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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024097172
(43)【公開日】2024-07-18
(54)【発明の名称】筒状多孔質体
(51)【国際特許分類】
B01D 69/10 20060101AFI20240710BHJP
B01D 69/00 20060101ALI20240710BHJP
B01D 69/04 20060101ALI20240710BHJP
B01D 71/02 20060101ALI20240710BHJP
C04B 38/00 20060101ALI20240710BHJP
C04B 38/06 20060101ALI20240710BHJP
B01J 35/55 20240101ALI20240710BHJP
【ＦＩ】
B01D69/10
B01D69/00
B01D69/04
B01D71/02 500
C04B38/00 303Z
C04B38/06 B
B01J35/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023000513
(22)【出願日】2023-01-05
(71)【出願人】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100227732
【弁理士】
【氏名又は名称】小澤 祥二
(72)【発明者】
【氏名】菅 洋平
(72)【発明者】
【氏名】井原 章夫
(72)【発明者】
【氏名】猪飼 良仁
【テーマコード（参考）】
4D006
4G019
4G169
【Ｆターム（参考）】
4D006GA41
4D006JA12A
4D006MA02
4D006MA09
4D006MC03X
4D006PB62
4D006PB66
4G019FA11
4G169AA01
4G169BA13A
4G169BC68A
4G169BC75A
4G169DA06
4G169EA06
4G169EB14X
4G169EC30
(57)【要約】
【課題】 筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術を提供する。
【解決手段】 筒状多孔質体は、気孔と窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、セラミックの中心軸を含む断面において、気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、第１線分に直交する最も長い線分を第２線分とすると、第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、第３線分に直交する最も長い線分を第４線分とすると、第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第４線分の長さに対する第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、複数の特定窪みの第３線分の平均長さは、複数の特定気孔の第１線分の平均長さの１１０％以上である。
【選択図】 図３
【解決手段】 筒状多孔質体は、気孔と窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、セラミックの中心軸を含む断面において、気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、第１線分に直交する最も長い線分を第２線分とすると、第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、第３線分に直交する最も長い線分を第４線分とすると、第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第４線分の長さに対する第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、複数の特定窪みの第３線分の平均長さは、複数の特定気孔の第１線分の平均長さの１１０％以上である。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状多孔質体であって、
内部に複数の気孔が形成されており、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記セラミックの中心軸を含む断面において、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
複数の気孔は、前記第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第３線分に直交する線分であって、最も長い線分を第４線分とすると、
複数の前記窪みは、前記第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第４線分の長さに対する前記第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、
複数の前記特定窪みの前記第３線分の平均長さは、複数の前記特定気孔の前記第１線分の平均長さの１１０％以上である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
内部に複数の気孔が形成されており、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記セラミックの中心軸を含む断面において、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
複数の気孔は、前記第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第３線分に直交する線分であって、最も長い線分を第４線分とすると、
複数の前記窪みは、前記第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第４線分の長さに対する前記第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、
複数の前記特定窪みの前記第３線分の平均長さは、複数の前記特定気孔の前記第１線分の平均長さの１１０％以上である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
【請求項2】
請求項１に記載の筒状多孔質体であって、
複数の前記特定窪みの前記第３線分のそれぞれと、前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
複数の前記特定窪みの前記第３線分のそれぞれと、前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筒状多孔質体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ガスを透過可能な筒状多孔質体が知られている。例えば、特許文献１には、安定化ジルコニアからなる筒状多孔質体が開示されている。また、特許文献２には、断面における輪郭のアスペクト比が３以上の長気孔が形成されている筒状多孔質体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１１３７１４号公報
