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特許7353321輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】

(24)【登録日】2023-09-21

(45)【発行日】2023-09-29

(54)【発明の名称】輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置

(51)【国際特許分類】

F16D 65/00 20060101AFI20230922BHJP

B01D 46/10 20060101ALI20230922BHJP

B01D 46/52 20060101ALI20230922BHJP

B01D 39/20 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

F16D65/00 C

B01D46/10 A

B01D46/52 A

B01D39/20 D

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021065727

(22)【出願日】2021-04-08

(65)【公開番号】P2022104774

(43)【公開日】2022-07-11

【審査請求日】2021-04-09

(31)【優先権主張番号】10-2020-0185420

(32)【優先日】2020-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】510242440

【氏名又は名称】韓國セラミック技術院

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島信之

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本忠大

(72)【発明者】

【氏名】ファン、クァンタック

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジン‐ホ

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジュンヒュン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ、チョンスー

【審査官】山田康孝

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００５４１２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５０２９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ４９／００－７１／０４

Ｂ０１Ｄ４６／００－４６／９０

Ｂ０１Ｄ３９／００－４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を捕集するための装置であって、
前記ロータの外側面の一部を囲む第１コレクタ、
前記ロータの外周面の一部を囲む上部コレクタ、および、
前記ロータの内側面の一部を囲む第２コレクタ、を含み、
前記第１コレクタと前記第２コレクタは、多孔性セラミックフォームからなり、
前記多孔性セラミックフォームは、
微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル）、および、
前記気孔（セル）の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、
多数の針状のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル）に向かって突出しており、
前記第１コレクタと前記第２コレクタは、蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブと、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネルを含むことを特徴とする、
捕集装置。

【請求項2】

前記捕集装置は全体の外観の形状が「Ｕ」字状に備えられ、前記「Ｕ」字状の内部に前記ロータを部分収容するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項3】

前記第１コレクタは前記ロータの外側面と向き合うように備えられ、前記第２コレクタは前記ロータの内側面と向き合うように備えられ、前記第２コレクタはディスク状のロータを基準として前記第１コレクタがある反対側に位置し、前記第１コレクタと前記第２コレクタは前記ロータを基準として互いに向き合うように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項4】

前記第１コレクタを覆って保護し、前記第１コレクタに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第１コレクタカバー、および、前記第２コレクタを覆って保護し、前記第２コレクタに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第２コレクタカバーをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項5】

前記上部コレクタを保護するための上部コレクタカバーが前記上部コレクタの上部にさらに備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項6】

前記上部コレクタで濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、前記上部コレクタカバーに孔が形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の捕集装置。

【請求項7】

前記多孔性セラミックフォームはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上のセラミック材質であることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項8】

前記多孔性セラミックフォームは気孔率が４０～９０％をなすことを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項9】

前記ウイスカーはムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、ＺｎＯおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上の針状セラミック材質からなることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項10】

前記多孔性セラミックフォームは、第２領域に比べて相対的に小さい大きさの気孔が分布する第１領域、および、前記第１領域に比べて相対的に大きい大きさの気孔が分布する第２領域を含み、前記第１領域は前記第２領域で捕集される微小粒子状物質より小さい大きさの微小粒子状物質を捕集できることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項11】

前記第１領域より前記第２領域が前記ロータにさらに隣接して位置することを特徴とする、請求項１０に記載の捕集装置。

【請求項12】

前記上部コレクタは多孔性セラミックフォームからなることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項13】

前記第１コレクタおよび前記第２コレクタは、前記ロータの外周面の一部を覆うように突出した段差部を有する多孔性セラミックフォームからなることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項14】

前記多孔性セラミックフォームは疏水性のコーティング膜で塗布されており、疏水性を示すことを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項15】

前記リブは曲線形の形態をなすことを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【請求項16】

前記第１コレクタと前記第２コレクタにおいて、リブの端部にはリブブロックが備えられ、前記リブブロックはリブとリブを連結する媒体であり、前記ロータと前記ブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質は前記チャネルの流入口を通じて流入し、前記ロータの回転軸であるＸ軸に垂直なＹ軸方向には前記チャネルの流入口とリブブロックの間の空いた空間が前記チャネルをなす領域であり、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直なＺ軸方向にはリブとリブの間の空いた空間が前記チャネルをなす領域であることを特徴とする、請求項１に記載の捕集装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は捕集装置に関し、さらに詳細には、輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置に関する。

【背景技術】

【0002】

輸送機関の増加によって非排気管（非排気系）により放出された粒子（微小粒子状物質）が増加している。

【0003】

排気系の微小粒子状物質の規制が強化されるにつれて、輸送機関の非排気管（非排気系）で発生する微小粒子状物質が最近のイシューとなっている。非排気系で発生する微小粒子状物質の発生源にはブレーキの摩耗、タイヤの摩耗などがある。ブレーキパッドとロータ（ｒｏｔｏｒ）の摩擦によって微細な粉塵と人体に有害な物質が発生する。ブレーキパッドの摩耗によって発生する微小粒子状物質は粒子の大きさが小さいため、人体および環境に直接的な影響を及ぼしかねない。特に、都市地域で、交通量の増加によるブレーキ装置から出る微粒子の量が増加している。

【0004】

自動車などの輸送機関には、ブレーキパッド、タイヤなどの摩耗によって発生する微小粒子状物質を回収する装置が具備されていないため、大気の環境が汚染する問題点があった。このため、ブレーキパッド、タイヤなどの輸送機関の非排気系で発生する微小粒子状物質を捕集できるフィルタの開発が要求されている。

【0005】

ブレーキパッド、タイヤなどの輸送機関の非排気系で発生する微小粒子状物質を捕集するための捕集フィルタにおいて、関連環境の特殊性（温度、水分、振動など）により新しい概念のフィルタ素材と技術が要求されている。

【0006】

特に、ブレーキ装置で発生する微小粒子状物質を捕集するための捕集フィルタは、摩擦によって数百度以上（最高７００℃）の表面温度の上昇が予想されるブレーキパッドの周辺に設置されなければならないため、耐熱性の確保が要求され、道辺の雨水およびホコリなどによるフィルタの汚染と車両の走行による振動の発生などに対する耐久性に優れたフィルタ素材の開発が必要である。

【0007】

ＮＯｘとＳＯｘは触媒や自らの発火による除去が可能であるが、非排気系で発生する微小粒子状物質は酸化が難しい組成であるため、効果的な微小粒子状物質の捕集が可能な素材の開発とこれを適用した部品の開発、捕集ホコリを除去できる差別化された技術が適用されなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】大韓民国公開特許公報第１０－２０１７－００８５０１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を捕集するための装置であり、前記ロータの外側面の一部を囲む第１コレクタと、前記ロータの外周面の一部を囲む上部コレクタと、前記ロータの内側面の一部を囲む第２コレクタを含み、前記第１コレクタと前記第２コレクタは多孔性セラミックフォームからなる捕集装置を提供する。

【0011】

前記捕集装置は全体の外観の形状が「Ｕ」字状に備えられて前記「Ｕ」字状の内部に前記ロータを部分収容するように構成されることが好ましい。

【0012】

【0013】

前記捕集装置は前記第１コレクタを覆って保護し、前記第１コレクタに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第１コレクタカバーと、前記第２コレクタを覆って保護し、前記第２コレクタに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第２コレクタカバーをさらに含むことができる。

【0014】

前記上部コレクタを保護するための上部コレクタカバーが前記上部コレクタの上部にさらに備えられていてもよい。

【0015】

前記上部コレクタで濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、前記上部コレクタカバーに孔が形成されていてもよい。

【0016】

前記多孔性セラミックフォームは、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上のセラミック材質からなり得る。

【0017】

前記多孔性セラミックフォームは気孔率が４０～９０％をなすことが好ましい。

【0018】

前記多孔性セラミックフォームは、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含むことができ、多数のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出していてもよい。

【0019】

前記ウイスカーはムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、ＺｎＯおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上の針状セラミック材質からなり得る。

【0020】

前記多孔性セラミックフォームは第２領域に比べて相対的に小さい大きさの気孔が分布する第１領域と、前記第１領域に比べて相対的に大きい大きさの気孔が分布する第２領域を含むことができ、前記第１領域は前記第２領域で捕集される微小粒子状物質より小さい大きさの微小粒子状物質を捕集することができる。

【0021】

前記第１領域より前記第２領域が前記ロータにさらに隣接して位置することが好ましい。

【0022】

前記上部コレクタは多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0023】

前記第１コレクタおよび前記第２コレクタは、前記ロータの外周面の一部を覆うように突出した段差部を有する多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0024】

前記多孔性セラミックフォームは疏水性のコーティング膜で塗布されており、疏水性を示し得る。

【0025】

前記第１コレクタと前記第２コレクタは蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブと、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネルを含むことができる。

【0026】

前記リブは曲線形の形態をなすことが好ましい。

【0027】

前記第１コレクタと前記第２コレクタにおいて、リブの端部にはリブブロックが備えられ得、前記リブブロックはリブとリブを連結する媒体であり、前記ロータと前記ブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質は前記チャネルの流入口を通じて流入し得、前記ロータの回転軸であるＸ軸に垂直なＹ軸方向には前記チャネルの流入口とリブブロックの間の空いた空間が前記チャネルをなす領域であり、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直なＺ軸方向にはリブとリブの間の空いた空間が前記チャネルをなす領域であり得る。

【発明の効果】

【0028】

本発明によると、輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を効率的に捕集することができる。輸送機関の制動時に発生する微小粒子状物質を減らすことによって大気環境の汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置の一例を図示した図面である。

