本發(fā)明涉及多孔質(zhì)體、蜂窩過濾器、微結(jié)構(gòu)解析方法及其程序、以及微結(jié)構(gòu)解析裝置。

背景技術(shù)：

已知在蜂窩過濾器等凈化廢氣的裝置中使用多孔質(zhì)體。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了如下多孔質(zhì)體的制造方法：將陶瓷粒子、微粒以及燒結(jié)助劑混合而制成坯土，將坯土成形而得到成形體，在預(yù)定的燒成溫度將成形體燒成，從而制造多孔質(zhì)體。在該多孔質(zhì)體的制造方法中，通過將陶瓷粒子的平均粒徑設(shè)為預(yù)定范圍內(nèi)的值，從而能制造抑制壓力損失增大的多孔質(zhì)體。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006/001509號(hào)小冊(cè)子

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在這樣的多孔質(zhì)體中，廢氣中的粒子狀物質(zhì)(顆粒狀物質(zhì)(pm))的捕集性能越高越優(yōu)選。另外，優(yōu)選即使在pm堆積(捕集pm)后壓力損失也低。因此，人們期望使捕集性能更加提高并使pm堆積后的壓力損失更加減少的多孔質(zhì)體。

本發(fā)明是為了解決這樣的問題而完成的，其主要目的在于，提供使捕集性能提高并使pm堆積后的壓力損失減少的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器。

用于解決課題的方法

為了實(shí)現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明采用以下方法。

本發(fā)明的多孔質(zhì)體，

其在生成基于包含所述多孔質(zhì)體的表面的區(qū)域的三維掃描得到的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)，并使用該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行下述步驟(a)～(c)時(shí)，所導(dǎo)出的表層厚度ts[μm]和所述多孔質(zhì)體的氣孔率p[％]滿足下述式(1)，

p≧0.54ts(1)

其中，0％＜p＜100％且0μm＜ts，

所述多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)是使表示體素的位置的位置信息和體素類別信息對(duì)應(yīng)起來的數(shù)據(jù)，該體素類別信息包含能區(qū)別該體素是表示空間的空間體素還是表示物體的物體體素的信息，

步驟(a)：設(shè)定與存在于所述多孔質(zhì)體的表面的至少一個(gè)物體體素相接的假想表面；

步驟(b)：將與所述假想表面相接的空間體素、以及從所述假想表面在與該假想表面垂直且朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的厚度方向上朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)連續(xù)的空間體素確定為表層直孔體素；

步驟(c)：使所述假想表面向所述厚度方向偏移，將直孔開口率初次成為98％以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面，將所述直孔開口率初次成為1％以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面，導(dǎo)出該表層區(qū)域開始面與該表層區(qū)域結(jié)束面在所述厚度方向上的距離即表層厚度ts，其中，直孔開口率是所述表層直孔體素占偏移后的假想表面即假想基準(zhǔn)面的比例。

該多孔質(zhì)體通過表層厚度ts成為滿足式(1)的比較小的值，從而捕集性能提高，pm堆積后的壓力損失減少。在此，表層厚度ts是指表層區(qū)域在厚度方向上的長度，是將表示直孔部分的空間體素確定為表層直孔體素，并基于該表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的，所述直孔部分是多孔質(zhì)體的氣孔中從多孔質(zhì)體表面的開口在厚度方向上直線延伸的部分。因此，存在如下傾向：越是直孔從表面的開口延伸到內(nèi)側(cè)深處的多孔質(zhì)體，則表層厚度ts越成為大的值。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，該表層厚度ts的值越大，則捕集性能越容易降低，pm堆積后的壓力損失越容易上升?？烧J(rèn)為該理由如下。首先，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體、即直孔從表面的開口延伸到內(nèi)側(cè)深處的多孔質(zhì)體，則在流體從多孔質(zhì)體的表面流入時(shí)，流體中的pm越不太會(huì)在表面附近被捕集，而容易侵入到多孔質(zhì)體的里面。并且，由此認(rèn)為，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，則pm越不被多孔質(zhì)體捕集而容易穿透，捕集性能越容易降低。另外，當(dāng)流體開始流入后經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)，pm會(huì)在多孔質(zhì)體內(nèi)堆積。此時(shí)，如上所述，由于pm比較容易穿透表層區(qū)域，因此有pm首先在表層區(qū)域與比其靠下游的區(qū)域的邊界附近堆積的傾向，然后，當(dāng)進(jìn)一步經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)，有pm堆積的區(qū)域從上述邊界附近朝向表層區(qū)域的表面?zhèn)仍黾拥膬A向。其結(jié)果是，pm的堆積的大部分在多孔質(zhì)體的表層區(qū)域內(nèi)發(fā)生，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，堆積的pm的總量越容易增多。由此認(rèn)為，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，pm堆積后的壓力損失越容易上升。從以上情況可認(rèn)為，如上所述，通過多孔質(zhì)體的表層厚度ts為滿足式(1)的比較小的值，從而能夠提高捕集性能，并使pm堆積后的壓力損失減少。此外，根據(jù)式(1)可知，多孔質(zhì)體的氣孔率p越大，則合適的表層厚度ts的上限值越大?？烧J(rèn)為，這是因?yàn)榧词乖趐m堆積于表層區(qū)域的情況下，如果多孔質(zhì)體的氣孔率p大，則對(duì)壓損上升的影響也會(huì)小。

本發(fā)明的多孔質(zhì)體也可以滿足下述式(2)。像這樣，在表層厚度ts的值更小的多孔質(zhì)體中，捕集性能更加提高，pm堆積后的壓力損失更加減少。

p≧0.63ts(2)

本發(fā)明的多孔質(zhì)體也可以為25％≦p≦70％。如果氣孔率p為25％以上，則比較容易制造那樣的多孔質(zhì)體。如果氣孔率p為70％以下，則能充分提高多孔質(zhì)體的強(qiáng)度。

本發(fā)明的蜂窩過濾器具備隔壁，該隔壁具有上述任一方式的多孔質(zhì)體，并形成成為流體流路的多個(gè)孔格，所述多孔質(zhì)體的表面構(gòu)成所述流體從所述孔格流入所述隔壁的流入面。換言之，就本發(fā)明的蜂窩過濾器而言，基于隔壁的多孔質(zhì)體中包含流入面的區(qū)域的三維掃描而得到多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)，使用該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行所述步驟(a)～(c)而導(dǎo)出的表層厚度ts和所述氣孔率p滿足式(1)。在該蜂窩過濾器中，流體從流入面流入時(shí)的捕集性能提高，pm堆積后的壓力損失減少。

本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法，

其為使用基于包含多孔質(zhì)體表面的區(qū)域的三維掃描而得到的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)的微結(jié)構(gòu)解析方法，該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)是使表示體素位置的位置信息和體素類別信息對(duì)應(yīng)起來的數(shù)據(jù)，該體素類別信息包含能夠區(qū)分該體素是表示空間的空間體素還是表示物體的物體體素的信息，

該微結(jié)構(gòu)解析方法包含如下步驟：

步驟(a)：設(shè)定與存在于所述多孔質(zhì)體的表面的至少一個(gè)物體體素相接的假想表面；

步驟(b)：將與所述假想表面相接的空間體素以及從所述假想表面在朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)預(yù)定數(shù)量以上的空間體素確定為表層直孔體素，或者，將從所述假想表面在朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)預(yù)定數(shù)量以上的空間體素確定為表層直孔體素；以及

步驟(c)：導(dǎo)出表層厚度ts，該表層厚度ts是基于確定的所述表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的表層區(qū)域在所述厚度方向上的長度。

在該微結(jié)構(gòu)解析方法中，將表示直孔部分的空間體素確定為表層直孔體素，導(dǎo)出表層區(qū)域在厚度方向上的長度即表層厚度ts，其中，直孔部分是多孔質(zhì)體的氣孔中從多孔質(zhì)體表面的開口在厚度方向上直線延伸的部分，表層厚度ts是基于該表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的。如上所述，該表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失相關(guān)，因此通過導(dǎo)出表層厚度ts，能夠解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。在該情況下，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法也可以具備基于所導(dǎo)出的所述表層厚度ts解析所述多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)的步驟。

在本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法中，也可以在所述步驟(c)中，使所述假想表面向所述厚度方向偏移，將直孔開口率成為預(yù)定的第1開口率時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面，將與該表層區(qū)域開始面相比更靠所述假想表面?zhèn)忍幉话谒霰韺訁^(qū)域而導(dǎo)出所述表層厚度ts，其中，該直孔開口率是所述表層直孔體素占偏移后的假想表面即假想基準(zhǔn)面的比例。在此，多孔質(zhì)體的實(shí)際表面具有凹凸，因此在假想表面附近的表層直孔體素中有時(shí)包含表示不是多孔質(zhì)體的氣孔而是多孔質(zhì)體的外部空間(不太影響捕集性能及壓力損失的空間)的空間體素作為噪聲。通過將第1開口率作為閾值并將使假想表面偏移而得的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面，并使得與表層區(qū)域開始面相比更靠假想表面?zhèn)忍幉话诒韺訁^(qū)域，從而能夠?qū)⑦@樣的假想表面附近的成為噪聲的空間體素排除(忽略)而導(dǎo)出表層厚度ts。由此，表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)變得更高，能夠精度良好地解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。此外，第1開口率為小于100％的值。在該情況下，所述第1開口率也可以設(shè)為小于100％且97％以上的任一值。如果第1開口率為97％以上，則能夠抑制連表示對(duì)捕集性能及壓力損失的影響大的氣孔的表層直孔體素也排除的情況，能夠?qū)С錾鲜龅南嚓P(guān)更高的表層厚度ts。

