專利名稱：：六角形單元的蜂窩型載體和六角形單元的蜂窩型催化劑主體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種六角形單元的蜂窩型載體和六角形單元的蜂窩型催化劑主體，或者更特別地，本發(fā)明涉及一種由陶瓷制成的六角形單元的蜂窩型載體，以及六角形單元的蜂窩型催化劑主體，所述催化劑主體包括載有催化劑的六角形單元的蜂窩型載體。
背景技術(shù)：
：在相關(guān)領(lǐng)域中，已知蜂窩型催化劑主體可作為尾氣凈化催化劑主體，可用來凈化由機動車等的發(fā)動機排放的尾氣。蜂窩型催化劑主體由蜂窩型載體構(gòu)成，所述載體具有蜂窩形式的單元壁(cdlwall)，以限定大量的單元，催化劑負載在載體上。通常，具有各自以方形單元形單元的結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。其中，催化劑是由催化金屬和罩面層(washcoat)形成的。近幾年，為了得到改善的尾氣凈化性能，人們嘗試將蜂窩型催化劑主體布置在比相關(guān)領(lǐng)域中蜂窩型催化劑主體的位置更接近發(fā)動機的位置上，借此更早地活化催化劑。除了這些嘗試之外，此前人們還另外嘗試增加蜂窩型催化劑主體的催化劑負載表面積，使其在單位面積的蜂窩型載體上具有更多數(shù)量的單元，以改善尾氣凈化性能，并具有增加的單位表面積GSA(幾何表面積)。但是，當蜂窩型載體的各個單元都是正方形時，增加單位表面積的單元數(shù)會造成各單元開放表面積和水力直徑(即單元壁直徑)的減小。因此，會出現(xiàn)壓力降低、發(fā)動機輸出功率下降和燃料消耗變差等。為了解決這些問題，人們進行了各種嘗試，包括用各自為六角形單元形狀的單元成型蜂窩型載體的方法(見美國專利US6713429)。通過用各自為六角形單元形狀的單元成型蜂窩型載體，可以確保每個單元都具有足夠大的開放表面積和水力直徑。因此，即使通過具有增加的GSA的單位面積上的單元數(shù)來改善凈化性能，也可以使壓力降低現(xiàn)象最小化。但是，當單元結(jié)構(gòu)為六角形時，所有的單元都具有鈍角形式的角落部分。這會造成催化劑與單元的單元壁內(nèi)圓周表面結(jié)合得不結(jié)實，無法像在方形單元中粘著那樣牢固。因此，催化劑的粘附力會下降，在使用中遭遇振動和熱沖擊等的時候，很容易出現(xiàn)剝落。催化劑剝落會直接對凈化性能造成不良影響。所以，需要將催化劑脫落現(xiàn)象在實際應(yīng)用中降低到完全不會引起問題的水平。出于上述原因，需要提供一種六角形單元的蜂窩型載體(下文中適宜地且僅僅將其稱為"六角形單元的載體")，其由各自為六角形單元形狀的單元所形成，并能夠充分抑制催化劑脫落現(xiàn)象的發(fā)生；還需要提供一種六角形單元的蜂窩型催化劑主體(下文中適宜地且僅僅將其稱為"六角形單元的催化劑主體")，其包括六角形單元的載體和載體上的催化劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明著眼于解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種六角形單元的蜂窩型載體，其能夠充分抑制催化劑剝落，本發(fā)明的目的還在于提供一種六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其包括六角形單元的蜂窩型載體和載體上的催化劑。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種由堇青石陶瓷制成的六角形單元的蜂窩型載體，用于凈化尾氣的催化劑的載體中，該蜂窩型載體包括大量的六角形單元和圓柱形表層(skinlayer),六角形單元被六角形晶格圖案的單元壁所圍繞，而圓柱形表層覆蓋在六角形單元外部圓周側(cè)壁上。所述六角形單元的蜂窩型載體的GSA(幾何表面積)為3.5mm2/mm3或更大。