【図2】輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置の一例を図示した図面である。

【図3】捕集装置がブレーキ装置に結合された様子の一例を示す図面である。

【図4】多孔性セラミックフォームの一例を概略的に図示した図面である。

【図5】壁体の表面からウイスカーが突出した構造の一例を概略的に図示した図面である。

【図6】多孔性セラミックフォームの他の例を概略的に図示した図面である。

【図7】第１領域Ａと第２領域Ｂをさらに明確に示すために図６に示した多孔性セラミックフォームの一部を切断して示した図面である。

【図8】多孔性セラミックフォームのさらに他の例を概略的に図示した図面である。

【図9】多孔性セラミックフォームのさらに他の例を概略的に図示した図面である。

【図10】図８および図９に示した多孔性セラミックフォームが適用された捕集装置を概略的に図示した部分分解斜視図である。

【図11】図８および図９に示した多孔性セラミックフォームが適用された捕集装置がブレーキ装置に結合された様子の一例を示す図面である。

【図12】実験例１でポリマーフォームで使われたポリウレタンフォームを示す写真である。

【図13】実験例１によりポリマーフォームにセラミックスラリーがディップコーティングされて乾燥された様子を示す写真である。

【図14】実験例１により製造された多孔性セラミックフォームを示す写真である。

【図15a】実験例１により製造された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【図15b】実験例１により製造された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【図15c】実験例１により製造された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【図16】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを示す写真である。

【図17a】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図17b】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図17c】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図17d】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図18a】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図18b】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図18c】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図18d】実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付された図面を参照して本発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。しかし、以下の実施例はこの技術分野で通常の知識を有する者に本発明が十分に理解されるように提供されるものであり、多様な他の形態に変形され得、本発明の範囲は以下に記述される実施例に限定されるものではない。

【0031】

発明の詳細な説明または特許請求の範囲において、いずれか一つの構成要素が他の構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り当該構成要素のみからなるものに限定されて解釈されず、他の構成要素をさらに含むことができるものと理解されるべきである。

【0032】

以下で、輸送機関とは、自動車、トラック、バス、鉄道車両だけでなく、オートバイクなどの２輪車も含む意味で使う。また、多孔性セラミックフォーム（ｐｏｒｏｕｓｃｅｒａｍｉｃｆｏａｍ）で気孔とは、壁体と壁体の間のセル（ｃｅｌｌ）を形成する気孔だけでなく、壁体に形成された気孔も含むものとして使う。

【0033】

本発明の好ましい実施例に係る捕集装置は、輸送機関のブレーキ装置でロータとブレーキパッドの摩擦によって発生した微小粒子状物質を捕集するための装置であり、前記ロータの外側面の一部を囲む第１コレクタと、前記ロータの外周面の一部を囲む上部コレクタと、前記ロータの内側面の一部を囲む第２コレクタを含み、前記第１コレクタと前記第２コレクタは多孔性セラミックフォーム（ｐｏｒｏｕｓｃｅｒａｍｉｃｆｏａｍ）で構成される。

【0034】

前記捕集装置は全体の外観の形状が「Ｕ」字状に備えられて前記「Ｕ」字状の内部に前記ロータを部分収容するように構成されることが好ましい。

【0035】

【0036】

【0037】

前記上部コレクタを保護するための上部コレクタカバーが前記上部コレクタの上部にさらに備えられていてもよい。

【0038】

前記上部コレクタで濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、前記上部コレクタカバーに孔が形成されていてもよい。

【0039】

前記多孔性セラミックフォームはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上のセラミック材質からなり得る。

【0040】

前記多孔性セラミックフォームは気孔率が４０～９０％をなすことが好ましい。

【0041】

【0042】

【0043】

【0044】

前記第１領域より前記第２領域が前記ロータにさらに隣接して位置することが好ましい。

【0045】

前記上部コレクタは多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0046】

前記第１コレクタおよび前記第２コレクタは前記ロータの外周面の一部を覆うように突出した段差部を有する多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0047】

前記多孔性セラミックフォームは疏水性のコーティング膜で塗布されており、疏水性を示し得る。

【0048】

【0049】

前記リブは曲線形の形態をなすことが好ましい。

【0050】

【0051】

以下では、輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置をさらに具体的に説明する。

【0052】

＜実施例１＞

【0053】

図１および図２は、輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置の一例を図示した図面である。図３は、捕集装置がブレーキ装置に結合された様子の一例を示す図面である。図４は、多孔性セラミックフォームの一例を概略的に図示した図面である。

【0054】

図１～図４を参照する。ブレーキ装置はブレーキパッド（ｂｒａｋｅｐａｄ）２０とロータ（ｒｏｔｏｒ）１０の間に発生する摩擦によって制動を遂行する装置である。前記ブレーキ装置は車軸に連結されて回転するディスク状のロータ１０と、ロータ１０の回転を制動するためにロータ１０に軸方向Ｘ（ディスク状をなす面に垂直な方向）に圧力を加えるためのブレーキパッド２０と、ブレーキパッド２０をロータ１０に密着させたりロータ１０と接触したブレーキパッド２０をロータ１０から離隔させてロータ１０の回転を制御するためのブレーキキャリパー（ｂｒａｋｅｃａｌｉｐｅｒ）３０を含む。

【0055】

ロータ（ｒｏｔｏｒ）１０は車軸に連結されて回転するディスク状の装置である。ロータ１０はＸ軸に垂直な第１ディスク面１０ａと、第１ディスク面に平行な第２ディスク面１０ｂを含むことができる。第１ディスク面１０ａと第２ディスク面１０ｂはリム（ｒｉｍ）等によって結合されていてもよい。

【0056】

ブレーキパッド（ｂｒａｋｅｐａｄ）２０はロータ１０に軸方向（Ｘ方向）（ディスク状をなす面に垂直な方向）に圧力を加えてロータ１０の回転を制動するための装置である。ブレーキパッド２０は第１ディスク面１０ａに圧力を加えるための第１パッド（図示されず）と、第２ディスク面１０ｂに圧力を加えるための第２パッド（図示されず）を含むことができる。ブレーキパッド２０は軸方向（Ｘ方向）に沿って移動できるようにブレーキキャリパー（ｂｒａｋｅｃａｌｉｐｅｒ）３０に実装される。

【0057】

ブレーキキャリパー３０は、ブレーキパッド２０をロータ１０に密着させたりロータ１０と接触したブレーキパッド２０をロータ１０から離隔させてロータ１０の回転を制御するための装置である。ブレーキパッド２０はブレーキキャリパー３０の内部に収容され、第１ディスク面１０ａを見ながらロータ１０と向き合うように備えられる第１パッド（図示されず）と、第２ディスク面１０ｂを見ながらロータ１０と向き合うように備えられる第２パッド（図示されず）を含むことができる。ブレーキキャリパー３０はロータ１０の一部を囲むように全体の外観の形状が「Ｕ」字状に備えられ得る。

【0058】

ブレーキパッド２０とロータ（ｒｏｔｏｒ）１０の摩擦によって人体に有害な微小粒子状物質が発生する。特に、ブレーキパッド２０の摩耗によって発生する微小粒子状物質は粒子の大きさが小さいため、人体および環境に直接的な影響を及ぼしかねない。特に、都市地域で、交通量の増加によるブレーキ装置から出る微粒子の量が増加している。

【0059】

輸送機関のブレーキ装置で発生した微小粒子状物質を捕集するための捕集装置は、摩擦によって数百度以上に表面温度の上昇が予想されるブレーキパッド２０の周辺に設置されなければならないため耐熱性の確保が要求され、道辺の雨水およびホコリなどによる装置の汚染と車両の走行による振動の発生などに対する耐久性が優秀なフィルタ素材の開発が必要である。

【0060】

ＮＯｘとＳＯｘは触媒や自らの発火による除去が可能であるが、ブレーキ装置で発生する微小粒子状物質は酸化が難しい組成であるため、効果的な微小粒子状物質の捕集が可能な素材の開発とこれを適用した部品の開発、捕集ホコリを除去できる差別化された技術が適用されなければならない。

【0061】

本発明の好ましい実施例に係る捕集装置は、ブレーキパッド２０とロータ１０の摩擦によって発生した微小粒子状物質（粉塵）を捕集する装置である。前記捕集装置は自動車の走行中にブレーキングする際に。ロータ１０とブレーキパッド２０が接触してブレーキパッド２０やロータ１０が摩耗して発生する微小粒子状物質（粉塵）を吸い込んで捕集する。本発明の好ましい実施例に係る捕集装置は取り換え可能であってもよい。本発明の好ましい実施例に係る捕集装置は、ある程度の時間の間使用後に取り換えるか微小粒子状物質を除去した後に再使用可能であってもよい。

【0062】

ブレーキパッド２０とロータ１０の間の摩擦で発生する微小粒子状物質を吸い込むために、捕集装置はブレーキパッド２０とブレーキキャリパー３０の位置によって形状、設置位置などが変わり得る。

【0063】

好ましくは、前記捕集装置は輸送機関の正方向に走行する方向から見る時、ブレーキパッド２０の位置より後方（ロータの回転方向から見る時、ブレーキパッドより後方）に設置されることが好ましい。ブレーキパッド２０の位置より後方に捕集装置を設置するのは、輸送機関が正方向に走行する時、ブレーキパッド２０とロータ１０間の摩擦によって発生する微小粒子状物質（粉塵）が風などによって捕集装置に流入するのが有利であり、より多くの微小粒子状物質を捕集できるためである。輸送機関が正方向に走行する時、ブレーキパッド２０とロータ１０間の摩擦によって発生した微小粒子状物質（粉塵）の大部分は風などによって後方に移動することになり、ブレーキパッド２０の位置より後方に設置された捕集装置に流入して捕集され得る。前記捕集装置は電源がなくても微小粒子状物質を捕集できるように備えられ得る。自動車が走行中に流れる空気の方向（空気の流れ）により自然に微小粒子状物質（粉塵）が捕集装置に効率的に吸い込まれ得る。

