，可進ー步降低體積電阻率。推測這是由于共同浸潰了金屬Si和金屬Al。此外，蜂窩基材所含的相與蜂窩結構體20所含的相的關系考慮大致如下。即，蜂窩基材的SiC相構成電極部32的SiC相，浸潰基材所含的金屬Si和金屬Al和蜂窩基材的金屬相構成電極部32的金屬相。此外可認為，蜂窩基材的金屬Si相、浸潰的金屬Si、浸潰的金屬Al等和蜂窩基材的氧化物相構成電極部32的氧化物相。此外，本發明并不限定于上述的第2實施方式，當然可在本發明的技術范圍內以各種形式實施。例如，第2實施方式中，對于蜂窩結構體進行了說明，但也可以不是蜂窩結構體。即使這樣，例如，也可用作具備了電極部和發熱部的通電發熱體。此外，第2實施方式中，具備有電極部和發熱部，但也可以僅具備電極部。例如，也可以是具備=SiC相、含Si氧化物和Al氧化物的氧化物相、相對于金屬Si和金屬Al的總量的金屬Al的比例在O. OOlmol%以上20mol%以下的金屬相的Si-SiC系復合材料。例如，第2實施方式中，對于蜂窩結構體的制造方法進行了說明，但其不限定于此。例如，也可制作多孔質基材代替蜂窩基材，也可用其制作具備有電極部和發熱部的通電發熱體。此外，第2實施方式中，制造的是具備有電極部和發熱部之物，也可僅制造電極部。例如，也可以是包括令具有SiC相、含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材的部分表面與酸性溶液接觸，除去上述蜂窩基材所含的Si氧化物的氧化物除去エ序；在上述除去了 Si氧化物的蜂窩基材上，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材的形成エ序；使形成有上述浸潰基材的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，將上述形成的浸潰基材所含的金屬Si及金屬Al浸潰于上述蜂窩基材氣孔內的浸潰エ序的Si-SiC系復合材料的制造方法。第I實施方式及第2實施方式中，說明的是在上游端部和下游端部設置有電極部32的蜂窩結構體20，但只要是如圖4所示，電極部形成于蜂窩結構體的一側端部和與該端部相対的另ー側端部，則不特別限定于此。圖4是蜂窩結構體20B的構成的概略一例的顯示說明圖。也可如圖4所示，在中心區域沿著巢室23形成有發熱部34B，夾著該發熱部34B，在蜂窩結構體20B的含外周面的壁部的區域，可沿著巢室23形成有相互相対的電極部32B。即，也可在蜂窩結構體20B的上端部及下端部(或右端部及左端部)形成電極部32B。此吋，電極部32B也可以從上游ー側的端部至下游ー側的端部、與流路平行地連續或斷續形 成。這樣，可將蜂窩結構體20B的上游ー側至下游ー側有效加熱。此外，由于相對的電極部32B在上游ー側的端部以外的區域也都有形成，因此即使上游ー側端部的隔壁部因侵蝕等而消失，也仍留有電極部，可充分通電。上述的第I實施方式及第2實施方式中，是一體成型的蜂窩結構體，也可如圖5所示，是蜂窩段21經接合層27接合的蜂窩結構體20C。這樣，通過經過接合層27接合的構造，可以緩和因蜂窩的外廓部熱膨脹而集中的應力。上述的第I實施方式及第2實施方式中，說明的是巢室23的兩端開放的構造的蜂窩結構體，但并不限定于此，也可以形成為例如，一側端部開ロ且另ー側端部被封閉部封閉的巢室、與一側端部被封閉部封閉且另ー側端部開ロ的巢室交互配置，即所謂的蜂窩狀過濾器。進一歩，該蜂窩狀過濾器中，隔壁部上也可形成有收集流體(尾氣)所含的固體成分(PM)的層——收集層。該蜂窩狀過濾器中，從入ロー側進入巢室的尾氣經過收集層及隔壁部，通過出口一側的巢室被排出，此時，尾氣所含的PM被收集在收集層上。這樣，可以除去尾氣所含的固體成分。上述的第I實施方式及第2實施方式中，制造方法中包含基材制作エ序，但也可省略該エ序。例如，也可使用預先準備的蜂窩基材。