JP2016173297A - ハニカム構造体のエロージョン評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能なハニカム構造体のエロージョン評価方法を提供する。
【解決手段】流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を備え、流入端面側の端部における隔壁が削り取られた部分を有し、流入端面に凹凸が形成されているハニカム構造体について、ハニカム構造体の隔壁に平行な複数の平面である基準平面の少なくとも１つ内に、ハニカム構造体の流入端面を撮影する撮影機材とハニカム構造体の流入端面にレーザーを照射するレーザー照射機材とが配置され、撮影機材とレーザー照射機材とのなす角度が０°を超えて２０°以下であって、撮影機材とレーザー照射機材とによって、流入端面の画像データを得る画像データ取得工程と、得られた画像データを画像解析して、上記削り取られた部分の大きさを算出する画像解析工程と、を備えるハニカム構造体のエロージョン評価方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、ハニカム構造体のエロージョン評価方法に関する。更に詳しくは、繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能なハニカム構造体のエロージョン評価方法に関する。

従来、環境への配慮から、自動車排ガス浄化用触媒担体などの触媒担体、ディーゼルエンジン排ガス用フィルタなどの構造体が広く用いられている。このような構造体としては、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を備えるハニカム状のもの（ハニカム構造体）が知られている。このようなハニカム構造体は、浄化性能の向上や低燃費化の観点から様々な改良が行われている。

一方、エンジンから排出される排ガス中には種々の異物が入る場合があり、これらがハニカム構造体の端面に衝突することによってハニカム構造体の一部が削り取られる（エロージョン）ことがある。このようにハニカム構造体の一部が上記異物によって削り取られることを防止するため、ハニカム構造体は、耐エロージョン性を有することが必要とされている。そのため、通常、ハニカム構造体について耐エロージョン性の評価が行われ、耐エロージョン性を有することが確認されている。

そして、耐エロージョン性の評価は、例えば以下のように行われる。即ち、バーナー装置を用いて、ハニカム構造体に高温ガスを流し、そこに砥粒を投入する。このようにすると、高温ガスに乗った砥粒がハニカム構造体の端面に当たり、砥粒がハニカム構造体の一部を削る。その後、削れた程度（削られた部分の重量、体積）を測定する。このようにして耐エロージョン性が評価される。

ハニカム構造体の削れた程度を求める方法としては、重量法で算出する方法と、セラミックボールを使用する方法（例えば特許文献１を参照）とがある。重量法で算出する方法は、砥粒を当てる前のハニカム構造体の重量を予め測定しておき、砥粒を当てた後のハニカム構造体の重量との差を算出し、その後、上記差の値を、砥粒を当てる前のハニカム構造体のかさ密度で割った値を指標とする方法である。また、セラミックボールを使用する方法（ビーズ法）は、以下のように行うものである。まず、砥粒を当てた後のハニカム構造体を、削れた端面を上にして配置し、この端面上にセラミックボールを敷き詰める。次に、敷き詰められたセラミックボールの数を求め、この数とセラミックボールの１個当たりの体積から、砥粒によって削れた部分の体積を算出し、指標とする。

特開２００２−３２６０３４号公報

しかしながら、重量法で算出する方法は、触媒が担持されたハニカム構造体（ハニカム触媒体）に採用することは適当ではなかった。つまり、ハニカム触媒体は、ハニカム構造体の隔壁の表面に触媒が担持されたものであるが、砥粒を当てると、隔壁表面の触媒が剥がれ落ちることがある。そして、この剥がれ落ちた触媒の分が、砥粒によって削れたものに相当することで、実際に削れた容積を算出する上でのノイズになってしまう。そのため、特にハニカム触媒体における耐エロージョン性を評価する場合には正確な評価を行うことが困難であった。また、触媒が担持されていないハニカム構造体においても、隔壁の厚さにバラツキがある。そのため、この点においても、削れた容積を正確に評価することが困難であった。