六角形單元蜂窩形載體可以作為尾氣凈化催化劑的載體，其GSA為3.5mi^/mi^或更大。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，選擇GSA值大于給定值的六角形單元的蜂窩型載體，可以使該六角形單元蜂窩形載體的催化劑剝落現(xiàn)象最小化。本文中所用的術(shù)語"GSA"指的是，在單元的內(nèi)周圈表面被簡化的情況下各單元的總幾何表面積。該表面積表示的是負載催化劑的單元內(nèi)部的總面積。當每單位面積的單元壁上所負載催化劑的量保持在固定水平時，六角形單元的蜂窩型載體的GSA增大。這就可以減少單位表面積的催化劑負載量，整體來看，同時還能減少催化劑厚度。這在提高六角形單元的蜂窩型載體的催化劑保持能力的同時，還可以抑制催化劑剝落。本發(fā)明通過致力于六角形單元的蜂窩型載體的GSA而得以完成，其有助于改善催化劑負載和催化劑保持能力。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當六角形單元的蜂窩型載體的其它條件(例如平均孔徑、孔隙率、熱膨脹系數(shù)等)保持恒定時，增加六角形單元的蜂窩型載體的GSA可以有效抑制催化劑剝落。此外，還發(fā)現(xiàn)通過使六角形單元的蜂窩型載體的GSA大于給定值，可以穩(wěn)定地抑制催化劑剝落。即使在將負載了尾氣凈化催化劑的六角形單元蜂窩型載體應(yīng)用到機動車發(fā)動機等時，六角形單元的蜂窩型載體的催化劑保持性能也可得到提高，其足以抵擋使用中由振動和熱沖擊造成的應(yīng)力。因此，這樣就可以充分抑制負載催化劑的剝落現(xiàn)象。這樣，本發(fā)明可以提供一種可充分抑制催化劑剝落的六角形單元的蜂窩型載體。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種用于凈化尾氣的六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其包括由堇青石陶瓷制得的六角形單元的蜂窩型載體和催化劑層，所述蜂窩型載體具有大量六角形單元和圓柱形表層，六角形單元被六角晶格圖案形式的單元壁所圍繞，圓柱形表層則覆蓋六角形單元的外圓周側(cè)壁，而所述催化劑層由催化劑構(gòu)成，催化劑覆蓋在六角形單元的蜂窩型載體的表面上，其中六角形單元的蜂窩型載體包括本發(fā)明第一方面所限定的六角形單元的蜂窩型載體。本發(fā)明的六角形單元的蜂窩型催化劑主體使用了本發(fā)明第一方面所限定的六角形單元蜂窩型催化劑載體，即，使用了具有優(yōu)異的催化劑保持性能的六角形單元的蜂窩型載體。因此，將由催化劑構(gòu)成的催化劑層負載在六角形單元的蜂窩型載體表面上的六角形單元的蜂窩型催化劑主體可以充分抑制催化劑剝落。當本發(fā)明第一方面的六角形單元的蜂窩型載體的GSA小于3.5mm2/mm^t，就很難充分抑制催化劑剝落。此外，對于六角形單元的蜂窩型載體而言，每個六角形單元都具有角落部分，該角落部分的R-表面曲率半徑為0.1mm或更大。在此情況下，例如，當向六角形單元的蜂窩型載體上負載催化劑(使其處在催化劑層中)時，催化劑可以以均勻的厚度負載。此外，六角形單元的蜂窩型載體整體上可以具有增加的強度，以便能夠以穩(wěn)定的方式確保足夠的強度。此外，為了能夠以穩(wěn)定的方式確保整個六角形單元的蜂窩型載體具有足夠的強度，如上所述，優(yōu)選每個六角形單元角落部分的R-表面的曲率半徑為O.lmm或更大，優(yōu)選0.15mm或更大，更優(yōu)選為0.25mm或更大(見圖9，該圖涉及下文中的實施例3)。還有，優(yōu)選將所述R-表面的曲率半徑上限確定為4.0mm或更小。用于本申請中的術(shù)語"R-表面"是指具有給定曲率的曲面或圓周面。對于六角形單元的蜂窩型載體，優(yōu)選六角形單元的蜂窩型載體的平均孔徑為3.5jim或更大。