在本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法中，也可以在所述步驟(c)中，使所述假想表面向所述厚度方向偏移，將直孔開口率成為預(yù)定的第2開口率時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面，將與該表層區(qū)域結(jié)束面相比在所述厚度方向上更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)處不包含于所述表層區(qū)域而導(dǎo)出所述表層厚度ts，其中，該直孔開口率是所述表層直孔體素占偏移后的假想表面即假想基準(zhǔn)面的比例。在此，例如在僅有1列表層直孔體素延伸到多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)深處這樣的情況下，僅該1列表層直孔體素對(duì)捕集性能及壓力損失的影響小。因此，如果將那樣的表層直孔體素極少地存在的區(qū)域也包含于表層區(qū)域，則有時(shí)所導(dǎo)出的表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)變低。通過將第2開口率作為閾值并將使假想表面偏移的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面，將與表層區(qū)域結(jié)束面相比更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)處不包含于表層區(qū)域，從而能夠?qū)⑦@樣的延伸到多孔質(zhì)體里面的極少的表層直孔體素排除(忽略)而導(dǎo)出表層厚度ts。由此，表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)變得更高，能夠精度良好地解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。此外，第2開口率為超過0％的值。在該情況下，上述第2開口率也可以設(shè)為10％以下且0.5％以上的任一值。如果第2開口率為0.5％以上，則能夠?qū)⒀由斓蕉嗫踪|(zhì)體里面的極少的表層直孔體素充分排除，能夠?qū)С錾鲜龅南嚓P(guān)更高的表層厚度ts。如果第2開口率為10％以下，則能夠抑制連表示對(duì)捕集性能及壓力損失的影響大的氣孔的表層直孔體素也排除的情況，能夠?qū)С錾鲜龅南嚓P(guān)更高的表層厚度ts。

在該情況下，也可以在所述步驟(c)中，將與所述表層區(qū)域開始面相比更靠所述假想表面?zhèn)忍幉话谒霰韺訁^(qū)域，且將與所述表層區(qū)域結(jié)束面相比在所述厚度方向上更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)處不包含于所述表層區(qū)域，導(dǎo)出所述表層厚度ts。即，也可以在所述步驟(c)中，確定所述表層區(qū)域開始面和所述表層區(qū)域結(jié)束面，將該表層區(qū)域開始面與該表層區(qū)域結(jié)束面在所述厚度方向上的距離作為表層厚度ts導(dǎo)出。

在本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法中，在所述步驟(a)中，所述假想表面也可以是(i)與三維坐標(biāo)的xy平面、xz平面和yz平面中的任一平面平行的面，也可以是(ii)與存在于所述多孔質(zhì)體表面的三個(gè)以上物體體素相接并且以將選自該三個(gè)以上物體體素中的至少一組的三個(gè)點(diǎn)連接的三角形內(nèi)含所述多孔質(zhì)體的表面的重心的方式設(shè)定的面。在對(duì)包含多孔質(zhì)體表面的區(qū)域進(jìn)行三維掃描時(shí)，通常在將表面配置成與xy平面、xz平面、yz平面中的任一平面盡量平行的狀態(tài)下進(jìn)行三維掃描。在該情況下，也可以如所述(i)那樣，從xy平面、xz平面以及yz平面中選擇與多孔質(zhì)體表面接近平行的面，以與該面平行的方式設(shè)定假想表面。在該情況下，優(yōu)選預(yù)定的厚度方向設(shè)為與假想表面垂直的方向。另外，在多孔質(zhì)體的表面相對(duì)于xy平面、xz平面和yz平面中的任一面都具有某種程度的角度時(shí)，優(yōu)選如所述(ii)那樣設(shè)定假想表面。在該情況下，預(yù)定的厚度方向可以設(shè)為與假想表面垂直的方向，也可以設(shè)為與該垂直的方向最接近的軸(x、y、z軸中的任一軸)的方向。

本發(fā)明的程序使一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)上述任一方式的本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法的各步驟。該程序可以記錄在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)(例如硬盤、rom、fd、cd、dvd等)中，也可以經(jīng)由傳輸介質(zhì)(因特網(wǎng)、lan等通信網(wǎng)絡(luò))從某一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送至另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，還可以以其他的任何形式發(fā)送接受。如果使一臺(tái)計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序或者使多臺(tái)計(jì)算機(jī)分擔(dān)各步驟而執(zhí)行該程序，就可以執(zhí)行上述的微結(jié)構(gòu)解析方法的各步驟，因此能夠得到與本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法同樣的作用效果。

本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置，具備：

存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)基于包含多孔質(zhì)體表面的區(qū)域的三維掃描得到的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)，所述多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)是使表示體素位置的位置信息和體素類別信息對(duì)應(yīng)起來的數(shù)據(jù)，該體素類別信息包含能夠區(qū)分該體素是表示空間的空間體素還是表示物體的物體體素的信息；

假想表面設(shè)定單元，其使用所述多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)設(shè)定與存在于所述多孔質(zhì)體表面的至少一個(gè)物體體素相接的假想表面；

確定單元，其將與所述假想表面相接的空間體素以及從所述假想表面在朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)預(yù)定數(shù)量以上的空間體素確定為表層直孔體素，或者，將從所述假想表面在朝向所述多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)預(yù)定數(shù)量以上的空間體素確定為表層直孔體素；以及

表層厚度導(dǎo)出單元，其導(dǎo)出表層厚度ts，該表層厚度ts是基于確定的所述表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的表層區(qū)域的所述厚度方向的長度。

該微結(jié)構(gòu)解析裝置中，將表示直孔部分的空間體素確定為表層直孔體素，導(dǎo)出表層區(qū)域在厚度方向上的長度即表層厚度ts，其中，直孔部分是多孔質(zhì)體的氣孔中從多孔質(zhì)體表面的開口在厚度方向上直線延伸的部分，該表層厚度ts是基于該表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的表層區(qū)域的厚度方向的長度。如上所述，該表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失相關(guān)，因此通過導(dǎo)出表層厚度ts，能夠解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置也可以追加各單元的動(dòng)作或追加其他單元，以實(shí)現(xiàn)上述的任一個(gè)微結(jié)構(gòu)解析方法的各步驟。例如，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置也可以具備基于所述表層厚度ts解析所述多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)的解析單元。

附圖說明

圖1是包含隔壁44的蜂窩過濾器30的主視圖。

圖2是圖1的a－a截面圖。

圖3是用戶個(gè)人電腦20的構(gòu)成圖。

圖4是多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的概念圖。

圖5是隔壁44的拍攝截面63的說明圖。

圖6是多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的說明圖。

圖7是表示解析處理的主例程的一個(gè)例子的流程圖。

圖8是假想表面91及表層直孔體素va1、va2的說明圖。

圖9是更新表格81的說明圖。

圖10是表示表層厚度導(dǎo)出例程的一個(gè)例子的流程圖。

圖11是表示導(dǎo)出表層厚度ts的情形的說明圖。

圖12是表示假想表面91的其他設(shè)定次序的說明圖。

圖13是表示假想表面91的其他設(shè)定次序的說明圖。

圖14是表示實(shí)驗(yàn)例1～25的表層厚度ts和氣孔率p的關(guān)系的圖表。

具體實(shí)施方式

接著，使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是作為本發(fā)明的多孔質(zhì)體的一個(gè)實(shí)施方式的包含隔壁44的蜂窩過濾器30的主視圖，圖2是圖1的a－a截面圖。

蜂窩過濾器30是具有對(duì)柴油機(jī)的廢氣中的粒子狀物質(zhì)(顆粒狀物質(zhì)(pm))進(jìn)行過濾的功能的柴油顆粒過濾器(dpf)。該蜂窩過濾器30具備由多孔質(zhì)的隔壁44劃分的多個(gè)孔格34(參照?qǐng)D2)，在其外周形成有外周保護(hù)部32。作為隔壁44的材料，從強(qiáng)度、耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選由si結(jié)合sic、堇青石等無機(jī)粒子構(gòu)成的陶瓷材料。隔壁44的厚度t優(yōu)選為100μm以上且小于600μm，在本實(shí)施方式中為300μm。關(guān)于隔壁44，例如平均氣孔徑(基于壓汞法)為10μm以上且小于60μm，氣孔率p(空隙率)為25％以上且小于70％。此外，氣孔率p的定義(測定方法)如后所述。如圖2所示，在形成于蜂窩過濾器30的多個(gè)孔格34中具有：入口36a開放且出口36b被出口密封材料38密封的入口開放孔格36，以及入口40a被入口密封材料42密封且出口40b開放的出口開放孔格40。這些入口開放孔36和出口開放孔40以相鄰的方式交替設(shè)置?？赘衩芏壤鐬?5孔格/cm²以上且小于65孔格/cm²。外周保護(hù)部32是保護(hù)蜂窩過濾器30的外周的層，也可以包含上述的無機(jī)粒子、硅酸鋁、氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、氧化鈰以及莫來石等無機(jī)纖維、以及硅膠、粘土等結(jié)合材料等。