また、特許文献１に記載の方法は、セラミックボールをハニカム構造体の端面上に敷き詰めた際に、このセラミックボールによってハニカム構造体の端面の状態が変わってしまうことがある。つまり、例えば、砥粒によっては削れなかった隔壁が、セラミックボールが敷き詰められる際に取り除かれることがあった。このことは、測定回数を重ねた場合に生じる可能性が大きく、測定回数を重ねることでエロージョン量が増加することがあった。特に、最近では、隔壁の厚さが薄くなっており、セラミックボールが敷き詰められる際に隔壁が取り除かれる可能性が大きくなっている。また、より正確な測定を行うために測定回数を重ねると、評価に時間がかかり、更に、測定者の違いによる評価のバラツキが大きかった。そのため、より簡便で正確な評価を行う方法の開発が切望されている。

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明の課題とするところは、繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能なハニカム構造体のエロージョン評価方法を提供することにある。

本発明によれば、以下に示す、ハニカム構造体のエロージョン評価方法が提供される。

［１］ 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を備え、前記流入端面側の端部における前記隔壁の少なくとも一部が削り取られた部分を有し、前記流入端面に凹凸が形成されているハニカム構造体について、前記ハニカム構造体の前記隔壁に平行な複数の平面である基準平面の少なくとも１つ内に、前記ハニカム構造体の前記流入端面を撮影する撮影機材と前記ハニカム構造体の前記流入端面にレーザーを照射するレーザー照射機材とが配置され、前記撮影機材と前記レーザー照射機材とのなす角度が０°を超えて２０°以下であって、前記撮影機材と前記レーザー照射機材とによって、前記流入端面の画像データを得る画像データ取得工程と、得られた前記画像データを画像解析して、前記削り取られた部分の大きさを算出する画像解析工程と、を有するハニカム構造体のエロージョン評価方法。

［２］ 前記画像データ取得工程において、前記レーザー照射機材を複数用い、複数の前記レーザー照射機材は、それぞれ、前記流入端面に対して複数の方向からレーザーを照射する前記［１］に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

［３］ 前記画像データ取得工程において、複数の前記レーザー照射機材が、前記流入端面に対して複数の方向からレーザーを同時に照射する前記［２］に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

［４］ 前記画像データ取得工程が、前記レーザー照射機材と前記撮影機材とを協調させて走査しながら前記流入端面の画像データを得る工程である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

［５］ 前記画像データ取得工程が、前記レーザー照射機材のレーザー照射範囲内に前記ハニカム構造体を通過させて前記ハニカム構造体の前記流入端面の前記画像データを得る前記［１］〜［４］のいずれかに記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

［６］ 前記画像データ取得工程において、互いに交差する前記基準平面のそれぞれに１つの前記撮影機材と複数の前記レーザー照射機材とが配置され、前記撮影機材及び前記レーザー照射機材の全てにおいて同時に前記ハニカム構造体の前記流入端面の画像データを得る前記［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、エロージョンの評価対象であるハニカム構造体を特定の位置から、撮影機材とレーザー照射機材とによって撮影及び照射して、ハニカム構造体の流入端面の画像データを得る画像データ取得工程を有する。このような工程を有することにより、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能である。

本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態においてエロージョンの評価対象であるハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。 図１に示すハニカム構造体の中心軸を通る断面を模式的に示す断面図である。 本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程での撮影方向を、ハニカム構造体の１つのセルとともに示す模式図である。 本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の他の実施形態における画像データ取得工程での撮影方向を、ハニカム構造体の１つのセルとともに示す模式図である。 本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程を模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