如果六角形單元的蜂窩型載體的平均孔徑小于3.5pm，那么催化劑就會硬擠進六角形單元的蜂窩型載體的孔隙中，從而由于所謂的固著效應(yīng)而導致難以得到充分改善的催化劑粘著性。因此，六角形單元的蜂窩型載體的平均孔徑優(yōu)選為3.7pm或更大。此外，六角形單元的蜂窩型載體的平均孔徑可以優(yōu)選具有2(Him或更小的上限，以使六角形單元的蜂窩型載體具有足夠多增加的強度。對于六角形單元的蜂窩型載體，所述六角形單元的蜂窩型載體可以優(yōu)選具有l(wèi)xio-Vc或更小的熱膨脹系數(shù)。如果六角形單元的蜂窩型載體的熱膨脹系數(shù)超過lxlO'VC，那么在六角形單元的蜂窩型載體和六角形單元的蜂窩型載體上所負載的催化劑之間的熱應(yīng)力比率就會增高，從而導致催化劑的剝落可能容易出現(xiàn)。對于六角形單元的蜂窩型載體，六角形單元的蜂窩型載體的孔隙率優(yōu)選為30%或更大。如果六角形單元的蜂窩型載體的孔隙率小于30%，那么就會造成六角形單元的蜂窩型載體上的催化劑負載量可能不夠多。此外，六角形單元的蜂窩型載體的孔隙率優(yōu)選為40%或更小，以保六角形單元的蜂窩型載體具有足夠增加的強度。對于六角形單元的蜂窩型載體，優(yōu)選六角形單元的蜂窩型載體的單元密度為1000單元/英寸2或更小。如果六角形單元的蜂窩型載體的單元密度超過iooo單元/英寸2，那么所負載的催化劑會導致單元中發(fā)生堵塞，從而使壓力損失可能增大。對于本發(fā)明第二方面的六角形單元的蜂窩型催化劑主體，所述催化劑層覆蓋各六角形單元的角落部分，催化劑層的厚度為150lim或更小。如果催化劑層的厚度超過15(Hirn，那么就有可能造成各單元角落部分的催化劑層上的催化劑容易剝落。此外，角落部分的催化劑剝落還有可能會使得除角落部分之外的其它區(qū)域出現(xiàn)催化劑剝落。因此，覆蓋各六角形單元角落部分的催化劑層的厚度優(yōu)選為100pm或更小。對于六角形單元的蜂窩型催化劑主體，該六角形單元的蜂窩型催化劑主體在六角形單元蜂窩型催化劑載體上的催化劑負載量優(yōu)選為350克/升或更少。如果該六角形單元的蜂窩型催化劑主體的催化劑負載量超過350克/升，那么就難以控制催化劑層的厚度，尤其是難以控制各單元角落的催化劑層厚度。六角形單元的蜂窩型催化劑主體的催化劑負載量下限優(yōu)選為50克/升或更多，以保證催化劑的凈化性能能夠充分提高。構(gòu)成催化劑層的催化劑實例可以包括負載在氧化鋁、氧化鈰/氧化鋯復(fù)合氧化物等載體上的鉑(Pt)、鈀(Pd)和銠(Rh)。此外，本發(fā)明第二方面的六角形單元的蜂窩型催化劑主體是利用本發(fā)明第一方面的六角形單元的蜂窩型載體制備的。此種情況下，將六角形單元的蜂窩型載體制備成六角形單元的蜂窩型催化劑主體時，可能會很難精確測定所述六角形單元的蜂窩型載體的各種特征(例如GSA、平均孔徑、孔隙率和熱膨脹系數(shù)，等等)。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的六角形單元的蜂窩型載體結(jié)構(gòu)的透視圖。圖2是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體的單元局部放大圖。圖3是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體單元徑向的截面視圖。圖4是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體上負載了催化劑的單元的徑向截面視圖。圖5是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體的剝落率(％)與GSA之間的關(guān)系圖。圖6是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體的剝落率(％)與平均孔徑(pm)之間的關(guān)系圖。