特許 6830018 ハニカム構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6830018

(24)【登録日】2021年1月27日

(45)【発行日】2021年2月17日

(54)【発明の名称】ハニカム構造体

(51)【国際特許分類】

   B01J 35/04 20060101AFI20210208BHJP

   B01J 35/02 20060101ALI20210208BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20210208BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20210208BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20210208BHJP

【ＦＩ】

   B01J35/04 301F

   B01J35/02 GZAB

   B01D53/94 300

   F01N3/20 K

   F01N3/28 301P

【請求項の数】10

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2017-63795(P2017-63795)

(22)【出願日】2017年3月28日

(65)【公開番号】特開2018-164899(P2018-164899A)

(43)【公開日】2018年10月25日

【審査請求日】2019年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】間瀬 和弥

(72)【発明者】

【氏名】笠井 義幸

【審査官】 山口 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１８５２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７４０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２９５１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１５１８２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０４７７９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ２１／００−３８／７４

Ｂ０１Ｄ５３／７３，８６−９０，９４−９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周側壁と、外周側壁の内側に配設され、一方の底面から他方の底面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有する柱状のハニカム構造部、
ハニカム構造部の中心軸を挟んで、外周側壁の外面上にセルの流路方向に帯状に延設された一対の電極部、及び、
外周側壁の外面上にセルの流路方向に延びた開口を有する一本以上のスリット、
を備えた導電性ハニカム構造体であって、
セルの流路方向に直交する断面において、外周側壁の平均厚みをＴ₁とし、各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、各スリットの内面から近い順に１番目から３番目までのセルを区画形成する隔壁部分の厚みをＴ₂とすると、１．８≦Ｔ₁／Ｔ₂≦３．０の関係式が常に成立する導電性ハニカム構造体。

【請求項2】

１．８≦Ｔ₁／Ｔ₂≦２．８の関係式が常に成立する請求項１に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項3】

１．８≦Ｔ₁／Ｔ₂≦２．５の関係式が常に成立する請求項１に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項4】

０．１ｍｍ≦Ｔ₁≦０．５ｍｍである請求項１〜３の何れか一項に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項5】

０．１ｍｍ≦Ｔ₂≦０．３ｍｍである請求項１〜４の何れか一項に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項6】

セルの流路方向に直交する断面において、各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、何れのスリットの内面から数えても１０番目より遠くにあるセルを区画形成する隔壁部分の厚みをＴ₃とすると、Ｔ₂＞Ｔ₃の関係式が常に成立する請求項１〜５の何れか一項に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項7】

０．０８ｍｍ≦Ｔ₃≦０．３ｍｍである請求項６に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項8】

１．０≦Ｔ₁／Ｔ₃≦２．５の関係式が常に成立する請求項６又は７に記載のハニカム構造体。

【請求項9】

セルの流路方向に直交する断面において、中心から外周側壁の外面に向かって、中心から外周側壁の外面までの長さの１０％の位置までの領域を中央部とし、且つ、外周側壁の外面から中心に向かって、外周側壁の外面から中心までの長さの１０％の位置までの領域を外周部としたときに、中央部の開口率が、外周部の開口率の０．７０〜０．９５倍である請求項１〜８の何れか一項に記載の導電性ハニカム構造体。

【請求項10】

前記一本以上のスリットの内部空間の少なくとも一部は充填材によって満たされている請求項１〜９の何れか一項に記載の導電性ハニカム構造体。

【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。とりわけ、本発明は触媒担体であると共に電圧を印加することによりヒーターとしても機能することができるハニカム構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コージェライトや炭化珪素を材料とするハニカム構造体に触媒を担持したものが、自動車エンジンから排出された排ガス中の有害物質の処理に用いられている（例えば、特許文献１を参照）。このようなハニカム構造体は、排ガスの流路となり一方の底面から他方の底面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状のハニカム構造部を一般に有する。

【0003】

ハニカム構造体に担持した触媒によって排ガスを処理する場合、触媒を所定の温度まで昇温する必要があるが、エンジン始動時には、触媒温度が低いため、排ガスが十分に浄化されないという問題が従来生じていた。

【0004】

そのため、特許文献２においては、触媒担体であると共に電圧を印加することによりヒーターとしても機能し、電圧を印加したときの温度分布の偏りを抑制することができるハニカム構造体が提案されている。具体的には、特許文献２においては、柱状のハニカム構造体の側面に一対の電極部をハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状に配設し、セルの延びる方向に直交する断面において、一対の電極部における一方の電極部を、一対の電極部における他方の電極部に対して、ハニカム構造部の中心を挟んで反対側に配設することで電圧を印加したときの温度分布の偏りを抑制している。

【0005】

また、特許文献２には、ハニカム構造体の耐熱衝撃性を高めるために、ハニカム構造体の側面に開口するスリットを、セルの延びる方向に直交する断面において、一対の電極部のそれぞれの中央部同士を結んだ直線と交差しないように１本以上形成することが提案されている。

【0006】

ただし、特許文献２に記載の技術では柱状のハニカム構造部の側面に一対の電極が配設されているため、通電時、ハニカム構造体の外周部から中央部に向けて発熱が進行する。そのため、「中央部を、浄化性能を確保するために必要な温度まで昇温する」のに必要な時間を、短くするという点で改良の余地があった。

【0007】

そこで、特許文献３においては、短時間で中央部まで、必要温度に昇温することができるようにするため、ハニカム構造体の中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくする技術が提案されている。ハニカム構造体の中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくすることで、中央部の電気抵抗率が外周部の電気抵抗率より低くなるため、ハニカム構造体に電圧を印加したときに中央部に多くの電流が流れ、中央部が従来よりも早く発熱するようになる。また、特許文献３には、中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくするために、中央部の隔壁の厚みを外周部の隔壁の厚みよりも厚くすることが好ましいことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第４１３６３１９号公報

【特許文献2】国際公開第２０１３／１４６９５５号

【特許文献3】国際公開第２０１５／１５１８２３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献２及び特許文献３の技術を組み合せることで、耐熱衝撃性及び通電性能が良いハニカム構造体を提供できる。しかしながら、ハニカム構造体の側面にスリットを設けると、冷熱サイクルの繰り返しによりスリットの最深部近傍を起点としてクラックが生じやすいという問題があった。

【0010】

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、側面に一対の電極部及び一本以上のスリットを有する柱状のハニカム構造体において、耐熱衝撃性を高めることを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

スリットの最深部近傍を起点としてクラックが生じやすいのは当該部分に応力が発生することが原因と考えられる。本発明者はスリットの最深部周辺に応力が発生する要因として以下の二点が主な要因として挙げられることを見出した。
（１）スリット内面周辺の隔壁厚が薄いと、加熱時にスリット最深部周辺の隔壁がハニカム構造体の外周側壁からの引張りを受け撓み易くなる。
（２）スリット内面周辺の隔壁厚に対する外周側壁の厚みの比が大きいと引張りも大きくなる。
そして、本発明者は外周部からの引張力を軽減するためには、スリット周辺の隔壁厚と、外周部の厚みの比率を調整することが重要であることを見出した。本発明は斯かる知見に基づいて完成したものであり、以下のように特定される。

【0012】

本発明は一側面において、
外周側壁と、外周側壁の内側に配設され、一方の底面から他方の底面まで貫通して流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有する柱状のハニカム構造部、
ハニカム構造部の中心軸を挟んで、外周側壁の外面上にセルの流路方向に帯状に延設された一対の電極部、及び、
外周側壁の外面上にセルの流路方向に延びた開口を有する一本以上のスリット、
を備えた導電性ハニカム構造体であって、
セルの流路方向に直交する断面において、外周側壁の平均厚みをＴ₁とし、各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、各スリットの内面から近い順に１番目から３番目までのセルを区画形成する隔壁部分の厚みをＴ₂とすると、１．０≦Ｔ₁／Ｔ₂≦３．０の関係式が常に成立する導電性ハニカム構造体である。

【0013】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の一実施形態においては、１．５≦Ｔ₁／Ｔ₂≦２．８の関係式が常に成立する。

【0014】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の別の一実施形態においては、０．１ｍｍ≦Ｔ₁≦０．５ｍｍである。

【0015】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、０．１ｍｍ≦Ｔ₂≦０．３ｍｍである。

【0016】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、セルの流路方向に直交する断面において、各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、何れのスリットの内面から数えても１０番目より遠くにあるセルを区画形成する隔壁部分の厚みをＴ₃とすると、Ｔ₂＞Ｔ₃の関係式が常に成立する。

【0017】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、０．０８ｍｍ≦Ｔ₃≦０．３ｍｍである。

【0018】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、１．０≦Ｔ₁／Ｔ₃≦２．５の関係式が常に成立する。

【0019】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、セルの流路方向に直交する断面において、中心から外周側壁の外面に向かって、中心から外周側壁の外面までの長さの１０％の位置までの領域を中央部とし、且つ、外周側壁の外面から中心に向かって、外周側壁の外面から中心までの長さの１０％の位置までの領域を外周部としたときに、中央部の開口率が、外周部の開口率の０．７０〜０．９５倍である。

【0020】

本発明に係る導電性ハニカム構造体の更に別の一実施形態においては、前記一本以上のスリットの内部空間の少なくとも一部は充填材によって満たされている。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、側面に一対の電極部及び一本以上のスリットを有する柱状のハニカム構造体において、熱衝撃によるスリット最深部近傍を起点としたクラックの発生を低減することが可能となり、耐熱衝撃性を高めることが可能となる。よって、本発明に係るハニカム構造体を排ガス処理に使用する場合、排ガス通過時の熱衝撃によるクラック発生を防止できることで、機械的な耐久性が向上するため、浄化性能の劣化が防止でき、ハニカム構造体の使用寿命が延びるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明のハニカム構造体の一の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図2】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの流路方向に直交する断面を概略に示す図である。