【0064】

前記捕集装置はロータ１０の一部を囲む形態で備えられ得る。前記捕集装置はロータ１０の一部を囲むように全体の外観の形状が「Ｕ」字状に備えられ得る。捕集装置は「Ｕ」字状の内部にロータ１０を部分収容するように構成される。

【0065】

前記捕集装置はロータ１０の外側面（第１ディスク面１０ａ）の一部を囲む第１コレクタ（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）１１０、ロータ１０の外周面の一部を囲む上部コレクタ１３０、ロータ１０の内側面（第２ディスク面１０ｂ）の一部を囲む第２コレクタ（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）１２０を含むことができる。第１コレクタ１１０はロータ１０の外側面（第１ディスク面１０ａ）と向き合うように備えられる。第２コレクタ１２０はロータ１０の内側面（第２ディスク面１０ｂ）と向き合うように備えられる。第２コレクタ１２０はディスク状のロータ１０を基準として第１コレクタ１１０がある反対側に位置するように設置される。第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０はロータ１０を基準として互いに向き合うように配置される。第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０はロータ１０と離隔するように配置される。

【0066】

上部コレクタ１３０はロータ１０の外周面の一部を囲むように備えられる。上部コレクタ１３０は第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０に連結されていてもよい。上部コレクタ１３０もロータ１０と離隔するように設置される。

【0067】

第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０を保護し、チャネルに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するためのコレクタカバー１６０、１７０がさらに備えられてもよい。コレクタカバー１６０、１７０は加工性が良好で重さが軽い合成樹脂、例えば熱硬化性合成樹脂などの材質で形成され得るが、金属、金属合金などのように耐久性が良好で衝撃に耐え得る材料が使われてもよい。コレクタカバーは第１コレクタ１１０を覆って保護し、チャネルに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第１コレクタカバー１６０と、第２コレクタ１２０を覆って保護し、チャネルに流入した微小粒子状物質が外部に流出することを抑制するための第２コレクタカバー１７０を含むことができる。第１コレクタカバー１６０は第１コレクタ１１０を基準としてロータ１０の反対側に備えられ、第２コレクタカバー１７０は第２コレクタ１２０を基準としてロータ１０の反対側に備えられる。コレクタカバー１６０、１７０はロータ１０にホコリなどの異物が流入することを防止する役割をしてもよい。

【0068】

第１コレクタカバー１６０は第１コレクタ１１０の側面を完全に覆う形態で構成されており、第１コレクタ１１０の側面と密着するように構成されていてもよい。第２コレクタカバー１７０は第２コレクタ１２０の側面を完全に覆う形態で構成されており、第２コレクタ１２０の側面と密着するように構成されていてもよい。

【0069】

第１コレクタカバー１６０には第１コレクタ１１０で濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、孔が形成されていてもよい。ロータ１０とブレーキパッド２０の摩擦によって発生した微小粒子状物質は第１コレクタ１１０で捕集され、第１コレクタ１１０を通過したきれいな空気は第１コレクタカバー１６０の孔を通じて排出されるようにすることによって、ロータ１０の周辺の温度が上昇することを抑制することができる。第２コレクタカバー１７０にも第２コレクタ１２０で濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、孔が形成されていてもよい。ロータ１０とブレーキパッド２０の摩擦によって発生した微小粒子状物質は第２コレクタ１２０で捕集され、第２コレクタ１２０を通過したきれいな空気は第２コレクタカバー１７０の孔を通じて排出されるようにすることによって、ロータ１０の周辺の温度が上昇することを抑制することができる。

【0070】

上部コレクタ１３０を保護するための上部コレクタカバー１８０がさらに備えられてもよい。上部コレクタカバー１８０は加工性が良好で重さが軽い合成樹脂、例えば熱硬化性合成樹脂などの材質で形成され得るが、金属、金属合金などのように耐久性が良好で衝撃に耐え得る材料が使われてもよい。上部コレクタカバー１８０は上部コレクタ１３０の上部に備えられ得る。上部コレクタカバー１８０はロータ１０の外周面に配置されてロータ１０にホコリなどの異物が流入することを防止する役割をしてもよい。上部コレクタカバー１８０には上部コレクタ１３０で濾過されたきれいな空気が外部に抜け出られるように、孔が形成されていてもよい。ロータ１０とブレーキパッド２０の摩擦によって発生した微小粒子状物質は上部コレクタ１３０で捕集され、上部コレクタ１３０を通過したきれいな空気は上部コレクタカバー１８０の孔を通じて排出されるようにすることによってロータ１０の周辺の温度が上昇することを抑制することができる。

【0071】

第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０は一端から他端までが直線形のものからなってもよく、さらに好ましくは、一端から他端まで曲線形（図２の２１０を参照）のものからなることが好ましい。さらに好ましくは、第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０はディスク状を有するロータ１０のディスクの曲率と同一の曲線形の形態をなすことが好ましい。曲線形の形態をなす第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０の曲率はディスク状を有するロータ１０のディスクの曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）と同一であることが好ましい。

【0072】

ブレーキパッド２０とロータ１０間の摩擦によって発生する微小粒子状物質（粉塵）は第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０に流入する。第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０は多孔性セラミックフォーム（ｐｏｒｏｕｓｃｅｒａｍｉｃｆｏａｍ）からなる。ロータ１０とブレーキパッド２０の摩擦によって数百度以上に表面温度の上昇が予想されるロータ１０の周辺に第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０が設置されるため耐熱性の確保が要求され、雨水やホコリなどによる汚染と車両の走行による振動の発生などに対して耐久性が要求される。このような点などを考慮して、第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはこれらの混合物のように耐熱性を有する多孔性セラミックフォーム（セラミック多孔体）からなることが好ましい。第１コレクタ１１０および第２コレクタ１２０はロータ１０の外周面の一部を覆うように突出した段差部２００を有する多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0073】

前記多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体である。前記多孔性セラミックフォームは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含む。多孔性セラミックフォームで壁体と壁体間の大きな気孔をセル（ｃｅｌｌ）ともいい、壁体にも前記セルよりは小さな気孔が形成されており、多孔性セラミックフォームで気孔とは壁体に形成された気孔だけでなく前記セルも含む。

【0074】

前記多孔性セラミックフォームは気孔率が４０～９０％、さらに好ましくは、６０～８５％程度であることが好ましい。気孔率が過度に低い場合には微小粒子状物質のフィルタリング効率が低くなり得、気孔率が過度に高い場合には振動の衝撃などに容易にクラックなどが発生したりこわれたりして耐久性が低下し得る。前記多孔性セラミックフォームに分布する気孔（セル）の大きさは５０μｍ～２mm程度であることが好ましく、壁体に形成される気孔の大きさは５０ｎｍ～５０μｍ程度であることが好ましい。

【0075】

前記多孔性セラミックフォームは、表面に水滴ができることを抑制するために疏水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）コーティング膜で塗布されていてもよい。疏水性を有するようにするために、多孔性セラミック材質に疏水性を有する物質をコーティングして多孔性セラミックフォームを製造することができる。親水性（ｈｙｄｏｒｐｈｉｌｉｃ）を有する場合、多孔性セラミックフォームの表面に水滴が多量発生し得るためフィルタリング効果が低下し得る。疏水性コーティング膜は１０ｎｍ～２μｍ程度の厚さで備えられることが好ましい。

【0076】

疏水性コーティング膜はペースト、懸濁液（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）またはコロイド（ｃｏｌｌｏｉｄ）を多孔性セラミックフォームの外郭の表面にコーティングし、４００～１０００℃程度の温度で熱処理して形成することができる。疏水性コーティング膜を形成するための例として、べーマイト－ＴｉＯ_２ゾルをコーティングする場合を例に挙げることができる。

【0077】

べーマイト－ＴｉＯ_２ゾルは次のように製造することができる。

【0078】

べーマイト（ｂｏｅｈｍｉｔｅ）を蒸溜水などの溶媒に添加して６０℃程度の温度で加水分解（ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ）させ、ここに硝酸（ＨＮＯ_３）等の酸（ａｃｉｄ）を添加して溶液化（ｐｅｐｔｉｚａｔｉｏｎ）してべーマイトゾルを形成する。

【0079】

ＴｉＯ_２前駆体を蒸溜水などの溶媒に添加して５０℃程度の温度で加水分解（ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ）させ、ここに硝酸（ＨＮＯ_３）等の酸（ａｃｉｄ）を添加して溶液化（ｐｅｐｔｉｚａｔｉｏｎ）してＴｉＯ_２ゾルを形成する。前記ＴｉＯ_２前駆体はＴＴＩＰ（Ｔｉｔａｎｉｕｍｉｓｏｐｒｏｐｏｘｉｄｅ）等であり得る。

【0080】

前記べーマイトゾルと前記ＴｉＯ_２ゾルを混合してべーマイト－ＴｉＯ_２ゾルを収得する。

【0081】

上部コレクタ１３０も多孔性セラミックフォームからなり得る。上部コレクタ１３０はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはこれらの混合物のように耐熱性を有する多孔性セラミックフォームからなることが好ましい。上部コレクタ１３０はロータ１０の外周面に配置されてロータ１０にホコリなどの異物が流入することを防止する役割もする。

【0082】

以下で、多孔性セラミックフォームを製造する方法を具体的に説明する。

【0083】

【0084】

セラミック原料、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。

【0085】

前記セラミック原料は製作する多孔性セラミックフォーム（セラミック多孔体）の主素材である。前記セラミック原料はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末、炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末またはこれらの混合粉末などであり得る。製造される多孔性セラミックフォームの気孔率、気孔の大きさ、強度などを考慮して、前記セラミック原料は１０ｎｍ～４０μｍ、さらに好ましくは、１００ｎｍ～３０μｍである程度の平均粒径を有する粉末を使うことが好ましい。