此外，上述的基材制作エ序中，使用的是已燒成的蜂窩基材，但也不限定于此，也可使用未燒成的蜂窩成型體。此外，上述的第I實施方式及第2實施方式中包含氧化處理工序，但也可省略該エ序。此外，上述的第I實施方式及第2實施方式中包含催化劑負載エ序，但也可省略該エ序。[實施例]以下說明蜂窩結構體的具體制造例。首先，對具有氧化物相的蜂窩基材是否可以浸潰含有金屬Si的浸潰基材進行實驗。此處，制作與蜂窩基材相同材質的顆粒基材，在該顆粒基材上形成包含各種浸潰基材的浸潰材料料層，觀察浸潰エ序進行后的各試料的截面，探討浸潰基材是否被浸潰于蜂窩基材中。[實驗例I 5]作為顆粒基材原料，將SiC粉末、金屬Si粉末及含堿土類金屬的氧化物粉末以體積比38 22 2混合，成型為顆粒狀，在常壓的Ar氣氣氛下進行1430°C、3小時燒成。在得到的顆粒基材上部放置將金屬Si粉加壓成型為顆粒狀的浸潰基材，再次在常壓的Ar氣氣氛下進行1430°C、3小時的浸潰處理，以此為實驗例I。此外，除了將金屬Si粉體和金屬Al粉體以摩爾比80 20混合、加壓成型作為浸潰基材以外，以與實驗例I同樣的條件進行顆粒基材的制作及浸潰處理，作為實驗例2。此外，除了將相對于金屬Si粉末及金屬Al粉末以80 20的摩爾比混合的混合粉末的13. 5質量％的碳酸鈣配置于顆粒基材與浸潰基材之間以外，以與實驗例2同樣的條件進行顆粒基材的制作及浸潰處理，作為實驗例3。此夕卜，在與實驗例I同樣地制作顆粒基材后，將其在常溫常壓下，在濃度制備為23%的氫氟酸液(HF液)中浸泡20分鐘，用蒸餾水、こ醇及丙酮各洗滌3次，在120°C下干燥3小時，除了使用該顆粒基材以外，進行與實驗例I同樣的浸潰處理，作為實驗例4。此外，除了使用與實驗例4同樣地以HF液除去了氧化物相的顆粒基材、與實驗例2同樣使用金屬Si粉體和金屬Al粉體加壓成型的浸潰基材以外，進行與實驗例I同樣的浸潰處理，作為實驗例5。
(觀察結果)圖6是各實驗例的試驗條件及浸潰處理后的結果的匯總說明圖。對各實驗例進行浸潰處理后，觀察其截面，目視判定顆粒基材的氣孔內是否有浸潰基材浸潰。其結果是，如圖6所示可知，即使在金屬Si中加入金屬Al，也不能浸潰。另ー方面可知，在浸潰基材加入金屬Al的同時加入CaCO3粉體的話，即使是形成有許多氧化物相的顆粒基材，也可浸潰。此外可知，即使在氧化物相(主要是氧化Si)經HF處理除去的實驗例4中，僅有金屬Si的話也難以浸潰。另ー方面可知，在氧化物相經HF處理除去、且浸潰基材加入金屬Al的實驗例5中，可進行浸潰。因此可知，通過在含有金屬Si的浸潰基材中加入金屬Al和使用堿土類金屬化合物的添加劑，或進行去除氧化物相的酸處理，可在SiC的蜂窩基材中浸潰金屬Si。(SEM 觀察)對于得到的顆粒基材，使用電子顯微鏡(日本電子制造的JSM-5410)拍攝反射電子圖像。該反射電子圖像中，分別可觀察到深灰色的SiC相、淺灰色的金屬相、黒色的氣孔。此外，氧化物相根據含有的元素組成，或是呈比SiC相更深的灰色，或是呈比金屬相更淺的灰色。圖7是實驗例3得到的顆粒基材的截面的反射電子圖像。根據圖7可知，金屬相熔融浸潰于多孔質基材中，基本致密地埋設。圖8是實驗例5得到的顆粒基材的截面的反射電子圖像。根據圖8可知，與實驗例3相同，金屬相熔融浸潰于多孔質基材中，基本致密地埋設。此外，圖9是實驗例5的氟化氫處理進行前后的顆粒基材的截面的反射電子圖像。根據圖9可知，通過氟化氫處理，氧化物減少。基于以上結果，關于浸潰基材向蜂窩結構體的浸潰探討如下。(I)使用了堿土類金屬化合物的蜂窩結構體的制作[實施例I](蜂窩基材的制作)作為蜂窩基材原料，將SiC粉末、金屬Si粉末及含堿土類金屬的氧化物粉末以體積比38 22 2混合，制作蜂窩狀的成型體，在常壓的Ar氣氣氛下，進行1430°C、3小時燒成。這樣，得到隔壁厚度10(^111、巢室密度62個/0112(4000 81)、直徑100mm、長度IOOmm的蜂窩基材。該蜂窩基材的中央部的體積電阻率為117 Ω cm、隔壁部的氣孔率為38體積％。(浸潰基材及堿土類金屬化合物的形成)