【図3】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの流路方向に平行な断面を概略的に示す図である。

【図4-1】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの流路に直交する方向の断面におけるセルの形状が正四角形の場合について、ハニカム構造部の部分構造を概略的に例示している。

【図4-2】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの流路に直交する方向の断面におけるセルの形状が正六角形の場合について、ハニカム構造部の部分構造を概略的に例示している。

【図5】本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、セルの流路方向に直交する断面における電極部の位置関係を説明する図である。

【図6】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図7】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図8】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図9】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図10】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図11】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図12】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図13】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図14】本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態を概略的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

【0024】

（１）ハニカム構造体
本発明のハニカム構造体１００は一実施形態において、図１〜図３に示すように、柱状のハニカム構造部４と、一対の電極部２１とを備える。柱状のハニカム構造部４は、外周側壁３と、外周側壁３の内側に配設され、一方の底面である第一底面１１から他方の底面である第二底面１２まで貫通して流路を形成する複数のセル２を区画形成する隔壁１とを有する。隔壁１は多孔質とすることができる。複数のセル２の流路には、流体を流すことができる。以下、ハニカム構造部４の第一底面１１及び第二底面１２を総称して、単に「ハニカム構造部４の底面」ということがある。一対の電極部２１は、ハニカム構造部４の中心軸を挟んで、ハニカム構造部４の外周側壁３の外面５にセルの流路方向に帯状に延設されている。そして、外周側壁３の外面５上には、セル２の流路方向に延びた開口を有する一本以上のスリット６が形成されている。

【0025】

本実施形態のハニカム構造体１００のハニカム構造部４は、導電性を有する材料からなり、一対の電極部２１間に電圧を印加すると通電してジュール熱により発熱することが可能である。よって、ハニカム構造部４はヒーターとして好適に用いることができる。印加する電圧は１２〜９００Ｖが好ましく、６４〜６００Ｖが更に好ましいが、印加する電圧は適宜変更可能である。また、ハニカム構造部４に触媒を担持することにより、ハニカム構造体１００を触媒体として使用することが可能である。

【0026】

本実施形態のハニカム構造体１００のアイソスタティック強度は、１ＭＰａ以上であることが好ましく、３ＭＰａ以上であることが更に好ましい。アイソスタティック強度は、値が大きいほど好ましいが、ハニカム構造体１００の材質、構造等を考慮すると、６ＭＰａ程度が上限となる。アイソスタティック強度が１ＭＰａ未満であると、ハニカム構造体を触媒担体等として使用する際に、破損し易くなることがある。アイソスタティック強度は水中にて静水圧をかけて測定した値である。

【0027】

（１−１ ハニカム構造部）
本実施形態のハニカム構造体１００において、ハニカム構造部４は、セル２の流路方向に直交する断面において、外周側壁３の平均厚みをＴ₁とし、各スリット６の内面に隣接する複数のセル２をそれぞれ１番目のセルとして、各スリット６の内面から近い順に１番目から３番目までのセル２を区画形成する隔壁部分（以下、「スリット内面付近の隔壁」ということがある。）の厚みをＴ₂とすると、１．０≦Ｔ₁／Ｔ₂≦３．０の関係式が常に成立する。すなわち、各スリット６の内面から近い順に１番目から３番目までのセル２を区画形成する隔壁はハニカム構造部４の中に複数存在するが、これらの隔壁のすべてが、上記関係式を満たす。

【0028】

図４−１には、セルへの順番の付け方を例示するために、セルの流路方向に直交する断面におけるセル２の形状が正方形の場合について、ハニカム構造部４の部分構造を例示している。また、図４−２には、セルの流路方向に直交する断面におけるセル２の形状が正六角形の場合について、ハニカム構造部４の部分構造を例示している。各スリット６の内面からの距離が近い順にセルに番号を付している。

【0029】

図４−１及び図４−２から理解できるように、１番目のセルと２番目のセルが隣接している箇所においては、両セルに隣接する隔壁１は１番目のセルを区画形成する隔壁でもあり、２番目のセルを区画形成する隔壁でもある。同様に、ｎ番目のセルとｎ＋１番目のセルが隣接している箇所においては、両セルに隣接する隔壁１はｎ番目のセルを区画形成する隔壁でもあり、ｎ＋１番目のセルを区画形成する隔壁でもある（ｎは自然数を指す。）。ハニカム構造部４のセルの流路方向に直交する断面におけるセル２の形状が複雑になると、特定の隔壁が多数のセルを区画形成することも考えられるが、本発明においては、このような場合、当該隔壁が隣接するセルの中で最も番号の小さなセル（着目しているスリットに最も近いセル）を区画形成する隔壁として取り扱うこととする。

【0030】

Ｔ₁／Ｔ₂≦３．０を満たすことで、加熱時に、スリット６の内面近傍の隔壁１がハニカム構造部４の外周側壁３からの引張りを受け難くなる。これによって、熱衝撃によるスリット最深部近傍を起点としたクラックの発生を低減することが可能となり、耐熱衝撃性を高めることが可能となる。耐熱衝撃性を高めるという観点からは、Ｔ₁／Ｔ₂≦２．９の関係式が常に成立することが好ましく、Ｔ₁／Ｔ₂≦２．８の関係式が常に成立することがより好ましく、Ｔ₁／Ｔ₂≦２．５の関係式が常に成立することが更により好ましい。

【0031】

また、１．０≦Ｔ₁／Ｔ₂を満たすことで、加熱時に、逆に外周側壁３がスリット６の近傍の隔壁１から引張りを受けるということも抑制できる。これによって、熱衝撃による外周側壁３へのクラック発生を抑制可能となり、耐熱衝撃性を高めることが可能となる。耐熱衝撃性を高めるという観点からは、１．３≦Ｔ₁／Ｔ₂の関係式が常に成立することが好ましく、１．５≦Ｔ₁／Ｔ₂の関係式が常に成立するであることがより好ましく、１．８≦Ｔ₁／Ｔ₂の関係式が常に成立するであることが更により好ましい。

【0032】

ハニカム構造部４の最外周を構成する外周側壁３の平均厚みＴ₁は、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。外周側壁３の平均厚みＴ₁を０．１ｍｍ以上、好ましくは０．１５ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上とすることで、ハニカム構造体１００の強度が低下するのを防止することができる。外周側壁３の平均厚みＴ₁を０．５ｍｍ以下、好ましくは０．４５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下とすることで、外壁の剛性を低くすることで外壁による引張力を抑えられるという利点が得られる。ここで、外周側壁３の厚みは、厚みを測定しようとする外周側壁の箇所をセルの流路方向に直交する断面で観察したときに、外周側壁３の外面５の当該測定箇所における接線に対する法線方向の厚みとして定義され、複数の測定箇所の平均値がＴ₁である。図４−１及び図４−２に外周側壁３の平均厚みＴ₁の測定箇所を例示的に示す。

【0033】

スリット内面付近の隔壁の厚みＴ₂は、いずれも０．１〜０．３ｍｍであることが好ましい。スリット内面付近の隔壁の厚みＴ₂を０．１ｍｍ以上、好ましくは０．１１ｍｍ以上、より好ましくは０．１２ｍｍ以上とすることで、スリット６の最深部付近を起点としたクラックの発生を抑制する効果を高めることができる。また、スリット内面付近の隔壁の厚みＴ₂を０．３ｍｍ以下、好ましくは０．２７ｍｍ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ以下とすることで、排ガス等の流体をハニカムの流路に流したときの圧力損失が大きくなり過ぎることを抑制できる。ここで、ハニカム構造部４の各隔壁１の厚みは、ハニカム構造部４のセル２の流路方向に直交する断面において、隣接する二つのセル２の重心同士を線分で結んだときに当該線分が隔壁１を横切る長さとして定義される。

【0034】

また、セル２の流路方向に直交する断面において、各スリット６の内面に隣接する複数のセル２をそれぞれ１番目のセルとして、何れのスリット６の内面から数えても１０番目より遠くにあるセルを区画形成する隔壁部分（以下、「スリット内面から離れた隔壁」ということがある。）の厚みをＴ₃とすると、Ｔ₂＞Ｔ₃の関係式が常に成立することが好ましく、１．２≦Ｔ₂／Ｔ₃の関係式が常に成立することが好ましく、１．５≦Ｔ₂／Ｔ₃の関係式が常に成立することがより好ましい。すなわち、スリット内面から離れた隔壁はハニカム構造部４の中に複数存在するが、これらの隔壁のすべてが、上記関係式を満たすことが好ましい。熱衝撃によるスリット６の最深部付近を起点としたクラックの発生はスリット６の内面周辺の隔壁の厚みを確保すれば防止することができる一方で、ハニカム構造部４のすべての隔壁の厚みを大きくすると、セル２の流路に排ガス等の流体を流したときの圧力損失が大きくなりやすい。圧力損失を増大させないようにするには、ハニカム構造部４の断面積を大きくする必要がある。そのため、スリット６から離れた場所においては隔壁の厚みは小さい方がコンパクトで高流量を確保できるハニカム構造体を得る上では望ましい。但し、スリット内面付近の隔壁の厚みＴ₂がスリット内面から離れた隔壁の厚みＴ₃に対して大きすぎると、排ガス通過時や通電時の熱により膨張する際に、剛性差に基づく膨張差が発生してしまいハニカム内部にクラックが生じてしまうおそれがあることから、Ｔ₂／Ｔ₃≦２．５の関係式が常に成立することが好ましく、Ｔ₂／Ｔ₃≦２．０の関係式が常に成立することがより好ましい。