【0086】

前記出発原料はガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）をさらに含むことができる。前記ガラスフリットは、前記出発原料に前記セラミック原料１００重量部に対して０．０１～４５重量部、さらに好ましくは、０．１～４０重量部程度含まれることが好ましい。前記ガラスフリットは焼結温度を低くさせ、多孔性セラミックフォーム自体にＳｉを含有させる役割をするだけでなく、ウイスカーの成長性を向上させる役割をすることができる。

【0087】

前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸溜水などであり得る。

【0088】

前記バインダーはポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｈｏｌ；ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ；ＰＥＧ）等を使うことができる。前記バインダーはセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。前記バインダーは前記出発原料に前記セラミック原料１００重量部に対して１～５０重量部程度含まれることが好ましい。

【0089】

前記出発原料は分散剤をさらに含んでもよい。前記分散剤は商業的に販売されている物質を使うことができ、その使用に特別な制限はない。前記分散剤は出発原料に前記セラミック原料１００重量部に対して０．１～２５重量部含まれることが好ましい。

【0090】

前記出発原料を混合してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成する。

【0091】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）をポリマーフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）する。前記ポリマーフォームを前記セラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気でディップコーティングを遂行することが好ましい。ディップコーティング後、ポリマーフォームに含まれた過量のスラリーを抜くために、外力を与えてポリマーフォームを圧縮してから圧縮を解除して本来のポリマーフォームの形態に復帰するようにし、このような方式によってポリマーフォームに含まれた一部のスラリーがポリマーフォームから抜け出るようにしてもよい。

【0092】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームを乾燥する。前記乾燥はポリマーフォームの溶融温度より低い３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0093】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームを焼結する。ディップコーティングが行われたポリマーフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）等に装入し、ポリマーフォームの燃焼する温度より高い第１温度（例えば、４００～８００℃）まで昇温させた後、所定時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、焼結温度（例えば、１１００～１６００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結して多孔性セラミックフォームを得る。前記セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末を使った場合に、前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましく、前記セラミック原料として炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末を使った場合には、還元雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになり、ポリマーが位置する空間は気孔をなし、焼結工程を経た焼結体は多孔性を帯びることになる。

【0094】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体である。前記多孔性セラミックフォームは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含む。

【0095】

前記多孔性セラミックフォームにウイスカーが形成されていてもよい。さらに具体的には、前記多孔性セラミックフォームは、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含むことができ、多数のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出していてもよい。

【0096】

前記ウイスカーはムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、ＺｎＯおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上の針状セラミック材質からなり得る。前記ウイスカーは人の鼻毛に、気孔は鼻の穴に、前記壁体は鼻壁（鼻の穴を囲む鼻の部分）に、それぞれ比喩され得る。人の鼻に鼻毛があるため鼻の穴に流入するホコリなどをさらによくフィルタリングできるが、本発明の発明者らはこのような点を考慮して壁体の表面からウイスカーが突出した構造を考え出した。図５は、壁体の表面からウイスカーが突出した構造の一例を概略的に図示した図面である。図５を参照する。多孔性セラミックフォームは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））１１２と、気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体１１４を含み、多数のウイスカー１１６が壁体１１４の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））１１２に向かって突出しており、これに伴い、微小粒子状物質のフィルタリング効果を最大化することができる。前記ウイスカーはフィルタリング時の差圧が高くなることを抑制しつつ、微小粒子状物質を効果的に捕集する役割をする。

【0097】

以下では、壁体の表面から突出したウイスカーが備えられた多孔性セラミックフォームを製造する方法を説明する。

【0098】

まず、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）材質からなるウイスカーを多孔性セラミックフォームの表面に形成する方法を説明する。

【0099】

ウイスカーを構成する成分のソース物質、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。

【0100】

前記ソース物質は、製造するウイスカーの主素材を構成する成分のソース（ｓｏｕｒｃｅ）を提供する役割をする。Ａｌソースとしてはアルミナ（Ａｌｕｍｉｎａ）、アルミニウムトリブトキシド（Ａｌｕｍｉｎｉｎｕｍｔｒｉｓｅｃｂｕｔｏｘｉｄｅ）のようなＡｌ金属塩などが使われ得、Ｓｉソースとしてはシリカゾル（Ｓｉｌｉｃａｓｏｌ）、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）、ガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）、フライアッシュ（Ｆｌｙａｓｈ）、長石（Ｆｅｌｄｓｐａｒ）、カオリン（Ｋａｏｌｉｎ）、粘土（Ｃｌａｙ）、キアナイト（Ｋｙａｎｉｔｅ）等が使われ得る。前記ソース物質はムライト粉末をさらに含んでもよいため、前記ムライト粉末はムライト結晶成長のシード（ｓｅｅｄ）の役割をする。また、ソース物質はＦソースとして作用するＡｌＦ_３、ＮＨ_４Ｆのような物質をさらに含んでもよい。

【0101】

前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸溜水などであり得る。

【0102】

前記バインダーはポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｈｏｌ；ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ；ＰＥＧ）等を使うことができる。前記バインダーはセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。前記バインダーは前記出発原料に前記ソース物質１００重量部に対して１～５０重量部程度含まれることが好ましい。

【0103】

前記出発原料は分散剤をさらに含んでもよい。前記分散剤は商業的に販売されている物質を使うことができ、その使用に特別な制限はない。前記分散剤は出発原料に前記ソース物質１００重量部に対して０．１～２５重量部含まれることが好ましい。

【0104】

前記出発原料は増粘剤をさらに含んでもよい。前記増粘剤は商業的に販売されている物質を使うことができ、その使用に特別な制限はない。前記増粘剤は後述するセラミックスラリーの粘度を高めて沈殿速度を減少させる役割をする。前記増粘剤は出発原料に前記ソース物質１００重量部に対して０．１～２５重量部含まれることが好ましい。

【0105】

前記出発原料を混合してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成する。

【0106】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を多孔性セラミックフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）する。前記多孔性セラミックフォームを前記セラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気でディップコーティングを遂行することが好ましい。

【0107】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームを乾燥する。前記乾燥は３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0108】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームを焼結する。ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）等に装入し、焼結温度（例えば、１１００～１６００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結してウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを得る。前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになる。

【0109】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であり、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、多数のムライトウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出している。

【0110】

以下では、ＺｎＯ材質からなるウイスカーを多孔性セラミックフォームの表面に形成する方法を説明する。

【0111】

溶媒にウイスカーを構成する成分のソース物質を混合してシード溶液（ｓｅｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎ）を形成する。前記ソース物質は製造するウイスカーの主素材であるＺｎＯを構成する成分のソース（ｓｏｕｒｃｅ）を提供する役割をする。前記ソース物質としてはＺｎのソース（ｓｏｕｒｃｅ）の役割をする硝酸亜鉛６水和物（ｚｉｎｃｎｉｔｒａｔｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ；Ｚｎ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ）等を使うことができる。前記溶媒はエタノールのようなアルコールなどであり得る。

【0112】

前記シード溶液を多孔性セラミックフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）する。前記多孔性セラミックフォームを前記シード溶液に完全に浸け、真空雰囲気でディップコーティングを遂行することが好ましい。

【0113】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームをアニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）する。前記アニーリングによってシード溶液が多孔性セラミックフォームによく接着することができる。前記アニーリングは１２０～３００℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0114】

ウイスカーを構成する成分のソース物質、成長促進剤、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。

【0115】

前記ソース物質は製造するウイスカーの主素材であるＺｎＯを構成する成分のソース（ｓｏｕｒｃｅ）を提供する役割をする。前記ソース物質としてはＺｎのソース（ｓｏｕｒｃｅ）の役割をする硝酸亜鉛６水和物（ｚｉｎｃｎｉｔｒａｔｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ；Ｚｎ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ）等を使うことができる。

【0116】

前記成長促進剤はヘキサメチレンテトラミン（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｍｉｎｅ）粉末などを使うことができる。前記成長促進剤は前記出発原料に前記ソース物質１００重量部に対して５０～２００重量部程度含まれることが好ましい。

【0117】

【0118】

前記溶媒はエタノールのようなアルコールなどであり得る。

【0119】

前記出発原料を混合して成長溶液を形成する。

【0120】

前記成長溶液をアニーリングされた多孔性セラミックフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）する。前記多孔性セラミックフォームを前記成長溶液に完全に浸け、真空雰囲気でディップコーティングを遂行することが好ましい。

【0121】

成長溶液としてディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームを多孔性セラミックフォームを焼結する。成長溶液としてディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）等に装入し、焼結温度（例えば、１０００～１５００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結してウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを得る。前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになる。

【0122】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であり、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、多数のＺｎＯウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出している。

【0123】

以下では、ＳｉＣ材質からなるウイスカーを多孔性セラミックフォームの表面に形成する方法を説明する。

【0124】

多孔性セラミックフォームをチューブ炉などの成長装置に装入する。ウイスカー（ｗｈｉｓｋｅｒ）成長のソースとして使われるシリカ粉末（Ｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒ）とカーボン粉末（Ｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒ）を準備する。前記シリカ粉末（Ｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒ）とカーボン粉末（Ｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒ）は１：１～１：２の重量比をなすようにすることが好ましい。成長装置内の温度を反応温度（例えば、１３５０～１６００℃）に上昇させ、キャリアガス（Ｃａｒｒｉｅｒｇａｓ）を利用してシリカ粉末（Ｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒ）とカーボン粉末（Ｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒ）を成長装置に流入するようにして多孔性セラミックフォームの表面からＳｉＣウイスカーが成長するようにする。

【0125】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であり、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気（セル（ｃｅｌｌ））ゴング間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、多数のＳｉＣウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出している。

【0126】

多孔性セラミックフォームを製造する方法と多孔性セラミックフォームにウイスカーを形成する方法を説明したが、多孔性セラミックフォームの製造方法とウイスカーの形成方法は多様であり得、前述した例に限定されるものではない。