［１］ハニカム構造体のエロージョン評価方法：
本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一実施形態は、エロージョンの評価対象であるハニカム構造体１００（図１参照）の流入端面１１（図１参照）を特定の位置から撮影及びレーザー照射し、その流入端面の画像データを得る画像データ取得工程を有している。具体的には、ハニカム構造体の隔壁に平行な複数の平面を基準平面としたとき、これらの基準平面の少なくとも１つの基準平面に、ハニカム構造体の流入端面を撮影する撮影機材とハニカム構造体の流入端面にレーザーを照射するレーザー照射機材とが配置される。なお、複数存在する基準平面のうちでも、ハニカム構造体１００の中心軸を通るものを採用することが好ましい。そして、このときの撮影機材とレーザー照射機材とのなす角度は０°を超えて２０°以下である。このような撮影機材とレーザー照射機材とによってハニカム構造体１００の流入端面１１の画像データを得る。ここで、図２に示すように、撮影直線Ｏを通り且つ隔壁１に平行な複数の平面である基準平面内であって撮影直線Ｏに垂直な撮影面Ｘ（流入端面１１）に対して７０°以上９０°未満の範囲で傾斜する直線を、「照射直線Ｌ」とする。このとき、全ての照射直線Ｌ上から、レーザーを照射しつつ、流入端面１１を撮影直線Ｏ上より撮影する。このとき、ハニカム構造体１００を撮影視野及びレーザー照射範囲内を通過させる。図２において、撮影直線Ｏは、ハニカム構造体１００の中心軸を通る直線である。画像データ取得工程また、本実施形態のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、上記画像データ取得工程で得られた画像データを画像解析して、ハニカム構造体１００の削り取られた部分２０（図１参照）の大きさを算出する画像解析工程を有している。図１は、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態においてエロージョンの評価対象であるハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すハニカム構造体の中心軸を通る断面を模式的に示す断面図である。なお、図２では、セル及び隔壁の記載を省略している。

このような評価方法によれば、繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能である。

従来の評価方法のうち、重量法で算出する方法では、特にエロージョンの評価対象がハニカム触媒体である場合、試験に際して隔壁を残して触媒だけが剥がれ落ちることがあり、この剥がれ落ちた触媒の分が、「砥粒によって削れた部分」として余計に計測されてしまう。そのため、正確な測定ができないことがある。

また、従来の評価方法としてセラミックボールを使用する方法がある。しかし、セラミックボールを使用する方法では、セラミックボールを敷き詰める際に、本来は残存していた隔壁が破損し、破損した隔壁の分が「砥粒によって削れた部分」として余計に計測されてしまうことがある。そのため、正確な測定ができない場合がある。特に、最近では、隔壁が薄くなっており、セラミックボールが敷き詰められる際に隔壁が取り除かれる可能性が大きくなっている。

また、エロージョン評価のためにハニカム構造体を画像解析することは従来行われていなかったが、エロージョンの評価対象であるハニカム構造体の流入端面の画像データを得る場合、どの方向から撮影したとしても、残存する隔壁により見えない部分が生じることになる。そして、この見えない部分に起因して測定誤差が生じることがある。この見えない部分に起因する測定誤差を無くすためには、複数の方向から測定することが考えられるが、測定する方向が多いと、測定に手間が掛かる。

上記のような問題があるが、本発明における上記画像データ取得工程を採用することにより、測定の手間を少なくし、且つ繰り返し測定した際においても測定精度が良好であり、正確で簡便な評価が可能である。

［１−１］画像データ取得工程：
本工程では、図１に示すハニカム構造体１００のように「一方の端面である流入端面１１から他方の端面である流出端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１を備える」ものを、エロージョン評価の測定対象とする。このハニカム構造体は、隔壁の厚さなどについて特に制限はないが、以下の条件を満たすものを用いることができる。

ハニカム構造体は、隔壁の厚さが、２５〜５００μｍ程度のものを用いることができる。

ハニカム構造体は、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素−コージェライト系複合材料などのセラミック材料からなるものを用いることができる。

本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法における評価対象は、隔壁の表面に触媒が担持されたもの（いわゆるハニカム触媒体）であってもよい。つまり、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法では、評価対象がハニカム触媒体であっても、精度良く「砥粒によって削れた部分」を測定可能であり、正確なエロージョン評価ができる。

