[發明專利]耐缺陷的蜂窩體結構

在審

• 申請號: 201580052199.5
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN106714934A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: D·M·比爾;J·T·哈里斯;S·T·尼克森;K·H·韋帕科馬
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B01D46/24
• 分類號: B01D46/24;B01J35/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 項丹,江磊

相關申請的交叉引用

本申請依據35U.S.C.§119要求于2014年7月25日提交的美國臨時申請系列號62/029040的優先權，本文以該申請的內容為基礎并通過引用將其全文納入本文。

背景

技術領域

本說明書總體上涉及用于過濾和/或催化劑應用中的蜂窩體結構，更具體而言，涉及耐缺陷的用于過濾和/或催化劑應用中的蜂窩體結構。

背景技術

蜂窩體結構，例如由陶瓷材料形成的蜂窩體結構被廣泛用作消費品和商業設備中的抗污染裝置中。例如，蜂窩體結構可作為催化轉化器基材和顆粒物過濾器被用于車輛的尾氣排放系統中。蜂窩體結構通常由限定出多個平行的氣體引導通道的薄且多孔的陶瓷壁基質(也被稱為“網格”)形成。

蜂窩體結構的這些薄且多孔的壁使結構容易因使用過程中所經歷的機械沖擊和/或極端的溫度起伏而損壞和/或破裂。具體而言，蜂窩體結構的等靜壓強度主要受限于薄且多孔的壁中的幾何缺陷。例如，在蜂窩體結構的制造過程中，形成結構的網格基質通常可具有一種或多種幾何異常，例如彎曲或網格缺失。蜂窩體結構中數以千計的網格中的一個幾何異常就會顯著降低該蜂窩體結構的等靜壓強度，有可能導致該結構在使用和/或加工過程中發生機械失效。

通常采用檢驗系統來甄別制造過程中蜂窩體結構中所產生的幾何缺陷。具有超出規定閾值的幾何缺陷的蜂窩體結構會被廢棄。然而，這些缺陷的經常出現會導致顯著的生產損耗，并且會導致生產成本的上升。

所以，需要替代性的方法以降低蜂窩體結構對缺陷的敏感程度，從而改善具有這些缺陷的蜂窩體結構的等靜壓強度。

發明概述

根據一種實施方式，一種由陶瓷材料形成的蜂窩體結構或陶瓷蜂窩體結構包含至少一個限定蜂窩體結構的周界的外壁。多個一級區域間壁可沿著蜂窩體結構的軸向方向延伸并橫跨蜂窩體結構的寬度。一級區域間壁可基本上彼此平行且各一級區域間壁的相反端沿著寬度方向與所述至少一個外壁相交。多個二級區域間壁可沿著軸向方向延伸并與一級區域間壁相交。一級區域間壁和二級區域間壁將蜂窩體結構的徑向截面劃分成多個區域。一級區域間壁和二級區域間壁具有最大厚度為T_Zmax的單壁厚度。相鄰區域可被單個一級區域間壁或單個二級區域間壁隔開。各區域可包含多個通道壁，所述通道壁相交而將所述區域細分成多個沿著蜂窩體結構的軸向方向延伸的貫通通道，各區域內的多個通道壁的厚度至少為t_C；且T_Zmax＞2t_C。

在另一種實施方式中，一種由陶瓷材料形成的蜂窩體結構或陶瓷蜂窩體結構可包含至少一個限定蜂窩體結構的周界的外壁。多個一級區域間壁可沿著蜂窩體結構的軸向方向延伸并橫跨蜂窩體結構的寬度。一級區域間壁可基本上彼此平行且各一級區域間壁的相反端可沿著寬度方向與所述至少一個外壁相交。多個二級區域間壁可沿著軸向方向延伸并與一級區域間壁相交。一級區域間壁和二級區域間壁可將蜂窩體結構的徑向截面劃分成多個區域。一級區域間壁和二級區域間壁具有最大厚度為T_Zmax的單壁厚度。相鄰區域可被單個一級區域間壁或單個二級區域間壁隔開。各區域可包含多個通道壁，所述通道壁相交而將所述區域細分成多個沿著蜂窩體結構的軸向方向延伸的貫通通道。各區域內的多個通道壁的厚度可小于T_Zmax且大于或等于t_C。各區域內的多個通道壁在與一級區域間壁和二級區域間壁的相鄰處的厚度可厚于其在各區域的中心處的厚度，且T_Zmax＞2t_C。

在以下的詳細敘述中披露了本文所述的蜂窩體結構的附加特征和優點，其中的部分內容對于本領域的技術人員而言，可以通過所述內容或通過實施本文所描述的實施方式包括以下的詳細敘述、所附權利要求以及附圖而變得顯而易見。

應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都描述了各種實施方式且都旨在提供用于理解所要求保護的主題的性質和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對各種實施方式的進一步理解，附圖并入本說明書中并構成說明書的一部分。附圖例示了本文所描述的各種實施方式，且與描述一起用于解釋所要求保護的主題的原理和操作。

附圖的簡要說明

圖1示意性地圖示了根據本文所展示和描述的一種或多種實施方式的蜂窩體結構；

圖2示意性地圖示了根據本文所展示和描述的一種或多種實施方式的蜂窩體結構的局部截面；