【0035】

また、１．０≦Ｔ₁／Ｔ₃≦３．０の関係式が常に成立することが好ましい。当該関係式を満たすことでＴ₁とＴ₃のバランスが良くなり、何れにも過大な引張力が掛からないため、加熱時に予期せぬクラックが発生するのを防止することができる。１．２≦Ｔ₁／Ｔ₃≦２．８の関係式が常に成立することがより好ましく、１．５≦Ｔ₁／Ｔ₃≦２．５の関係式が常に成立することが更により好ましい。

【0036】

スリット内面から離れた隔壁の厚みＴ₃は、いずれも０．０８〜０．３ｍｍであることが好ましい。スリット内面から離れた隔壁の厚みＴ₃を０．０８ｍｍ以上、好ましくは０．０９ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上とすることで、ハニカム構造体の強度が低下するのを抑制可能である。また、スリット内面から離れた隔壁の厚みＴ₃を０．３ｍｍ以下、好ましくは０．２５ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下とすることで、排ガス等の流体をハニカムの流路に流したときの圧力損失が大きくなり過ぎることを抑制できる。

【0037】

ハニカム構造部４における隔壁１の厚みは、スリット内面付近の隔壁であるかスリット内面から離れた隔壁であるかに関わらず、何れの箇所においても０．１〜０．３ｍｍであることが好ましく、０．１５〜０．２５ｍｍであることがより好ましい。隔壁１の厚みが０．１ｍｍ以上であることで、ハニカム構造体の強度が低下するのを抑制可能である。隔壁１の厚みが０．３ｍｍ以下であることで、ハニカム構造体１００を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排ガスを流したときの圧力損失が大きくなるのを抑制できる。

【0038】

ハニカム構造部４は、セル２の流路方向に直交する断面において、セル密度が４０〜１５０セル／ｃｍ²であることが好ましく、７０〜１００セル／ｃｍ²であることが更に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、排ガスを流したときの圧力損失を小さくした状態で、触媒の浄化性能を高くすることができる。セル密度が４０セル／ｃｍ²より低いと、触媒担持面積が少なくなることがある。セル密度が１５０セル／ｃｍ²より高いと、ハニカム構造体１００を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排ガスを流したときの圧力損失が大きくなることがある。

【0039】

本実施形態のハニカム構造体１００において、ハニカム構造部４は導電性を有する限り特に材質に制限はなく、金属やセラミックス等を使用可能である。特に、耐熱性と導電性の両立の観点から、ハニカム構造部４の材質は、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素を主成分とするものであることが好ましく、珪素−炭化珪素複合材又は炭化珪素であることが更に好ましい。ハニカム構造部４の材質が、珪素−炭化珪素複合材を主成分とするものであるというときは、ハニカム構造部４が、珪素−炭化珪素複合材（合計質量）を、ハニカム構造部４全体の９０質量％以上含有していることを意味する。ここで、珪素−炭化珪素複合材は、骨材としての炭化珪素粒子、及び炭化珪素粒子を結合させる結合材としての珪素を含有するものであり、複数の炭化珪素粒子が、炭化珪素粒子間に細孔を形成するようにして、珪素によって結合されていることが好ましい。また、ハニカム構造部４の材質が、炭化珪素を主成分とするものであるというときは、ハニカム構造部４が、炭化珪素（合計質量）を、ハニカム構造部４全体の９０質量％以上含有していることを意味する。

【0040】

ハニカム構造部４は、ジュール熱により発熱するものであり、例えば、その電気抵抗率については特に制限はない。例えば、ハニカム構造部４の電気抵抗率は、０．０１〜２００Ωｃｍであることが好ましく、０．０５〜１００Ωｃｍであることが更に好ましい。また、ハニカム構造体１００を使用する用途に合わせて、ハニカム構造部４の電気抵抗率を選択することもできる。ハニカム構造部の電気抵抗率は、四端子法により４００℃で測定した値である。

【0041】

ハニカム構造部４の材質が、珪素−炭化珪素複合材である場合、ハニカム構造部４に含有される「骨材としての炭化珪素粒子の質量」と、ハニカム構造部４に含有される「結合材としての珪素の質量」との合計に対する、ハニカム構造部４に含有される「結合材としての珪素の質量」の比率が、１０〜４０質量％であることが好ましく、１５〜３５質量％であることが更に好ましい。１０質量％より低いと、ハニカム構造体の強度が低下することがある。４０質量％より高いと、焼成時に形状を保持できないことがある。

【0042】

ハニカム構造部４の隔壁１の気孔率は、３５〜６０％であることが好ましく、３５〜４５％であることが更に好ましい。気孔率が、３５％未満であると、焼成時の変形が大きくなってしまうことがある。気孔率が６０％を超えるとハニカム構造体の強度が低下することがある。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

【0043】

ハニカム構造部４の隔壁１の平均細孔径は、２〜１５μｍであることが好ましく、４〜８μｍであることが更に好ましい。平均細孔径が２μｍより小さいと、電気抵抗率が大きくなりすぎることがある。平均細孔径が１５μｍより大きいと、電気抵抗率が小さくなりすぎることがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

【0044】

セル２の流路方向に直交する断面におけるセル２の形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせ、であることが好ましい。これ等のなかでも、正方形及び六角形が好ましい。セル形状をこのようにすることにより、ハニカム構造体１００に排ガスを流したときの圧力損失が小さくなり、触媒の浄化性能が優れたものとなる。

【0045】

ハニカム構造部４の外形は柱状である限り特に限定されず、例えば、底面が円形の柱状（円柱形状）、底面がオーバル形状の柱状、底面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の形状とすることができる。また、ハニカム構造部４の大きさは、耐熱性（外周方向外壁部に入るクラック）の理由により、底面の面積が２０００〜２００００ｍｍ²であることが好ましく、４０００〜１００００ｍｍ²であることが更に好ましい。また、ハニカム構造部４の中心軸方向の長さは、耐熱性（外周側壁において中心軸方向に平行に入るクラック）の理由により、５０〜２００ｍｍであることが好ましく、７５〜１５０ｍｍであることが更に好ましい。

【0046】

図２を参照すると、セルの流路方向に直交する断面において、中心Ｏから外周側壁３の外面５に向かって、中心Ｏから外周側壁３の外面５までの長さの１０％の位置までの領域を中央部とし、且つ、外周側壁３の外面５から中心Ｏに向かって、外周側壁３の外面５から中心Ｏまでの長さの１０％の位置までの領域を外周部としたときに、中央部の開口率が、外周部の開口率の０．７０〜０．９５倍であることが好ましく、０．８０〜０．８５倍であることが更に好ましい。これにより、中央部の電気抵抗率が外周部の電気抵抗率より低くなり、ハニカム構造体１００に電圧を印加したときに中央部に多くの電流が流れ、中央部が早く発熱するようになる。これにより、ハニカム構造体１００に電圧を印加して排ガスを浄化する際に、短時間で中央部まで、必要温度に昇温することができる。そして、外周部よりも多くの排ガスが流れる中央部において、効果的に排ガスの処理を行うことができる。更に、中央部を必要温度まで昇温する際の熱量も、少なくすることができる。また、耐熱衝撃性を向上させることができる。

【0047】

中央部及び外周部のそれぞれの好ましい開口率は、以下のとおりである。中央部の開口率は５０〜８０％が好ましく、５５〜７５％が更に好ましく、６０〜７０％が特に好ましい。５０％より小さいと圧力損失が大きくなることがある。８０％より大きいと、中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくすることが難しくなることがある。外周部の開口率は５５〜８５％が好ましく、６０〜８０％が更に好ましく、６５〜７５％が特に好ましい。５５％より小さいと、外周部の開口率を中央部の開口率よりも大きくすることが難しくなることがある。８５％より大きいと、ハニカム構造体１００の強度が低下することがある。

【0048】

ここで、「開口率」とは、ハニカム構造部４のセル２の流路方向に直交する断面において、セルの面積を、隔壁とセルの面積の合計で除して得られた値（セル面積合計／（セル面積合計＋隔壁面積合計））を、百分率で表した値である。つまり、各領域の「開口率」は、該当する領域における「開口率」の平均値であるということもできる。

【0049】

中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくする方法として、中央部の隔壁１の厚みを外周部の隔壁１の厚みよりも厚くする方法が挙げられる。このとき、中央部の隔壁１の厚みが、外周部の隔壁１の厚みの１．０倍より大きく２．０倍以下であることが好ましく、１．２〜１．８倍であることが更に好ましく、１．４〜１．７倍であることが特に好ましい。２．０倍を上限としたのは、２．０倍より厚いと、中央部の圧力損失が大きくなり、排ガスが流れ難くなることがあるためである。

【0050】

中央部の開口率を外周部の開口率よりも小さくする方法として、中央部のセル密度を外周部のセル密度よりも大きくする方法も挙げられる。このとき、中央部のセル密度は、外周部のセル密度の１．０より大きく１．５倍以下であることが好ましく、１．０より大きく１．４倍以下であることが更に好ましく、１．０５〜１．３倍であることが特に好ましい。１．５倍を上限としたのは、１．５倍より大きいと、中央部の圧力損失が大きくなり、排ガスが流れ難くなることがあるためである。