ハニカム構造体のセル密度は、３１〜３１０セル／ｃｍ^２程度のものを用いることができる。

ハニカム構造体は、所定のセルである入口セルの流出端面側の開口部と残余のセルである出口セルの流入端面の開口部とに配設された目封止部を備えるものであってもよい。目封止部の材質は、通常、隔壁の材質と同じものが採用される。なお、目封止部を備えるハニカム構造体は、砥粒を当てることによっても目封止部が残存する場合がある。その場合、残存した目封止部によって「見えない部分」が、目封止部が無いハニカム構造体に比べて大きくなり、測定誤差が大きくなることがある。しかし、本発明によれば、目封止部を有するハニカム構造体であっても測定誤差が小さく良好な測定が可能である。

ハニカム構造体は、セルの延びる方向に直交する断面におけるセルの形状（単に「セル形状」と記す場合がある）が、四角形状、六角形状などのものであってもよい。なお、セル形状が四角形状である場合、図３に示すように、基準平面Ａは、２つとなり、レーザー照射機材を２つ用いる場合、照射直線Ｌ（図２参照）は２パターンとなる。また、セル形状が六角形状である場合、図４に示すように、基準平面Ａは、３つとなり、レーザー照射機材を２つ用いる場合、照射直線Ｌ（図２参照）は３パターンとなる。図３は、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程での撮影方向を、ハニカム構造体の１つのセルとともに示す模式図である。図４は、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の他の実施形態における画像データ取得工程での撮影方向を、ハニカム構造体の１つのセルとともに示す模式図である。つまり、図３、図４は、複数のセルのうち１つのセルに着目した際におけるセルと基準平面と関係を示している。セル形状が六角形状である場合、「基準平面」は、ハニカム構造体の中心軸を通る多数の平面のうち、図４に示すように任意の１つのセル２に着目し、当該セル２を区画形成する各隔壁１に平行な面（３つの面）のことである。

本工程では、「流入端面側の端部における隔壁の少なくとも一部が削り取られた部分を有し、流入端面に凹凸が形成されているハニカム構造体」を、エロージョン評価の測定対象とする。このようなハニカム構造体を作製する方法は、例えば、以下の方法を挙げることができる。まず、流入端面に凹凸が形成される前のハニカム構造体に、バーナー装置を用いて高温ガス（７００℃）を流速２７０ｍ／秒で流す。次に、この高温ガスに砥粒（ＳｉＣ製、粒径５０μｍ）を投入し、上記高温ガスに乗った砥粒を上記ハニカム構造体の流入端面に当てる。このようにすることで、ハニカム構造体の流入端面が削れて、凹凸が形成され、流入端面に凹凸が形成されているハニカム構造体を作製することができる。砥粒を流入端面に当てる合計時間は、５分程度とすることができる。なお、砥粒は、所定の間隔（例えば５秒間）を開けて数回に分けて流入端面に当てる。また、砥粒（砥粒を含む高温ガス）をハニカム構造体に当てる角度は、ハニカム構造体の流入端面に対して、０°を超えて９０°以下程度であり、この角度は、高温ガスをハニカム構造体に当てている限り一定とする。

本工程において、「基準平面」とは、ハニカム構造体の隔壁に平行な複数の平面のことである。これらの平面のうち、ハニカム構造体の中心軸（図２撮影直線Ｏ）を通り且つ前記隔壁に平行な複数の平面（中心基準平面）であることが好ましい。例えば中心基準平面においては、セル形状が四角形状のハニカム構造体では２つ存在し、セル形状が六角形状のハニカム構造体では３つ存在することになる。

また、本工程では、基準平面内の所定の直線（照射直線）上から、レーザーを照射しつつ、流入端面を撮影直線上より撮影して流入端面の画像を得る。このとき、ハニカム構造体を撮影視野及びレーザー照射範囲内を通過させることが好ましい。つまり、本工程では、レーザー照射機材のレーザー照射範囲内にハニカム構造体を通過させてハニカム構造体の流入端面の画像データを得ることが好ましい。なお、本発明においては、上記のようにハニカム構造体が移動してもよいし、撮影機材及びレーザー照射機材が移動してもよい。「直線（照射直線）上から、レーザーを照射し」とは、レーザーが照射直線と同じ軌道で照射されることを意味する。また、「流入端面を撮影直線上より撮影」するとは、撮影直線の延びる方向と同じ方向からハニカム構造体の流入端面の全体を撮影することを意味する。