圖7是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體的壓力損失(千帕)與單元數(shù)(單元/英寸"之間的關(guān)系圖。圖8是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體的剝落率(％)與催化劑厚度^m)之間的關(guān)系圖。圖9是圖1所示實施方式中六角形單元的蜂窩型載體單元各角落部分形成的R-表面的曲率半徑與等壓強度(MPa)之間的關(guān)系圖。具體實施例方式現(xiàn)在，將在下文中參照附圖，對本發(fā)明第一和第二方面的六角形單元的蜂窩型載體和六角形單元的蜂窩型催化劑主體的實施方式進行詳細說明。但是，本發(fā)明不應(yīng)被解讀為受限于下文所述的具體實施方式，本發(fā)明的技術(shù)概念可以通過與其它已知技術(shù)的結(jié)合、或其它與這些已知技術(shù)具有等同功能的技術(shù)結(jié)合來實現(xiàn)。在以下的說明書中，在幾個附圖中的相同或相應(yīng)部分使用相同的附圖標記。同樣是在以下的說明書中，應(yīng)當理解，類似"圓柱形的"、"內(nèi)部的"、"外部的"、"軸向的"、"周邊的"、"圓周的"、"等距離的"等等這些術(shù)語都是為敘述方便而使用的詞語，而不應(yīng)被理解為限制用語。實施例l在本實施例中，對在六角形單元的蜂窩型載體中催化劑的剝落率用下文所述的方法進行數(shù)量上的評估。制備具有彼此不同特性(例如GSA(幾何表面積)和平均孔徑)的多個六角形單元的蜂窩型催化劑主體。隨后，在各六角形單元的蜂窩型載體上負載定量的催化劑，然后測量催化劑的剝落率?，F(xiàn)在參考圖1和2，對本實施例中的六角形單元的蜂窩型載體的基本結(jié)構(gòu)進行詳細說明。如圖1所示，六角形單元的蜂窩型載體1由堇青石陶瓷材料制成，其被用作尾氣凈化催化劑的催化劑載體。六角形單元載體1的形狀為圓柱形，包括大量的六角形單元12和圓柱形表層13，六角形單元12被六角晶格圖案形式的單元壁11圍繞，表層13覆蓋在單元壁11的外圓周側(cè)壁上。此外，六角形單元載體1的直徑為約103mm，長度為約130mm。如圖2所示，進一步地，六角形單元12具有角落部分121，每個角落部分121都形成R-表面。R-表面的曲率半徑"r"優(yōu)選為O.lmm或更大，更優(yōu)選為0.12mm或更大，還更優(yōu)選為0.15mm或更大。此外，各單元壁11的壁厚"t"為68-100nm，而單元節(jié)距"p"為0.82-1.36mm。此外，壁厚"t"和曲率半徑"r"根據(jù)六角形單元載體1的GSA和單元數(shù)量取不同的值。利用載體制造方法來制備六角形單元載體1，該方法包括:成型步驟，將陶瓷原材料擠出成型為蜂窩型壓縮體；干燥步驟，對蜂窩型壓縮體進行干燥；和燒制步驟，對干燥的蜂窩型壓縮體進行燒制。在實施成型步驟中，利用擠出成型模頭對陶瓷原材料進行擠出成型，所述模頭具有與單元壁11形狀對應(yīng)的晶格圖案的模頭凹槽。首先，制備形成蜂窩型壓縮體的陶瓷材料。在本實施例中，陶瓷原材料包括含高嶺土、滑石和氧化鋁等陶瓷粉末。對原材料粉末進行稱重，并與含堇青石的化學成分混合，作為最后步驟的主要成分。隨后，原材料粉末與給定量的水和粘結(jié)劑混合，所述粘結(jié)劑例如甲基纖維素等，由此形成混合物。捏合混合物，由此得到陶瓷原材料。接下來，(在成型步驟中)利用擠出成型模頭對得到的陶瓷原材料進行擠出成型，由此形成蜂窩型壓縮體。之后，(在干燥步驟中)利用微波干燥得到蜂窩型壓縮體，然后，(在燒制步驟中)以約141(TC的最大溫度燒制干燥的蜂窩型壓縮體。在實施了各步驟后，就得到了如圖1所示的六角形單元載體1。在本實施例中，制備出了GSA和平均孔徑不同的多個六角形單元載體l。