該蜂窩過濾器30例如搭載于未圖示的柴油機(jī)的下游側(cè)，為了凈化包含pm的廢氣并釋放到大氣中而使用。此外，圖2的箭頭表示此時(shí)的廢氣的流動(dòng)。來自柴油機(jī)的包含pm的廢氣在從該蜂窩過濾器30的入口36a流入到入口開放孔格36后，通過隔壁44而流入到相鄰的出口開放孔格40，從出口開放孔格40的出口40b釋放到大氣中。在此，由于在包含pm的廢氣從入口開放孔格36通過隔壁44流入到出口開放孔格40時(shí)pm被捕集，因此流入到出口開放孔格40的廢氣成為不包含pm的干凈的廢氣。

就本實(shí)施方式的隔壁44而言，在對(duì)構(gòu)成該隔壁44的多孔質(zhì)體進(jìn)行后述的微結(jié)構(gòu)解析方法時(shí)，所導(dǎo)出的表層厚度ts[μm]和多孔質(zhì)體的氣孔率p[％]滿足下述式(1)。另外，更優(yōu)選地，滿足下述式(2)。以下對(duì)該微結(jié)構(gòu)解析方法進(jìn)行說明。

p≧0.54ts(1)

p≧0.63ts(2)

其中，0％＜p＜100％，且0μm＜ts。

圖3是表示作為進(jìn)行隔壁44的微結(jié)構(gòu)解析的微結(jié)構(gòu)解析裝置而構(gòu)成的用戶個(gè)人電腦(pc)20的概略構(gòu)成的構(gòu)成圖。此外，該用戶pc20是本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置的一個(gè)實(shí)施方式。該用戶pc20具備控制器21和作為大容量存儲(chǔ)器的hdd25，控制器21具備執(zhí)行各種處理的cpu22、存儲(chǔ)各種處理程序等的rom23、臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的ram24等，hdd25存儲(chǔ)解析處理程序等各種處理程序、作為多孔質(zhì)體的三維的像素?cái)?shù)據(jù)的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60等各種數(shù)據(jù)。此外，用戶pc20具備在屏幕上顯示各種信息的顯示器26、用戶輸入各種指令的鍵盤等輸入裝置27。存儲(chǔ)于hdd25的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中包含多孔質(zhì)體表71及流入流出表72，詳細(xì)內(nèi)容如后所述，該用戶pc20能夠基于存儲(chǔ)于hdd25的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60進(jìn)行多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)的解析。另外，在進(jìn)行該微結(jié)構(gòu)的解析的過程中，在ram24中存儲(chǔ)與多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60同樣的數(shù)據(jù)。此外，在ram24中存儲(chǔ)將多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60更新了的更新表81、82，對(duì)此在后敘述。

在用戶pc20的hdd25中存儲(chǔ)有通過對(duì)該蜂窩過濾器30進(jìn)行ct掃描而得到的隔壁44的三維體素?cái)?shù)據(jù)作為多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60。在本實(shí)施方式中，將圖2所示的用x方向及y方向表示的xy平面設(shè)為拍攝截面，在圖1所示的z方向上拍攝多張?jiān)撆臄z截面，由此進(jìn)行ct掃描而得到體素?cái)?shù)據(jù)。在本實(shí)施方式中，x、y、z的各方向的分辨率分別為1.2μm，由此得到的1邊為1.2μm的立方體成為體素。此外，x、y、z的各方向的分辨率可根據(jù)例如ct拍攝裝置的性能、解析對(duì)象的粒子的大小等而適當(dāng)設(shè)定。另外，各方向的分辨率也可以是相互不同的值。雖然并不特別限定，但x、y、z的各方向的分辨率也可以設(shè)定為例如0.1μm～3.0μm的范圍中的任一值。各體素通過x、y、z坐標(biāo)(坐標(biāo)的值1與作為體素的一邊的長度1.2μm對(duì)應(yīng))來表示位置，并且同時(shí)付加有確定該體素是空間(氣孔)還是物體(隔壁44的構(gòu)成物質(zhì))的類別信息而存儲(chǔ)于hdd25。在本實(shí)施方式中，表示空間的體素(空間體素)作為類別信息而附加值0，表示物體的體素(物體體素)作為類別信息而附加值9。此外，實(shí)際上，通過ct掃描得到的數(shù)據(jù)是例如x、y、z的每個(gè)坐標(biāo)的亮度數(shù)據(jù)。用預(yù)定的閾值將該亮度數(shù)據(jù)2值化，對(duì)每個(gè)坐標(biāo)求出是空間體素還是物體體素，由此能得到本實(shí)施方式中使用的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60。預(yù)定的閾值是作為能夠適當(dāng)進(jìn)行空間體素和物體體素的判別的值而決定的值。該閾值也可以根據(jù)例如亮度數(shù)據(jù)的亮度分布而自動(dòng)(例如用判別分析法(大津的二值化))決定閾值。另外，這樣的ct掃描可以使用例如株式會(huì)社島津制作所制的smx－160ct－sv3來進(jìn)行。

將多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的概念圖示于圖4。圖4是作為對(duì)圖2的區(qū)域50中的隔壁44進(jìn)行ct掃描而得到的體素?cái)?shù)據(jù)的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的概念圖。在本實(shí)施方式中，該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60是從隔壁44的體素?cái)?shù)據(jù)抽出x方向?yàn)榕c隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)相同的值即300μm(＝1.2μm×250體素)、y方向?yàn)?80μm(＝1.2μm×400體素)、z方向?yàn)?80μm(＝1.2μm×400體素)的長方體部分的體素?cái)?shù)據(jù)而得到的數(shù)據(jù)，后述的解析處理針對(duì)該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60進(jìn)行。此外，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的大小可根據(jù)隔壁44的厚度t、大小或者被允許的計(jì)算負(fù)載等適當(dāng)設(shè)定。例如，x方向的長度不限于300μm，只要設(shè)為與隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)相同的值，也可以是其他值。另外，雖然優(yōu)選與隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)相同的值，但是也可以不是相同的值。y方向、z方向的長度也不限于480μm，也可以是其他值，長度在y方向和z方向上也可以不同。多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的長方體的6個(gè)面中的2個(gè)面(與yz平面平行的面)成為隔壁44與入口開放孔36的邊界面即流入面61(參照?qǐng)D2)、以及隔壁44與出口開放孔40的邊界面即流出面62(參照?qǐng)D2)，剩余的4個(gè)面成為隔壁44的截面。圖5是多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中z坐標(biāo)為值3的位置上的xy平面(拍攝截面)63及其局部放大圖64。如放大圖64所示，xy平面63由1邊為1.2μm的體素的排列構(gòu)成，各體素由空間體素或者物體體素中的任一個(gè)表示。此外，如圖5所示，ct掃描得到的拍攝截面是沒有z方向的厚度的平面數(shù)據(jù)，但是視為各拍攝截面具有拍攝截面的z方向的間隔量(1.2μm)的厚度，即如上所述，各體素被視為1邊為1.2μm的立方體來處理。此外，如圖6所示，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60作為包含使每個(gè)體素的作為位置信息的xyz坐標(biāo)與類別信息對(duì)應(yīng)起來的多孔質(zhì)體表71、以及表示流入面61及流出面62的流入流出表72的數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)于hdd25中。此外，圖6的流入流出表72的“x＝1”是指xyz坐標(biāo)系中的x＝1的平面，如圖4所示，表示流入面61。“x＝251”也同樣表示流出面62。另外，hdd25中不僅存儲(chǔ)有多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60，還存儲(chǔ)有多個(gè)其他的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)，所述其他的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)表示除上述區(qū)域50以外的隔壁44的體素?cái)?shù)據(jù)。

此外，如上所述，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60是通過對(duì)蜂窩過濾器30進(jìn)行ct掃描而得到的隔壁44的體素?cái)?shù)據(jù)，在進(jìn)行ct掃描時(shí)，以流入面61與xy平面、xz平面和yz平面中的任一面盡量平行的方式配置。在本實(shí)施方式中，以流入面61與yz平面盡量平行的方式配置。另外，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60是對(duì)至少包含隔壁44中的流入面61(隔壁44與入口開放孔36的邊界面即隔壁44的內(nèi)周面)的區(qū)域進(jìn)行ct掃描而得到的。

接著，說明用戶pc20對(duì)該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60實(shí)施微結(jié)構(gòu)解析方法的解析處理。圖7是表示解析處理的主例程的一個(gè)例子的流程圖。通過在用戶介由輸入裝置27指示進(jìn)行解析處理時(shí)，cpu22執(zhí)行存儲(chǔ)于hdd25的解析處理程序，從而進(jìn)行該主例程。此外，以下對(duì)進(jìn)行多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的解析處理的情況進(jìn)行說明，但是對(duì)于其他的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)也可以同樣進(jìn)行解析處理?？梢灶A(yù)先決定對(duì)哪個(gè)多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，也可以由用戶指定。

當(dāng)開始主例程時(shí)，cpu22首先獲取多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60(步驟s100)。具體地，cpu22讀取存儲(chǔ)于hdd25的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60并將其存儲(chǔ)于ram24。由此，與存儲(chǔ)于hdd25的包含多孔質(zhì)體表71、流入流出表72的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于ram24。