【特許文献2】特開２０２２－２１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１，２のような先行技術によっても、筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１に開示されている技術では、気孔率が大きいため、内部に隙間が多く、強度が不足している。また、特許文献２に開示されている技術では、筒状多孔質体の断面において、筒状多孔質体の断面積に対する長気孔の合計面積の割合が大きいため、強度が不足している。一方、気孔率や長気孔の合計面積の割合を小さくすると、強度は大きくなるものの、ガス透過性が小さくなる。
【0005】
本発明は、筒状多孔質体において、強度とガス透過性とを両立させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、筒状多孔質体が提供される。この筒状多孔質体は、内部に複数の気孔が形成されており、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、前記セラミックの中心軸を含む断面において、前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、複数の気孔は、前記第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第３線分に直交する線分であって、最も長い線分を第４線分とすると、複数の前記窪みは、前記第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第４線分の長さに対する前記第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、複数の前記特定窪みの前記第３線分の平均長さは、複数の前記特定気孔の前記第１線分の平均長さの１１０％以上である。
【0008】
この構成によれば、セラミックの内部には、ガスの通り道となる比較的細長い特定気孔が複数形成されており、セラミックの表面には、セラミックの内部へのガスの出入り口となる、比較的細長い特定窪みが複数形成されている。また、複数の特定窪みは、複数の特定気孔に比べ大きい。これにより、セラミックでは、表面のガスの出入り口が比較的大きくなる一方、気孔が３次元的に配置されやすくなり、表面から内部につながるガスの通り道が形成されやすくなる。したがって、ガス透過性を有しつつ強度も有することができるため、筒状多孔質体の強度とガス透過性とを両立させることができる。
【0009】
（２）上記形態の筒状多孔質体において、複数の前記特定窪みの前記第３線分のそれぞれと、前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下であってもよい。この構成によれば、セラミックの表面に形成されている特定窪みの多くは、セラミックの中心軸に沿うように形成されている。これにより、セラミックの表面において、特定窪み同士がつながることを抑制することができるため、セラミックの表面の強度を向上させることができる。したがって、筒状多孔質体の強度を向上させることができる。
【0010】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、筒状多孔質体の製造方法、筒状多孔質体を製造する装置、筒状多孔質体を備える装置、これらの装置の制御方法、筒状多孔質体の製造を実行させるコンピュータプログラム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態の筒状多孔質体の全体斜視図である。
【図2】筒状多孔質体の断面を説明する図である。
【図3】筒状多孔質体の断面の一部を拡大した図である。
【図5】筒状多孔質体の表面の一部を拡大した図である。
【図6】筒状多孔質体の評価方法を説明する第１の図である。
【図7】筒状多孔質体の評価方法を説明する第２の図である。
【図8】筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第１の図である。
【図9】筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第２の図である。
【図10】筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第３の図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の筒状多孔質体１の全体斜視図である。本実施形態の筒状多孔質体１は、例えば、酸素透過膜、水素分離膜などの機能性材料や触媒を支持する支持管として用いられる。筒状多孔質体１は、筒状のセラミック１０を備える。セラミック１０は、流路１１を有する円筒形状の部材であって、セラミック１０の外部と流路１１との間において、ガスを透過させることが可能である。なお、セラミック１０の形状について、中心軸Ｃ１０に垂直な断面形状は、円形状に限定されない。楕円形状であってもよいし、矩形形状であってもよい。
図１は、第１実施形態の筒状多孔質体１の全体斜視図である。本実施形態の筒状多孔質体１は、例えば、酸素透過膜、水素分離膜などの機能性材料や触媒を支持する支持管として用いられる。筒状多孔質体１は、筒状のセラミック１０を備える。セラミック１０は、流路１１を有する円筒形状の部材であって、セラミック１０の外部と流路１１との間において、ガスを透過させることが可能である。なお、セラミック１０の形状について、中心軸Ｃ１０に垂直な断面形状は、円形状に限定されない。楕円形状であってもよいし、矩形形状であってもよい。
【0013】
セラミック１０は、内側に流路１１を形成する筒状部１２を有する。筒状部１２は、例えば、ジルコニアから形成されている。なお、セラミック１０を形成する材料は、ジルコニアに限定されない。アルミナ、マグネシア、ムライト、安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニアなどの酸化物であってもよい。安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニアは、安定化剤として、例えば、ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｙ2Ｏ3，Ｓｃ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3などの酸化物が挙げられる。また、セラミック１０は、白金（Ｐｔ）やニッケル（Ｎｉ）などの触媒が添加されていてもよい。本実施形態では、筒状部１２は、例えば、外径が１８ｍｍであって、厚みが１ｍｍである。
【0014】
筒状部１２は、内部に複数の気孔が形成されている。複数の気孔は、筒状部１２の内部におけるガスの通り道となる。筒状部１２に形成されている気孔の特徴の詳細は、後述する。
【0015】
筒状部１２は、中心軸Ｃ１０に対して垂直な方向において、外側の外周面１２ａと、内側の内周面１２ｂと、を有する。内周面１２ｂは、流路１１を形成する。セラミック１０の外周面１２ａと内周面１２ｂとのそれぞれには、複数の窪みが形成されている。外周面１２ａに形成されている複数の窪みは、セラミック１０の外部と筒状部１２の内部との間でのガスの出入り口となり、内周面１２ｂに形成されている複数の窪みは、流路１１と筒状部１２の内部との間でのガスの出入り口となる。筒状部１２に形成されている窪みの特徴の詳細は、後述する。