通過改變各六角形單元載體1每單位面積(每英寸2)的單元數(shù)，六角形單元載體1具有在2.7-4.5mmVmm3范圍內(nèi)變化的GSA。在本實施例中所用到的單元數(shù)與GSA之間的關(guān)系列于下表1中。表1中的單元數(shù)也表示為"cpsi(-單元/英寸""。此外，通過改變陶瓷原材料中所含滑石的平均孔徑，可以在2.2-6.8^1111的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)六角形單元載體1的平均孔徑。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在下文中，將對六角形單元載體1的GSA進行說明。在本實施例中，六角形單元載體1的GSA表示的是每單位表面積上的幾何表面積，且其可以基于壁厚"t"和單元節(jié)距"p"進行初步計算。如圖2所示，由環(huán)繞各單元12的單元壁11所限定的內(nèi)周面被認為是規(guī)則的六角形(單元12的角落部分121位于虛線標出的區(qū)域)。這樣，相對側(cè)壁之間的距離"x"^p-t)就可以利用壁厚"t"和單元節(jié)距"p"來計算。然后，禾l」用距離"x"就可以得到長度"y"^x/V^)。六角單元載體1在簡單平面上具有長度方向。因此，假定六角形單元載體1的長度為"L"，就可以計算出每個單元的表面積為"S"(-6xL)。這就可以基于單元的數(shù)量而引入整個六角形單元載體1的GSA，并基于六角形單元載體1的體積而引入每單位表面積的GSA。此外，在本實施例中，利用基于JASO(日本汽車標準組織)M505-87的方法來測量六角形單元載體1的單元壁厚"t"和單元節(jié)距"p"。如圖3所示，為了測量壁厚"t"，測量臨時線A和B上的位置(a，、a2、O、a3、a4)和(&、b2、O、b3、b4)處單元壁11的厚度，所述臨時線A和B在中點"O"相交，并分為兩半，每條線都被分為5點，其平均值作為所述單元壁厚"t"。如圖3所示，進一步地，為了得到單元節(jié)距"p"，在臨時線C和D上選取等于20個相鄰單元的長度，所述臨時線C和D在中心"O"相交，平均每個單元的節(jié)距作為單元節(jié)距"p"。利用孔隙率測定儀(ShimadzuCorporation生產(chǎn)和銷售，型號為"9320-PC2")，通過水銀浸入法測量六角形單元載體1的平均孔徑。水銀孔隙法是基于當細孔中浸入液體時的毛細管現(xiàn)象。其可以利用物理數(shù)值得到的信息，通過Washburn方程式計算得出，或者直接測量反映浸入細孔中的水銀的壓力、表面張力、接觸角和體積等的數(shù)值得出。進一步地，將六角形單元載體1的其它性質(zhì)如孔隙率和熱膨脹系數(shù)保持近似恒定的值。在本實施例中，孔隙率的值選擇為30-35%，熱膨脹系數(shù)的值選為約0.5xl0，C。此外，通過孔隙率測定儀，利用與計算平均孔徑相同的方法測量孔分布，并基于孔分布來計算孔隙率。另外，利用熱膨脹計(由ULVACCo.,Ltd生產(chǎn)和銷售，型號為DLY9600)來測量熱膨脹系數(shù)。在測量中，將長度為50mm的試樣從室溫加熱到溫度為800°C，之后利用差動變壓器測量六角形單元載體1的膨脹和收縮，由此得到40-80(TC范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)。接下來，將催化劑負載到六角形單元載體1上。制備將要負載的催化劑材料。在本實施例中，將含有1重量％他的50克，氧化鋁粉、含有3重量％Pt的100克氧化鈰-氧化鋯粉、100克氧化鋁溶膠(具有10重量％的氧化鋁干燥固體成分，其由NissanChemical12Industries,Ltd.生產(chǎn)和銷售)和合適量的水相混合。得到的混合物在球磨機中混合兩個小時，由此得到淤漿狀的催化劑材料。接下來，將淤漿狀的催化劑材料填充進六角形單元載體1中，其后進行抽吸以排出剩余的催化劑材料。