本工程において、レーザー照射機材を複数用い、複数のレーザー照射機材は、それぞれ、流入端面に対して複数の方向からレーザーを照射するものであることが好ましい。このようにすることで、評価時間を短縮することができる。

また、本工程において、複数のレーザー照射機材が、流入端面に対して複数の方向からレーザーを同時に照射することが好ましい。このようにすることで、評価時間を更に短縮することができる。

本工程は、レーザー照射機材と撮影機材とを協調させて走査しながら流入端面の画像データを得る工程であることが好ましい。このようにすることで、ハニカム構造体を移動させることなく測定ができる。そのため、ハニカム構造体を移動させることによって生じる揺れに起因する誤差を抑制できる。つまり、ハニカム構造体の下端面（接地端面）の平面度が悪い場合、ハニカム構造体を移動させるときに発生する振動が大きくなり、正確な評価が困難になることがある。そこで、上記工程を採用すれば、ハニカム構造体の揺れの影響を無視でき、正確な評価が可能になる。ここで、「レーザー照射機材と撮影機材とを協調させて」とは、レーザー照射機材と撮影機材とのなす角度を一定に保つことを意味する。

本工程においては、互いに交差する基準平面のそれぞれに１つの撮影機材と複数のレーザー照射機材とが配置され、撮影機材及びレーザー照射機材の全てにおいて同時にハニカム構造体の流入端面の画像データを得ることも好ましい。即ち、例えば、セル形状が四角形状のハニカム構造体では、中心基準平面が２つ存在するが、この２つの中心基準平面のそれぞれに１つの撮影機材と複数のレーザー照射機材とが配置されることが好ましい。この場合、撮影機材は２つ必要であり、レーザー照射機材は４つ必要になる。このようにすると、評価時間を短縮することができる。

図２、図５、図６は、１つのレンズを有する撮影機材３０（図５、６では不図示）及び２つのレーザー照射機材（図２中、照射直線Ｌのみを示す）を用い、順次、ハニカム構造体１００の流入端面１１を撮影しつつ流入端面１１にレーザーを照射する状態を示している。即ち、まず、レーザー照射機材４０を用いて基準平面内の照射直線上からレーザーを照射しつつ（図５参照）、流入端面１１を撮影し、その後、ハニカム構造体１００をその中心軸（撮影直線Ｏ）（図２参照）を中心に９０°時計回りに回転させる。次に、図６に示すように、レーザー照射機材４０を用いて基準平面内の照射直線上からレーザーを照射しつつ、流入端面１１を撮影する。このようにして、選択した基準平面（好ましくは、ハニカム構造体の中心軸を通る基準平面）からハニカム構造体の流入端面を撮影する。

図５は、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程を模式的に示す斜視図である。図６は、本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法の一の実施形態における画像データ取得工程を模式的に示す斜視図である。

なお、本発明においては、照射直線は、ハニカム構造体の中心軸と流入端面との交点を通る直線であることが更に好ましい。このようにすると、より良好な測定が可能になり評価がより正確なものとなる。