【0051】

（１−２ スリット）
図１及び図２に示すように、本実施形態のハニカム構造体１００においては、ハニカム構造部４に、外周側壁３の外面５上にセル２の流路方向に延びた開口を有するスリット６が１本以上形成されている。スリット６は、外周側壁３の外面５上に開口を有すると共に、第一底面１１及び第二底面１２の一方又は両方まで延びてこれらに開口を有することができる。少なくとも１本のスリット６内には充填材７を充填してもよい。本実施形態のハニカム構造体１００においては、充填材７が、スリット６の内部空間の少なくとも一部を塞ぐように充填されている。スリット６内に充填材７を充填することで、ハニカム構造体１００の耐熱衝撃性及びアイソスタティック強度を向上することができると共に、セル２の流路内を流れる流体がスリット６を通じてハニカム構造部４から抜け出て行くのを防止することができる。

【0052】

図２を参照すると、少なくとも１本のスリット６は、セル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１のそれぞれの周方向中央部Ｃ同士を結んだ線分（中心線）Ｌと交差しないように形成されたものであることが好ましい。このようにして少なくとも１本のスリット６を形成することにより、電圧を印加したときのハニカム構造部４の温度分布の偏りを抑制することができると共に、耐熱衝撃性をより向上させることができる。また、このように構成することによって、電圧を印加したときの温度分布の偏りを抑制することができる。更に、少なくとも１本のスリット６が、セル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１のそれぞれの周方向中央部Ｃ同士を結んだ直線と交差しないように形成されたハニカム構造体１００は、機械的強度にも優れたものとなる。本実施形態のハニカム構造体１００は、６本のスリット６のそれぞれが、セル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１，２１のそれぞれの周方向中央部Ｃ同士を結んだ線分Ｌと交差しないように形成されたものである。

【0053】

以下、ハニカム構造体１００のセル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１のそれぞれの周方向中央部Ｃ同士を結んだ線分Ｌと交差しないように形成されたスリット６を「非交差スリット」と称することがある。また、ハニカム構造体１００のセル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１のそれぞれの周方向中央部Ｃ同士を結んだ線分Ｌと交差するように形成されたスリット６を「交差スリット」と称することがある。

【0054】

本実施形態のハニカム構造体１００は、ハニカム構造部４に、スリット６が２本以上形成され、２本以上のスリット６の中の５０％以上のスリット６が、非交差スリットであることが好ましい。そして、ハニカム構造部４に形成されたスリット６の全てが、非交差スリットであることが更に好ましい。非交差スリットが、スリット６全体の５０％以上であることにより、ハニカム構造体１００の機械的強度が低下することを防止できる。すなわち、本実施形態のハニカム構造体１００が機械的強度に優れたものとなる。非交差スリットが、スリット６全体の５０％未満であると、交差スリットが多くなることにより、ハニカム構造体１００の機械的強度が低下することがある。また、非交差スリットが、スリット６全体の５０％未満であると、交差スリットが多くなるため、一対の電極２１間を流れる電流の流れがスリットによって大きく妨げられ、均一な発熱が阻害され、不均一な発熱となることがある。

【0055】

本実施形態のハニカム構造体１００において、スリット６の深さは、ハニカム構造部４の「セル２の流路方向に直交する断面」における半径（以下、「ハニカム構造部の半径」と称することがある。）の１〜８０％であることが好ましい。そして、スリット６の深さは、ハニカム構造部の半径の１〜６０％であることが更に好ましく、１〜３０％であることが特に好ましい。スリット６の深さが、ハニカム構造部４の半径の１％より小さいと、スリット６による耐熱衝撃性の向上効果が得られ難くなることがある。スリット６の深さが、ハニカム構造部４の半径の８０％より大きいと、一対の電極２１間を流れる電流の流れがスリット６によって大きく妨げられ、均一な発熱が阻害され、不均一な発熱となることがある。各スリット６の深さは、スリット６の「外周側壁３の外面５における開口部」から、スリット６の最も深い位置までの距離のことである。スリットが複数本存在する場合には、スリット６の深さは、スリットによって異なっていてもよく、全て同じでもよい。

【0056】

本実施形態のハニカム構造体１００において、スリット６の開口幅は、ハニカム構造部４の「セル２の流路方向に直交する断面」における外周の長さ（以下、「ハニカム構造部の外周長」と称することがある。）の０．１〜５％であることが好ましい。そして、スリット６の開口幅は、ハニカム構造部の外周長の０．１〜３％であることが更に好ましく、０．１〜１％であることが特に好ましい。スリット６の開口幅が、ハニカム構造部の外周長の０．１％より小さいと、ハニカム構造体１００の耐熱衝撃性を低減する効果が低下することがある。スリット６の開口幅が、ハニカム構造部の外周長の５％より大きいと、ハニカム構造体１００の機械的強度が低下することがある。スリット６の開口幅は、スリット６の「ハニカム構造部４の周方向」における長さのことである。「ハニカム構造部４の周方向」とは、ハニカム構造部４の「セル２の流路方向に直交する断面」における、外周に沿う方向のことである。スリットが複数本存在する場合には、スリット６の開口幅は、スリットによって異なっていてもよく、全て同じでもよい。

【0057】

本実施形態のハニカム構造体１００において、スリット６の「セルの流路方向」における長さは、ハニカム構造部の「セルの流路方向」における長さと同じであることが好ましい。つまり、スリット６がハニカム構造部の両底面間に亘って（全長に亘って）形成されていることが好ましい。また、スリット６の「セルの流路方向」における長さが、ハニカム構造部の「セルの流路方向」における長さの５〜７０％であることも好ましい態様である。耐熱衝撃性の点では全長に亘っている方がよいが、一部形成されていない部分が残っていると、強度の点で好ましい。全長に亘っていない場合、スリットの片端は、ハニカム構造体の片方の底面に位置することが好ましい。この場合、スリットは、ハニカム構造部の片方の底面側のみに形成されていてもよいし（図１０を参照）、ハニカム構造部の両方の底面側に形成されていてもよい（図１１を参照）。スリットが、ハニカム構造部の両方の底面側に形成された場合、スリットの「セルの流路方向」における合計の長さが、ハニカム構造部の「セルの流路方向」における長さの５〜７０％であることが好ましい。また、スリットが、ハニカム構造部の片方の底面側のみに形成される場合、ハニカム構造体を使用する際に、スリットが形成された底面側を、熱衝撃がより大きくかかる方向を向けて使用することが好ましい。スリットが複数本存在する場合には、スリット６の長さは、スリットによって異なっていてもよく、全て同じでもよい。

【0058】

また、スリットが複数本存在する場合には、スリット形成パターン（含：本数）、スリットの深さ、スリットの開口幅、スリットの長さは、中心線Ｌを対称軸とする線対称であることが均質性の観点から好ましい。

【0059】

本実施形態のハニカム構造体１００において、スリット６の本数は、１〜２０本が好ましく、１〜１５本が更に好ましく、１〜１０本が特に好ましい。スリット６の本数が２０本を超えると、ハニカム構造体１００の機械的強度が低下することがある。図１及び図２に示されるハニカム構造体１００においては、６本のスリット６が形成されている。

【0060】

本実施形態のハニカム構造体１００において、「外周側壁３の外面５における開口部（スリット６の開口）の位置が、電極部２１に最も近い」スリット６を、「最短距離スリット」６ａと称することにする。「セル２の流路方向に直交する断面」において、電極部２１の周方向端部と「最短距離スリット」６ａの周方向端部との外周側壁３の外面５に沿った最短距離Ｄは、０．１〜３０ｍｍが好ましく、０．５〜２０ｍｍが更に好ましく、１〜１０ｍｍが特に好ましい。電極部２１と「最短距離スリット」６ａとの最短距離Ｄが、０．１ｍｍより短いと、電流の流れが妨げられることがあり、均一発熱し難くなることがある。一方、電極部２１と「最短距離スリット」６ａとの最短距離Ｄが、３０ｍｍを超えると、ハニカム構造体１００の耐熱衝撃性を向上する効果が得られ難くなることがある。

【0061】

このことは、スリット６を電極部２１に形成することを禁止するものではなく、電極部２１の耐熱衝撃性を高めてクラックを防止する上では各電極部２１にスリットを一本又は複数本設けてもよい。電極部２１にスリットを設ける場合には、ハニカム構造体１００のセル２の流路方向に直交する断面において、一対の電極部２１のそれぞれの周方向中央部Ｃに設けることが、電流の妨げを最小限にする観点から望ましい。この場合、スリットは後述するように電極部２１の内側に電極部２１に覆われるようにして形成してもよいし（図１３参照）、電極部２１の外面に開口するようにして形成してもよい（図１４参照）。電極部における耐熱衝撃性を高めるという観点からは、電極部２１の外面に開口するスリットを形成することが好ましい。電極部２１の外面に開口するスリットを形成する場合、スリットは電極部２１のみに及ぶ深さとしてもよいし、電極部２１を貫通してハニカム構造部４の外周側壁３の内側にまで及ぶような深さとしてもよい。電極部における耐熱衝撃性を高めるという観点からは、電極部２１はセル２の流路方向に延びた開口を有するスリットを挟んで分割されるように、スリットがハニカム構造部の両底面間に亘って（全長に亘って）形成されていることが好ましい。

【0062】

本実施形態のハニカム構造体１００は、図１及び図２に示されるように、ハニカム構造部４の側面５の「電極部２１が配設されていない」２箇所の領域（領域Ａ、領域Ｂ）に、３本ずつスリット６が形成されている。本実施形態のハニカム構造体１００は、スリットの深さより、対向するスリット間の距離のほうが長いものである。対向するスリット間の距離とは、領域Ａに形成されたスリット６と、領域Ｂに形成されたスリット６との間の距離である。

