[發明專利]蜂窩陶瓷基材、蜂窩擠出模頭以及蜂窩陶瓷基材的制造方法

有效

• 申請號: 201480052291.7
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105579208B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: T·W·布魯;J·O·福斯特;S·J·克雷默;B·M·米勒
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B28B3/26
• 分類號: B28B3/26;B01D46/24;B01J35/04;C04B38/00;F01N3/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;項丹

提供了蜂窩陶瓷基材(102)、其制造方法，以及配置成從陶瓷或形成陶瓷的材料批料擠出蜂窩陶瓷基材(102)的蜂窩擠出模頭(408)。基材(102)可以包括限定了流動通道(108)的蜂窩網絡的交叉壁(110)的格子，所述流動通道在蜂窩基材(102)的入口端(104)和出口端(106)之間延伸。每條流動通道(108)可以被多個交叉壁的通道壁(110)所限定，所述多個通道壁(110)中的至少兩個包括凹的內表面(116)，其朝向對應流動通道(108)的中心(125)，從凹的內表面(116)的中心部分至朝向對應流動通道(108)的中心(125)的凹的角部分。

本申請根據35U.S.C.§120，要求2013年9月23日提交的美國申請系列號第14/033,883號的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。

技術領域

以下說明書一般地涉及基材、用于制造基材的擠出模頭以及基材的制造方法，更具體地，涉及蜂窩陶瓷基材、蜂窩擠出模頭以及蜂窩陶瓷基材的制造方法。

背景技術

在汽車工業中，通常采用蜂窩陶瓷基材來支撐催化劑，從而減少來自內燃機的有害排放物。通常來說，此類陶瓷基材包括限定了流動通道的壁的格子，其包括矩形(例如，正方形)或者其他橫截面形狀。

發明內容

在本文所述的例子中，可以通過如下方式產生蜂窩陶瓷基材：采用模頭從陶瓷或者形成陶瓷的材料批料進行擠出，所述模頭的模頭銷釘布置成如下形狀，該形狀設計成相對于各種屬性(例如，開放正面區域、幾何表面積和強度)來優化所得到的基材的流動通道結構。優化的流動通道結構可以具有通道壁，所述通道壁具有凹的內表面和凹的角部分，從而提供了例如是天然橢圓形的流動通道結構。該優化的流動通道結構可以在基本所有的測量區域中產生改善的產品性能，包括通過使得角涂層積累最小化的涂覆效率。

在第一個示例性方面，蜂窩陶瓷基材包括限定了流動通道的蜂窩網絡的交叉壁的格子，所述流動通道在蜂窩基材的入口端和出口端之間延伸。每條流動通道被多個交叉壁的通道壁所限定，所述多個通道壁中的至少兩個包括凹的內表面，其朝向對應流動通道的中心，從凹的內表面的中心部分至朝向對應流動通道的中心的凹的角部分。凹的角部分是所述多個通道壁中的每一個與所述多個通道壁中的另一個相交的地方。

在第一個方面的一個例子中，至少一個流動通道的周界橫截面形狀基本由下式所限定：

其中，a和b分別是通道壁的內表面沿著x方向和y方向的矩形擬合半長，所述通道壁的內表面分別在y軸和x軸的任一側限定了每條流動通道，

其中，x和y分別表示以x方向和y方向限定了每條流動通道的通道壁的內表面的坐標(x,y)，

其中，-a≤x≤a，

其中，-b≤y≤b，以及

其中，n和m是限定了通道壁的彎曲度的指數。

在一個例子中，n和m中的至少一個約為2.5-10。在另一個例子中，a和b獨立地約為330微米至約1.829mm。在另一個例子中，n和m在所述多個流動通道上發生變化。

在第一個方面的另一個例子中，通道壁繞著對應流通通道的中心連續彎曲。

第一個方面可單獨提供，或者與上文所述的第一個方面的任意一個或多個例子結合。