浸潰基材及堿土類金屬化合物的形成如下進行。首先，如下調制含有浸潰基材及堿土類金屬化合物的浸潰漿料。將金屬Si粉末(平均粒徑2 μ m)及金屬Al粉末(平均粒徑Ιμπι)以80 20的摩爾比混合，得到混合粉末。接著，在作為分散介質的こ醇中，添加相對于こ醇為I. O重量％的分散劑(烷基銨鹽)，再添加相對于こ醇為20質量％的混合粉末和相對于混合粉末為13. 5質量％的碳酸I丐,制備含有浸潰基材及堿土類金屬化合物的浸潰漿料。接著，將如上制作的蜂窩基材在制備的浸潰漿料中以常溫常壓浸泡10秒，再用空氣吹去蜂窩基材表面的剩余漿料后，在大氣氣氛下以120°C干燥3小吋。然后，重復進行浸泡至干燥的處理，直到目標重量的浸潰基材形成于蜂窩基材上，在蜂窩基材表面形成浸潰基材。此處，目標重量可以是電極部達到期望的體積電阻率的量，但基于使其浸潰于氣孔、內的觀點，是從根據氣孔體積算出的最大浸潰量所算出的值。(浸潰處理)浸潰處理，如圖2所示，是將形成了浸潰基材及堿土類金屬化合物的蜂窩基材在常壓的Ar氣氣氛下進行1450°C、4小時燒成而進行的。這樣，得到實施例I的蜂窩結構體。[實施例2，3]除了將金屬Si粉末和金屬Al粉末以95 5的摩爾比混合的混合粉末用作浸潰基材來制備浸潰漿料以外，經過與實施例I同樣的エ序得到實施例2的蜂窩結構體。此外，除了將金屬Si粉末和金屬Al粉末以99. 6 : O. 4的摩爾比混合的混合粉末用作浸潰基材來制備浸潰漿料以外，經過與實施例I同樣的エ序得到實施例3的蜂窩結構體。[實施例4，5]在形成浸潰基材及堿土類金屬化合物時，令浸潰基材及堿土類金屬化合物的重量為使之后的浸潰處理下隔壁部的氣孔率為24體積％，除此以外，經過與實施例I同樣的エ序得到實施例4的蜂窩結構體。此外，在形成浸潰基材及堿土類金屬化合物時，令浸潰基材及堿土類金屬化合物的重量為使之后的浸潰處理下隔壁部的氣孔率為30體積％，除此以夕卜，經過與實施例I同樣的エ序得到實施例5的蜂窩結構體。[實施例9 13]進ー步，制作使用了堿土類金屬化合物的蜂窩結構體。除了作為蜂窩基材的原料，將SiC粉末、金屬Si粉末及含堿土類金屬的氧化物粉末以體積比34 26 2混合，并混合粒徑不同的金屬Si粉末(￥·.*2μπι，6μπι，12μπι)來使用以外，以與實施例I同樣的條件制作蜂窩狀的成型體。此外，作為浸潰基材的原料，將金屬Si粉末及金屬Al粉末以95 5的摩爾比混合，使用添加了作為分散介質的こ醇的浸潰漿料，且變更了浸潰基材及堿土類金屬化合物的質量，除此以外，經過與實施例I同樣的エ序得到實施例9 13的蜂窩結構體。(2)使用了酸處理的蜂窩結構體的制作[實施例6](蜂窩基材的制作)蜂窩基材的制作與實施例I相同。(氟化氫處理)氟化氫處理(以下也稱為HF處理)如下進行。首先，準備濃度制備為23%的HF液。接著，將如上得到的多孔質結構體在常溫常壓下在HF液中浸泡20分鐘。接著，將多孔質結構體從HF液取出，用蒸餾水洗滌3次，用こ醇洗滌3次，用丙酮洗滌3次。將洗滌后的多孔質結構體在大氣氣氛下以120°C干燥3小吋。(浸潰基材的形成)浸潰基材的形成如下進行。首先，如下制備含有浸潰基材的浸潰漿料。將金屬Si粉末(平均粒徑2 μ m)及金屬Al粉末(平均粒徑I μ m)以80 20的摩爾比混合，得到混合粉末。接著，在作為分散介質的こ醇中，添加相對于こ醇為I. O重量％的分散劑(烷基銨鹽)，再添加相對于こ醇為20質量％的混合粉末，制備含有浸潰基材的浸潰漿料。接著，將如上制作的蜂窩基材在制備的浸潰漿料中以常溫常壓浸泡10秒，再用空氣吹去蜂窩基材表面的剩余漿料后，在大氣氣氛下以120°C干燥3小吋。