【0063】

本実施形態のハニカム構造体１００は、６本のスリットのスリット角度が、全て９０°である。ここで、「スリット角度」は、以下のように定義されるものとする。図２に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１００のセルの流路方向に直交する断面において、スリット６と、ハニカム構造部４の外周との交点を点Ｐとする。そして、点Ｐを端点とし、点Ｐからハニカム構造部４の外周の外側に向かって伸びると共に、中心線Ｌに平行な半直線（又は、線分）を、半直線ＨＬとする。尚、中心線Ｌは、上記のように、「一対の電極のそれぞれの中央部同士を結んだ直線」である。そして、そのときに、スリット６と半直線ＨＬとにより形成される角度のうち、大きくない方の角度（１８０°以下の角度）を「スリット角度ＳＡ」とする。ここで、「大きくない方の角度」とは、「小さい方の角度、又は、同じ角度である場合には、同じである当該角度」を意味する。また、半直線とは、一方に端があって、他方に無限に伸びている直線のことである。また、「半直線ＨＬが、ハニカム構造部４の外周の外側に向かって伸びる」とは、半直線ＨＬが、ハニカム構造部４の断面内を通過しないような方向に伸びることを意味する。

【0064】

スリット６に充填材７を充填する場合、ハニカム構造部４の熱膨張係数α１に対する、充填材７の熱膨張係数α２の比率（α２／α１）が、０．６〜１．５であることが好ましい。これにより、充填材７がスリット６に配設されていることに起因する、ハニカム構造部４及び充填材７の破損を有効に防止することができる。例えば、ハニカム構造部４の熱膨張係数α１に対する、充填材７の熱膨張係数α２の比率（α２／α１）が、０．６未満であると、充填材の膨張不足により、ハニカム構造部４に縦クラックが生じることがある。ハニカム構造部４の熱膨張係数α１に対する、充填材７の熱膨張係数α２の比率（α２／α１）が、１．５超であると、充填材の膨張過剰により、ハニカム構造部４の底面にクラックが生じることがある。以下、「ハニカム構造部４の熱膨張係数α１に対する、充填材７の熱膨張係数α２の比率（α２／α１）」のことを、「熱膨張係数比率（α２／α１）」ということがある。なお、本発明において、断りのない限り、熱膨張係数という場合は、２５〜８００℃の熱膨張係数のことを意味する。

【0065】

充填材７は骨材とネック材とを含有することができる。「ネック材」とは、骨材粒子の粒間に入って粒子同士を結合・固定化するもののことである。ネック材の材質については、特に制限はない。例えば、ネック材は、酸化ケイ素、金属酸化物、金属、及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含むものであることが好ましい。ネック材の態様として、以下のような例を挙げることができる。ネック材は、酸化ケイ素及び金属酸化物のうちの少なくとも一方を含むものであってもよいし、ネック材は、酸化ケイ素及び金属酸化物のうちの少なくとも一方からなるものであってもよい。ネック材を構成する金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムを挙げることができる。

【0066】

充填材７は、ネック材を２〜９０質量％を含むことが好ましく、ネック材を３〜５０質量％を含むことが更に好ましく、ネック材を５〜２５質量％を含むことが特に好ましい。ネック材が２質量％未満であると、充填材７の強度が低下することがある。ネック材が９０質量％超であると、充填材７の熱膨張係数α２が上昇することがある。また、ネック材が過剰量であると、充填材７の強度が低下することがある。

【0067】

また、骨材の材質についても特に制限はないが、骨材に含まれる好ましい成分としては、炭化珪素、コージェライト、酸化ケイ素、アルミニウムチタネート、タルク、マイカ、及びリチウムアルミニウムチタネート、モンモリロナイト、タルク、ベーマイト、フォルステライト、カオリン、ムライトからなる群から選択される少なくとも１種の成分を挙げることができる。骨材は、上述した群から選択される少なくとも１種の成分を、合計で１０〜１００質量％含むことが好ましく、合計で５０〜９７質量％含むことが更に好ましく、合計で７５〜９５質量％含むことが特に好ましい。複数種類の骨材を混合して使用してもよい。

【0068】

図１に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１００は、充填材７が、スリット６の空間の少なくとも一部に配設されたものである。そして、ハニカム構造部４に、スリット６が２本以上形成され、２本以上のスリット６の中の５０％以上のスリットに充填材が配設されていることが好ましい。更に、ハニカム構造部４に形成された「２本以上のスリット６」の全てに充填材が配設されていることが好ましい。また、充填材７は、「スリット６の空間」の全部に配設されることが好ましい。図１に示されるハニカム構造体１００においては、６本のスリット６が形成されている。そして、全てのスリット６のそれぞれにおいて、当該スリット６の空間全体に充填材７が配設されている。「少なくとも一部に配設」とは、スリットの深さ方向における「一部」でもよく、スリットの長さ方向における「一部」でもよく、これらの組合せでもよい。

【0069】

（１−３ 電極部）
本実施形態のハニカム構造体１００において、一対の電極部２１は、ハニカム構造部４の中心軸を挟んで、外周側壁３の外面５上にセル２の流路方向（セルの延びる方向）に帯状に延設されている。従って、本実施形態のハニカム構造体１００をセル２の流路方向に直交する断面から観察すると、一方の電極部２１が、他方の電極部２１に対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されている（図２参照）。これにより、ハニカム構造体１００は、一対の電極部２１間に電圧を印加した時に、ハニカム構造部４内を流れる電流の偏りを抑制することができ、ハニカム構造部４内の温度分布の偏りを抑制することができる。

【0070】

「セル２の流路方向に直交する断面から観察すると、一方の電極部２１が、他方の電極部２１に対して、ハニカム構造部４の中心Ｏを挟んで反対側に配設されている」の意味は、以下の通りである。つまり、図５に示されるように、まず、セル２の流路方向に直交する断面において、「一方の電極部２１の中央部Ｃ（「ハニカム構造部４の周方向」における中央の点）とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ線分」を線分Ｌ１とする。そして、セル２の流路方向に直交する断面において、「他方の電極部２１の中央部Ｃ（「ハニカム構造部４の周方向」における中央の点）とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ線分」を線分Ｌ２とする。そのとき、線分Ｌ１と線分Ｌ２とにより形成される角度β（「中心Ｏ」を中心とする角度）が、１７０°〜１９０°の範囲となるような位置関係になるように、一対の電極部２１がハニカム構造部４に配設されていることを意味する。図５においては、隔壁及びスリットは省略されている。

【0071】

更に、図５に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１００は、セル２の流路方向に直交する断面において、それぞれの電極部２１の中心角αの０．５倍（中心角αの０．５倍の角度θ）が、１５〜６５°であることが好ましい。これにより、ハニカム構造部４内の発熱の偏りを、より効果的に抑制することができる。このように、電極部２１の中心角αの０．５倍が１５〜６５°であると共に、セルの流路方向に延びているという電極部２１の形状は、「帯状」の一態様である。また、「電極部２１の中心角α」は、図５に示されるように、セルの流路方向に直交する断面において、各電極部２１の周方向両端とハニカム構造部４の中心Ｏとを結ぶ２本の線分により形成される角度である。換言すると、「電極部２１の中心角α」は、セルの流路方向に直交する断面において、「電極部２１」と「電極部２１の周方向の一方の端部と中心Ｏとを結ぶ線分」と「電極部２１の周方向の他方の端部と中心Ｏとを結ぶ線分」とにより形成される形状（扇形、等）における、中心Ｏの部分の内角である。

【0072】

セル２の流路方向に直交する断面において、電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」の上限値は、６０°が更に好ましく、５５°が特に好ましい。また、セル２の流路方向に直交する断面において、電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」の下限値は、２０°が更に好ましく、３０°が特に好ましい。また、一方の電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」は、他方の電極部２１の「中心角αの０．５倍の角度θ」に対して、０．８〜１．２倍の大きさであることが好ましく、１．０倍の大きさ（同じ大きさ）であることが更に好ましい。これにより、一対の電極部２１間に電圧を印加した時に、ハニカム構造部４内を流れる電流の偏りを抑制することができ、これによりハニカム構造部４内の温度分布の偏りを抑制することができる。

【0073】

電極部２１の厚みは、０．０１〜５ｍｍであることが好ましく、０．０１〜３ｍｍであることが更に好ましい。このような範囲とすることにより、均一に発熱することができる。電極部２１の厚みが０．０１ｍｍより薄いと、電気抵抗が高くなり均一に発熱できないことがある。５ｍｍより厚いと、キャニング時に破損することがある。電極部２１の厚みは、厚みを測定しようとする電極部の箇所をセルの流路方向に直交する断面で観察したときに、電極部２１の外面の当該測定箇所における接線に対する法線方向の厚みとして定義される。

【0074】

電極部２１は、炭化珪素粒子及び珪素を主成分とすることが好ましく、通常含有される不純物以外は、炭化珪素粒子及び珪素を原料として形成されていることが更に好ましい。ここで、「炭化珪素粒子及び珪素を主成分とする」とは、炭化珪素粒子と珪素との合計質量が、電極部全体の質量の９０質量％以上であることを意味する。このように、電極部２１が炭化珪素粒子及び珪素を主成分とすることにより、電極部２１の成分とハニカム構造部４の成分とが同じ成分又は近い成分（ハニカム構造部の材質が炭化珪素である場合）となる。そのため、電極部２１とハニカム構造部４の熱膨張係数が同じ値又は近い値になる。また、材質が同じもの又は近いものになるため、電極部２１とハニカム構造部４との接合強度も高くなる。そのため、ハニカム構造体に熱応力がかかっても、電極部２１がハニカム構造部４から剥れたり、電極部２１とハニカム構造部４との接合部分が破損したりすることを防ぐことができる。