［１−２］画像解析工程：
本工程では、画像データ取得工程で得られた画像を画像解析して、「削り取られた部分」の大きさを算出する。画像解析は、例えば、ＬＩＮＸ社製の画像解析ソフトを用いることができる。より具体的には、得られた画像から「削り取られた部分」の３次元画像を作成し、「削り取られた部分」の容積を算出し、「削り取られた部分」の大きさとする。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
まず、セル形状が四角形状（表１中、「四角」と記す）であるハニカム構造体を用意した。このハニカム構造体は、隔壁の厚さが６４μｍであり、セル密度が１４０セル／ｃｍ^２であり、隔壁が多孔質であり、触媒と目封止部を有さないものであった。次に、このハニカム構造体について、バーナー装置を用いて高温ガス（７００℃）を流速２７０ｍ／秒で流した。次に、この高温ガスに砥粒（ＳｉＣ製、粒径５０μｍ）を投入し、上記高温ガスに乗った砥粒を上記ハニカム構造体の流入端面に対して４５°の角度にて投入し、合計５分間、当てた。このようにして、一方の端面（流入端面）に凹凸が形成されているハニカム構造体（評価対象ハニカム構造体）を作製した。

次に、作製した評価対象ハニカム構造体の流入端面が上方に位置するように、評価対象ハニカム構造体を配置した。その後、この評価対象ハニカム構造体における２つの基準平面を決定した。そして、これらの２つの基準平面内であって評価対象ハニカム構造体の中心軸（撮影直線Ｏ）上に撮影機材（Ｐｈｏｔｏｎ Ｆｏｃｕｓ製 ＭＶ１−Ｄ２０４８ｘ１０８８−３Ｄ０３−７６０−Ｇ２−８）を配置した。そして、撮影直線Ｏに垂直な面（撮影面Ｘ（流入端面１１））に対して７２°で傾斜するようにレーザー照射機材（竹中オプトニック社製 ＬＤＢ９０４０６ＨＦＬＷ−２３）をそれぞれ配置した。なお、使用するレーザー照射機材は、ライン幅が細く、測定精度の高い青色レーザーのものを２台使用した。そして、各レーザー照射機材から（２つの直線（照射直線Ｌ）の方向に）順次、レーザーを照射しつつ、評価対象ハニカム構造体の流入端面を撮影した。具体的には、撮影の度に評価対象ハニカム構造体を、中心軸に対して９０°時計回りに回転させて、評価対象ハニカム構造体の流入端面を撮影した（画像データ取得工程）。なお、各照射直線について、評価対象ハニカム構造体の中心軸に垂直な面に対する角度は、全て同じであった。また、撮影機材とレーザー照射機材とのなす角度は、１８°であった。

次に、得られた画像を画像解析して、削り取られた部分の大きさを算出した（画像解析工程）。具体的には、得られた画像から「削り取られた部分」の３次元画像を作成し、「削り取られた部分」の容積を算出し、「削り取られた部分」の大きさとした。

［測定平均値と測定のバラつき］
複数回測定を行った後、測定平均値と、式：（最大容積−最小容積）／平均値から、測定のバラつきを算出する。評価結果を表１に示す。「測定平均値」とは、式：測定値の総和／測定回数で算出される平均値のことである。

「最大容積」は、算出された全ての「削り取られた部分」の容積のうち、最大の値を意味する。「最小容積」は、算出された全ての「削り取られた部分」の容積のうち、最小の値を意味する。「平均値」は、算出された全ての「削り取られた部分」の容積の平均値を意味する。

表１中、「セル形状」の欄の「四角」とは、セル形状が四角形状であることを示し、「六角」とは、セル形状が六角形状であることを示す。また、「測定回数」の欄の数値は、実施例においては、１つの撮影直線から測定した回数を１回としたときの値である。つまり、例えば、実施例１における「４回」とは、２つの基準平面（ハニカム構造体の中心軸を通る平面）のそれぞれから２回、流入端面を撮影したことを示し、別言すれば、評価対象ハニカム構造体を１回転させたことを意味する。また、比較例においては、「測定方法」の欄に示すように、ビーズ法、注水法、及び、重量法を採用した。ビーズ法は、ビーズを流入端面上に敷き詰める従来の測定方法である。注水法は、流入端面に敷き詰めたフィルム上に注水することにより「削り取られた部分」の大きさを計測する方法である。また、重量法は、測定前後における重量の差を算出する方法である。なお、「レーザー法」は、本発明における測定方法を意味する。