接著，cpu22在多孔質(zhì)體的表面?zhèn)仍O(shè)定假想表面(步驟s200，相當(dāng)于本發(fā)明的步驟(a))。具體地，cpu22在多孔質(zhì)體的表面中的流入面61側(cè)設(shè)定假想表面91。如圖8所示，cpu22以與存在于多孔質(zhì)體的具有凹凸的流入面61上的至少一個(gè)凸?fàn)畹奈矬w體素相接的方式設(shè)定流入面61側(cè)的假想表面91。該假想表面91設(shè)為與三維坐標(biāo)的xy平面、xz平面以及yz平面中與多孔質(zhì)體的流入面61最接近平行的yz平面平行的面。假想表面91由三維的體素構(gòu)成，因此實(shí)際上不是面而成為平板(三維形狀)。在此，所謂假想表面91與物體體素相接是指構(gòu)成假想表面91的體素與物體體素面接觸。

接著，cpu22基于假想表面91來確定表層直孔體素(步驟s300，相當(dāng)于本發(fā)明的步驟(b))。cpu22首先將x坐標(biāo)比假想表面91的x坐標(biāo)的值大一個(gè)值的全部空間體素(與假想表面91相接的空間體素)確定為表層直孔體素，將這些的類別信息從值0更新為值1。類別信息的值1表示是表層直孔體素。接著，從與假想表面91相接的表層直孔體素中選定一個(gè)表層直孔體素，從該表層直孔體素在與假想表面91垂直且朝向多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的厚度方向上向著多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)連續(xù)排列的空間體素也確定為表層直孔體素，將這些體素的類別信息從值0更新為值1。對(duì)與假想表面91相接的全部表層直孔體素執(zhí)行該操作。此外，在本實(shí)施方式中，假想表面91是與yz平面平行的面，因此x方向成為厚度方向。例如，在圖8的局部放大圖中，與假想表面91相接的全部空間體素被確定為表層直孔體素va1。另外，從表層直孔體素va1在厚度方向(x方向)上朝向多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)直線地連續(xù)排列的空間體素被確定為是表層直孔體素va2。除此以外的空間體素被確定為非表層直孔體素vb。被確定為表層直孔體素va1、va2的空間體素的類別信息從值0更新為值1，被確定為非表層直孔體素vb的空間體素的類別信息維持值0。在步驟s300的操作結(jié)束后，多孔質(zhì)體表71更新為基于圖9所示的流入面61側(cè)的假想表面91的更新表81。

接著，cpu22執(zhí)行表層厚度導(dǎo)出例程(步驟s400，相當(dāng)于本發(fā)明的步驟(c))。圖10是表示表層厚度導(dǎo)出例程的一個(gè)例子的流程圖。圖11是表示導(dǎo)出表層厚度ts的情形的說明圖。圖11的上段是表示多孔質(zhì)體的假想表面91及假想內(nèi)側(cè)面94的說明圖，中段是假想表面91與假想內(nèi)側(cè)面94之間的區(qū)域的局部放大圖，下段是表示距離假想表面91的在厚度方向上的位置與直孔開口率的關(guān)系的圖表。

當(dāng)開始該例程時(shí)，cpu22首先使假想表面91向厚度方向偏移，將偏移后的假想表面即假想基準(zhǔn)面中的直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面92(步驟s410)。直孔開口率是表層直孔體素占假想基準(zhǔn)面的比例。更具體地，直孔開口率＝(表層直孔體素占假想基準(zhǔn)面的數(shù)量)/{全部體素占假想基準(zhǔn)面的數(shù)量}×100％。此外，所謂“全部體素”是指物體體素及空間體素(＝表層直孔體素及非表層直孔體素)。另外，在本實(shí)施方式中，第1開口率pref1設(shè)為98％。在此，首先對(duì)多孔質(zhì)體中表層直孔體素所存在的區(qū)域進(jìn)行說明。如圖11中段所示，在本實(shí)施方式中，由于在假想表面91中沒有物體體素，因此可以視為在假想表面91上的直孔開口率為100％。并且，如圖11下段所示，使假想表面91向厚度方向(x方向)偏移時(shí)，偏移后的假想表面即假想基準(zhǔn)面中的直孔開口率的值隨著向多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)(圖11的右側(cè))偏移而變小。并且，在圖11中，將使假想表面91偏移時(shí)直孔開口率初次為0％時(shí)的假想基準(zhǔn)面作為假想內(nèi)側(cè)面94而示出。即，假想內(nèi)側(cè)面94是通過相對(duì)于在厚度方向上位于多孔質(zhì)體最內(nèi)側(cè)(里側(cè))的表層直孔體素在厚度方向上相鄰的體素的面。該假想表面91與假想內(nèi)側(cè)面94之間的區(qū)域是存在表層直孔體素的區(qū)域。在步驟s410中，cpu22反復(fù)進(jìn)行使假想表面91向厚度方向偏移1個(gè)體素的距離并導(dǎo)出偏移后的假想基準(zhǔn)面中的直孔開口率的處理，將偏移后的直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面92(參照?qǐng)D11的中段及下段)。此外，在本實(shí)施方式中，將偏移后的直孔開口率初次成為第1開口率pref1(＝98％)以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面92。這樣確定的表層區(qū)域開始面92位于在厚度方向上與假想表面91相比更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)。

接著，cpu22使假想表面91向厚度方向偏移，將偏移后的直孔開口率成為第2開口率pref2時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面93(步驟s420)。該處理除了將第2開口率pref2用作閾值來替代第1開口率pref1這點(diǎn)以外，與步驟s410同樣地進(jìn)行。即，cpu22將偏移后的直孔開口率初次成為第2開口率pref2以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面93。在本實(shí)施方式中，第2開口率pref2設(shè)為1％。這樣確定的表層區(qū)域結(jié)束面93位于在厚度方向上與假想內(nèi)側(cè)面94相比更靠多孔質(zhì)體的表面?zhèn)?假想表面91側(cè))。此外，由于表層區(qū)域結(jié)束面93位于在厚度方向上與表層區(qū)域開始面92相比更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)，因此cpu22也可以從表層區(qū)域開始面92的位置開始進(jìn)行步驟s420中的假想表面91的偏移。

接著，cpu22將所確定的表層區(qū)域開始面92和表層區(qū)域結(jié)束面93的厚度方向的距離作為表層厚度ts[μm]導(dǎo)出(步驟s430)，結(jié)束該例程而返回主例程。此外，表層區(qū)域開始面92及表層區(qū)域結(jié)束面93與假想表面91同樣地不是面而是平板(三維形狀)，但是cpu22在導(dǎo)出表層厚度ts時(shí)，將表層區(qū)域開始面92及表層區(qū)域結(jié)束面93視為面而導(dǎo)出表層厚度ts。即，在本實(shí)施方式中，將表層區(qū)域開始面92的x坐標(biāo)與表層區(qū)域結(jié)束面93的x坐標(biāo)之差作為表層厚度ts導(dǎo)出。像這樣，在本實(shí)施方式中，不是將表層直孔體素所存在的全部區(qū)域設(shè)為表層區(qū)域，而是將與表層區(qū)域開始面92相比更靠假想表面91側(cè)的區(qū)域和與表層區(qū)域結(jié)束面93相比更靠假想內(nèi)側(cè)面94側(cè)的區(qū)域排除的區(qū)域視為表層區(qū)域，導(dǎo)出表層厚度ts。

接著，cpu22基于所導(dǎo)出的表層厚度ts評(píng)價(jià)多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失(步驟s500)。具體地，在所導(dǎo)出的表層厚度ts和多孔質(zhì)體的氣孔率p滿足p≧0.54ts(上述式(1))的情況下，cpu22將成為多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的基礎(chǔ)的多孔質(zhì)體(隔壁44中的區(qū)域50)判定為“良好”(捕集性能高且pm堆積后的壓力損失低)。另外，cpu22在滿足p≧0.63ts(上述式(2))的情況下判定為“更加良好”，在除此以外的情況(滿足p＜0.54ts的情況)下判定為“不良”。此外，氣孔率p設(shè)為基于如下區(qū)域的值，所述區(qū)域?yàn)閺牧魅朊?1至流出面62之間的區(qū)域中除距離流入面61側(cè)為厚度t的1/6厚度的區(qū)域和距離流出面62側(cè)為厚度t的1/6厚度的區(qū)域之外的區(qū)域(厚度t的4/6厚度的區(qū)域)。例如在本實(shí)施方式中，厚度t為300μm，因此從多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中除去距離流入面61側(cè)為50μm(＝300μm×1/6)厚度的區(qū)域和距離流出面62側(cè)為50μm(＝300μm×1/6)厚度的區(qū)域，基于所得到的200μm厚度的區(qū)域的體素，導(dǎo)出為氣孔率p＝(多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中上述200μm厚度的區(qū)域的空間體素的數(shù)量)/(多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中上述200μm厚度的區(qū)域的全部體素的數(shù)量)×100％。像這樣基于隔壁44中除流入面61附近及流出面62附近的區(qū)域之外的區(qū)域來導(dǎo)出氣孔率p，是因?yàn)橐韵吕碛?。即，在流入?1附近及流出面62附近的空間體素中，因隔壁44表面的凹凸而有時(shí)不僅包含表示隔壁44內(nèi)部的氣孔的空間體素，而且還包含表示隔壁44外部的空間(不是氣孔)的空間體素，因此如上操作是為了將那種不是氣孔的空間體素排除而導(dǎo)出氣孔率p。此外，在本實(shí)施方式中，如上所述，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60在x方向上的長度設(shè)為與隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)相同的值(300μm)，包含從流入面61到流出面62的整個(gè)區(qū)域。像這樣，在多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60包含除流入面61附近及流出面62附近之外的區(qū)域(厚度t的4/6厚度的區(qū)域)時(shí)，氣孔率p如上所述基于多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60而導(dǎo)出。另一方面，在多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60在x方向上的長度小于隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)、且不包含除流入面61附近及流出面62附近之外的區(qū)域(厚度t的4/6厚度的區(qū)域)時(shí)，另外準(zhǔn)備包含那樣的區(qū)域的體素?cái)?shù)據(jù)并導(dǎo)出氣孔率p。該另外準(zhǔn)備的體素?cái)?shù)據(jù)的一部分可以是多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60。氣孔率p的值也可以例如在步驟s500等解析處理中由cpu22導(dǎo)出，也可以預(yù)先包含在多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中。另外，在步驟s500中，cpu22將表層厚度ts、氣孔率p的值以及是否良好的判定結(jié)果等存儲(chǔ)于ram24。