【0127】

上部コレクタ１３０は前述した多孔性セラミックフォームからなってもよいが、セラミック繊維がネットワークの形態で絡まっているセラミック繊維フィルタからなってもよい。この場合、上部コレクタ１３０に分布する気孔は５０ｎｍ～１０μｍの平均大きさを有することが好ましい。前記セラミック繊維はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはこれらの混合物のように耐熱性を有するセラミック材質からなることが好ましい。

【0128】

セラミック繊維材質の上部コレクタ１３０は、セラミック繊維を電気紡絲して製造するなどの方法で製造することができる。例えば、セラミック繊維を含む溶液を電圧差１～１００ｋＶ、紡絲流速０．１～１０ｍｌ／ｈｒ、紡絲距離２～５０cm、ノズル孔の大きさ０．０１～２．０mmの条件で電気紡絲を実施して、セラミック繊維がネットワークの形態で絡まっているセラミック繊維フィルタを製造することができる。

【0129】

＜実施例２＞

【0130】

捕集装置の構成は前記実施例１と同一であり、第１コレクタ１１０、第２コレクタ１２０または上部コレクタ１３０を構成する多孔性セラミックフォームのみが異なって構成される。したがって捕集装置についての説明は省略する。以下では、実施例１と異なる多孔性セラミックフォームについてのみ説明する。

【0131】

第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０は多孔性セラミックフォーム（ｐｏｒｏｕｓｃｅｒａｍｉｃｆｏａｍ）からなる。第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはこれらの混合物のように耐熱性を有する多孔性セラミックフォームからなることが好ましい。第１コレクタ１１０および第２コレクタ１２０はロータ１０の外周面の一部を覆うように突出した段差部２００を有する多孔性セラミックフォームからなり得る。

【0132】

【0133】

【0134】

前記多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体である。前記多孔性セラミックフォームは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含む。

【0135】

前記多孔性セラミックフォームは第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔が分布する第１領域Ａと、第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔が分布する第２領域Ｂを含む。

【0136】

図６は第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔が分布する第１領域Ａと、第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔が分布する第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームを概略的に図示した図面であり、図７は第１領域Ａと第２領域Ｂをさらに明確に示すために図６に示した多孔性セラミックフォームの一部を切断して示した図面である。

【0137】

図６および図７を参照する。前記多孔性セラミックフォームは、第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）が分布する第１領域Ａと、第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）が分布する第２領域Ｂを含むことができ、第１領域Ａは第２領域Ｂで捕集される微小粒子状物質より小さい大きさの微小粒子状物質を捕集することができる。第２大きさの気孔は第１大きさの気孔より平均粒径が大きく、第１領域Ａより第２領域Ｂが前記ロータにさらに隣接して位置することが好ましい。

【0138】

第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームは表面に水滴ができることを抑制するために疏水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）コーティング膜で塗布されていてもよい。疏水性を有するようにするために多孔性セラミック材質に疏水性を有する物質をコーティングして多孔性セラミックフォームを製造することができる。親水性（ｈｙｄｏｒｐｈｉｌｉｃ）を有する場合、多孔性セラミックフォームの表面に水滴が多量発生し得るためフィルタリング効果が低下し得る。疏水性コーティング膜は１０ｎｍ～２μｍ程度の厚さで備えられることが好ましい。

【0139】

以下では、第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームを製造する方法を説明する。

【0140】

【0141】

セラミック原料、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。

【0142】

【0143】

前記出発原料はガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）をさらに含むことができる。前記ガラスフリットは前記出発原料に前記セラミック原料１００重量部に対して０．０１～４５重量部、さらに好ましくは、０．１～４０重量部程度含まれることが好ましい。前記ガラスフリットは焼結温度を低くさせ、多孔性セラミックフォーム自体にＳｉを含有させる役割をするだけでなく、ウイスカーの成長性を向上させる役割をすることができる。

【0144】

前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸溜水などであり得る。

【0145】

【0146】

【0147】

前記出発原料を混合してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成する。

【0148】

【0149】

【0150】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームを焼結する。ディップコーティングが行われたポリマーフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）等に装入し、ポリマーフォームの燃焼する温度より高い第１温度（例えば、４００～８００℃）まで昇温させた後、所定時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、焼結温度（例えば、１１００～１６００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結し、炉冷して多孔性セラミックフォームを得る。前記セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末を使った場合に、前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましく、前記セラミック原料として炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末を使った場合には、還元雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになり、ポリマーが位置する空間は気孔をなし、焼結工程を経た焼結体は多孔性を帯びることになる。

【0151】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であり、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔が分布する第２領域Ｂと同一または類似の大きさの気孔（第２大きさの気孔）が分布する。

【0152】

第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）が分布する第１領域Ａを形成するためにセラミック原料、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。前記セラミック原料は多孔性セラミックフォームの主成分であるセラミックと同一の材質の粉末を使うことが好ましい。前記セラミック原料はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末、炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末またはこれらの混合粉末などであり得る。製造される多孔性セラミックフォームの気孔率、気孔の大きさ、強度などを考慮して、前記セラミック原料は１０ｎｍ～４０μｍ、さらに好ましくは、１００ｎｍ～３０μｍである程度の平均粒径を有する粉末を使うことが好ましい。

【0153】

【0154】

前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸溜水などであり得る。

【0155】

【0156】

【0157】

前記出発原料を混合してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成する。

【0158】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を第２大きさの気孔が分布する多孔性セラミックフォームにコーティングする。前記コーティングは多孔性セラミックフォームをセラミックスラリーに完全に浸けるのではなく、コーティングしようとする多孔性セラミックフォームの終わり部分（表面部分）のみを浸けてから抜く方式で選択的に実施する。このような方式でコーティングすると、多孔性セラミックフォーム全体がコーティングされるのではなく、コーティングしようとする選択部分のみコーティングすることができ、多孔性セラミックフォームの表面から一定深さまでのみスラリーがコーティングされることになり、スラリーがコーティングされた部分はコーティングされていない部分より小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）が分布することになる。スラリーがコーティングされていない部分は第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する多孔性セラミックフォームの領域（第２領域）になり、スラリーがコーティングされた部分は第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する多孔性セラミックフォームの領域（第１領域）になることになる。

【0159】

選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームを乾燥する。前記乾燥は３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0160】

選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームを焼結する。選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）等に装入し、ポリマーの燃焼する温度より高い第１温度（例えば、４００～８００℃）まで昇温させた後、所定時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、焼結温度（例えば、１０００～１５００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結して第１領域Ａと第２領域Ｂが形成された多孔性セラミックフォームを得る。前記セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末を使った場合に、前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましく、前記セラミック原料として炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末を使った場合には、還元雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになる。

【0161】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であり、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、第１領域Ａには第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）が分布し、第２領域Ｂには第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）が分布する。

【0162】

第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームは次のような方法で製造してもよい。以下では、第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームを製造する他の例を説明する。

【0163】

第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームを製造するために、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）として多孔性のポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）（例えば、ポリウレタンフォーム（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍ））２個を使う。２個のポリマーフォーム（第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォーム）は互いに異なる気孔の大きさ（ＰＰＩ；Ｐｏｒｅｐｅｒｉｎｃｈ）を有するものを使うが、例えば第１ポリマーフォームの平均気孔の大きさは第２ポリマーフォームの平均気孔の大きさより小さいものを使う。前記第１および第２ポリマーフォームはスポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）のように弾性がある多孔性物質である。前記ポリマーフォームの気孔率、気孔の大きさなどは、その後に製造される多孔性セラミックフォームの気孔率、気孔の大きさなどに影響を及ぼす。製作される試片のサイズ（ｓｉｚｅ）に合うように第１および第２ポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）を切断した後、超音波洗浄等を通して洗浄して乾燥する。前記乾燥はポリマーフォームの溶融温度より低い３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0164】

セラミック原料、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。

【0165】

【0166】

【0167】

前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸溜水などであり得る。

【0168】

【0169】

【0170】

前記出発原料を混合してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成する。

【0171】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を第１および第２ポリマーフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）する。前記第１および第２ポリマーフォームを前記セラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気でディップコーティングを遂行することが好ましい。ディップコーティング後、第１および第２ポリマーフォームに含まれた過量のスラリーを抜くために、外力を与えて第１および第２ポリマーフォームを圧縮してから圧縮を解除して本来のポリマーフォームの形態に復帰するようにし、このような方式によって第１および第２ポリマーフォームに含まれた一部のスラリーが第１および第２ポリマーフォームから抜け出るようにしてもよい。

【0172】

ディップコーティングが行われた第１ポリマーフォームとディップコーティングが行われた第２ポリマーフォームを重ね、重ねた状態で乾燥する。前記乾燥は第１および第２ポリマーフォームの溶融温度より低い３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0173】

第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって乾燥された結果物を焼結する。第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって乾燥された結果物をファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、第１および第２ポリマーフォームの燃焼する温度より高い第１温度（例えば、４００～８００℃）まで昇温させた後、所定時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、焼結温度（例えば、１１００～１６００℃）まで昇温させた後、前記焼結温度で所定時間の間維持して焼結し、炉冷して第１領域Ａおよび第２領域Ｂが形成された多孔性セラミックフォームを得る。前記セラミック原料としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末、コーディエライト（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ、２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）粉末、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）粉末を使った場合に、前記焼結は空気（ａｉｒ）、酸素（Ｏ_２）のような酸化雰囲気で遂行することが好ましく、前記セラミック原料として炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末を使った場合には、還元雰囲気で遂行することが好ましい。前記焼結温度までは１～５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上昇させることが好ましいが、昇温速度が過度に遅い場合には時間が長くかかって生産性が低下し、昇温速度が過度にはやい場合には急激な温度上昇によって熱的ストレスが加えられ得るため前記範囲の昇温速度で温度を上げることが好ましい。焼結工程を遂行した後、ファーネス温度を下降させるが、前記ファーネスの冷却はファーネスの電源を遮断して自然な状態で冷却されるようにするか、任意的に温度下降率（例えば、１０℃／ｍｉｎ）を設定して冷却されるようにしてもよい。ファーネス温度を下降させる間にもファーネス内部の圧力は一定に維持することが好ましい。前記焼結工程で有機物（またはポリマー）成分は燃焼してなくなることになり、焼結は有機物成分が燃焼する温度より高い温度で行われるため、焼結工程が完了すると有機物成分はすべて除去されることになり、ポリマーが位置する空間は気孔をなし、焼結工程を経た焼結体は多孔性を帯びることになる。