之后，使六角形單元載體1在溫度8(TC下干燥30分鐘，隨后在500'C下燒制2小時。這樣，就得到了圖4所示的六角形單元的蜂窩型催化劑主體2。如圖4所示，六角形單元的蜂窩型催化劑主體2具有六角形單元的蜂窩型載體1和催化劑層21，所述催化劑層21由覆蓋六角形單元的蜂窩型載體1表面的催化劑構(gòu)成。另外，對于六角催化劑載體1，催化劑以270克/升的比率負載在該六角催化劑載體1上。接下來，測量所得的六角形單元的蜂窩型催化劑主體2的催化劑剝落率。首先，將六角形單元的蜂窩型催化劑主體2在距離其端面20mm處切割為長度18mm的圓形薄片。然后，將切割為圓形薄片的六角形單元的蜂窩型催化劑主體2切割為9個立方體，每個立方體一邊的長度都是18mm，由此得到試樣。接著，從切割出的9個立方體中任選5個立方體，并在100(TC的大氣中對這5個試樣加熱5小時。之后，測量這些試樣的干燥重量，并將測試前的干燥重量標為Wi。接下來，利用超聲清洗機在水中對試樣施加超聲波。將試樣置于超聲波換能器上，并在200W和40kHz的輸出功率下對試樣施加10分鐘的超聲波。隨后，測量試樣的干燥重量，并將測試之后的重量標為W2。測試前的干燥重量W,與測試后的重量W2之間的差(W,-W2)代表試樣經(jīng)受超聲波之后的催化劑剝落重量。因此，催化劑的剝落率(％)可以由催化劑從試樣上剝落的重量(WrW2)與測試前的干燥重量W,的比值得到。這樣，催化劑的剝落率(％)可以由以下公式得到{(w!-w2yw^xioo下文中，催化劑剝落率的結(jié)果示于圖5和6中。圖5示出了各六角形單元載體1的GSA(mm々mm"與剝落率(y(0之間的關(guān)系。此夕卜，在圖5中，還分別為平均孔徑(2.2pm、4.5pm和6.8pm)繪制了剝落率。同樣，六角形單元載體1具有如上討論的孔隙率和熱膨脹系數(shù)。從圖5中可以清楚看出，不考慮平均孔徑的大小，六角形單元載體1的GSA越大，催化劑的剝落率就越小。進一步地，在任意平均孔徑的情況下，將六角形單元載體1的GSA選擇為3.5mm2/mm3或更大的值，可以使催化劑的剝落率得到顯著的減小。因而，優(yōu)選使六角形單元載體1的GSA為3.5mm2/mm3或更大。圖6示出了六角形單元載體1的平均孔徑Oim)與催化劑剝落率之間的關(guān)系。另外，六角形單元載體l的GSA選擇為4mm々mm3。此外，孔隙率和熱膨脹系數(shù)具有上文所討論的數(shù)值。從圖6中可以清楚看出，六角形單元載體1的平均孔徑0im)越大，催化劑的剝落率就越小。進一步地，優(yōu)選催化劑的剝落率為3%或更小(圖6中線"h")。為了達到這一目的，六角形單元載體1的平均孔徑0im)優(yōu)選為3.5nm或更大。在本實施例中，進一步評估六角形單元載體1的單元數(shù)和壓力損失。圖7示出了六角形單元載體1的單元數(shù)(單元/英寸^與壓力損失(kPa)之間的關(guān)系。另外，六角形單元載體1的平均孔徑選擇為4.5|im?？紫堵屎蜔崤蛎浵禂?shù)具有上文所討論的數(shù)值。從圖7中可以清楚看出，六角形單元載體1的單元數(shù)越多，壓力損失越大。特別當單元數(shù)達到1000單元/英寸2值附近時，壓力損失明顯增加。因此，優(yōu)選六角形單元載體1的單元數(shù)為1000單元/英寸2或更小。此外，雖然上文中已經(jīng)參考六角形單元的蜂窩型催化劑主體2對本實施例進行了說明，其中催化劑主體2使用了具有單元12的六角形單元載體1，各單元12由角落部分121形成，角落部分121的每個都具有R-表面，但是，也可以使用另一種具有單元12的六角形單元載體1的六角形單元的蜂窩型催化劑主體2，各單元12由角落部分121形成，而角落部分121的每一個上都未形成R-表面。甚至是在這樣的替代實施方式中，也可以充分地提供本發(fā)明上文所述的有利效果。