并且，cpu22進(jìn)行解析結(jié)果輸出處理(步驟s600)，結(jié)束本例程，該解析結(jié)果輸出處理將在上述的步驟s100～s500的處理中存儲(chǔ)于ram24的信息等作為解析結(jié)果數(shù)據(jù)輸出并存儲(chǔ)于hdd25。解析結(jié)果數(shù)據(jù)包括：例如包含存儲(chǔ)于ram24的更新表81的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60、在步驟s500中導(dǎo)出的表層厚度ts、氣孔率p的值以及是否良好的判定結(jié)果等。

本實(shí)施方式的隔壁44在如上那樣進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)的解析時(shí)的解析結(jié)果中，表層厚度ts[μm]和多孔質(zhì)體的氣孔率p[％]滿足式(1)(判定結(jié)果為“良好”或者“更加良好”)。另外，更優(yōu)選滿足式(2)(判定結(jié)果為“更加良好”)。

此外，表層厚度ts可以為例如超過0μm且150μm以下。表層厚度ts可以為5μm以上，也可以為100μm以下。表層厚度ts為比隔壁44的廢氣通過方向的厚度(厚度t)小的值。即，表層厚度ts與厚度t之比ts/t成為超過值0且小于值1。比ts/t也可以為值0.5以下，也可以為值0.3以下。比ts/t可以為值0.1以上。厚度t與表層厚度ts的差(t－ts)可以為100μm以上，也可以為200μm以上。差(t－ts)也可以為300μm以下。

接著，對(duì)這樣的本實(shí)施方式的包含隔壁44的蜂窩過濾器30的制造方法進(jìn)行說明。蜂窩過濾器30的隔壁44的制造方法例如包含：將基材和造孔材料混合而制成坯土的原料混合工序、將坯土成形而得到成形體的成形工序、以及將成形體燒成的燒成工序。

作為在原料混合工序中使用的基材，可以使用上述的無機(jī)粒子。例如在以sic為基材的材料中，可以使用將sic粉末及金屬si粉末以80:20的質(zhì)量比混合而成的材料。另外，在使用堇青石作為隔壁44的材料的情況下，作為基材可以使用堇青石化原料。作為堇青石化原料，例如可以使用以成為堇青石的化學(xué)組成那樣的比例包含選自由滑石、高嶺土、煅燒高嶺土、氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硅組成的組中的至少兩種無機(jī)原料的材料。作為造孔材料，優(yōu)選為通過后續(xù)的燒成而燃燒的材料，例如可以使用淀粉、焦炭、發(fā)泡樹脂等?；牡钠骄讲]有特別限定，例如為5～50μm。造孔材料的平均粒徑并沒有特別限定，例如為5～50μm。在原料混合工序中，可以添加甲基纖維素及羥基丙氧基甲基纖維素等粘合劑及水等，進(jìn)一步混合分散劑。作為分散劑，可以使用乙二醇等表面活性劑。對(duì)于調(diào)制坯土的方法沒有特別限制，例如可列舉使用捏合機(jī)、真空練泥機(jī)等的方法。另外，在原料混合工序中，分別調(diào)制用于制作隔壁44中包含表層區(qū)域的表層部分的表層用坯土、以及用于制作隔壁44中除表層部分以外的非表層部分的非表層用坯土。此外，包含表層區(qū)域的表層部分是指，例如隔壁44中與圖11的假想內(nèi)側(cè)面94相比更靠假想表面91側(cè)(流入面61側(cè))的部分、或者隔壁44中與圖11的表層區(qū)域結(jié)束面93相比更靠假想表面91側(cè)(流入面61側(cè))的部分。非表層用坯土也可以使用例如蜂窩過濾器的隔壁的制造中使用的公知的材料及配合比例的坯土。另外，表層用坯土使用在燒成后得到的隔壁44滿足式(1)那樣的坯土。表層用坯土與非表層用坯土相比較，材料、粒徑以及配合比例中的至少一個(gè)可以不同。

在成形工序中，使用該表層用坯土和非表層用坯土來形成隔壁44的形狀的成形體。例如，首先使用非表層用坯土，通過排列配設(shè)有孔格34的形狀的模具擠出成形為圖1、2所示的隔壁44的形狀。其中，對(duì)于此時(shí)的模具，使用能夠得到相當(dāng)于隔壁44中的非表層部分的成形體，例如厚度t比隔壁44薄的形狀的成形體的模具。接著，將相當(dāng)于該非表層部分的成形體干燥后，用出口密封材料38及入口密封材料42將相當(dāng)于孔格34的空間封孔。出口密封材料38及入口密封材料42也可以使用形成隔壁44的原料(例如非表層用坯土)。接著，將封孔后的成形體浸漬于表層用坯土，將成形體的表面中相當(dāng)于入口開放孔格36的內(nèi)周面的部分用表層用坯土覆蓋。然后，將成形體干燥。通過這樣操作，得到相當(dāng)于隔壁44的非表層部分的部分由非表層用坯土形成、且相當(dāng)于隔壁44的表層部分的部分由表層用坯土形成的成形體。

在燒成工序中，進(jìn)行成形體的預(yù)燒處理及燒成處理。預(yù)燒處理是用比燒成溫度低的溫度將成形體所包含的有機(jī)物成分燃燒除去的處理。燒成溫度在si結(jié)合sic的情況下設(shè)為例如1450℃，在堇青石原料的情況下設(shè)為例如1400℃～1450℃。若進(jìn)行燒成工序，則對(duì)燒成后的成形體的外周進(jìn)行切削加工，在切削加工后的外周涂覆保護(hù)材料形成外周保護(hù)部32，得到將外形形成為圓柱狀的圖1、2所示的蜂窩過濾器30。經(jīng)過這樣的工序，能夠得到包含滿足式(1)的隔壁44的蜂窩過濾器30。

此外，在上述的制造方法中，使用表層用坯土和非表層用坯土制作了成形體，但是也可以不使用非表層用坯土。即，也可以使用表層用坯土制造整個(gè)隔壁44。

在此，明確本實(shí)施方式的構(gòu)成要素和本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本實(shí)施方式的用戶pc20相當(dāng)于本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析裝置，ram24及hdd25相當(dāng)于存儲(chǔ)單元，cpu22相當(dāng)于假想表面設(shè)定單元、確定單元、表層厚度導(dǎo)出單元以及解析單元。此外，在本實(shí)施方式中，通過說明用戶pc20的動(dòng)作，從而明確本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)解析方法的一個(gè)例子。

根據(jù)以上詳述的本實(shí)施方式，對(duì)于作為多孔質(zhì)體的隔壁44，使用多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60進(jìn)行上述微結(jié)構(gòu)解析而導(dǎo)出的表層厚度ts成為滿足式(1)的比較小的值，所述多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60是基于包含表面(流入面61)的區(qū)域50的三維掃描而得到的。由此，隔壁44的捕集性能提高，pm堆積后的壓力損失減少。

在此，表層厚度ts是表層區(qū)域在厚度方向上的長度，是將表示直孔部分的空間體素確定為表層直孔體素，并基于該表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的，其中，所述直孔部分是多孔質(zhì)體的氣孔中從多孔質(zhì)體表面(流入面61)的開口在厚度方向上直線延伸的部分。因此，存在如下的傾向：越是直孔從表面的開口延伸到內(nèi)側(cè)深處的多孔質(zhì)體，表層厚度ts越成為大的值。并且，該表層厚度ts的值越大，則捕集性能越容易下降，pm堆積后的壓力損失越容易上升。其理由可認(rèn)為如下。首先可認(rèn)為，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體即直孔從表面的開口延伸到內(nèi)側(cè)深處的多孔質(zhì)體，則在流體從多孔質(zhì)體的表面流入時(shí)，流體中的pm越不太會(huì)在表面附近被捕集而容易侵入到多孔質(zhì)體的里面。并且可認(rèn)為，由此，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，則pm越不會(huì)被多孔質(zhì)體捕集而容易穿透，捕集性能越容易下降。另外，流體開始流入后經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)，pm會(huì)堆積于多孔質(zhì)體內(nèi)。此時(shí)，如上所述，pm比較容易穿透表層區(qū)域，因此有pm首先堆積于表層區(qū)域與比其更靠下游的區(qū)域的邊界附近的傾向，然后，進(jìn)一步經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)，有pm堆積的區(qū)域從上述邊界附近朝向表層區(qū)域的表面?zhèn)仍黾拥膬A向。其結(jié)果是，pm堆積的大部分在多孔質(zhì)體的表層區(qū)域內(nèi)發(fā)生，越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，堆積的pm的總量越容易增多。由此，可認(rèn)為越是表層厚度ts大的多孔質(zhì)體，pm堆積后的壓力損失越容易上升。基于以上情況可認(rèn)為，如上所述，通過多孔質(zhì)體的表層厚度ts成為滿足式(1)的比較小的值，從而能夠使捕集性能提高并能夠使pm堆積后的壓力損失減少。此外，基于式(1)可知：多孔質(zhì)體的氣孔率p越大，則合適的表層厚度ts的上限值越大?？烧J(rèn)為，這是因?yàn)榧词乖趐m堆積于表層區(qū)域的情況下，如果多孔質(zhì)體的氣孔率p大，則對(duì)壓損上升的影響也小。