然后，重復進行浸泡至干燥的處理，直到規定重量的浸潰基材形成于蜂窩基材上，在蜂窩基材表面形成浸潰基材。此處，規定重量可以是電極部達到期望的體積電阻率的量，但基于使其浸潰于氣孔內的觀點，是從根據氣孔體積算出的最大浸潰量所算出的值。 (浸潰處理)浸潰處理，是將形成了浸潰基材的蜂窩基材在常壓的Ar氣氣氛下進行1450°C、4小時燒成而進行。這樣，得到實施例6的蜂窩結構體。[實施例7，8]除了將金屬Si粉末和金屬Al粉末以95 5的摩爾比混合的混合粉末用作浸潰基材來制備浸潰漿料以外，經過與實施例6同樣的エ序得到實施例7的蜂窩結構體。此外，除了將金屬Si粉末和金屬Al粉末以99. 6 : O. 4的摩爾比混合的混合粉末用作浸潰基材來制備浸潰漿料以外，經過與實施例6同樣的エ序得到實施例8的蜂窩結構體。(4)比較例的蜂窩結構體的制作[比較例I]除了不進行浸潰基材及堿土類金屬化合物的形成和浸潰處理以外，經過與實施例I同樣的エ序，得到比較例I的蜂窩結構體。[比較例2]除了為提高構成蜂窩基材的金屬Si的比例而將SiC粉末、金屬Si粉末及含堿土類金屬的氧化物粉末以體積比34 26 2混合，得到混合原料以外，經過與比較例I同樣的エ序得到比較例2的結構體。[比較例3]除了沒有添加碳酸鈣以外，經過與實施例I同樣的エ序得到比較例3的結構體。[比較例4]除了作為蜂窩基材的原料，將SiC粉末、金屬Si粉末及含堿土類金屬的氧化物粉末以體積比34 : 26 : 2混合，并混合粒徑不同的金屬Si粉末(平均粒徑2 μ m，6 μ m，
12μ m)來使用以外，經過與比較例I同樣的エ序得到比較例4的結構體。(4)氣孔率的測定氣孔率使用水銀孔隙率計(ヵンタクローム社制造的ポァマスター)，以水銀壓入法測定。(5)體積電阻率的測定體積電阻率如下測定。首先，從制作的蜂窩結構體切下3巢室份(拱肋(rib)厚度0.01cm、拱肋數4)的立方體試驗片。在該試驗片的兩端面涂布Pt糊劑，用Pt線配線，連接電壓施加電流測定裝置，以直流4端子法向流路方向施加電壓。使用測定結果，以試料高為a、電極間隔為b，根據體積電阻率(Qcm)=電阻率X0. 01 X4Xa/b的式子計算。(6)結果與考察表I顯示的是實施例I 13及比較例I 4的實驗結果。同時形成有浸潰基材和堿土類金屬化合物的實施例I 5、9 13，和進行了氟化氫處理的實施例6 8中，較之于基材，氣孔率減少。因此，使用堿土類金屬化合物或進行氟化氫處理，均可令含有金屬Si的浸潰基材浸潰。此外，實施例中，任意一個的體積電阻率均在IOQcm以下，特別是實施例I 8中，體積電阻率低至IQcm以下，在顯示出與基材大致同等的體積電阻率的比較例的體積電阻率的1/2以下。特別是實施例I 8中，在比較例的體積電阻率的1/100以下。因此可知，通過令浸潰基材浸潰可降低體積電阻率。此外，雖然省略詳細描述，但使用了非蜂窩狀的顆粒狀的多孔質基材的實驗例I 5的體積電阻率也得到了大致同等的結果。因此推測，本發明不限定于蜂窩狀的，可適用于各種形式。此外可以推測，進行氟化氫處理，且同時形成浸潰基材和堿土類金屬化合物，也可得到同樣的效果。
[表I]
基材浸漬材料結果
HF Si SiC 氧化物氣孔率 Si Al CaCO3 氣孔率
處理---------—~
___體積％—體積％ 體積％ __體積％ _摩爾％ _摩爾％ _質量％ 體積％ Ωαη _
實施例 I無2238238802013.5I0.02
實施例 2無223823895 513.5I0.19
實施例 3無223823899.60.413.5I0.35
實施例 4無2238238802013.5240.70
實施例 5無2238238802013.5300.50
實施例 6有22382388020OI0.002
實施例 7有223823895 5OI0.023
實施例 8有223823899.60.4OI0.35