【0174】

セラミックスラリーがコーティングされた第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって焼結されると、一つの胴体からなる多孔性セラミックフォームが形成されることになる。第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームは互いに異なる気孔の大きさ（ＰＰＩ；Ｐｏｒｅｐｅｒｉｎｃｈ）を有するものを使うが、第１ポリマーフォームが位置した領域と第２ポリマーフォームが位置した領域は互いに異なる気孔の大きさを有することになり、これに伴い、第２領域に比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する領域（第１領域）と第１領域に比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する領域（第２領域）が区分された多孔性セラミックフォームを得ることができる。

【0175】

【0176】

第２領域に比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する領域（第１領域）と第１領域に比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する領域（第２領域）が区分された多孔性セラミックフォームにもウイスカーが形成されていてもよい。さらに具体的には、多孔性セラミックフォームの第１領域Ａは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、多数のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出していてもよく、多孔性セラミックフォームの第２領域Ｂも微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、多数のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出していてもよい。多孔性セラミックフォームの第１領域Ａに形成された気孔は多孔性セラミックフォームの第２領域Ｂに形成された気孔に比べてその大きさが相対的に小さく分布する。

【0177】

前記ウイスカーはムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ、３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、ＺｎＯおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる群から選択された１種以上の針状セラミック材質からなり得る。多数のウイスカーが壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出しており、これに伴い、微小粒子状物質のフィルタリング効果を最大化することができる。前記ウイスカーはフィルタリング時の差圧が高くなることを抑制しつつ、微小粒子状物質を効果的に捕集する役割をする。

【0178】

多孔性セラミックフォームの表面にウイスカーを形成する方法は実施例１で説明した方法と同じであるため、ここではその詳細な説明を省略する。

【0179】

＜実施例３＞

【0180】

捕集装置の構成は前記実施例１と同一であり、第１コレクタ１１０、第２コレクタ１２０を構成する多孔性セラミックフォームのみが異なって構成される。したがって捕集装置についての説明は省略する。以下では、実施例１と異なる多孔性セラミックフォームについてのみ説明する。

【0181】

【0182】

【0183】

【0184】

第１コレクタ１１０と第２コレクタ１２０に適用される多孔性セラミックフォームは蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む。

【0185】

リブ（ｒｉｂ）１４０は一列に整列して配列されるより図８～図１１に図示されたように、互いにジグザグに交差しながら配列される。リブ１４０は蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態でくねくねに配列される。

【0186】

リブ１４０は一端から他端までが直線形のものからなってもよく、さらに好ましくは、一端から他端まで曲線形のものからなることが好ましい。さらに好ましくは、リブ１４０はディスク状を有するロータ１０のディスクの曲率と同一の曲線形の形態をなすことが好ましい。曲線形の形態をなすリブの曲率はディスク状を有するロータ１０のディスクの曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）と同一であることが好ましい。リブとリブの間の隔離距離は同一であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0187】

ブレーキパッド２０とロータ１０間の摩擦によって発生する微小粒子状物質（粉塵）は、流入口１５５を通じてチャネル１５０に沿って流入する。チャネル１５０はリブとリブの間は空いた空間であり、微小粒子状物質が流入する経路を提供する。チャネル１５０は微小粒子状物質が流入する流入口１５５を通じて開放されており、リブとリブを連結するリブブロックによって塞がれた形態をなす。Ｙ軸方向（ロータの外側面または内側面と平行でＸ軸に垂直な方向）には流入口１５５とリブブロック１４５の間の空いた空間がチャネルをなす領域であり、Ｚ軸方向（Ｘ軸およびＹ軸に垂直な方行）にはリブとリブの間の空いた空間がチャネルをなす領域である。流入口１５５はブレーキパッド２０に向かっている。

【0188】

図８～図１１は、８個のリブ（第１リブ、第２リブ、第３リブ、第４リブ、第５リブ、第６リブ、第７リブおよび第８リブ）を含む多孔性セラミックフォームの一例を示す。

【0189】

図８～図１１を参照する。第１リブ１４０ａと第２リブ１４０ｂは一端で連結されており、第２リブ１４０ｂと第３リブ１４０ｃは他端で連結されており、第３リブ１４０ｃと第４リブ１４０ｄは一端で連結されており、第４リブ１４０ｄと第５リブ１４０ｅは他端で連結されており、第５リブ１４０ｅと第６リブ１４０ｆは一端で連結されており、第７リブ１４０ｇと第８リブ１４０ｈは他端で連結されている。第１リブ１４０ａと第２リブ１４０ｂの間の隔離距離、第２リブ１４０ｂと第３リブ１４０ｃの間の隔離距離、第３リブ１４０ｃと第４リブ１４０ｄの間の隔離距離、第４リブ１４０ｄと第５リブ１４０ｅの隔離距離、第５リブ１４０ｅと第６リブ１４０ｆの隔離距離、第７リブ１４０ｇと第８リブ１４０ｈの隔離距離は同一に構成されている。リブ１４０の厚さは同一（一定）であり得る。

【0190】

リブ１４０の端部にはリブブロック１４５が備えられ、リブブロック１４５はリブとリブ１４０を連結する媒体である。例えば、第１リブ１４０ａの一端と第２リブ１４０ｂの一端は第１リブブロック１４５ａにより連結されており、第２リブ１４０ｂの他端と第３リブ１４０ｃの他端は第２リブブロック１４５ｂにより連結されており、第３リブ１４０ｃの一端と第４リブ１４０ｄの一端は第３リブブロック１４５ｃにより連結されており、第４リブ１４０ｄの他端と第５リブ１４０ｅの他端は第４リブブロック１４５ｄにより連結されており、第５リブ１４０ｅの一端と第６リブ１４０ｆの一端は第５リブブロック１４５ｅにより連結されており、第６リブ１４０ｆの一端と第７リブ１４０ｇの一端は第６リブブロック１４５ｆにより連結されており、第７リブ１４０ｇの一端と第８リブ１４０ｈの一端は第７リブブロック１４５ｇにより連結されている。第１リブブロック１４５ａ、第３リブブロック１４５ｃおよび第５リブブロック１４５ｅは多孔性セラミックフォームの左側端に位置し、反面第２リブブロック１４５ｂ、第４リブブロック１４５ｄおよび第６リブブロック１４５ｆは多孔性セラミックフォームの右側端に位置した形態で構成されている。リブ１４０とリブブロック１４５は同一の材質からなることが好ましい。

【0191】

第１リブ１４０ａと第２リブ１４０ｂの間の空いた空間は第１チャネル１５０ａを構成し、第２リブ１４０ｂと第３リブ１４０ｃの間の空いた空間は第２チャネル１５０ｂを構成し、第３リブ１４０ｃと第４リブ１４０ｄの間の空いた空間は第３チャネル１５０ｃを構成し、第４リブ１４０ｄと第５リブ１４０ｅの間の空いた空間は第４チャネル１５０ｄを構成し、第５リブ１４０ｅと第６リブ１４０ｆの間の空いた空間は第５チャネル１５０ｅを構成し、第６リブ１４０ｆと第７リブ１４０ｇの間の空いた空間は第６チャネル１５０ｆを構成し、第７リブ１４０ｇと第８リブ１４０ｈの間の空いた空間は第７チャネル１５０ｇを構成する。

【0192】

蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む多孔性セラミックフォームは、次のような方法で製造することができる。

【0193】

蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む多孔性セラミックフォームは、表面に水滴ができることを抑制するために疏水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）コーティング膜で塗布されていてもよい。疏水性を有するようにするために多孔性セラミック材質に疏水性を有する物質をコーティングして多孔性セラミックフォームを製造することができる。親水性（ｈｙｄｏｒｐｈｉｌｉｃ）を有する場合、多孔性セラミックフォームの表面に水滴が多量発生し得るためフィルタリング効果が低下し得る。疏水性コーティング膜は１０ｎｍ～２μｍ程度の厚さで備えられることが好ましい。

【0194】

以下では、蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む多孔性セラミックフォームを製造する方法を説明する。

【0195】

多孔性セラミックフォームを製造するために、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）として多孔性のポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）（例えば、ポリウレタンフォーム（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍ））を使う。前記ポリマーフォームはスポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）のように弾性がある多孔性物質である。前記ポリマーフォームの気孔率、気孔の大きさなどは、その後に製造される多孔性セラミックフォームの気孔率、気孔の大きさなどに影響を及ぼす。製造しようとする多孔性セラミックフォームの形状に対応するようにポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）を製造する。ポリマーフォームは図８および図９に図示された通り、蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブと、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネルを含む形態の構造で製造する。前記ポリマーフォームの製造は複雑形状（図８および図９などに図示された、くねくねしていたりジグザグに配列された形態の蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形状）等を考慮して、射出成形などを利用することができる。蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形状（くねくねしていたりジグザグに配列された形態）を有するポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）を製造した後、超音波洗浄等を通して洗浄して乾燥する。前記乾燥はポリマーフォームの溶融温度より低い３０～９０℃程度のオーブン（Ｏｖｅｎ）で遂行することが好ましい。

【0196】

セラミック原料、バインダーおよび溶媒を含む出発原料を準備する。以降の工程は前記実施例１で説明した方法と同一に進行して多孔性セラミックフォームを形成する。

【0197】

このように製造された多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体である。前記多孔性セラミックフォームは微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、図８および図９に図示された通り、蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む。

