[發明專利]高孔隙度陶瓷蜂窩結構和制造方法

有效

• 申請號: 201780017943.7
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN108883356B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: D·M·比爾;A·K-E·海貝爾;D·J·湯普森
• 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;F01N3/022
• 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

陶瓷蜂窩結構具有網絡結構，包括形成通道的多個交叉通道壁。陶瓷蜂窩結構具有：大于或等于約55％的總孔隙度；小于或等于約150um的平均通道壁厚；大于或等于約10um的中值孔直徑；小于或等于約0.45的d_f，其中，d_f＝(d₅₀?d₁₀)/d₅₀；以及大于或等于約900psi的強度(MOR/CFA)。制造陶瓷蜂窩結構的方法：使中值顆粒直徑小于或等于約10um的陶瓷前體批料組合物與中值顆粒直徑大于或等于約10um的至少一種淀粉基成孔劑混合。方法還包括將陶瓷前體批料組合物與淀粉基成孔劑的混合物形成為具有網絡結構的生坯陶瓷結構，以及對生坯陶瓷結構進行燒制以得到陶瓷蜂窩結構。

相關申請的交叉參考

本申請要求2016年03月17日提交的美國臨時申請系列第62/309,754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。

背景技術

技術領域

本公開一般地涉及多孔陶瓷蜂窩結構，更具體地，涉及高孔隙度薄壁多孔陶瓷蜂窩結構。

技術背景

陶瓷蜂窩結構被廣泛地用于汽車廢氣系統中的抗污染裝置，同時作為車輛中的催化轉化基材。用于此類應用的陶瓷蜂窩體結構通常是由薄的多孔陶瓷壁的基質形成的，所述薄的多孔陶瓷壁限定了多個平行的孔通道。

發明內容

根據一個實施方式，陶瓷蜂窩結構具有網絡結構，所述網絡結構包括：形成通道的多個交叉通道壁，并且包括：大于或等于約55％的總孔隙度；小于或等于約150um的平均通道壁厚；大于或等于約10um的中值孔直徑；小于或等于約0.45的d_f，其中，d_f＝(d₅₀-d₁₀)/d＝；以及大于或等于約900psi的強度(MOR/CFA)。

在另一個實施方式中，陶瓷蜂窩制品包括：具有網絡結構的陶瓷蜂窩結構；形成在網絡結構中的多個通道；以及陶瓷蜂窩結構上的修補基面涂料，其填充了陶瓷蜂窩結構至少約50％的孔體積。陶瓷蜂窩結構包括：大于或等于約55％的總孔隙度；小于或等于約150um的平均通道壁厚；大于或等于約10um的中值孔直徑；小于或等于約0.45的d_f，其中，d_f＝(d₅₀-d₁₀)/d₅₀；以及大于或等于約900psi的強度(MOR/CFA)。

在一個實施方式中，制造陶瓷蜂窩結構的方法包括：混合陶瓷前體批料組合物和至少一種基于淀粉的成孔劑，所述陶瓷前體批料組合物具有小于或等于約10um的中值顆粒直徑，所述基于淀粉的成孔劑具有大于或等于約10um的中值顆粒直徑；將陶瓷前體批料組合物和至少一種基于淀粉的成孔劑的混合物形成為具有網絡結構的生坯陶瓷結構；以及燒制生坯陶瓷結構以得到具有網絡結構的陶瓷蜂窩結構。陶瓷蜂窩結構包括：大于或等于約55％的總孔隙度；小于或等于約150um的平均通道壁厚；大于或等于約10um的中值孔直徑；小于或等于約0.45的d_f，其中，d_f＝(d₅₀-d₁₀)/d₅₀；以及大于或等于約900psi的強度(MOR/CFA)。

在以下的詳細描述中給出了附加特征和優點，通過所作的描述，其中的部分特征和優點對于本領域的技術人員而言是顯而易見的，或者通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖在內的本文所描述的實施方式而被認識。

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。

附圖說明