實施例2在實施例2中，利用實施例1中所制備的六角形單元載體1制備多個六角形單元的蜂窩型催化劑主體2，其中每個單元12的角落部分121上催化劑層21(見圖4)，其厚度"u"因催化劑的負載量而變化，據(jù)此測量各主體的催化劑剝落率。此外，本實施例中所采用的六角形單元催化劑載體l，其GSA為3.3mm2/mm3，平均孔徑為4.5pm。還有，孔隙率和熱膨脹系數(shù)具有上文所討論的數(shù)值。圖8示出了角落部分121的催化劑層21的催化劑厚度Oim)與催化劑剝落率(％)之間的關(guān)系。從圖8中可以清楚看出，當催化劑層厚度超過約15(Him的數(shù)值時，催化劑剝落率迅速增加。尤其是當催化劑的厚度達到約20(Him的數(shù)值時，出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象不但單元12角落部分121的催化劑層21剝落，而且除角落部分121之外的其它區(qū)域的催化劑層21也出現(xiàn)了剝落。進一步地，通過實驗方法檢測催化劑層21的剝落時，已經(jīng)證明，當催化劑層的厚度小于100pm時，即使各單元12的角落部分121中未形成R-表面，催化劑層21也僅僅是出現(xiàn)裂紋，并未出現(xiàn)催化劑層21的剝落。此外，已經(jīng)證實，當各單元12的每個角落部分上都形成R-表面吋，催化劑層21的厚度更加均勻，更少出現(xiàn)裂紋。相應(yīng)地，從圖8所示的結(jié)果可以看出，在單元12的每個角落部分121上形成的催化劑層21，其厚度可以優(yōu)選是150pm或更小，更優(yōu)選為lOOpm或更小。實施例3實施例3中使用與實施例1中相同的方法制備的六角形單元載體1，在單元12的角落部分121的R-表面曲率半徑不同的情況下，測量六角形單元載體1的等壓強度(isostaticstrength)。進一步地，本實施例中所采用的六角形單元載體1，其單元壁厚度"t"的值為3.0密爾(二0.077mm)，GSA值為3.54mm2/mm3和3.76mm2/mm3，孔隙率為38.6%。圖9示出了各單元12的角落部分121上形成的R-表面曲率半徑與六角形單元載體1的等壓強度(MPa)之間的關(guān)系。從圖9中可以清楚看出，當R-表面的曲率半徑小于0.1mm時，某些六角形單元載體1的等壓強度超過一個測量強度值(0.7MPa)，該測量強度值被認為在實際應(yīng)用中是足夠大的，而其它的六角形單元載體1的等壓強度低于該測量強度值。因此，很難保證所有的六角形單元載體1都具有穩(wěn)定形式的等壓強度。經(jīng)考慮這是由于在六角形單元載體1的單元12的損壞區(qū)出現(xiàn)應(yīng)力集中，從而導致單元12的角落部分121損壞。同時，當R-表面的曲率半徑為O.lmm或更大時，所有六角形單元載體1的等壓強度都超過了0.7Mpa的測量值，這就能夠確保等壓強度處于穩(wěn)定的形式。相應(yīng)地，從圖9所示的結(jié)果可以看出，為了確保六角形單元載體1具有穩(wěn)定形式的足夠的強度，各單元12的角落部分21形成的R-表面其曲率半徑優(yōu)選為O.lmm或更大，更優(yōu)選0.15mm或更大，還更優(yōu)選0.25mm或更大。雖然本發(fā)明的特定實施方式已經(jīng)參考不同實施例進行了說明，但是應(yīng)當明確，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本文公開內(nèi)容的全面教導下，做出各種變型和細節(jié)上的替換。因此，所公開的特定布置只是示例性的，不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限定，而本發(fā)明的保護范圍將由所附權(quán)利要求及其等同形式所限定的充分寬泛的范圍給出。權(quán)利要求1.一種六角形單元的蜂窩型載體，由堇青石陶瓷制成，用于作為凈化尾氣的催化劑的載體，其包括以六角形晶格圖案形成的單元壁所圍繞的大量六角形單元；和覆蓋所述六角形單元的外圓周側(cè)壁的圓柱形表層；其中六角形單元的蜂窩型載體的GSA(幾何表面積)為3.5mm2/mm3或更大。