[發明專利]滲透性材料、由該材料制備的制品以及制備方法

無效

• 申請號: 200980114489.2
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN102007087A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: G·H·比爾;S·A·蒂切
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C04B35/19
• 分類號: C04B35/19;C04B35/195;B01D39/20;C04B38/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張宜紅;王穎

相關申請交叉參考

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求于2008年2月29日提交的美國臨時專利申請第61/067686號的優先權。

發明領域

本發明涉及一種滲透性材料和由該材料制備的制品，尤其是蜂窩體之類的制品，所述蜂窩體可用作催化劑基材和/或用于過濾氣流(例如發動機廢氣流)中的微粒。

背景

用于從氣流中除去微粒物質的壁流式過濾器在本領域中是已知的，也稱為過濾捕集器(filter?traps)，最能代表一類通用的壁流式過濾器的或許是柴油發動機過濾捕集器。柴油機過濾捕集器在本領域是眾所周知的，而且已經證實一些過濾捕集器對于除去柴油發動機廢氣中的碳顆粒(“煙炱(soot)”)非常有效。最廣泛使用的柴油機捕集器類型是壁流式過濾器，該過濾器被設計為在廢氣通過該過濾器的多孔壁時將煙炱捕集到過濾器壁上。壁流式過濾器已經被設計為能幾乎完全濾除煙炱而不會明顯阻礙廢氣流。目前用于從柴油機廢氣流中過濾微粒的材料是平均孔徑超過10微米的高孔隙率材料。這些大孔能有效捕集大量柴油機微粒排放物，包括基本上所有大的含碳顆粒，并且它們只產生適度的壓降，不會嚴重影響發動機效率。

遺憾的是，一小部分微粒物質，如極細的含碳材料，并不容易被孔隙較粗(孔徑大于5微米)的材料捕集，因此會通過過濾器。盡管該材料在全部排放物中所占的重量份數很小，但是如果換一種量度方法，即從每單位體積排放物中的顆粒數目來看，那將是非常突出的。

雖然人們已就如何消除極細顆粒提出了一些建議(例如，使用額外的極小孔過濾器)，但是由于種種原因，如成本問題或與極小顆粒過濾捕集器相關的背壓問題，這類建議的可行性并未得到證實。本發明提供一種合理的方案，用于解決從任何氣流(例如發動機廢氣流)中除去細小顆粒的問題。

概述

在一個實施方式中，本發明涉及一種多孔陶瓷制品，該制品的平均孔徑小于5微米，具有高滲透性，并且總孔隙率大于30％。在另一個實施方式中，總孔隙率大于40％。在另一個實施方式中，總孔隙率大于50％。制品的形狀可以為蜂窩體、塊狀、盤狀、片狀、凹面狀和/或凸面狀，或其它符合要求的形狀。

在另一個實施方式中，本發明涉及具有堇青石相和β-鋰輝石相的陶瓷蜂窩體，該陶瓷蜂窩體是多孔的，平均孔徑小于5微米。在一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于30％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于40％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于50％。

在另一個實施方式中，本發明涉及一種用于從氣流中除去微粒物質的整體型微粒過濾器，該過濾捕集器的平均孔徑小于5微米，具有高滲透性，并且總孔隙率大于30％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于40％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于50％。

在另一個實施方式中，本發明涉及一種用于氣流的壁流式捕集器，該捕集器是具有堇青石相和β-鋰輝石相的壁流式捕集器，其平均孔徑小于5微米，并且總孔隙率大于30％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于40％。在另一個實施方式中，蜂窩體的總孔隙率大于50％。

在另一個實施方式中，依據本發明的蜂窩體的CTE小于25x10^-7/℃。在另一個實施方式中，CTE小于15x10^-7/℃。