【0198】

蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含む多孔性セラミックフォームにウイスカーが形成されてもよい。さらに具体的には、前記多孔性セラミックフォームは、微小粒子状物質が流入する通路の役割をする気孔（セル（ｃｅｌｌ））と、前記気孔（セル（ｃｅｌｌ））の間で多孔性セラミックフォームの骨格（ｓｔｒｕｔ）をなす壁体を含み、また、蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅｔｙｐｅ）する形態で配列されたリブ１４０と、リブとリブの間の空いた空間をなすチャネル１５０を含み、多数のウイスカーが前記壁体の表面から気孔（セル（ｃｅｌｌ））に向かって突出していてもよい。

【0199】

【0200】

多孔性セラミックフォームの表面にウイスカーを形成する方法は実施例１で説明した方法と同じであるため、ここではその詳細な説明を省略する。

【0201】

以下では、本発明に係る実験例を具体的に提示するが、本発明は次に提示する実験例に限定されるものではない。

【0202】

＜実験例１＞

【0203】

多孔性セラミックフォームを製作するために、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）として多孔性のポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）（さらに具体的にはポリウレタンフォーム（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍ））を使った。前記ポリマーフォームはスポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）のように弾性がある多孔性物質である。製作される試片のサイズ（ｓｉｚｅ）に合うようにポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）を切断した後、超音波洗浄を通じて洗浄した後、オーブン（Ｏｖｅｎ）で７０℃で２４時間の間乾燥した。

【0204】

図１２は、実験例１でポリマーフォームで使われたポリウレタンフォームを示す写真である。図１０を参照する。ポリウレタンフォームは多孔性のスポンジの形状を帯びていることが分かる。

【0205】

溶質と溶媒を準備し、溶質（ｓｏｌｕｔｅ）と溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）の比は５０：５０の重量比で測量した。前記溶質はアルミナ粉末（Ａｌｕｍｉｎａｐｏｗｄｅｒ）とガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）を使った。アルミナ粉末（Ａｌｕｍｉｎａｐｏｗｄｅｒ）とガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）は４７．５：２．５の重量比で使った。前記アルミナ粉末は製作する多孔性セラミックフォーム（セラミック多孔体）の主素材であり、前記ガラスフリットは焼結温度を低くさせ、多孔性セラミックフォーム自体にＳｉを含有させる役割をするだけでなく、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）の成長性を向上させる役割をすることができる。前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸留水を使用した。

【0206】

ビーカーに溶媒である蒸溜水を入れた後、マグネチックバーを利用して撹拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）しながら分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）（ＢＹＫ－１１１）を前記溶質１００重量部に対して１重量部添加した。分散剤を投入した後に３０分の間撹拌した後、主材料であるアルミナ粉末を溶媒に投入して１時間の間撹拌した。アルミナ粉末が分散された溶媒にガラスフリットを添加して１時間の間撹拌した後、バインダーであるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）溶液（ＰＶＡｓｏｌｕｔｉｏｎ）を前記溶質１００重量部に対して５重量部添加して１時間の間撹拌してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成した。前記ＰＶＡ溶液は分子量が８９０００～９９０００程度であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）が蒸溜水に１０ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＰＶＡ溶液はセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。

【0207】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）をポリマーフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）した。ポリマーフォームをセラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気で５分の間ディップコーティングを遂行した。ディップコーティング後、ポリマーフォームに含まれた過量のスラリーを抜くために外力を与えてポリマーフォームの厚さの２／３以下に圧縮してから圧縮を解除して本来のポリマーフォームの形態に復帰するようにし、このような方式によってポリマーフォームに含まれた一部のスラリーがポリマーフォームから抜け出るようにした。

【0208】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームをオーブンで８０℃の温度で３時間の間乾燥した。図１３は、ポリマーフォームにセラミックスラリーがディップコーティングされて乾燥された様子を示す写真である。

【0209】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームを焼結した。ポリマーフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、分当り５℃の速度で５５０℃まで昇温させた後、５５０℃で１時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、分当り５℃の速度で１４５０℃まで昇温させた後、１４５０℃で３時間の間維持して焼結し、その後炉冷して多孔性セラミックフォームを得た。前記焼結は空気（ａｉｒ）雰囲気で遂行した。このように製造された多孔性セラミックフォームを図１４に示した。

【0210】

図１５ａ～図１５ｃは、実験例１により製造された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。

【0211】

図１３ａ～図１３ｃを参照する。多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であることを確認することができる。

【0212】

＜実験例２＞

【0213】

実験例１により製造された多孔性セラミックフォームをエタノールに浸けて超音波洗浄した後、オーブンで７５℃の温度で２４時間の間乾燥した。

【0214】

溶質と溶媒を準備し、溶質（ｓｏｌｕｔｅ）と溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）の比は３４．６６：６５．３４の重量比で測量した。前記溶質はムライト粉末（Ｍｕｌｌｉｔｅｐｏｗｄｅｒ）、ＡｌＦ_３粉末およびシリカゾルを使った。前記ムライト粉末（Ｍｕｌｌｉｔｅｐｏｗｄｅｒ）、前記ＡｌＦ_３粉末および前記シリカゾルは１３．３３：１３．３３：８の重量比で使った。前記ムライト粉末はムライト結晶成長のシード（ｓｅｅｄ）の役割をし、前記ＡｌＦ_３粉末はＡｌとＦイオンのソース（ｓｏｕｒｃｅ）の役割をし、前記シリカゾルはＳｉイオンのソースの役割をする。前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸留水を使用した。

【0215】

ビーカーに溶媒である蒸溜水を入れた後、マグネチックバーを利用して撹拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）しながら分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）（ＢＹＫ－１１１）を前記溶質１００重量部に対して１重量部添加した。分散剤を投入した後に１時間の間撹拌した後、シリカゾル（Ｓｉｌｉｃａｓｏｌ）をゆっくり添加して３０分の間撹拌した。シリカゾルが添加された溶媒にＡｌＦ_３粉末を添加して１時間の間撹拌した。ＡｌＦ_３粉末が添加された溶媒にムライト粉末（Ｍｕｌｌｉｔｅｐｏｗｄｅｒ）を添加して１時間の間撹拌した。ムライト粉末が添加された溶媒に増粘剤であるＣＭＣ（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）溶液を前記溶質１００重量部に対して５重量部添加して３０分の間撹拌した後、バインダーであるＰＶＡ溶液を前記溶質１００重量部に対して５重量部添加して１時間の間撹拌してセラミックスラリーを形成した。前記ＣＭＣ溶液はＣＭＣ（Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）が蒸溜水に０．１ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＣＭＣ溶液はコーティング液の粘度を高めて沈殿速度を減少させる役割をする。前記ＰＶＡ溶液は分子量が８９０００～９９０００程度であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）が蒸溜水に１０ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＰＶＡ溶液はセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。

【0216】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を実験例１により製造された多孔性セラミックフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）した。多孔性セラミックフォームをセラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気で５分の間ディップコーティングを遂行した。

【0217】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームをオーブンで８０℃の温度で３時間の間乾燥した。

【0218】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームを焼結した。多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、分当り５℃の速度で１４００℃まで昇温させた後、１４００℃で３時間の間維持して焼結し、その後炉冷してウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを得た。前記焼結は空気（ａｉｒ）雰囲気で遂行した。実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを図１６に示した。

【0219】

図１７ａ～図１８ｄは、実験例２によりウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームの微細構造を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【0220】

図１７～図１８を参照する。多孔性セラミックフォームは数多くの気孔を有する多孔体であることを確認することができる。また、多孔性セラミックフォームにウイスカーが形成されているのを確認することができる。

【0221】

＜実験例３＞

【0222】

実験例１により製造された多孔性セラミックフォームをエタノールに浸けて超音波洗浄した後、オーブンで７５℃の温度で２４時間の間乾燥した。

【0223】

溶質と溶媒を準備し、溶質（ｓｏｌｕｔｅ）と溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）の比は２０：８０の重量比で測量した。前記溶質は前記多孔性セラミックフォームの主成分であるアルミナと同一の材質であるアルミナ粉末を使った。

【0224】

ビーカーに溶媒である蒸溜水を入れた後、マグネチックバーを利用して撹拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）しながら分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）（ＤａｒｖａｎＣ）を前記溶質１００重量部に対して１０重量部添加した。分散剤を投入した後に１時間の間撹拌した後、アルミナ粉末を添加して１時間の間撹拌した。アルミナ粉末が添加された溶媒にバインダーであるＰＶＡ溶液を前記溶質１００重量部に対して５０重量部添加して１時間の間撹拌してセラミックスラリーを形成した。前記ＰＶＡ溶液は分子量が８９０００～９９０００程度であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）が蒸溜水に１０ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＰＶＡ溶液はセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。

【0225】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を実験例１により製造された多孔性セラミックフォームの表面にコーティングした。前記コーティングは多孔性セラミックフォームをセラミックスラリーに完全に浸けるのではなく、コーティングしようとする多孔性セラミックフォームの終わり部分（表面）のみ浸けてから抜く方式で選択的に実施した。このような方式でコーティングすると、多孔性セラミックフォーム全体がコーティングされるのではなく、コーティングしようとする選択部分のみをコーティングすることができ、多孔性セラミックフォームの表面から一定深さまでのみスラリーがコーティングされることになり、スラリーがコーティングされた部分はコーティングされていない部分より相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）が分布することになる。スラリーがコーティングされていない部分は相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する多孔性セラミックフォームの領域（第２領域）になり、スラリーがコーティングされた部分は相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する多孔性セラミックフォームの領域（第１領域）になることになる。