另外，隔壁44由于表層厚度ts的值小到滿足式(2)的程度，從而捕集性能更加提高，pm堆積后的壓力損失更加減少。另外，在氣孔率p為25％以上的情況下，比較容易制造那樣的多孔質(zhì)體。在氣孔率p為70％以下的情況下，能夠充分提高多孔質(zhì)體的強(qiáng)度。蜂窩過濾器30進(jìn)一步具備隔壁44，該隔壁44具有多孔質(zhì)體并形成成為流體流路的多個(gè)孔格34，多孔質(zhì)體(用于導(dǎo)出表層厚度ts的區(qū)域50)的表面構(gòu)成流體從孔格34(入口開放孔格36)流入隔壁44的流入面61。在該蜂窩過濾器30中，流體從流入面61流入時(shí)的捕集性能提高，pm堆積后的壓力損失減少。

另外，用戶pc20的cpu22通過如上所述那樣導(dǎo)出與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失相關(guān)的表層厚度ts，從而能夠解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。另外，cpu22使假想表面91向厚度方向偏移，將偏移后的假想表面91即假想基準(zhǔn)面中的直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面92，將與表層區(qū)域開始面92相比更靠假想表面91側(cè)處不包含于表層區(qū)域，導(dǎo)出表層厚度ts。在此，由于多孔質(zhì)體的實(shí)際表面具有凹凸，因而假想表面91附近的表層直孔體素有時(shí)會(huì)包含表示不是多孔質(zhì)體的氣孔而是多孔質(zhì)體的外部空間(不太影響捕集性能及壓力損失的空間)的空間體素作為噪聲。通過將第1開口率pref1作為閾值使假想表面91偏移而得到的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域開始面92，并使得與表層區(qū)域開始面92相比更靠假想表面91側(cè)處不包含于表層區(qū)域，從而能夠?qū)⑦@樣的假想表面91附近的成為噪聲的空間體素排除(忽略)而導(dǎo)出表層厚度ts。由此，表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)更加提高，能夠精度良好地解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。另外，在第1開口率pref1為97％以上的情況下，能夠抑制連表示對(duì)捕集性能及壓力損失的影響大的氣孔的表層直孔體素也排除的情況，能夠?qū)С錾鲜龅南嚓P(guān)更高的表層厚度ts。

另外，cpu22使假想表面91向厚度方向偏移，將偏移后的假想表面91即假想基準(zhǔn)面中的直孔開口率成為第2開口率pref2時(shí)的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面93，將與表層區(qū)域結(jié)束面93相比在厚度方向上更靠多孔質(zhì)體內(nèi)側(cè)處不包含于表層區(qū)域而導(dǎo)出表層厚度ts。在此，例如在僅有1列表層直孔體素延伸到多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)深處這樣的情況下，僅該1列的表層直孔體素對(duì)捕集性能及壓力損失的影響小。因此，如果將那樣的表層直孔體素極少地存在的區(qū)域也包含于表層區(qū)域，則所導(dǎo)出的表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)有時(shí)會(huì)變低。通過將第2開口率pref2作為閾值并將使假想表面91偏移而得到的假想基準(zhǔn)面確定為表層區(qū)域結(jié)束面93，將與表層區(qū)域結(jié)束面93相比更靠多孔質(zhì)體的內(nèi)側(cè)處不包含于表層區(qū)域，從而能夠?qū)⑦@樣的延伸到多孔質(zhì)體里面的極少的表層直孔體素排除(忽略)而導(dǎo)出表層厚度ts。由此，表層厚度ts與多孔質(zhì)體的捕集性能及pm堆積后的壓力損失的相關(guān)變得更高，能夠精度良好地解析多孔質(zhì)體的微結(jié)構(gòu)。另外，在第2開口率pref2為0.5％以上的情況下，能夠?qū)⒀由斓蕉嗫踪|(zhì)體里面的極少的表層直孔體素充分排除，能夠?qū)С錾鲜鱿嚓P(guān)更高的表層厚度ts。在第2開口率pref2為10％以下的情況下，能夠抑制連表示對(duì)捕集性能及壓力損失的影響大的氣孔的表層直孔體素也排除的情況，能夠?qū)С錾鲜龅南嚓P(guān)更高的表層厚度ts。

此外，本發(fā)明不受上述實(shí)施方式的任何限定，不言而喻，只要屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍，就可以用各種方式實(shí)施。

例如，在上述的實(shí)施方式中，將假想表面91設(shè)定為與yz平面平行的面，但不限定于此。例如，在流入面61不是與yz平面平行而具有某種程度的角度(例如1～5°)的情況下，也可以如下設(shè)定假想表面91。即，如圖12所示，可以是與存在于多孔質(zhì)體表面上的三個(gè)以上物體體素相接的面，且設(shè)定成將選自該三個(gè)以上物體體素中的至少一組的三個(gè)點(diǎn)連接的三角形內(nèi)含所述表面的重心的面。若這樣設(shè)定，則假想表面91被設(shè)定為與多孔質(zhì)體的表面大致平行，因此能夠精度良好地導(dǎo)出表層厚度ts。此外，在該情況下，在確定表層直孔體素時(shí)使用的厚度方向也可以是x軸方向，但優(yōu)選設(shè)為與假想表面91垂直的方向。此外，將與上述的實(shí)施方式同樣的方法、即將與三維坐標(biāo)的xy平面、xz平面和yz平面中的任一平面平行的面設(shè)為假想表面91的方法稱為第1方法。另外，將使用圖12進(jìn)行說明的方法稱為第2方法，即將如下的面作為假想表面91的方法，該面設(shè)定成與存在于多孔質(zhì)體表面的三個(gè)以上物體體素相接且將選自該三個(gè)以上的物體體素中的至少一組的三個(gè)點(diǎn)連接的三角形內(nèi)含所述多孔質(zhì)體表面的重心的面。并且，對(duì)于本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器，在利用第1方法和第2方法中的至少任一種方法設(shè)定假想表面91時(shí)，只要滿足式(1)即可。另外，在本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器中，利用第2方法導(dǎo)出表層厚度ts的情況下，在存在多個(gè)假想表面的候選(與存在于多孔質(zhì)體表面的三個(gè)以上物體體素相接且將選自三個(gè)以上物體體素中的至少一組的三個(gè)點(diǎn)連接的三角形內(nèi)含所述表面的重心的面)時(shí)，將候選中所述三角形成為最大的面設(shè)定為假想表面91。

在上述的實(shí)施方式中，將假想表面91與物體體素相接的狀態(tài)當(dāng)作構(gòu)成假想表面91的體素與物體體素處于面接觸的狀態(tài)進(jìn)行了說明(參照?qǐng)D8)，但不限于此。例如，假想表面91與物體體素相接的狀態(tài)也可以當(dāng)作如下狀態(tài)：構(gòu)成假想表面91的體素包含存在于多孔質(zhì)體表面上的物體體素(參照?qǐng)D13)。在該情況下，當(dāng)確定表層直孔體素時(shí)，將x坐標(biāo)與假想表面91為相同的值的全部空間體素(與假想表面91相接的空間體素)確定為表層直孔體素，將從那樣確定的表層直孔體素在朝向多孔質(zhì)體內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)排列的空間體素也確定為表層直孔體素。即使這樣操作，也能夠得到與上述的實(shí)施方式同樣的效果。其中，在本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器中導(dǎo)出表層厚度ts時(shí)，“假想表面91與物體體素相接”是指構(gòu)成假想表面91的體素與物體體素處于面接觸的狀態(tài)。