【0075】

図１及び図２に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１００においては、一対の電極部２１のそれぞれが、ハニカム構造部４のセルの流路方向に一方の底面から他方の底面まで延びる帯状に形成されている。このように、一対の電極部２１が、ハニカム構造部４の両底面間に亘って配設されていることにより、一対の電極部２１間に電圧を印加した時に、ハニカム構造部４内を流れる電流の偏りをより効果的に抑制することができる。そして、ハニカム構造部４内を流れる電流の偏りを抑制することにより、ハニカム構造部４内の温度分布の偏りをより効果的に抑制することができる。「一対の電極部２１のそれぞれが、ハニカム構造部４のセルの流路方向に一方の底面から他方の底面まで延びる帯状に形成されている」とは、各電極部２１の一方のセル流路方向端部がハニカム構造部４の第一底面１１の周縁に接し、且つ、電極部２１の他方のセル流路方向端部がハニカム構造部４の第二底面１２の周縁に接していることを意味する。

【0076】

本実施形態のハニカム構造体１００においては、電極部２１の「ハニカム構造部４のセル２の流路方向」における両端部が、ハニカム構造部４の両底面の周縁に接していない状態も好ましい態様である。すなわち、電極部２１の両端部が、ハニカム構造部４の第一底面１１の周縁及び第二底面１２の周縁に到達していない状態も好ましい態様である。また、電極部２１の一方のセル流路方向端部が、ハニカム構造部４の第一底面１１に接し、電極部２１の他方のセル流路方向端部が、ハニカム構造部４の第二底面１２に接していない状態も好ましい態様である。このように、電極部２１を配設する形態については、ハニカム構造体１００の使用形態に応じて、種々の変更が可能である。

【0077】

本実施形態のハニカム構造体においては、図１〜図３に示されるように、電極部２１は、平面状の長方形の部材を、円柱形状の外周に沿って湾曲させたような形状となっている。ここで、湾曲した電極部２１を、湾曲していない平面状の部材に変形したときの形状を、電極部２１の「平面形状」と称することにする。上記、図１〜図３に示される電極部２１の「平面形状」は、長方形になる。電極部２１の平面形状は、長方形の角部が曲線状に形成された形状であってもよい。また、帯状の電極部２１の平面形状は、長方形の角部が直線状に面取りされた形状であってもよい。

【0078】

電極部２１の電気抵抗率は、ハニカム構造部４の電気抵抗率より低いものであることが好ましく、更に、電極部２１の電気抵抗率が、ハニカム構造部４の電気抵抗率の、２０％以下であることが更に好ましく、１〜１０％であることが特に好ましい。電極部２１の電気抵抗率を、ハニカム構造部４の電気抵抗率の、２０％以下とすることにより、電極部２１が、より効果的に電極として機能するようになる。具体的には、電極部２１の電気抵抗率は、０．１〜１００Ωｃｍであることが好ましく、０．１〜５０Ωｃｍであることが、更に好ましい。電極部２１の電気抵抗率が０．１Ωｃｍより小さいと、セルの流路方向に直交する断面において、電極部２１の両端付近のハニカム構造部の温度が上昇し易くなることがある。電極部２１の電気抵抗率が１００Ωｃｍより大きいと、電流が流れ難くなるため、電極としての役割を果たし難くなることがある。ここで、電極部の電気抵抗率は、四端子法により測定した４００℃における値とする。

【0079】

電極部２１は、気孔率が３０〜６０％であることが好ましく、３０〜５５％であることが更に好ましい。電極部２１の気孔率がこのような範囲であることにより、好適な電気抵抗率が得られる。電極部２１の気孔率が、３０％より低いと、製造時に変形してしまうことがある。電極部２１の気孔率が、６０％より高いと、電気抵抗率が高くなりすぎることがある。気孔率は、水銀ポロシメータで測定した値である。

【0080】

（１−４ その他の実施形態）
次に、本発明のハニカム構造体の他の実施形態について説明する。図６に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１２０は、スリット６の深さより、対向するスリット間の距離のほうが短い点で、図１に示すハニカム構造体１００と異なる。スリット６の深さが深くなると、耐熱衝撃性は向上するが、電流が流れにくくなることにより均一発熱させ難くなる。そのため、これらのバランスを考慮して、スリットの深さを適宜決定することが好ましい。図６に示されるハニカム構造体１２０は、全てのスリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0081】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図７に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１３０は、セルの流路方向に直交する断面において、セルの形状が六角形になったものである点で、図１に示すハニカム構造体１００と異なる。以下、セルの流路方向に直交する断面における「セルの形状」を、単に、「セル形状」と称することがある。セル形状が六角形であると、外周からの応力が分散されるという利点がある。本実施形態のハニカム構造体１３０は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0082】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図８に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１４０は、図７に示されるハニカム構造体１３０において、スリット角度を変更したものである。具体的には、セルの流路方向に直交する断面において、６本すべてのスリットの深さ方向がハニカム構造部４の中心軸へと向かっている。本実施形態のハニカム構造体１４０は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0083】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図９に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１５０は、図７に示されるハニカム構造体１３０において、一部のスリットについてスリットの深さを深くしたものである。具体的には、本実施形態のハニカム構造体１５０は、領域Ａ及び領域Ｂのそれぞれに形成された３本のスリットの中で、中央に位置するスリットの深さが、より深くなったものである。本実施形態のハニカム構造体１５０は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0084】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１０に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１６０は、図７に示されるハニカム構造体１３０において、スリット６の「セル２の流路方向」の長さが短くなったものである。具体的には、本実施形態のハニカム構造体１６０は、スリット６が、ハニカム構造部４の側面５及び第一底面１１に開口すると共に、第二底面１２には開口しないように形成されたものである。これは、スリット６が、ハニカム構造部４の一方の底部のみに形成された構造であるということもできる。スリット６の「セル２の流路方向」の長さは、ハニカム構造部４の「セル２の流路方向」の長さより短くなっている。本実施形態のハニカム構造体１６０は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0085】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１１に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１７０は、図１０に示されるハニカム構造体１６０において、「セル２の流路方向」の長さが短いスリット６が、ハニカム構造部のセルの両底部に形成されたものである。本実施形態のハニカム構造体１７０は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0086】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１２に示されるように、本実施形態のハニカム構造体１９０は、一対の電極部２１のそれぞれにおけるセル流路方向の両端部が、ハニカム構造部４の底面の周縁に接していない点で図１に示されるハニカム構造体１００と異なる。また、図１２に示されるハニカム構造体１９０は、帯状の電極部２１の平面形状が、「長方形の角部が曲線状に形成された」形状である点でも図１に示されるハニカム構造体１００と異なる。また、図１２に示されるハニカム構造体１９０は、スリット６に充填材７が充填されていない点でも図１に示されるハニカム構造体１００と異なる。充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又はすべてのスリット６に充填されていてもよい。

【0087】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１３に示されるように、本実施形態のハニカム構造体２００は、図８に示されるハニカム構造体１４０において、「セルの流路方向」に延びる６本のスリットの中の、電極部２１に近い４本のスリットが、電極部２１に覆われる位置に形成されたものである。本実施形態のハニカム構造体２００は、スリット６に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0088】

次に、本発明のハニカム構造体の更に他の実施形態について説明する。図１４に示されるように、本実施形態のハニカム構造体２１０は、図８に示されるハニカム構造体１４０に対して、各電極部２１の外面上にセルの流路方向に延びた開口を有する一本以上の電極部スリット８を追加した構成を有する。この場合、電極部２１は電極部スリット８を挟んで分割されていてもよい。また、スリット８の深さはハニカム構造部４の外周側壁３の内側にまで及ぶことができる。このような電極部スリット８は電極部２１を形成した後に形成することができる。これにより、電極部２１の耐熱衝撃性を向上することができる。本実施形態のハニカム構造体２１０は、スリット８に充填材７が充填されているが、充填材７は、一部のスリット６にのみ充填されていてもよく、又は何れのスリット６にも充填されていなくてもよい。

【0089】

（２）ハニカム構造体の製造方法
次に、本発明のハニカム構造体を製造する方法について例示的に説明するが、本発明のハニカム構造体の製造方法については、以下に説明する製造方法に限定されることはない。本発明のハニカム構造体の製造方法は一実施形態において、電極部原料付きハニカム成形体を得るＡ１工程と、スリットを形成するＡ２工程と、ハニカム成形体を焼成する工程Ａ３と、随意的な充填材用原料を充填するＡ４工程とを含む。

【0090】

Ａ１工程は、柱状のハニカム構造部の前駆体であるハニカム成形体に、電極部形成原料を塗布して、電極部原料付きハニカム成形体を得る工程である。柱状のハニカム構造部とは、図１〜図３に示すような、第一底面１１から第二底面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１と、最外周に位置する外周側壁３とを有するハニカム構造部４のことである。そして、ハニカム成形体とは、上述したハニカム構造部４を作製するための、焼成前のハニカム構造部のことである。