【0016】
図２は、本実施形態の筒状多孔質体１の断面を説明する図である。次に、筒状部１２に形成されている気孔の特徴の詳細を説明する。図２には、筒状部１２の気孔を観察するにあたって取得される、セラミック１０の中心軸Ｃ１０を含む断面ＣＳ１を示している。図２に示す断面ＣＳ１において、気孔が形成されている筒状部１２の断面は、斜線で示す２つの部分ＣＳ１０として現れる。断面ＣＳ１において、部分ＣＳ１０の中心軸Ｃ１０に直交する方向の大きさＤ１０は、筒状部１２の厚みである１ｍｍである。すなわち、セラミック１０は、中心軸Ｃ１０に直交する方向において、厚みＤ１０（＝１ｍｍ）を有している。厚みＤ１０は、特許請求の範囲の「所定の厚み」に相当する。
【0017】
図３は、本実施形態の筒状多孔質体１の断面の一部を拡大した図である。図３に示すセラミック１０の中心軸Ｃ１０を含む断面ＣＳ１には、筒状部１２の外周面１２ａと内周面１２ｂとの間の複数の気孔２０と、外周面１２ａおよび内周面１２ｂのそれぞれの複数の窪み３０と、が現れている。本実施形態では、図３に示すように、断面ＣＳ１で観察できる複数の気孔２０のそれぞれは、いずれも、中心軸Ｃ１０に平行な中心軸方向（実線矢印Ｄc10が指す方向）に沿って細長い形状を有している。断面ＣＳ１に現れる複数の気孔２０のいずれもが、中心軸方向Ｄc10に対して垂直な方向（実線矢印ＶＤが指す方向）における気孔２０の大きさが、セラミック１０の厚みＤ１０の０．０６倍の長さを示すスケールバーＳｂ１よりも小さい。すなわち、セラミック１０の中心軸Ｃ１０を含む断面ＣＳ１において、中心軸Ｃ１０に直交する方向ＶＤにおける気孔２０の最大値が、セラミック１０の厚みＤ１０の６％以下となっている。なお、図３の断面における気孔２０および窪み３０が配置される位置や分散状態、数などは、一例であって、筒状多孔質体１の断面の様子は、これに限定されない。
【0018】
図４は、図３のＡ部を拡大した図である。図４には、図３のＡ部を拡大した図ととともに、図３と同様に、中心軸方向Ｄc10を示す実線矢印と、中心軸方向Ｄc10に対して垂直な方向ＶＤを示す実線矢印と、セラミック１０の厚みＤ１０の０．０６倍の長さを示すスケールバーＳｂ１と、を示している。また、図４には、中心軸方向Ｄc10に沿うように、長さ３０μｍのスケールバーＳｂ２と、長さ２００μｍのスケールバーＳｂ３も示している。ここで、断面ＣＳ１における気孔２０の形状に関して、気孔２０の外形線Ｌ２０上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分Ｌ２１とし、第１線分Ｌ２１に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分Ｌ２２とする。セラミック１０では、断面ＣＳ１において、複数の気孔２０は、第１線分Ｌ２１の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分Ｌ２２の長さに対する第１線分Ｌ２１の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでいる。例えば、図４の断面ＣＳ１に現れている特定気孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈのそれぞれがこれに該当する。
【0019】
筒状多孔質体１では、複数の気孔２０のうち、断面ＣＳ１において、第１線分Ｌ２１の長さが２００μｍ以上であり、かつ、第２線分Ｌ２２の長さに対する第１線分Ｌ２１の長さの比が５以上である特定気孔２０ｃ，２０ｄの合計面積は、断面ＣＳ１におけるセラミック１０の面積の１％以上となっている。具体的には、図３に示す断面ＣＳ１において、断面ＣＳ１に現れている特定気孔２０ｃ，２０ｄの合計面積は、断面ＣＳ１に現れている筒状部１２の部分の面積（斜線のハッチングが施されている部分の面積）の１％以上である。さらに、セラミック１０は、断面ＣＳ１において、特定気孔２０ｃ，２０ｄのそれぞれの第１線分Ｌ２１とセラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った方向（中心軸方向Ｄc10）とがなす角度は、１７度以下となっている。
【0020】
図５は、筒状多孔質体１の表面の一部を拡大した図である。次に、筒状部１２に形成されている窪み３０の特徴の詳細を説明する。図５は、例えば、セラミック１０の表面である外周面１２ａの一部を拡大した図を示している。図５には、中心軸方向Ｄc10を示す実線矢印と、長さ３０μｍのスケールバーＳｂ２と、長さ５０μｍのスケールバーＳｂ４と、を示している。ここで、窪み３０の形状に関して、窪み３０の外周縁Ｌ３０上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分Ｌ３１とし、窪み３０の外周縁Ｌ３０上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分Ｌ３１に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分Ｌ３２とする。筒状部１２に形成されている窪み３０の多くは、窪み３０の外周縁Ｌ３０上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分Ｌ３１に直交する線分の長さが、第２線分Ｌ３２に近づくにつれて長くなる形状、すなわち、略三角形状を有している。セラミック１０は、外周面１２ａにおいて、第１線分Ｌ３１の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分Ｌ３２の長さに対する第１線分Ｌ３１の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでいる。例えば、図５の外周面１２ａに現れている特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆのそれぞれがこれに該当する。さらに、セラミック１０は、特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの第１線分Ｌ３１のそれぞれと、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向Ｄc10とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下となっている。第１線分Ｌ３１は、特許請求の範囲の「第３線分」に相当する。第２線分Ｌ３２は、特許請求の範囲の「第４線分」に相当する。
【0021】