在上述的實(shí)施方式中，第1開口率pref1設(shè)為98％，但不限于此。只要以能夠?qū)⑷缟纤龅募傧氡砻?1附近的成為噪聲的空間體素適當(dāng)排除的方式?jīng)Q定第1開口率pref1即可。例如，第1開口率pref1也可以設(shè)為小于100％且97％以上的任一值。同樣，關(guān)于第2開口率pref2，也是只要以能夠?qū)⒀由斓蕉嗫踪|(zhì)體的里面的極少的表層直孔體素適當(dāng)排除的方式?jīng)Q定即可。例如，第2開口率pref2也可以設(shè)為10％以下且0.5％以上的任一值。另外，如果將基于確定的表層直孔體素所存在的區(qū)域而決定的表層區(qū)域在厚度方向上的長度作為表層厚度ts導(dǎo)出，則無論用什么樣的方法導(dǎo)出表層厚度ts都可以。例如，也可以不決定基于第1開口率pref1的表層區(qū)域開始面92和基于第2開口率pref2的表層區(qū)域結(jié)束面93中的至少一方而導(dǎo)出表層厚度ts。例如，也可以不確定表層區(qū)域開始面92，而是作為距假想表面91的距離或者作為距通過與假想表面91在厚度方向上在多孔質(zhì)體內(nèi)側(cè)相鄰的體素的面的距離而導(dǎo)出表層厚度ts。另外，也可以不確定表層區(qū)域結(jié)束面93，而是作為直至假想內(nèi)側(cè)面94為止的距離或者作為直至通過與假想內(nèi)側(cè)面94在厚度方向上在多孔質(zhì)體的假想表面?zhèn)认噜彽捏w素的面為止的距離而導(dǎo)出表層厚度ts。例如，也可以將從假想表面91到假想內(nèi)側(cè)面94的距離(圖11所示的厚度ta)作為表層厚度ts導(dǎo)出。其中，在本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器中導(dǎo)出表層厚度ts時(shí)，使用上述的實(shí)施方式中的方法。此外，在上述的實(shí)施方式中，比ts/t設(shè)為小于值1，但是在將厚度ta設(shè)為表層厚度ts時(shí)等，根據(jù)確定表層區(qū)域的方法的不同，比ts/t有時(shí)也會(huì)成為值1。

在上述的實(shí)施方式中，當(dāng)確定表層直孔體素時(shí)，如圖8所示，將與假想表面91相接的全部空間體素確定為表層直孔體素，但是對(duì)于與假想表面91相接的空間體素，只要存在有在朝向多孔質(zhì)體內(nèi)側(cè)的預(yù)定的厚度方向上連續(xù)預(yù)定數(shù)量以上的空間體素的情況下，就可以確定為表層直孔體素(預(yù)定數(shù)量為2以上的整數(shù))。即使這樣操作，也能夠得到與上述的實(shí)施方式大致同樣的效果。此外，在圖13中也可以這樣確定。但是，在本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器中導(dǎo)出表層厚度ts時(shí)，使用上述的實(shí)施方式中的方法。

在上述的實(shí)施方式中，cpu22在將表層直孔體素全部確定后確定表層區(qū)域開始面92及表層區(qū)域結(jié)束面93，但是也可以將兩者同時(shí)進(jìn)行。例如，cpu22也可以使假想表面91僅偏移1個(gè)體素的距離，確定偏移后的假想基準(zhǔn)面中的表層直孔體素，進(jìn)行直孔開口率的導(dǎo)出，一邊反復(fù)進(jìn)行上述處理一邊確定表層區(qū)域開始面92。對(duì)于表層區(qū)域結(jié)束面93也同樣。

在上述的實(shí)施方式中，將“直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面”設(shè)為直孔開口率初次成為第1開口率pref1以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面，但不限于此。對(duì)于“直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面”，只要是能夠視為直孔開口率成為第1開口率pref1時(shí)的假想基準(zhǔn)面即可，例如，也可以設(shè)為直孔開口率與第1開口率pref1相等的假想基準(zhǔn)面，也可以設(shè)為直孔開口率初次成為第1開口率pref1以下時(shí)的假想基準(zhǔn)面的前一個(gè)假想基準(zhǔn)面(直孔開口率未成為第1開口率pref1以下且成為最小值時(shí)的假想基準(zhǔn)面)，還可以設(shè)為直孔開口率成為與第1開口率pref1最接近的值時(shí)的假想基準(zhǔn)面。對(duì)于“直孔開口率成為預(yù)定的第2開口率時(shí)的假想基準(zhǔn)面”也同樣。其中，在本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器中導(dǎo)出表層厚度ts時(shí)，使用上述的實(shí)施方式中的方法。

在上述的實(shí)施方式中，在蜂窩過濾器30的隔壁44的氣孔內(nèi)部(隔壁44的內(nèi)表面)可以涂布有氧化催化劑等催化劑(例如鉑等)。由于存在催化劑，因而能夠?qū)⑺都膒m氧化，抑制隔壁44的氣孔率的下降、壓力損失的急劇上升。此外，在上述的實(shí)施方式中設(shè)為沒有催化劑，但是即使在隔壁44具有催化劑的情況下，也可以用與上述的實(shí)施方式同樣的方法導(dǎo)出表層厚度ts、氣孔率p。具體地，將催化劑也視為構(gòu)成隔壁44的物體的一部分(＝物體體素)即可。

在上述的實(shí)施方式中，以具備作為多孔質(zhì)體的隔壁44的圖1、2所示的蜂窩過濾器30為例進(jìn)行了說明，但只要是滿足式(1)的多孔質(zhì)體，則對(duì)形狀無要求。

實(shí)施例

以下，將具體制作蜂窩過濾器的例子作為實(shí)施例進(jìn)行說明。此外，實(shí)驗(yàn)例1～19相當(dāng)于本發(fā)明的多孔質(zhì)體及蜂窩過濾器的實(shí)施例，實(shí)驗(yàn)例20～25相當(dāng)于比較例。此外，本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施例。

[實(shí)驗(yàn)例1]

如下制作實(shí)驗(yàn)例1的蜂窩過濾器。首先，作為堇青石化原料，準(zhǔn)備平均粒徑為12μm的滑石粉末、以及氧化鋁，并準(zhǔn)備作為副原料的氧化鋯(zro2)，將混合這些而得到的物質(zhì)作為基材。此外，氧化鋯(zro2)相對(duì)于滑石粉末的質(zhì)量比設(shè)為1.75％。氧化鋁相對(duì)于滑石粉末的質(zhì)量比設(shè)為20％。將這樣得到的基材和平均粒徑30μm的造孔材料(淀粉)以100:30的質(zhì)量比混合，在其中添加作為有機(jī)粘合劑的甲基纖維素以及適量的水，混合得到非表層用坯土。另外，與非表層用坯土分開準(zhǔn)備含堇青石化原料的基材和造孔材料，并進(jìn)行混合，在其中添加有機(jī)粘合劑和水并混合，得到如滿足式(1)那樣的表層用坯土。此外，表層用坯土中的基材和造孔材料的質(zhì)量比如表1所示，設(shè)為100:27.003。接著，使用預(yù)定的模具將該坯土進(jìn)行擠出成形，成形具有圖1、2所示的隔壁44的形狀且厚度t比隔壁44薄的成形體(相當(dāng)于非表層部分的成形體)。此外，該成形體的外形設(shè)為四棱柱形狀。接著，通過微波使所得到的成形體干燥，進(jìn)一步用熱風(fēng)使其干燥后，進(jìn)行封孔。封孔部的形成如下進(jìn)行：在成形體的一個(gè)端面的孔格開口部交替地施加掩膜，將施加了掩膜的端面浸漬于封孔漿料(使用與上述的非表層用坯土相同的物質(zhì))，開口部和封孔部交替地配設(shè)。另外，在另一個(gè)端面也同樣施加掩膜，形成封孔部(入口密封材料42、出口密封材料38)，以使得一方開口且另一方封孔的孔格與一方封孔且另一方開口的孔格交替地配設(shè)。接著，進(jìn)行封孔部的干燥。將封孔后的成形體浸漬于表層用坯土中，用表層用坯土覆蓋成形體的表面中相當(dāng)于入口開放孔格36的內(nèi)周面的部分，然后使其干燥。將干燥后的成形體在氧化氣氛下以550℃預(yù)燒3小時(shí)，然后在非活性氣氛下以1430℃、2小時(shí)的條件進(jìn)行正式燒成。并且，在將正式燒成后的成形體磨削加工成圓柱形狀后，對(duì)其周圍用將硅酸鋁纖維、硅膠、聚乙烯醇、sic以及水混煉而成的外周涂覆用漿料覆蓋，通過干燥使其固化，從而制成外周保護(hù)部32。由此，得到實(shí)驗(yàn)例1的蜂窩過濾器。在此，蜂窩過濾器設(shè)為截面的直徑為118.4mm、長度為127mm的形狀，孔格密度設(shè)為360孔格/平方英寸。

[實(shí)驗(yàn)例2～5]

除了適當(dāng)變更了表層用坯土以外，與實(shí)驗(yàn)例1同樣地操作，制作蜂窩過濾器，作為實(shí)驗(yàn)例2～5。此外，在實(shí)驗(yàn)例2～5中，表層用坯土中的基材均包含堇青石化原料，表層用坯土中的基材和造孔材料的質(zhì)量比均設(shè)為表1所示的值。

[實(shí)驗(yàn)例6]

除了變更了非表層用坯土和表層用坯土的材質(zhì)以外，與實(shí)驗(yàn)例1同樣地操作，制作蜂窩過濾器，作為實(shí)驗(yàn)例6。在實(shí)驗(yàn)例6中，將平均粒徑為40μm的sic粉末和平均粒徑為4μm的金屬si粉末以80:20的質(zhì)量比例混合，將混合得到的物質(zhì)作為基材，將該基材和平均粒徑為30μm的造孔材料(淀粉)以100:30的質(zhì)量比混合，在其中添加作為有機(jī)粘合劑的甲基纖維素以及適量的水，混合得到非表層用坯土。另外，與非表層用坯土分開準(zhǔn)備包含sic粉末和金屬si粉末的基材、以及造孔材料，并進(jìn)行混合，在其中添加有機(jī)粘合劑和水并混合，從而調(diào)整表層用坯土。此外，表層用坯土中的基材和造孔材料的質(zhì)量比設(shè)為表1所示的值。