（実施例２〜４）
表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。

なお、実施例１と実施例２においては、同じハニカム構造体を評価対象として用い、測定回数のみを変更している。同様に、実施例３と実施例４においては、同じハニカム構造体を評価対象として用い、測定回数のみを変更している。

（実施例５）
触媒２００ｇ／Ｌが担持されたハニカム構造体を用意し、実施例１と同様の手順で評価対象ハニカム構造体を作製した。その後、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。この実施例５においては、実施例１〜４とは異なり、触媒が担持されたハニカム構造体を評価対象としている。

（比較例１）
実施例３、４で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、重量法で「削り取られた部分」の大きさを算出した。

本方法で「削り取られた部分」の大きさを算出するに当たり、凹凸が形成される前のハニカム構造体の重量（総重量（１））と寸法を測定し、ハニカム構造体の嵩密度を求めておいた。そして、本比較例において、実施例３、４で使用した評価対象ハニカム構造体について重量（総重量（２））を測定した。その後、上記総重量（１）と上記総重量（２）との差を算出した。そして、その差を上記嵩密度で除し、「削り取られた部分」の大きさとした。

上記「削り取られた部分」の大きさの測定を１回（表１参照）行い、「測定平均値」とした。結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例５で使用した同じ「触媒２００ｇ／Ｌが担持されたハニカム構造体」を用いて、比較例１と同様の手順で「削り取られた部分」の大きさを算出し、「測定平均値」とした。結果を表１に示す。

（比較例３）
実施例１、２で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、注水法で「削り取られた部分」の大きさを測定した。

具体的には、削り取られた部分が形成された側の端面に厚さ０．０１ｍｍのポリエチレン製のフィルムを貼り付けた。このとき、削り取られた部分の形状に沿うように上記フィルムを配置した。その後、上記フィルムの上から、削り取られた部分に水を注ぎ、水面を端面の高さに合わせた。注いだ水の容積（注水容積）を「削り取られた部分」の大きさとして測定した。

上記「削り取られた部分」の大きさの測定を１回（表１参照）行い、「測定平均値」とした。結果を表１に示す。

（比較例４）
実施例３、４と比較例１で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、比較例３と同様に上記注水法で「削り取られた部分」の大きさを測定し、「測定平均値」とした。結果を表１に示す。

（比較例５）
実施例５と比較例２で使用した同じ「触媒２００ｇ／Ｌが担持されたハニカム構造体」を用いて、比較例３と同様に上記注水法で「削り取られた部分」の大きさを測定し、「測定平均値」とした。結果を表１に示す。

（比較例６）
実施例１、２と比較例３で使用した同じ評価した評価対象ハニカム構造体を用いて、ビーズ法で「削り取られた部分」の大きさを算出した。

本方法で「削り取られた部分」の大きさを算出するに当たり、凹凸が形成される前のハニカム構造体の流入端面上に所定の高さとなるように、直径１．５ｍｍのセラミック製のビーズ（セラミックボール）を敷き詰めて、敷き詰められたビーズの総体積（総体積（１））を算出した。そして、実施例１、２と比較例３で使用した評価対象ハニカム構造体に対して、凹凸が形成されたハニカム構造体の流入端面上に上記所定の高さまで、上記ビーズを再度敷き詰める。このようにして、敷き詰められたビーズの総体積（総体積（２））を算出した。その後、上記総体積（２）と上記総体積（１）との差を算出し、それを「削り取られた部分」の大きさとした。

上記「削り取られた部分」の大きさの測定を４回（表１参照）行い、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例７）
測定回数を８回としたこと以外は、比較例６と同様の方法で、実施例１、２と比較例３、６で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、ビーズ法で「削り取られた部分」の大きさを算出した。その後、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例８）
実施例３、４と比較例１、４で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、比較例６と同様のビーズ法で「削り取られた部分」の大きさを算出した。その後、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例９）
測定回数を１２回としたこと以外は、比較例６と同様の方法で、実施例３、４と比較例１、４、８で使用した同じ評価対象ハニカム構造体を用いて、ビーズ法で「削り取られた部分」の大きさを算出した。その後、「測定平均値と測定のバラつき」の評価を行った。結果を表１に示す。