セラミック１０は、複数の窪み３０のうち、第１線分Ｌ３１の長さが５０μｍ以上である窪み３０を有している。例えば、図５に示す窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆのそれぞれがこれに該当する。窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆは、第２線分Ｌ３２の長さに対する第１線分Ｌ３１の長さの比が５以上であり、第２線分Ｌ３２が、第１線分Ｌ３１の中点ＭＰとは異なる点において、第１線分Ｌ３１と直交する。また、窪み３０ａ，３０ｅのそれぞれは、上述したように、窪み３０ａ，３０ｅのそれぞれの外周縁Ｌ３０上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分Ｌ３１に直交する線分の長さは、第２線分Ｌ３２に近づくにつれて長くなる形状を有している。なお、窪み３０ｆは、図５に示すように、窪み３０ａ，３０ｅと異なった形状を有しており、第１線分Ｌ３１に直交する線分の長さが第２線分Ｌ３２に近づくにつれて一様に長くなる形状とはなっておらず、窪み３０ｆのような形状の窪みも形成される場合がある。さらに、セラミック１０では、複数の窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆのうち、第１線分Ｌ３１とセラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向ＤC10とがなす角度の絶対値が６０度より大きい窪み３０ｅの合計面積は、複数の窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆの合計面積の３２％以下となっている。なお、図５を用いて説明したセラミック１０の外周面１２ａに形成されている窪み３０の特徴は、セラミック１０の表面である内周面１２ｂに形成されている窪み３０についても同じ特徴を有している。
【0022】
筒状多孔質体１は、このように、筒状部１２の内部に、断面ＣＳ１において、第１線分Ｌ２１の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分Ｌ２２の長さに対する第１線分Ｌ２１の長さの比が３以上である特定気孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈが形成されている。また、筒状部１２の外周面１２ａには、第１線分Ｌ３１の長さが３０μｍ以上であり、かつ、第２線分Ｌ３２の長さに対する第１線分Ｌ３１の長さの比が３以上である特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが形成されている。本実施形態では、複数の特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの第１線分Ｌ３１の平均長さは、複数の特定気孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈのそれぞれの第１線分Ｌ２１の平均長さの１１０％以上となっている。
【0023】
次に、筒状多孔質体１の製造方法について説明する。筒状多孔質体１の製造方法では、最初に、ジルコニア粉末、造孔材、メチルセルロース、可塑剤、および、純水を混合する。本実施形態では、造孔材として、成形体を焼成するとき焼失する繊維を用いる。具体的には、厚さが数十μｍであって、長さが３００μｍから１０００μｍ程度のレーヨン繊維やナイロン繊維などを造孔材として用いる。次に、ジルコニア粉末などが混合された材料を用いて、円筒状の押出成形を行うことで、筒状の成形体を作る。本実施形態では、押出出力を調整することで、造孔材としての繊維の配向性を調整する。また、繊維の硬さを調整することで、配向性を調整してもよい。次に、成形した筒状の成形体を焼成する。成形体を焼成するとき、造孔材が焼失することで気孔２０や窪み３０が形成され、筒状多孔質体１が製造される。
【0024】
次に、筒状多孔質体の評価試験について説明する。本評価試験では、筒状多孔質体の製造時に用いる造孔材の特性が、筒状多孔質体の強度とガス透過性とのそれぞれに与える影響を調べた。本評価試験では、本実施形態の筒状多孔質体１の製造方法を用いて製造した複数の筒状多孔質体のサンプルのそれぞれについて、曲げ強度とガス透過度のそれぞれについて測定を行った。
【0025】
図６は、筒状多孔質体の評価方法を説明する第１の図である。第１の評価方法としてのサンプルの曲げ強度の測定方法を説明する。サンプルの曲げ強度の測定では、最初に、製造したサンプルから、幅が１０ｍｍで厚みが１ｍｍの平板形状の試験片Ｐｔ１を切り出した。切り出した試験片Ｐｔ１に対して、図６に示すように、一方の面Ｐｔｓ１上の２か所の位置のそれぞれに支持部材Ｐ１，Ｐ２を接触させ、他方の面Ｐｔｓ２上の１か所の位置であって、支持部材Ｐ１と支持部材Ｐ２との間の位置に加圧部材Ｐ３を接触させた。図６に示す状態から、加圧部材Ｐ３に力を作用させて、試験片Ｐｔ１に対して３点曲げ試験を行った。本実施形態では、３点曲げ試験において破断したときの荷重を「曲げ強度（Ｎ）」として、１０回の３点曲げ試験の結果の平均値を算出し、算出した平均値をサンプルの曲げ強度とした。
【0026】
図７は、筒状多孔質体の評価方法を説明する第２の図である。第２の評価方法としてのサンプルのガス透過度を測定する方法を説明する。ガス透過度の測定では、図７に示す試験装置７０を用いる。最初に、製造したサンプルから切り出した、中心軸方向に沿った長さが５０ｍｍの筒状の試験片Ｐｔ２の一方の端部Ｐｔ２１にキャップ７１を接合し、試験片Ｐｔ２の他方の端部Ｐｔ２２にパイプ７２を接合した。パイプ７２が接合された試験片Ｐｔ２の内側には、パイプ７３を挿入した。キャップ７１およびパイプ７２，７３は、ガスを透過させない材料から形成されている。パイプ７３の内側に窒素ガスを入れる（図７の点線矢印Ｎ１）と、窒素ガスはキャップ７１に当たることで、折り返して試験片Ｐｔ２とパイプ７３との間を流れる（図７の点線矢印Ｎ２）。試験片Ｐｔ２とパイプ７３との間を流れる窒素ガスの一部は、試験片Ｐｔ２を通って外部に漏れ出す（図７の点線矢印Ｎ３）。試験片Ｐｔ２を透過しなかった窒素ガスは、パイプ７２とパイプ７３との間を通って、排出される。サンプルのガス透過度の測定では、パイプ７３と試験片Ｐｔ２との間の窒素ガスの圧力と、筒状の試験片Ｐｔ２の外側の窒素ガスの圧力と、の差圧が０．０５ＭＰａとなるようにパイプ７３に入れる窒素ガスの流量を設定した。試験装置７０は、摂氏１５～２５度の温度に保った室内に配置した。サンプルの「ガス透過度（ｃｃ／ｓ／ｍ2／Ｐａ）」は、以下の式（１）を用いて算出した。
ガス透過度＝ガス透過量／（差圧×透過面積×時間）・・・（１）
ガス透過量（ｃｃ）：試験片Ｐｔ２を通って試験片Ｐｔ２の外側に漏れ出した窒素ガス（点線矢印Ｎ３）の総量を標準状態（大気圧０．１０１３ＭＰａ、温度摂氏０度、相対湿度０％）に換算した値
差圧（Ｐａ）：パイプ７３と試験片Ｐｔ２との間の窒素ガスの圧力と、筒状の試験片Ｐｔ２の外側の窒素ガスの圧力との差の値（＝０．０５ＭＰａ＝５００００Ｐａ）
透過面積（ｍ2）：試験片Ｐｔ２の内周面Ｐｔ２３の面積
時間（ｓ）：測定時間
ガス透過度＝ガス透過量／（差圧×透過面積×時間）・・・（１）
ガス透過量（ｃｃ）：試験片Ｐｔ２を通って試験片Ｐｔ２の外側に漏れ出した窒素ガス（点線矢印Ｎ３）の総量を標準状態（大気圧０．１０１３ＭＰａ、温度摂氏０度、相対湿度０％）に換算した値
差圧（Ｐａ）：パイプ７３と試験片Ｐｔ２との間の窒素ガスの圧力と、筒状の試験片Ｐｔ２の外側の窒素ガスの圧力との差の値（＝０．０５ＭＰａ＝５００００Ｐａ）
透過面積（ｍ2）：試験片Ｐｔ２の内周面Ｐｔ２３の面積
時間（ｓ）：測定時間
【0027】
本評価試験では、サンプルのそれぞれについて、サンプルを製造するときに用いる造孔材の種類と、セラミックに対する添加割合（体積基準）とを変えることで、内部に形成されている気孔と表面に形成されている窪みのそれぞれの特性を調整した。各サンプルにおける造孔材の種類と、セラミックに対する添加割合は、個別に説明する。