實施例 9無263423895 513.5301.1
實施例 10無263423895 513.5331.4
■實施例 11無263423895 513.5341.7
實施例 12 無2634 __ 2__38__95__5__13.535__3.0 _
實施例 13無263423895 513.5 _ 37__7.0
比較例 I-2238238OOO38117
比較例 2-2634238OOO3870
比較例3無2238238—80 —_ 20__O —_不浸潰未測定.
比較例 4-2634238OOO3815(通電試驗)接著，將制作的蜂窩結構體的電極部與數kW的直流電源連接、通電，觀察令發熱部發熱時蜂窩結構體有無異常。[實施例14 17、比較例5]
制作相對于發熱部的楊氏模量，電極部的楊氏模量的比分別為I. 05、I. 14、I. 20、
I.24、I. 42的蜂窩結構體，各自作為實施例14 17、比較例5。制造方法是與實施例I同樣的工序，但為了變更楊氏模量，變更了各自的蜂窩基材的原料的體積比和燒成溫度、浸潰基材的金屬粉末粒徑和混合比、浸潰處理溫度。蜂窩基材的原料比分別變更為SiC相在15體積％以上50體積％以下、氧化物相在2體積％以上30體積％以下、金屬相在10體積％以上65體積％以下、氣孔在10體積％以上50體積％以下的范圍。此外，燒成溫度變更為1400°C 1500°C的范圍。浸潰基材的金屬粉末的平均粒徑變更為O. I μ m 10 μ m的范圍。此外，金屬Si粉末及金屬Al粉末變更為80 : 20 95 : 5的摩爾比的范圍。浸潰處理溫度變更為1300°C 1450°C的范圍。表2顯示的是實施例14 17及比較例5的實驗結果。使用了 2kW直流電源的通電試驗中，相對于發熱部的電極部的楊氏模量的比超過I. 4倍的比較例5中，蜂窩結構體出現了裂紋。另一方面，相對于發熱部的電極部的楊氏模量的比在I. 4倍以下的實施例14 17中，沒有出現裂紋。此外，使用了發熱量大的3kW直流電源的通電試驗中，相對于發熱部的電極部的楊氏模量的比超過I. 2倍的比較例5及實施例17中，蜂窩結構體出現了裂紋。另一方面，相對于發熱部的電極部的楊氏模量的比在I. 2倍以下的實施例14 16中，沒有出現裂紋。如上可知，相對于發熱部的電極部的楊氏模量的比優選在1.40以下，更優選在1.20以下。由于電極部的楊氏模量越小，伴隨發熱部的發熱的變形，電極部可跟著變形，因此伴隨蜂窩結構體的變形而產生的內部應力得以減輕，可以抑制裂紋等的產生。[表2]
權利要求
1.ー種蜂窩結構體，是具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部的蜂窩結構體，具備: 電極部，其形成于所述隔壁部的一部分，具有SiC相、氧化物相以及金屬相，所述氧化物相包括Si氧化物、Al氧化物和堿土類金屬氧化物，所述金屬相包括金屬Si和金屬Al且相對于該金屬Si和該金屬Al的總量的金屬Al的比例在O. OOlmol %以上20mol %以下；和發熱部，其形成于所述隔壁部的剰余部分，體積電阻率高于所述電極部。
2.根據權利要求I所述的蜂窩結構體，其中，所述電極部形成于所述蜂窩結構體的一側端部和與該端部相対的另ー側端部。
3.根據權利要求I或2所述的蜂窩結構體，其中，所述電極部形成于所述蜂窩結構體的上游側的端部和下游側的端部。
4.根據權利要求I 3任意一項所述的蜂窩結構體，其中，所述電極部與所述發熱部鄰接，朝向該發熱部，所述金屬相越來越少。
5.根據權利要求I 4任意一項所述的蜂窩結構體，其中，所述電極部的體積電阻率在所述發熱部的體積電阻率的1/2以下。
6.根據權利要求I 6任意一項所述的蜂窩結構體，其中，所述電極部的楊氏模量在所述發熱部的楊氏模量的I. 4倍以下。