[實(shí)驗(yàn)例7～25]

除了適當(dāng)變更了表層用坯土以外，與實(shí)驗(yàn)例6同樣地操作，制作蜂窩過濾器，作為實(shí)驗(yàn)例7～25。此外，在實(shí)驗(yàn)例7～25中，表層用坯土中的基材均包含sic粉末及金屬si粉末，表層用坯土中的基材和造孔材料的質(zhì)量比均設(shè)為表1所示的值。

[微結(jié)構(gòu)解析裝置的制作]

制作評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)例1～25的微結(jié)構(gòu)解析裝置。首先，制作具有上述實(shí)施方式的功能的解析處理程序。然后，在具有控制器以及hdd的計(jì)算機(jī)的hdd中存儲(chǔ)該程序，制作微結(jié)構(gòu)解析裝置，所述控制器具備cpu、rom、ram。

[微結(jié)構(gòu)的解析]

在對(duì)實(shí)驗(yàn)例1的蜂窩過濾器的隔壁44(多孔質(zhì)體)進(jìn)行ct掃描而得到的像素?cái)?shù)據(jù)中，抽出一個(gè)x方向?yàn)榕c廢氣通過方向的厚度(厚度t)相同的值、y方向?yàn)?80μm(＝1.2μm×400體素)、z方向?yàn)?80μm(＝1.2μm×400體素)的數(shù)據(jù)，作為上述多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60而存儲(chǔ)于微結(jié)構(gòu)解析裝置的hdd。并且，對(duì)該多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60執(zhí)行上述的解析處理例程。然后，作為解析結(jié)果數(shù)據(jù)，得到包含上述的表層厚度ts、氣孔率p以及是否良好的判定結(jié)果的解析結(jié)果數(shù)據(jù)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)例2～25，也同樣地得到解析結(jié)果數(shù)據(jù)。此外，多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60使用在通過ct掃描得到的圖像數(shù)據(jù)中抽出與圖2的區(qū)域50同樣地在隔壁44中包含流入面61和流出面62的區(qū)域的數(shù)據(jù)而得到的數(shù)據(jù)。另外，ct掃描是以使流入面61與yz平面盡量平行的方式配置而進(jìn)行的。

[捕集性能的評(píng)價(jià)]

對(duì)于實(shí)驗(yàn)例1～25，評(píng)價(jià)捕集性能。具體地，首先，將多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的各體素的中心點(diǎn)作為各格點(diǎn)，使用格子波爾茲法進(jìn)行流體解析，格子波爾茲法利用關(guān)于流體從流入面61流入時(shí)的各格點(diǎn)和與其相鄰的格點(diǎn)之間的流體的流動(dòng)的預(yù)定關(guān)系式?；诹黧w解析的結(jié)果，作為關(guān)于每個(gè)空間體素的流體的流動(dòng)的信息，針對(duì)多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的每個(gè)各空間體素導(dǎo)出由流速和流動(dòng)方向構(gòu)成的流速矢量。接著，模擬使pm跟隨該流速矢量所表示的流體的流動(dòng)的狀態(tài)，預(yù)測pm的動(dòng)向。此時(shí)，假設(shè)接近物體體素的pm被該物體體素捕集，計(jì)數(shù)未被捕集而從多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的流出面62漏出的pm的個(gè)數(shù)，設(shè)為泄漏個(gè)數(shù)。并且，基于該泄漏個(gè)數(shù)導(dǎo)出pm的泄漏量[g/m³]。此外，泄漏量作為隔壁44的單位體積[m³]的pm泄漏的(從流出面62流出的)重量[g]而導(dǎo)出。如果所導(dǎo)出的泄漏量為0g/m³以上且小于1.5g/m³則判定為良(○)，如果為1.5g/m³以上且小于4.0g/m³則判定為可(△)，如果為4.0g/m³以上則判定為不良(×)，由此評(píng)價(jià)捕集性能。

[壓力損失的評(píng)價(jià)]

對(duì)于實(shí)驗(yàn)例1～25，評(píng)價(jià)pm堆積后的壓力損失。具體地，首先，基于多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60，生成模擬了使流體在隔壁44流通0.04秒鐘后的pm的堆積狀態(tài)的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)如下生成。首先，與上述的捕集性能的評(píng)價(jià)同樣地，模擬了使pm跟隨基于格子波爾茲法導(dǎo)出的流速矢量所表示的流體的流動(dòng)的狀態(tài)，預(yù)測pm的動(dòng)向。此外，對(duì)于流體，假設(shè)每1m³包含1g的pm(粒徑80μm)。然后，模擬該流體流通了0.04秒鐘的狀態(tài)，假設(shè)在該期間接近物體體素的pm被該物體體素捕集，將與該物體體素相鄰的空間體素設(shè)為pm堆積體素。此外，pm堆積體素設(shè)為具有比空間體素高的預(yù)定的透過阻力的體素。由此，生成模擬了pm堆積的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。接著，導(dǎo)出模擬了該pm堆積狀態(tài)的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60的壓力損失[pa]。在模擬了pm堆積狀態(tài)的多孔質(zhì)體數(shù)據(jù)60中，如上所述，在對(duì)pm堆積體素設(shè)定了預(yù)定的透過阻力的狀態(tài)下，利用格子波爾茲法進(jìn)行流體解析，通過基于該結(jié)果的公知的方法導(dǎo)出該壓力損失。如果所導(dǎo)出的壓力損失的值為0pa以上且小于150pa則判定為良(○)，如果為150pa以上且小于250pa則判定為可(△)，如果為250pa以上則判定為不良(×)。

在表1中示出：實(shí)驗(yàn)例1～25中的、表層用坯土中的基材和造孔材料的質(zhì)量比、氣孔率p、隔壁44的厚度t、表層厚度ts、氣孔率p除以表層厚度ts所得的值(p/ts)、基于微結(jié)構(gòu)解析裝置的解析結(jié)果、壓力損失的評(píng)價(jià)結(jié)果、捕集性能的評(píng)價(jià)結(jié)果、以及壓力損失和捕集性能的綜合評(píng)價(jià)。此外，對(duì)于基于微結(jié)構(gòu)解析裝置的解析結(jié)果，將“更加良好”(滿足式(2))表示為“◎”，將不良(不滿足式(1))表示為“×”。綜合評(píng)價(jià)判定如下。在壓力損失和捕集性能中任一方為“×”(不良)時(shí)，將綜合評(píng)價(jià)設(shè)為“×”(不良)。另外，在壓力損失和捕集性能中均為“△”(可)時(shí)，將綜合評(píng)價(jià)也設(shè)為“×”(不良)。在除此以外的情況下，將綜合評(píng)價(jià)設(shè)為“○”(良)。

表1

[表層厚度ts及氣孔率p和綜合評(píng)價(jià)的關(guān)系]

圖14是將表1所示的實(shí)驗(yàn)例1～25的表層厚度ts和氣孔率p的關(guān)系繪制得到的圖表。此外，所繪制的各點(diǎn)的○×表示該實(shí)驗(yàn)例的綜合評(píng)價(jià)。另外，在圖14中，對(duì)直線l1(p＝0.54ts)、直線l2(p＝0.63ts)也一并示出。

從表1及圖14可知，實(shí)驗(yàn)例1～19均滿足式(1)，即成為p/ts≧0.54。另外，實(shí)驗(yàn)例1～19進(jìn)一步滿足式(2)，即成為p/ts≧0.63，解析結(jié)果均為“◎”(更加良好)。并且，該實(shí)驗(yàn)例1～19的綜合評(píng)價(jià)均為“○”(良)。另外，實(shí)驗(yàn)例20～25均不滿足式(1)，即成為p/ts＜0.54，解析結(jié)果均為“×”(不良)。并且，該實(shí)驗(yàn)例20～25的綜合評(píng)價(jià)均為“×”(不良)。根據(jù)這些結(jié)果可以確認(rèn)，表層厚度ts越小，則捕集性能越提高，pm堆積后的壓力損失越減少。另外，可以確認(rèn)，氣孔率p越大，則合適的表層厚度ts的上限值越大。

此外，直線l1在圖14中確定為通過實(shí)驗(yàn)例20～25的稍靠左方處的(表層厚度ts小的)直線。另外，直線l2在圖14中確定為通過實(shí)驗(yàn)例1～19的稍微靠右方處的(表層厚度ts大的)直線。

此外，氣孔率p為25％以上的多孔質(zhì)體比較容易制造，氣孔率p為70％以下的多孔質(zhì)體的強(qiáng)度充分提高。因此，可認(rèn)為多孔質(zhì)體的氣孔率p優(yōu)選為25％以上70％以下且滿足式(1)(包含于圖14的區(qū)域a或者區(qū)域b)。另外，可認(rèn)為多孔質(zhì)體的氣孔率p更優(yōu)選為25％以上70％以下且滿足式(2)(包含于圖14的區(qū)域a)。實(shí)驗(yàn)例1～19均包含于區(qū)域a。

本申請(qǐng)以2016年3月31日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2016－070889號(hào)作為優(yōu)先權(quán)要求的基礎(chǔ)，通過引用將其內(nèi)容全部包含于本說明書中。