[發(fā)明專利]制備陶瓷體的改進(jìn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280041105.0
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN103764357B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·J·莫勒;J·R·韋伯恩
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B28B11/00
• 分類號: B28B11/00;B28B17/00;G01B11/30
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求2011年8月26日提交的序列號為61/527,846的臨時申請的優(yōu)先權(quán)，所述申請以其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的涉及制備具有改善的形狀輪廓的陶瓷體的方法以及從所述陶瓷體制備的過濾器。本發(fā)明還總的涉及制備性能改善的陶瓷體的方法以及通過所述方法制備的過濾器。

背景技術(shù)

柴油和汽油發(fā)動機排放煙塵粒子、非常細(xì)小的碳顆粒和可溶性有機物以及典型的有害發(fā)動機尾氣（即HC、CO和NOx）。已經(jīng)頒布了限制允許排放的煙塵量的法規(guī)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，已使用了煙塵過濾器。所述過濾器必須定期通過燒除煙塵進(jìn)行再生，其產(chǎn)生由軸向和徑向溫度梯度引起的應(yīng)力，而這可能由于所述溫差以及過濾器材料的熱膨脹系數(shù)引起的應(yīng)力而造成過濾器破裂。

為了克服應(yīng)力，陶瓷蜂窩體，例如催化轉(zhuǎn)化器、熱交換器和過濾器，較小的蜂窩節(jié)段組裝成節(jié)段陣列以形成較大的蜂窩結(jié)構(gòu)（節(jié)段式基體）。已經(jīng)利用所述蜂窩之間的膠接劑層來例如增加熱導(dǎo)率，以降低組裝式蜂窩體（例如US6,669,751中所描述的）中達(dá)到的極限溫度，所述文獻(xiàn)通過引用并入本文。為了實現(xiàn)改善的熱導(dǎo)率，這些膠接劑/密封層/粘合劑已經(jīng)利用陶瓷微粒來增加熱質(zhì)量/傳導(dǎo)性并且施加于較小的蜂窩節(jié)段的簡易性。這樣的膠接劑經(jīng)常通過利用陶瓷纖維以及陶瓷粘合劑和有機粘合劑（例如美國專利No.5,914,187所描述的，其通過引用并入本文）來加強，以便于在焙燒之前施加所述膠接劑（例如減少微粒的離析）并改善一些機械性質(zhì)例如膠接劑的韌性。

待組裝以制備這些過濾器的蜂窩節(jié)段不具有完全直的表面并且不是完全平坦的。當(dāng)結(jié)合在一起的表面沿著所述表面具有過大的直度或不平度變異時，用于將蜂窩節(jié)段的表面粘合在一起的膠接劑需要比所述表面相對平坦和直時更厚。厚的膠接劑層可能對組裝的蜂窩體具有有害影響，例如反壓增加和熱穩(wěn)定性降低。測量節(jié)段式表面的不平度是已知的，參見US6,596,666和US7,879,428（其通過引用并入本文），它們引用JISB0621-1984作為測量不平度的測試方法。不平度通常通過界定兩個平行平面進(jìn)行測量。一個平面由蜂窩節(jié)段的一個面朝向所述蜂窩節(jié)段中心的最內(nèi)表面界定（測量點的最小二乘擬合平面），第二個平面由蜂窩節(jié)段同一個面的最外表面界定。所述平面之間的距離（以外表面減去內(nèi)表面的差值計算）被稱為不平度并且根據(jù)定義始終是正值。不平度數(shù)值越低被認(rèn)為越好。實際上，所述表面通過取若干數(shù)據(jù)點（例如x、y和z）進(jìn)行作圖，并且根據(jù)所述點群體來數(shù)學(xué)計算最小二乘擬合平面。在生產(chǎn)中，測量完成的節(jié)段的不平度，并且如果節(jié)段的側(cè)面具有超過可接受限值的不平度的話，所述節(jié)段被淘汰或廢棄。大量節(jié)段的廢棄增加了不期望的成本。

陶瓷體的制備工藝可以產(chǎn)生沿著線或表面具有彎曲輪廓（弓度（bow））的許多部件。這種彎曲輪廓在預(yù)定應(yīng)用中可以造成陶瓷體使用的問題。在使用陶瓷體制備較大的陶瓷陣列的情況下，這樣的彎曲輪廓（即不直或不平坦）可能導(dǎo)致所述部件不適合組裝成較大的組列或需要過多的膠接劑才能將所述部件與其它部件適當(dāng)?shù)卣澈稀?/p>

需要的是一種制備擠塑陶瓷體的工藝，其不存在很多具有不可接受的弓度的單元。需要的是一種制備節(jié)段式陶瓷部件的方法，所述陶瓷部件具有改善的流動性（例如較低的反壓）、改善的抗熱沖擊性并且其比本領(lǐng)域已知的工藝更有效率（例如具有較高的節(jié)段利用率或較低的節(jié)段淘汰率）。需要的是鑒別具有不可接受的弓度或不平度的節(jié)段的方法，以及修復(fù)所述弓度或平面度從而減少生產(chǎn)的廢品率并且提高所述陶瓷體和陶瓷體組件的性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種方法，所述方法包括：a）測定擠塑陶瓷部件的外表面上一個或多個線性路徑或外表面沿擠出方向的弓度，以便可以確定所述擠塑陶瓷陶坯部件的所述一個或多個線性路徑或外表面的擠出方向最大弓度；b）鑒別具有最大凸起弓度的所述外表面上的線性路徑或所述外表面；c）將所述陶坯部件放置在載體上，使得具有最大凸起形狀的所述外表面上的線性路徑或所述外表面位置與所述載體接觸；和d）在所述陶坯部件布置在所述載體上使得具有所述凸起形狀的所述外表面上線性路徑或所述表面在所述載體上時，加工所述陶坯部件，以使得所述弓度由于所述加工而降低。