7.一種蜂窩結構體的制造方法，包括 在具有形成作為流體流路的多個巢室的隔壁部、具有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材的部分表面，形成含有金屬Si和金屬Al的浸潰基材和堿土類金屬化合物的形成エ序、和 將形成有所述浸潰基材和堿土類金屬化合物的蜂窩基材在惰性氣氛下加熱，令所述形成的浸潰基材所含的金屬Si和金屬Al浸潰于所述蜂窩基材的氣孔內的浸潰エ序。
8.根據權利要求10所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述浸潰基材，相對于所述金屬Si和所述金屬Al的總量，金屬Al的比例在O. OOlmol %以上20mol%以下。
9.根據權利要求10或11所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述蜂窩基材為燒結體。
10.根據權利要求10 12任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述浸潰エ序中，將形成有所述浸潰基材和所述堿土類金屬化合物的蜂窩基材在1000°c以上1500°C以下的溫度下加熱。
11.根據權利要求10 13任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述形成エ序中，在所述蜂窩基材的ー側端部的表面和與該端部相対的另ー側端部的表面，形成所述浸潰基材和堿土類金屬化合物。
12.根據權利要求10 14任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述形成エ序中，在所述蜂窩基材的上游ー側的端部表面和下游ー側的端部表面，形成所述浸潰材料和堿土類金屬化合物。
13.根據權利要求10 15任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述形成エ序中，混合形成所述浸潰基材和所述堿土類金屬化合物。
14.根據權利要求10 15任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述形成エ序中，形成所述堿土類金屬化合物后形成所述浸潰基材。
15.根據權利要求10 17任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法,其中,所述堿土類金屬化合物至少含有Ca及Sr中的ー個化合物。
16.根據權利要求10 18任意一項所述的蜂窩結構體的制造方法，其中，所述形成エ序中，相對于所述浸潰基材所含的金屬Si和金屬Al的總量，形成I質量％以上30質量％以下的堿土類金屬的化合物。
全文摘要
本發明的課題是更容易地形成電極部的同時，進一步降低體積電阻率。提供蜂窩結構體20，具備形成有作為流體流路的多個巢室23的隔壁部22。該蜂窩結構體20具備電極部32，它形成于部分隔壁部22，具有SiC相、含Si氧化物、Al氧化物和堿土類金屬氧化物的氧化物相，以及含有金屬Si和金屬Al且相對于金屬Si和該金屬Al的總量的金屬Al的比例在0.001mol％以上20mol％以下的金屬相；和發熱部34，它是隔壁部22的一部分，體積電阻率高于電極部32。該蜂窩結構體，是在具有SiC相和含Si氧化物的氧化物相的蜂窩基材的部分表面上，形成含有金屬Si和金屬Al的浸漬基材和堿土類金屬的化合物，在惰性氣氛下加熱，令金屬Si及金屬Al浸漬于蜂窩基材的氣孔內而得到的。
文檔編號B01J27/224GK102720569SQ20121009045
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月19日 優先權日2011年3月28日
發明者古川昌宏, 松田和幸, 近士真理子 申請人:日本礙子株式會社