【0226】

選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームをオーブンで８０℃の温度で３時間の間乾燥した。

【0227】

選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームを焼結した。選択的コーティングが行われた多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、分当り５℃の速度で５５０℃まで昇温させた後、５５０℃で１時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、分当り５℃の速度で１２５０℃まで昇温させた後、１２５０℃で３時間の間維持して焼結し、その後炉冷して多孔性セラミックフォームを得た。前記焼結は空気（ａｉｒ）雰囲気で遂行した。

【0228】

このように製造された多孔性セラミックフォームは第２領域Ｂに比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する第１領域Ａと第１領域Ａに比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する第２領域Ｂを含む。

【0229】

＜実験例４＞

【0230】

第１領域Ａと第２領域Ｂを含む多孔性セラミックフォームを製作するために、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）として多孔性のポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）（さらに具体的にはポリウレタンフォーム（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏａｍ））２個を使った。２個のポリマーフォーム（第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォーム）は互いに異なる気孔の大きさ（ＰＰＩ；Ｐｏｒｅｐｅｒｉｎｃｈ）を有するものを使ったが、例えば第１ポリマーフォームの平均気孔の大きさは第２ポリマーフォームの平均気孔の大きさより小さいものを使った。前記第１および第２ポリマーフォームはスポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）のように弾性がある多孔性物質である。製作される試片のサイズ（ｓｉｚｅ）に合うように第１および第２ポリマーフォーム（ｐｏｌｙｍｅｒｆｏａｍ）を切断した後、超音波洗浄を通じて洗浄した後、オーブン（Ｏｖｅｎ）で７０℃で２４時間の間乾燥した。

【0231】

【0232】

【0233】

前記セラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を第１および第２ポリマーフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）した。第１および第２ポリマーフォームをセラミックスラリーに完全に浸け、真空雰囲気で５分の間ディップコーティングを遂行した。ディップコーティング後、第１および第２ポリマーフォームに含まれた過量のスラリーを抜くために外力を与えて第１および第２ポリマーフォームの厚さの２／３以下に圧縮してから圧縮を解除して本来のポリマーフォームの形態に復帰するようにし、このような方式によって第１および第２ポリマーフォームに含まれた一部のスラリーが第１および第２ポリマーフォームから抜け出るようにした。

【0234】

ディップコーティングが行われた第１ポリマーフォームとディップコーティングが行われた第２ポリマーフォームを重ね、重ねた状態でオーブンで８０℃の温度で３時間の間乾燥した。

【0235】

第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって乾燥された結果物を焼結した。第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって乾燥された結果物をファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、分当り５℃の速度で５５０℃まで昇温させた後、５５０℃で１時間の間維持してポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）成分が燃焼して除去されるようにし、分当り５℃の速度で１４５０℃まで昇温させた後、１４５０℃で３時間の間維持して焼結し、その後炉冷して多孔性セラミックフォームを得た。前記焼結は空気（ａｉｒ）雰囲気で遂行した。セラミックスラリーがコーティングされた第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームが重なって焼結されると、一つの胴体からなる多孔性セラミックフォームが形成されることになる。第１ポリマーフォームと第２ポリマーフォームは互いに異なる気孔の大きさ（ＰＰＩ；Ｐｏｒｅｐｅｒｉｎｃｈ）を有するものを使ったが、第１ポリマーフォームが位置した領域と第２ポリマーフォームが位置した領域は互いに異なる気孔の大きさを有することになり、これに伴い、第２領域に比べて相対的に小さい大きさの気孔（第１大きさの気孔）を有する領域（第１領域）と第１領域に比べて相対的に大きい大きさの気孔（第２大きさの気孔）を有する領域（第２領域）が区分された多孔性セラミックフォームを得ることができる。

【0236】

＜実験例５＞

【0237】

実験例１により製造された多孔性セラミックフォームをエタノールに浸けて超音波洗浄した後、オーブンで７５℃の温度で２４時間の間乾燥した。

【0238】

ビーカーに溶媒であるエタノールを入れた後、硝酸亜鉛６水和物を添加して１時間の間撹拌してシード溶液（ｓｅｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎ）を形成した。硝酸亜鉛６水和物とエタノールが６：９４の重量比をなすように前記硝酸亜鉛６水和物を添加した。前記硝酸亜鉛６水和物（ｚｉｎｃｎｉｔｒａｔｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ；Ｚｎ（ＮＯ_３）_２・６Ｈ_２Ｏ）はＺｎのソース（ｓｏｕｒｃｅ）の役割をする。

【0239】

前記シード溶液を実験例１により製造されたポリマーフォームにディップコーティング（Ｄｉｐｃｏａｔｉｎｇ）した。多孔性セラミックフォームをシード溶液に完全に浸け、真空雰囲気で２０分の間ディップコーティングを遂行した。

【0240】

ディップコーティングが行われた多孔性セラミックフォームをオーブンで２００℃の温度で３時間の間アニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を遂行した。前記アニーリングによってシード溶液が多孔性セラミックフォームによく接着することができる。

【0241】

ビーカーに溶媒であるエタノールを入れた後、硝酸亜鉛６水和物とヘキサメチレンテトラミン（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｍｉｎｅ）粉末を添加し、ここにＰＶＡ溶液を添加した後１時間の間撹拌して成長溶液（ｇｒｏｗｔｈｓｏｌｕｔｉｏｎ）を形成した。硝酸亜鉛６水和物、ヘキサメチレンテトラミン粉末およびエタノールが０．００４：０．００２：９９．９９４の重量比をなすように前記硝酸亜鉛６水和物とヘキサメチレンテトラミン粉末を添加した。前記硝酸亜鉛６水和物（ｚｉｎｃｎｉｔｒａｔｅｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ）はＺｎのソース（ｓｏｕｒｃｅ）の役割をし、前記ヘキサメチレンテトラミン粉末はＡｌとＦのソースの役割をする。前記ＰＶＡ溶液は分子量が８９０００～９９０００程度であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）が蒸溜水に１０ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＰＶＡ溶液は成長溶液の接着力を向上させる役割をする。

【0242】

前記成長溶液にアニーリングされた多孔性セラミックフォームを浸けてコーティングした。前記成長溶液の温度を９５℃になるようにして多孔性セラミックフォームを２４時間の間浸けてコーティングした。

【0243】

成長溶液でコーティングされた多孔性セラミックフォームを蒸溜水が入っているビーカーに入れてゆっくり振って洗浄した。

【0244】

洗浄された多孔性セラミックフォームを焼結した。多孔性セラミックフォームをファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）に装入し、分当り５℃の速度で１２００℃まで昇温させた後、１２００℃で１時間の間維持して焼結し、その後炉冷してＺｎＯ材質のウイスカーが形成された多孔性セラミックフォームを得た。前記焼結は空気（ａｉｒ）雰囲気で遂行した。

【0245】

＜実験例６＞

【0246】

【0247】

溶質と溶媒を準備し、溶質（ｓｏｌｕｔｅ）と溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）の比は５０：５０の重量比で測量した。前記溶質はシリコンカーバイド粉末（Ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅｐｏｗｄｅｒ）とガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）を使った。シリコンカーバイド粉末とガラスフリット（Ｇｌａｓｓｆｒｉｔ）は４７．５：２．５の重量比で使った。前記シリコンカーバイド粉末は製作する多孔性セラミックフォーム（セラミック多孔体）の主素材であり、前記ガラスフリットは焼結温度を低くさせ、多孔性セラミックフォーム自体にＳｉを含有させる役割をするだけでなく、ＳｉＣの成長性を向上させる役割をすることができる。前記溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）は蒸留水を使用した。

【0248】

ビーカーに溶媒である蒸溜水を入れた後、マグネチックバーを利用して撹拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）しながら分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ）（ＢＹＫ－１１１）を前記溶質１００重量部に対して１重量部添加した。分散剤を投入した後に３０分の間撹拌した後、主材料であるシリコンカーバイド粉末を溶媒に投入して１時間の間撹拌した。シリコンカーバイド粉末が分散した溶媒にガラスフリットを添加して１時間の間撹拌した後、バインダーであるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）溶液（ＰＶＡｓｏｌｕｔｉｏｎ）を前記溶質１００重量部に対して５重量部添加して１時間の間撹拌してセラミックスラリー（ｃｅｒａｍｉｃｓｌｕｒｒｙ）を形成した。前記ＰＶＡ溶液は分子量が８９０００～９９０００程度であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）が蒸溜水に１０ｗｔ％溶解された溶液を使った。前記ＰＶＡ溶液はセラミックスラリーの接着力を向上させる役割をする。

【0249】

【0250】

ディップコーティングが行われたポリマーフォームをオーブンで８０℃の温度で３時間の間乾燥した。

【0251】

【0252】

このように製造された多孔性セラミックフォームをエタノールに浸けて超音波洗浄した後、オーブンで７５℃の温度で２４時間の間乾燥した。

【0253】

乾燥された多孔性セラミックフォームをチューブ炉の中央に入れ、チューブ炉の入口にはウイスカー（ｗｈｉｓｋｅｒ）の成長ソースとして使われるシリカ粉末（Ｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒ）とカーボン粉末（Ｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒ）をアルミナプレート上に装着した。前記シリカ粉末と前記カーボン粉末は１：１．６の重量比をなすようにした。キャリアガス（Ｃａｒｒｉｅｒｇａｓ）としてアルゴン（Ａｒ）を使い、キャリアガスの流量は０．２Ｌ／ｍｉｎにした。反応温度は１４５０℃にして４時間の間実施してＳｉＣウイスカーが成長するようにした。

【0254】

以上、本発明の好ましい実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、当分野で通常の知識を有する者によって多様な変形が可能である。

【符号の説明】

【0255】

１０ロータ（ｒｏｔｏｒ）
２０ブレーキパッド
３０ブレーキキャリパー
１１０第１コレクタ
１２０第２コレクタ
１３０上部コレクタ
１４０リブ
１５０チャネル
１５５流入口
１６０第１コレクタカバー
１７０第２コレクタカバー
１８０上部コレクタカバー

【図1】