【0091】

ハニカム成形体の作製は、公知のハニカム構造体の製造方法におけるハニカム成形体の作製方法に準じて行うことができる。例えば、まず、炭化珪素粉末（炭化珪素）に、金属珪素粉末（金属珪素）、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。炭化珪素粉末の質量と金属珪素の質量との合計に対して、金属珪素の質量が１０〜４０質量％となるようにすることが好ましい。炭化珪素粉末における炭化珪素粒子の平均粒子径は、３〜５０μｍが好ましく、３〜４０μｍが更に好ましい。金属珪素（金属珪素粉末）の平均粒子径は、２〜３５μｍであることが好ましい。炭化珪素粒子及び金属珪素（金属珪素粒子）の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。炭化珪素粒子は、炭化珪素粉末を構成する炭化珪素の微粒子であり、金属珪素粒子は、金属珪素粉末を構成する金属珪素の微粒子である。尚、これは、ハニカム構造部の材質を、珪素−炭化珪素系複合材とする場合の成形原料の配合であり、ハニカム構造部の材質を炭化珪素とする場合には、金属珪素は添加しない。

【0092】

バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２．０〜１０．０質量部であることが好ましい。

【0093】

水の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、２０〜６０質量部であることが好ましい。

【0094】

界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．１〜２．０質量部であることが好ましい。

【0095】

造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末の合計質量を１００質量部としたときに、０．５〜１０．０質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、１０〜３０μｍであることが好ましい。１０μｍより小さいと、気孔を十分形成できないことがある。３０μｍより大きいと、成形時に口金に詰まることがある。造孔材の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。造孔材が吸水性樹脂の場合には、造孔材の平均粒子径は吸水後の平均粒子径のことである。

【0096】

次に、得られた成形原料を混練して坏土を形成した後、坏土を押出成形してハニカム成形体を作製する。押出成形に際しては、所望の全体形状、セル形状、隔壁厚み、セル密度等を有する口金を用いることができる。加熱時の膨張収縮を考慮する必要はあるものの、Ｔ₁、Ｔ₂及びＴ₃は基本的に口金構造によって調整することができる。次に、得られたハニカム成形体について、乾燥を行うことが好ましい。以下、乾燥後のハニカム成形体を「ハニカム乾燥体」と称することがある。ハニカム成形体（又は、ハニカム乾燥体）の中心軸方向長さが、所望の長さではない場合は、ハニカム成形体の両底部を切断して所望の長さとすることができる。

【0097】

次に、電極部を形成するための電極部形成原料を調合する。電極部の主成分を、炭化珪素及び金属珪素とする場合、電極部形成原料は、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末に、所定の添加物を添加し、混練して形成することが好ましい。次に、得られた電極部形成原料を、乾燥させたハニカム成形体（ハニカム乾燥体）の側面に塗布し、電極部原料付きハニカム成形体を得る。電極部形成原料を調合する方法、及び電極部形成原料をハニカム成形体に塗布する方法については、公知のハニカム構造体の製造方法に準じて行うことができるが、電極部をハニカム構造部に比べて低い電気抵抗率にするために、ハニカム構造部よりも金属珪素の含有比率を高めたり、金属珪素粒子の粒径を小さくしたりすることができる。

【0098】

ハニカム構造体の製造方法の変更例１として、Ａ１工程において、電極部形成原料を塗布する前に、ハニカム成形体を一旦焼成してもよい。すなわち、変更例１では、ハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体を作製し、当該ハニカム焼成体に、電極部形成原料を塗布して、電極部原料付きハニカム成形体の代わりに電極部原料付きハニカム焼成体を得る。

【0099】

Ａ２工程は、電極部原料付きハニカム成形体の側面に、当該側面に開口するスリットを形成する工程である。スリットは、リューター等を使用して形成することが好ましい。スリットは、電極部原料付きハニカム成形体の側面に開口するように形成する。電極部原料付きハニカム成形体に形成するスリットとしては、これまでに説明した本発明のハニカム構造体に形成されるスリットの好ましい態様と同様のスリットが好ましい。例えば、電極部原料付きハニカム成形体に、図１に示されるハニカム構造体１００に形成されるスリット６と同様のスリットを形成することが好ましい。

【0100】

Ａ３工程は、電極部原料付きハニカム成形体を焼成して、ハニカム焼成体を得る工程である。焼成を行う前に、電極部原料付きハニカム成形体を乾燥してもよい。また、焼成の前に、充填材用原料中のバインダ等を除去するため、仮焼成を行ってもよい。焼成条件としては、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気において、１４００〜１５００℃で、１〜２０時間加熱することが好ましい。また、焼成後、耐久性向上のために、１２００〜１３５０℃で、１〜１０時間、酸化処理を行うことが好ましい。仮焼成及び焼成の方法は特に限定されず、電気炉、ガス炉等を用いて焼成することができる。

【0101】

Ａ４工程は、ハニカム焼成体に形成されたスリットに、充填材用原料を充填する工程である。Ａ４工程は必須ではないが、充填材をスリットに充填する場合に必要な工程である。Ａ４工程では、まず、充填材用原料を調製する。充填材用原料は、これまでに説明した本発明のハニカム構造体における充填材を作製するための原料である。例えば、充填材用原料は、骨材、ネック材、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を混合して得られた混合物を混練して得ることができる。充填材用原料は、スラリー状のものであることが好ましい。充填材用原料に含まれる骨材及びネック材は、これまでに説明した本発明のハニカム構造体における充填材の好ましい態様と同様のものであることが好ましい。

【0102】

充填材用原料中の骨材の含有比率、及び充填材用原料中のネック材の含有比率は、本発明のハニカム構造体における充填材の好ましい態様と同様のものであることが好ましい。骨材の含有比率及びネック材の含有比率は、充填材用原料を調製する段階で、適宜、好ましい数値範囲となるように調節することができる。骨材の平均粒子径についても、本発明のハニカム構造体における充填材の好ましい態様と同様のものであることが好ましく、充填材用原料を調製する際、好ましい平均粒子径の骨材を選択して使用することができる。

【0103】

充填材用原料に用いるバインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、グリセリン等を挙げることができる。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好ましい。バインダの含有量は、骨材及びネック材の合計質量を１００質量部としたときに、０〜２５質量部であることが好ましい。

【0104】

水の含有量は、骨材及びネック材の合計質量を１００質量部としたときに、１５〜７５質量部であることが好ましい。

【0105】

充填材用原料に用いる界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の含有量は、骨材及びネック材の合計質量を１００質量部としたときに、０〜１５質量部であることが好ましい。

【0106】

充填材用原料に用いる造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、グラファイト、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル等を挙げることができる。造孔材の含有量は、骨材及びネック材の合計質量を１００質量部としたときに、０〜８５質量部であることが好ましい。造孔材の平均粒子径は、３〜１５０μｍであることが好ましい。３μｍより小さいと、気孔を十分形成できないことがある。１５０μｍより大きいと、大気孔ができやすくなり、強度低下を起こすことがある。造孔材の平均粒子径はレーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。

【0107】

電極部原料付きハニカム成形体に形成したスリットに、充填材用原料を充填する方法については特に制限はないが、シリンジ等を用いて、充填材用原料をスリットに充填する方法を挙げることができる。このような方法によれば、スリット内に充填材用原料を均等に充填することができる。勿論、充填材用原料を、箆（へら）等を用いてスリット内に充填してもよい。

【0108】

充填材用原料充填済みハニカム構造体に対して、熱処理を行うことで、充填材を均一化することができる。熱処理条件は例えば、大気雰囲気にて、５０〜１００℃の温度で２〜１２時間とすることができる。

【実施例】

【0109】

以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0110】

＜実施例１＞
（１）ハニカム構造体の作製
炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを８０：２０の質量割合で混合してセラミック原料を調製した。そして、セラミック原料に、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とした。そして、成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに７質量部とした。造孔材の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに３質量部とした。水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部とした。炭化珪素粉末の平均粒子径は２０μｍであり、金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、造孔材の平均粒子径は２０μｍであった。炭化珪素、金属珪素及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。

【0111】

得られた円柱状の坏土を押出成形機を用いて成形し、各セルの断面形状が正六角形の柱状のハニカム成形体を得た。押出成形においては、ハニカム構造体のＴ₁、Ｔ₂、及びＴ₃、更には中央部の開口率／外周部の開口率＝開口率比が表１に示す値となる構造の口金を使用した。

【0112】

得られたハニカム成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で２時間乾燥し、両底面を所定量切断して、ハニカム乾燥体を作製した。

【0113】

次に、炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末とを６０：４０の質量割合で混合し、これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、保湿剤としてグリセリン、分散剤として界面活性剤を添加すると共に、水を添加して、混合した。混合物を縦型の撹拌機で混練して電極部形成原料とした。バインダの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに０．５質量部であり、グリセリンの含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに１０質量部であり、界面活性剤の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに０．３質量部であり、水の含有量は炭化珪素（ＳｉＣ）粉末と金属珪素（Ｓｉ）粉末の合計を１００質量部としたときに４２質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は１０μｍであり、金属珪素粉末の平均粒子径は６μｍであった。炭化珪素及び金属珪素の平均粒子径は、レーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。

【0114】

次に、電極部形成原料を、ハニカム乾燥体の側面（外周側壁の外面）に、厚みが０．１５ｍｍ、「セルの流路方向に直交する断面において中心角の０．５倍が５０°」になるようにして、柱状ハニカム乾燥体の両底面間の全長に亘って帯状に２箇所塗布した。２箇所の電極部形成原料塗布部は、ハニカム乾燥体の中心軸を挟んで互いに反対側の位置関係となるように配置した。