【0028】
図８は、筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第１の図である。第１の評価試験では、気孔に関する３種類の特性と、「曲げ強度」および「ガス透過度」との関係について検討を行った。図８に示すサンプル１～６のそれぞれを製造するときに用いられた造孔材の種類、および、セラミックに対する添加割合は、以下の通りである。
サンプル１：（造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル２：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル３：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル４：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル５：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
サンプル６：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１：（造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル２：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル３：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル４：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル５：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
サンプル６：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
【0029】
サンプル１～６のそれぞれは、それぞれの中心軸を含むように切断し、切断面を研磨したのち、走査電子顕微鏡を用いて、気孔の特性を測定するためのサンプルの切断面のＳＥＭ画像（撮像範囲：１ｍｍ×１．２ｍｍ，加速電圧：１５ｋＶ，倍率：１００倍）を撮像した。第１の評価試験では、撮像した切断面のＳＥＭ画像から、気孔に関する以下の３種類の特性を測定した。なお、サンプルに形成されている気孔の「第１線分」および「第２線分」の定義は、本実施形態の筒状多孔質体１の気孔２０における定義と同じである。
Ｓｐ／Ｔｂ（％）：サンプルの中心軸に直交する方向における、サンプルの厚みに対する気孔の大きさの最大値の割合に１００を乗した値
Ａｓｐ／Ａｂ（％）：サンプルの面積に対する、第１線分の長さが２００μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上である気孔の合計面積の割合に１００を乗した値
Ａｎｇ１（度）：第１線分の長さが２００μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上である気孔の第１線分とサンプルの中心軸に沿った方向とがなす角度
Ｓｐ／Ｔｂ（％）：サンプルの中心軸に直交する方向における、サンプルの厚みに対する気孔の大きさの最大値の割合に１００を乗した値
Ａｓｐ／Ａｂ（％）：サンプルの面積に対する、第１線分の長さが２００μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上である気孔の合計面積の割合に１００を乗した値
Ａｎｇ１（度）：第１線分の長さが２００μｍ以上であり、かつ、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上である気孔の第１線分とサンプルの中心軸に沿った方向とがなす角度
【0030】
図８に示す第１の評価試験の結果より、サンプルの厚みに対する気孔の大きさの最大値の割合（Ｓｐ／Ｔｂ）が６％以下のサンプル２～６は、Ｓｐ／Ｔｂが８％のサンプル１に比べ、曲げ強度が大きくなることが確認された。ここれは、サンプル２～６では、中心軸に直交する方向において、サンプルの厚みに対する気孔の大きさの最大値の割合が比較的小さく、サンプルの内部は、隙間が小さい構造となることから、破壊されにくくなるためである。特に、Ｓｐ／Ｔｂが６％以下になることで、サンプルの曲げ強度が大きくなることが確認された。
【0031】
図８に示す第１の評価試験の結果より、サンプルの面積に対する比較的細長い気孔の合計面積の割合（Ａｓｐ／Ａｂ）が１％以上のサンプル３～６は、Ａｓｐ／Ａｂが０％のサンプル２に比べ、ガス透過度が大きくなることが確認された。また、サンプルの中心軸に対する比較的細長い気孔の第１線分の角度（Ａｎｇ１）が２０度のサンプル６は、Ａｎｇ１が１７度以下のサンプル３～５に比べ、ガス透過度は大きいものの、曲げ強度が小さくなることが確認された。したがって、曲げ強度とガス透過性とを高いレベルで両立させるためには、サンプル３～５のように、サンプルの中心軸に対する比較的細長い気孔の第１線分の角度が１７度以下であることが望ましい。
【0032】
図９は、筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第２の図である。第２の評価試験では、窪みに関する３種類の特性と、「曲げ強度」および「ガス透過度」との関係について検討を行った。図９に示すサンプル１～６のそれぞれを製造するときに用いられた造孔材の種類、および、セラミックに対する添加割合は、以下の通りである。
サンプル７： （造孔材）直径２０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル８： （造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル９： （造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１０：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）１５．０体積％
サンプル１１：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１２：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ３００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１３：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
サンプル７： （造孔材）直径２０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル８： （造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル９： （造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１０：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）１５．０体積％