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中-各六角形單元都具有角落部分，每個角落部分具有R-表面，R-表面的曲率半徑為O.lmm或更大。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中各六角形單元都具有角落部分，每個角落部分的R-表面的曲率半徑為0.15mm或更大。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中各六角形單元都具有角落部分，每個角落部分的R-表面的曲率半徑為0.25mm或更大。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中所述六角形單元的蜂窩型載體具有孔，其平均孔徑為3.5pm或更大。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中所述六角形單元的蜂窩型載體的平均孔徑為3.7pm或更大。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中所述六角形單元的蜂窩型載體的熱膨脹系數(shù)為1x10—6/°C或更小。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中所述六角形單元的蜂窩型載體的孔隙率為30%或更大。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六角形單元的蜂窩型載體，其中所述六角形單元的蜂窩型載體由單元構(gòu)成，該單元的密度為1000單元/英寸2或更小。10.—種用于凈化尾氣的六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其包括六角形單元的蜂窩型載體，由堇青石陶瓷制成，其具有以六角形晶格圖案形成的單元壁所圍繞的大量六角形單元，和覆蓋所述六角形單元外圓周側(cè)壁的圓柱形表層；和覆蓋所述六角形單元的蜂窩型載體表面的催化劑層；其中，所述六角形單元的蜂窩型載體包括權(quán)利要求1-9之一限定的六角形單元的蜂窩型載體。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其中所述催化劑層具有覆蓋各六角形單元的角落部分的區(qū)域，且該催化劑層的厚度為150^或更小。12.根據(jù)權(quán)利要求IO所述六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其中所述催化劑層具有覆蓋各六角形單元的角落部分的區(qū)域，且該催化劑層的厚度為10(Him或更小。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其中所述六角形單元的蜂窩型催化劑主體含有負載在所述六角形單元的蜂窩型載體上的催化劑350克/升或更少。全文摘要一種六角形單元的蜂窩型載體，由堇青石陶瓷制成，用于作為凈化尾氣的催化劑的載體，其包括以六角形晶格圖案形成的單元壁所圍繞的大量六角形單元；和覆蓋所述六角形單元外圓周側(cè)壁的圓柱形表層。六角形單元的蜂窩型載體的GSA(幾何表面積)為3.5mm²/mm³或更大。一種六角形單元的蜂窩型催化劑主體，其包括六角形單元的蜂窩型載體，和覆蓋所述六角形單元的蜂窩型載體表面的催化劑層。文檔編號F01N3/28GK101646848SQ20088000694公開日2010年2月10日申請日期2008年2月29日優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日發(fā)明者吉田健,安藤芳康,瀨川佳秀申請人:株式會社電裝;豐田自動車株式會社