【0115】

次に、ハニカム乾燥体に塗布した電極部形成原料を乾燥させて、未焼成電極部付きハニカム乾燥体を得た。乾燥温度は、７０℃とした。

【0116】

次に、未焼成電極部付きハニカム乾燥体に対して、図８に示されるように、電極部２１が配設されていない対向する２箇所の外周側壁の外面上にセルの流路方向に一方の底面から他方の底面まで延びた開口を有し、ハニカム乾燥体の中心軸に向かう方向の深さを有するスリットをそれぞれ３本ずつ、合計６本形成した。スリットは、リューターを用いて形成した。次に、スリットを形成した未焼成電極部付きハニカム乾燥体を、脱脂（仮焼成）し、焼成し、更に酸化処理してハニカム構造体を得た。脱脂の条件は、酸化雰囲気下、５５０℃、３時間とした。焼成の条件は、アルゴン雰囲気下、１４５０℃、２時間とした。酸化処理の条件は、酸化雰囲気下、１３００℃、１時間とした。

【0117】

（２）得られたハニカム構造体の仕様
得られたハニカム構造体は、底面が直径９３ｍｍの円形であり、セルの流路方向における長さが７５ｍｍである略円筒形状を有していた。
セルの流路方向に直交する断面における、セルの形状は、正六角形であった。
セルピッチは、１．１１ｍｍであった。セルピッチは、隣接する平行な隔壁（正六角形の向かい合う２つの辺、を構成する隔壁）の、厚み（隔壁厚み）方向における中央部分間の距離である。尚、隔壁の厚み方向における中央部分は、隔壁の厚み方向における中央の位置である。
外周側壁の平均厚みＴ₁は０．３５ｍｍであった。
各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、スリットの内面から近い順に１番目から３番目までのセルを区画形成する隔壁部分の厚みＴ₂はいずれの隔壁においても０．１５ｍｍであった。
セルの流路方向に直交する断面において、各スリットの内面に隣接する複数のセルをそれぞれ１番目のセルとして、何れのスリットの内面から数えても１０番目より遠くにあるセルを区画形成する隔壁部分の厚みＴ₃はいずれの隔壁においても０．２０ｍｍであった。
各スリットの深さは、３ｍｍであった。スリットの開口幅は、１ｍｍであった。隣接する３本のスリット間の角度は３０°であった。電極部２１と「最短距離スリット」との距離Ｄは１ｍｍであった。
ハニカム構造体の中央部の開口率は７１．８％であり、外周部の開口率は７５．８％であった。よって、外周部の開口率に対する中央部の開口率の比の値（中央部の開口率／外周部の開口率＝開口率比）は０．９５であった。「開口率」は、セルの流路方向に直交する断面において、セルの面積を、隔壁とセルの面積の合計で除して得られた値（セル面積合計／（セル面積合計＋隔壁面積合計））を、百分率で表した値を示す。
ハニカム構造体の、２つの電極部の、セルの流路方向に直交する断面における中心角の０．５倍は、５０°であった。また、２つの電極部の厚みは、いずれも０．１５ｍｍであった。電極部の電気抵抗率は、１．３Ωｃｍであった。
セルの流路方向に直交する断面において、スリットと、「一対の電極部のそれぞれの中央部同士を結んだ直線」（中心線）とは、交差していなかった。
得られたハニカム構造体の隔壁の平均細孔径（気孔径）は８．６μｍであり、気孔率は４５％であった。平均細孔径および気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
ハニカム構造体のアイソスタティック強度は２．５ＭＰａであった。アイソスタティック強度は水中で静水圧をかけて測定した破壊強度である。

【0118】

（３）得られたハニカム構造体の耐熱衝撃性
得られたハニカム構造体について、以下に示す方法で耐熱衝撃性を評価した。「ハニカム構造体を収納する金属ケースと、当該金属ケース内に加熱ガスを供給することができるプロパンガスバーナーと、を備えたプロパンガスバーナー試験機」を用いてハニカム構造体の加熱冷却試験を実施した。上記加熱ガスは、ガスバーナー（プロパンガスバーナー）でプロパンガスを燃焼させることにより発生する燃焼ガスとした。そして、上記加熱冷却試験によって、ハニカム構造体にクラックが発生するか否かを確認することにより、耐熱衝撃性を評価した。具体的には、まず、プロパンガスバーナー試験機の金属ケースに、得られたハニカム構造体を収納（キャニング）した。そして、金属ケース内に、プロパンガスバーナーにより加熱されたガス（燃焼ガス）を供給し、ハニカム構造体内を通過するようにした。金属ケースに流入する加熱ガスの温度条件（入口ガス温度条件）を以下のようにした。まず、５分で９５０℃まで昇温し、９５０℃で１０分間保持し、その後、５分で１００℃まで冷却し、１００℃で１０分間保持した。このような昇温、保持、冷却、保持の一連のサイクルを５００回繰り返した。その後、ハニカム構造体の両底面及び側面にクラックが発生していないかどうかを確認した。クラックが確認されなかった場合、耐熱衝撃性試験合格（Ａ評価）とし、クラックが確認された場合、耐熱衝撃性試験不合格とする。耐熱衝撃性試験に合格したハニカム構造体については更に上記の冷熱操作を繰り返した。最初のサイクルから１０００回以上操作を繰り返してもクラックが確認されなかった場合をＡＡ評価とし、最初のサイクルから２０００回以上操作を繰り返してもクラックが確認されなかった場合をＡＡＡ評価とし、最初のサイクルから３０００回以上操作を繰り返してもクラックが確認されなかった場合をＡＡＡＡ評価とした。結果を表１に示す。

【0119】

＜実施例２〜９（但し、実施例３〜５、７及び８は参考例）、比較例１〜５＞
押出成形時の口金構造を変更することで、Ｔ₁、Ｔ₂、及びＴ₃、更には開口率比を試験番号に応じて表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。作製した各ハニカム構造体に対して、実施例１の場合と同様にして、耐熱衝撃性試験を行った。結果を表１に示す。

【0120】

＜実施例１０＞
充填材用原料を調製した。まず、シリカからなるネック材と、炭化珪素からなる骨材、コージェライトからなる骨材を混合した。以下、炭化珪素からなる骨材を、「ＳｉＣ骨材」ということがある。コージェライトからなる骨材を、「Ｃｄ骨材」ということがある。ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材とは、質量比が１２：６：８２（ネック材：ＳｉＣ骨材：Ｃｄ骨材）となるように混合した。これに、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、保湿剤としてグリセリン、分散剤として界面活性剤、造孔材を添加すると共に、水を添加して、混合した。混合物を縦型の撹拌機で混練して充填材用原料とした。バインダの含有量は、ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材の合計を１００質量部としたときに、１．０質量部とした。グリセリンの含有量は、ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材の合計を１００質量部としたときに、４．０質量部とした。界面活性剤の含有量は、ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材の合計を１００質量部としたときに、０．３質量部とした。造孔材の含有量は、ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材の合計を１００質量部としたときに、６．７質量部とした。水の含有量は、ネック材とＳｉＣ骨材とＣｄ骨材の合計を１００質量部としたときに、３４．５質量部とした。充填材用原料に用いたＳｉＣ骨材の平均粒子径は、３μｍであった。充填材用原料に用いたＣｄ骨材の平均粒子径は、８μｍであった。ＳｉＣ骨材及びＣｄ骨材の平均粒子径は、レーザー回折法で粒度の頻度分布を測定したときの、体積基準による算術平均径を指す。

【0121】

次に、得られた充填材用原料を、実施例１と同様の手順で作製したハニカム構造体のスリット内に充填して、充填材用原料充填済みハニカム構造体を得た。充填材用原料を充填する際には、充填材用原料をシリンジ内に導入し、このシリンジを用いて、スリット内に充填（注入）した。充填材用原料は、６本のスリットの全てに充填した。充填材用原料の充填量は、スリット容積と同等とした。

【0122】

次に、得られた充填材用原料充填済みハニカム構造体を、１２２５℃の温度で熱処理した。熱処理は、大気雰囲気にて行った。熱処理の時間は、１時間とした。このようにして、実施例１０のハニカム構造体を作製した。作製したハニカム構造体に対して実施例１の場合と同様にして、耐熱衝撃性試験を行った。結果を表１に示す。

【0123】

【表1】

【0124】

＜考察＞
実施例１〜９においてはＴ₁とＴ₂の比が適切であったことから、比較例１〜５に比べて耐熱衝撃性が向上したことが分かる。更に、Ｔ₁とＴ₂の比が好適化された実施例１、９及び１０においては、更に耐熱衝撃性が向上した。実施例１と実施例９を比較すると、実施例９のほうが、開口率比が好適化されていたことで、耐熱衝撃性が優れていた。実施例１と実施例１０を比較すると、実施例１０ではスリットに充填材を充填したことで、耐熱衝撃性が向上した。なお、比較例において、底面に発生したクラックはすべてスリット最深部近傍を起点としたものであった。

【符号の説明】

【0125】

１：隔壁、２：セル、３：外周側壁、４：ハニカム構造部、５：外周側壁の外面、６：スリット、６ａ：最短距離スリット、７：充填材、８：スリット、１１：第一底面（底面）、１２：第二底面（底面）、２１：電極部、１００，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１９０，２００：ハニカム構造体、Ｏ：中心、Ｃ：（電極部の）周方向中央部、Ｌ：中心線、Ｌ１，Ｌ２：線分、α：中心角、β：角度、θ：中心角の０．５倍の角度、Ａ，Ｂ：領域、Ｄ：距離、Ｐ：交点、ＳＡ：スリット角度、ＨＬ：半直線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】