サンプル１１：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１２：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ３００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１３：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
【0033】
第２の評価試験では、サンプル７～１３のそれぞれについて、走査電子顕微鏡を用いて、窪みの特性を測定するためのサンプルの表面のＳＥＭ画像（撮像範囲：１ｍｍ×１．２ｍｍ，加速電圧：１５ｋＶ，倍率：１００倍）を撮像した。第２の評価試験では、撮像した表面のＳＥＭ画像から、窪みに関する以下の３種類の特性を測定した。なお、サンプルに形成されている窪みの「第１線分」および「第２線分」の定義は、本実施形態の筒状多孔質体１の窪み３０における定義と同じである。
Ａｃ／Ａｓ（％）：表面のＳＥＭ画像における、表面の面積に対する、第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みの合計面積の割合に１００を乗した値
Ｃｔｒ（－）：窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分に直交する線分の長さが第２線分に近づくにつれて長くなる窪みの有無
Ａｓｃ６０／Ａｓｃ（％）：第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みの合計面積に対する、第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みであって、第１線分とサンプルの中心軸に沿った中心軸方向とがなす角度の絶対値が６０度より大きい窪みの合計面積の割合に１００を乗した値
Ａｃ／Ａｓ（％）：表面のＳＥＭ画像における、表面の面積に対する、第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みの合計面積の割合に１００を乗した値
Ｃｔｒ（－）：窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分に直交する線分の長さが第２線分に近づくにつれて長くなる窪みの有無
Ａｓｃ６０／Ａｓｃ（％）：第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みの合計面積に対する、第１線分の長さが５０μｍ以上、第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上、かつ、第２線分が第１線分の中点とは異なる点において第１線分と直交する窪みであって、第１線分とサンプルの中心軸に沿った中心軸方向とがなす角度の絶対値が６０度より大きい窪みの合計面積の割合に１００を乗した値
【0034】
サンプル７，８では、造孔材として、球形のアクリル樹脂を用いているが、直径を変えても、曲げ強度とガス透過性とを両立することは難しいことが確認された。一方、繊維状の造孔材を用いたサンプル９～１３では、窪みの形状は、第１線分に直交する線分の長さが第２線分に近づくにつれて長くなる、略三角形状となっており、曲げ強度とガス透過性とを比較的両立しやすいことが確認された。また、サンプル９～１３では、第１線分の長さが５０μｍ以上であって第２線分の長さに対する第１線分の長さの比が５以上の比較的細長い窪みが形成されている。これにより、サンプル９～１３では、ガスが細長い窪みを通ってサンプルの外部と内部との間でガスが出入りしやすいことから、例えば、サンプル８と比べると、曲げ強度が１２Ｎより大きいにも関わらず、ガス透過度が０．５ｃｃ／ｓ／ｍ2／Ｐａ以上となっている。さらに、第１線分と中心軸方向とがなす角度の絶対値が６０度より大きい窪みの合計面積の割合（Ａｓｃ６０／Ａｓｃ）が３２％以下のサンプル９～１２は、曲げ強度が１７Ｎのサンプル７よりも曲げ強度が大きくなることが確認された。
【0035】
図１０は、筒状多孔質体の評価試験の結果を説明する第３の図である。第３の評価試験では、気孔と窪みとが関係する特性および窪みの特性と、「曲げ強度」および「ガス透過度」との関係について検討を行った。図１０に示すサンプル１４～２０のそれぞれを製造するときに用いられた造孔材の種類、および、セラミックに対する添加割合は、以下の通りである。
サンプル１４：（造孔材）直径２０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル１５：（造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル１６：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ３００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１７：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１８：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１９：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）１５．０体積％
サンプル２０：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１４：（造孔材）直径２０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル１５：（造孔材）直径６０μｍのアクリル樹脂 （添加割合）７．５体積％
サンプル１６：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ３００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１７：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ５００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１８：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）７．５体積％
サンプル１９：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのレーヨン
（添加割合）１５．０体積％
サンプル２０：（造孔材）厚み２０μｍ×長さ１０００μｍのナイロン
（添加割合）７．５体積％
【0036】
第３の評価試験では、サンプル１４～２０のそれぞれについて、サンプルの切断面と表面とのそれぞれのＳＥＭ画像（撮像範囲：１ｍｍ×１．２ｍｍ，加速電圧：１５ｋＶ，倍率：１００倍）を撮像した。第３の評価試験では、サンプルの切断面のＳＥＭ画像を用いて気孔に関する特性を測定し、サンプルの表面のＳＥＭ画像を用いて窪みに関する特性を測定し、以下の２種類の特性を算出した。サンプルに形成されている気孔の「第１線分」と窪みの「第１線分」の定義は、本実施形態の筒状多孔質体の気孔２０または窪み３０における定義と同じである。