表１から、実施例１〜５のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、比較例６〜９のハニカム構造体のエロージョン評価方法に比べて、繰り返し測定した際においても測定精度が良好であることが分かる。

また、実施例３、４のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、重量法で評価した比較例１と比べて、注水法で評価した比較例４との差が小さいことから正確な評価が可能であることが分かる。なお、注水法は、エロージョン評価に非常に手間がかかる。しかし、注水法は、「削り取られた部分」を正確に測定することができる。そのため、注水法による結果は、本発明の方法と重量法とにおける測定精度を比較するための基準とすることができる。

また、実施例５の「触媒を担持したハニカム構造体」のエロージョン評価方法による結果については、重量法で評価した比較例２の結果と比べて、注水法で評価した比較例５の結果との差が小さい。このように重量法については、上述の通り、触媒を担持したハニカム構造体のエロージョン評価方法としては不適当であることが分かる。

これにより、本発明の評価方法は、重量法と比較して、正確な評価が可能であることが分かる。特に、「触媒を担持したハニカム構造体」におけるエロージョン評価方法として正確な評価が可能である。

また、注水法は、上記の通り、「削り取られた部分」を正確に測定することができる。しかし、エロージョン評価を行うために非常に手間がかかる。

更に、ビーズ法は、本発明の評価方法と比べて、式：（最大容積−最小容積）／平均値により算出される値が大きく、「削り取られた部分」を正確に測定することが難しい。

本発明のハニカム構造体のエロージョン評価方法は、自動車等から排出される排ガスを浄化するフィルタであるハニカム構造体のエロージョン評価方法として採用することができる。

１：隔壁、２：セル、１１：流入端面、１２：流出端面、２０：削り取られた部分、３０：撮影機材、４０：レーザー照射機材、１００：ハニカム構造体、Ａ：基準平面、Ｌ：照射直線、Ｏ：撮影直線、Ｘ：撮影面。

Claims (6)

1. 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を備え、前記流入端面側の端部における前記隔壁の少なくとも一部が削り取られた部分を有し、前記流入端面に凹凸が形成されているハニカム構造体について、前記ハニカム構造体の前記隔壁に平行な複数の平面である基準平面の少なくとも１つ内に、前記ハニカム構造体の前記流入端面を撮影する撮影機材と前記ハニカム構造体の前記流入端面にレーザーを照射するレーザー照射機材とが配置され、前記撮影機材と前記レーザー照射機材とのなす角度が０°を超えて２０°以下であって、前記撮影機材と前記レーザー照射機材とによって、前記流入端面の画像データを得る画像データ取得工程と、
   得られた前記画像データを画像解析して、前記削り取られた部分の大きさを算出する画像解析工程と、を有するハニカム構造体のエロージョン評価方法。
2. 前記画像データ取得工程において、前記レーザー照射機材を複数用い、複数の前記レーザー照射機材は、それぞれ、前記流入端面に対して複数の方向からレーザーを照射する請求項１に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。
3. 前記画像データ取得工程において、複数の前記レーザー照射機材が、前記流入端面に対して複数の方向からレーザーを同時に照射する請求項２に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。
4. 前記画像データ取得工程が、前記レーザー照射機材と前記撮影機材とを協調させて走査しながら前記流入端面の画像データを得る工程である請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。
5. 前記画像データ取得工程が、前記レーザー照射機材のレーザー照射範囲内に前記ハニカム構造体を通過させて前記ハニカム構造体の前記流入端面の前記画像データを得る請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。
6. 前記画像データ取得工程において、互いに交差する前記基準平面のそれぞれに１つの前記撮影機材と複数の前記レーザー照射機材とが配置され、前記撮影機材及び前記レーザー照射機材の全てにおいて同時に前記ハニカム構造体の前記流入端面の画像データを得る請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム構造体のエロージョン評価方法。

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