Ｌｃ／Ｌｐ（％）：複数の気孔の第１線分の平均長さに対する複数の窪みの第１線分の平均長さの比に１００を乗じた値
Ａｎｇ２（度）：窪みの第１線分とサンプルの中心軸に沿った中心軸方向とがなす角度の絶対値の平均値
Ｌｃ／Ｌｐ（％）：複数の気孔の第１線分の平均長さに対する複数の窪みの第１線分の平均長さの比に１００を乗じた値
Ａｎｇ２（度）：窪みの第１線分とサンプルの中心軸に沿った中心軸方向とがなす角度の絶対値の平均値
【0037】
第３の評価試験の結果より、気孔の第１線分の平均長さに対する複数の窪みの第１線分の平均長さの比（Ｌｃ／Ｌｐ）が１１０％以上となっているサンプル１６～２０は、Ｌｃ／Ｌｐが８７％のサンプル１５と比較すると、同程度以上のガス透過度を有しつつ、曲げ強度が１６Ｎ以上の大きい値を示すことが確認された。これは、繊維状の造孔材によって形成される気孔と窪みにおいて気孔の大きさが窪みの大きさに比べて小さいと、表面のガスの出入り口が比較的大きくなる一方、気孔が３次元的に配置されやすくなり、表面から内部につながるガスの通り道が形成されやすくなるためである。これにより、Ｌｃ／Ｌｐが１１０％以上のサンプルでは、外部と内部との間でガスが出入りしやすいことからガス透過度が大きくなるとともに、曲げ強度も大きくなることが確認された。
【0038】
図１０に示す第３の評価試験の結果より、窪みの第１線分とサンプルの中心軸に沿った中心軸方向とがなす角度の絶対値の平均値（Ａｎｇ２）が３１度以下のサンプル１６～１８の曲げ強度は、ガス透過度が小さいサンプル１４の曲げ強度より大きくなることが確認された。これは、製造時に添加される繊維状の造孔材が成形体の内部において中心軸に沿う方向に沿って配置されるため、サンプルの内部は、中心軸に直交する方向において、隙間がさらに小さい構造となるためである。このように、Ａｎｇ２が３１度以下のサンプル１６～１８は、破壊されにくく、ガス透過度も大きい値となることが確認された。
【0039】
以上説明した、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、複数の特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの第１線分Ｌ３１の平均長さは、複数の特定気孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈの第１線分Ｌ２１の平均長さの１１０％以上となっている。すなわち、総じて、特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆは、特定気孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈに比べ大きい。これにより、セラミック１０では、表面のガスの出入り口（窪み３０）が比較的大きくなる一方、気孔２０が３次元的に配置されやすくなり、表面から筒状部１２の内部につながるガスの通り道が形成されやすくなる。したがって、ガス透過性を有しつつ強度も有することができるため、筒状多孔質体の強度とガス透過性とを両立させることができる。
【0040】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃの第１線分Ｌ３１のそれぞれと、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向Ｄc10とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下となっている。このように、筒状多孔質体１では、セラミック１０の表面に形成されている窪み３０の多くは、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿うように形成されている。これにより、セラミック１０の表面において、窪み３０同士がつながることを抑制することができるため、セラミック１０の表面の強度を向上させることができる。したがって、筒状多孔質体１の強度を向上させることができる。
【0041】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、筒状のセラミック１０の筒状部１２に形成されている複数の気孔２０は、セラミック１０の中心軸Ｃ１０を含む断面において、中心軸Ｃ１０に直交する方向における大きさの最大値が、セラミック１０の所定の厚みＤ１０の６％以下となっている。これにより、セラミック１０は、中心軸Ｃ１０に直交する方向において隙間が小さい構造となるため、強度を有しつつ、複数の気孔２０によってガス透過性を有することができる。したがって、筒状多孔質体１の強度とガス透過性とを両立させることができる。
【0042】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、セラミック１０の筒状部１２には、中心軸Ｃ１０を含む断面において、第１線分Ｌ２１の長さが２００μｍ以上であって、第２線分Ｌ２２の長さに対する第１線分Ｌ２１の長さの比が５以上の比較的細長い気孔２０ｃ，２０ｄが形成されている。気孔２０ｃ，２０ｄの合計面積は、断面におけるセラミック１０の面積の１％以上となっており、筒状部１２では、気孔２０ｃ，２０ｄによってガスが透過しやすい。これにより、筒状多孔質体１のガス透過性を向上させることができる。
【0043】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、気孔２０ｃ，２０ｄのそれぞれの第１線分Ｌ２１とセラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った方向とがなす角度は、１７度以下となっており、比較的細長い気孔２０ｃ，２０ｄが中心軸Ｃ１０に沿うように配置されている。これにより、筒状多孔質体１は、中心軸Ｃ１０に直交する方向において強度を向上させることができる。
【0044】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、セラミック１０の表面（外周面１２ａと内周面１２ｂ）には、第１線分Ｌ３１の長さが５０μｍ以上であって、第２線分Ｌ３２の長さに対する第１線分Ｌ３１の長さの比が５以上であり、第２線分Ｌ３２が、第１線分Ｌ３１の中点ＭＰとは異なる点において、第１線分Ｌ３１と直交する窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆが形成されている。すなわち、セラミック１０の表面には、比較的細長い略三角形状を有する窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆを含む複数の窪み３０が形成されている。複数の窪み３０のそれぞれは、セラミック１０の外部と筒状部１２の内部との間でのガスの出入り口となることから、セラミック１０の表面から筒状部１２の内部につながるガスの通り道となりやすい略三角形状を有する窪みを有することで、セラミック１０の強度を維持しつつ、ガス透過性を発揮することができる。したがって、筒状多孔質体１の強度とガス透過性とを両立させることができる。
【0045】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、窪み３０は、窪み３０の外周縁Ｌ３０上の２点を結ぶ線分のうち、第１線分Ｌ３１に直交する線分の長さが、第２線分Ｌ３２に近づくにつれて長くなる形状を有している。すなわち、窪み３０は、より三角形に近い形状を有している。これにより、セラミック１０の表面から筒状部１２の内部につながるガスの通り道がさらに形成されやすいため、ガスは、セラミックの外部と筒状部１２の内部との間でさらに出入りしやすくなる。したがって、筒状多孔質体１は、ガス透過性をさらに向上させることができる。
【0046】
また、本実施形態の筒状多孔質体１によれば、窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆのうち、第１線分Ｌ３１とセラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向ＤC1とがなす角度の絶対値が６０度より大きい窪み３０ｅの合計面積は、複数の窪み３０ａ，３０ｅ，３０ｆの合計面積の３２％以下となっている。すなわち、窪み３０の多くは、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿うように形成されている。これにより、セラミック１０は、中心軸Ｃ１０に直交する方向において隙間が少ない構造となるため、筒状多孔質体１の強度を向上させることができる。
【0047】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0048】
［変形例１］
上述の実施形態では、特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの第１線分Ｌ３１のそれぞれと、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向Ｄc10とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下となっているとした。特定窪みの第１線分とセラミックの中心軸方向とがなす角度は、３１度より大きくてもよいが、特定窪みの第１線分とセラミックの中心軸方向とがなす角度は小さい方が、セラミック１０の表面において、窪み３０同士がつながることを抑制することができるため、セラミック１０の表面の強度を向上させることができる。
上述の実施形態では、特定窪み３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの第１線分Ｌ３１のそれぞれと、セラミック１０の中心軸Ｃ１０に沿った中心軸方向Ｄc10とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下となっているとした。特定窪みの第１線分とセラミックの中心軸方向とがなす角度は、３１度より大きくてもよいが、特定窪みの第１線分とセラミックの中心軸方向とがなす角度は小さい方が、セラミック１０の表面において、窪み３０同士がつながることを抑制することができるため、セラミック１０の表面の強度を向上させることができる。
【0049】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【0050】
（適用例１）
筒状多孔質体であって、
内部に複数の気孔が形成されており、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記セラミックの中心軸を含む断面において、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
複数の気孔は、前記第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第３線分に直交する線分であって、最も長い線分を第４線分とすると、
複数の前記窪みは、前記第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第４線分の長さに対する前記第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、
複数の前記特定窪みの前記第３線分の平均長さは、複数の前記特定気孔の前記第１線分の平均長さの１１０％以上である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
（適用例２）
適用例１に記載の筒状多孔質体であって、
複数の前記特定窪みの前記第３線分のそれぞれと、前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
筒状多孔質体であって、
内部に複数の気孔が形成されており、表面に複数の窪みが形成されている筒状のセラミックを備え、
前記セラミックの中心軸を含む断面において、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第１線分とし、
前記気孔の外形線上の２点を結ぶ線分のうち、前記第１線分に直交する線分であって、最も長い線分を第２線分とすると、
複数の気孔は、前記第１線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第２線分の長さに対する前記第１線分の長さの比が３以上である特定気孔を複数含んでおり、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を第３線分とし、
前記窪みの外周縁上の２点を結ぶ線分のうち、前記第３線分に直交する線分であって、最も長い線分を第４線分とすると、
複数の前記窪みは、前記第３線分の長さが３０μｍ以上であり、かつ、前記第４線分の長さに対する前記第３線分の長さの比が３以上である特定窪みを複数含んでおり、
複数の前記特定窪みの前記第３線分の平均長さは、複数の前記特定気孔の前記第１線分の平均長さの１１０％以上である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
（適用例２）
適用例１に記載の筒状多孔質体であって、
複数の前記特定窪みの前記第３線分のそれぞれと、前記セラミックの中心軸に沿った方向とがなす角度の絶対値の平均は、３１度以下である、
ことを特徴とする筒状多孔質体。
【符号の説明】
【0051】
１…筒状多孔質体
１０…セラミック
１２…筒状部
１２ａ…外周面
１２ｂ…内周面
２０…気孔
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ…特定気孔
３０…窪み
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ…特定窪み
Ｃ１０…（筒状多孔質体の）中心軸
ＣＳ１…断面
Ｌ２０…外形線
Ｌ２１…（気孔の）第１線分
Ｌ２２…（気孔の）第２線分
Ｌ３０…外周縁
Ｌ３１…（窪みの）第１線分
Ｌ３２…（窪みの）第２線分
１０…セラミック
１２…筒状部
１２ａ…外周面
１２ｂ…内周面
２０…気孔
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ…特定気孔
３０…窪み
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ…特定窪み
Ｃ１０…（筒状多孔質体の）中心軸
ＣＳ１…断面
Ｌ２０…外形線
Ｌ２１…（気孔の）第１線分
Ｌ２２…（気孔の）第２線分
Ｌ３０…外周縁
Ｌ３１…（窪みの）第１線分
Ｌ３２…（窪みの）第２線分
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】