[发明专利]堇青石多孔陶瓷蜂窝体制品

说明书

要求在先提交的美国申请的权益

本申请要求2010年5月28日提交的美国专利申请第12/789,833号的优先权，其内容通过参考结合于此。

相关申请

本申请涉及2010年5月28日提交的题为“形成陶瓷蜂窝体制品的方法”（METHODS FOR FORMING CERAMIC HONEYCOMB ARTICLES）的美国专利申请第12/789,945号，该专利申请全文通过参考结合于此。

背景

技术领域

本发明一般涉及多孔陶瓷蜂窝体制品，更具体而言，本发明涉及用作过滤材料的堇青石多孔陶瓷蜂窝体制品。

技术背景

陶瓷蜂窝体制品广泛用作车辆排气系统中的抗污染设备，既用作汽车中的催化转化器基材，又用作柴油动力车辆中的微粒过滤器。用于这些应用的陶瓷蜂窝体制品是由薄的多孔陶瓷壁的矩阵形成，该多孔陶瓷壁限定了多个平行的气体传导通道。在用作含有汽油发动机的汽车中的催化基材的陶瓷蜂窝体制品中，气体传导通道在两端都是开放的。将催化涂料施用在所述壁的外表面。流经通道的废气在壁的表面上与催化涂层接触。这些蜂窝体制品称作流通型基材。在柴油机系统中，废气也在壁的表面上与催化涂层接触。在柴油机应用中，陶瓷蜂窝体制品还在交替的气体传导通道中具有端塞，以迫使废气通过多孔通道壁，用来在废气排放之前捕获并过滤出烟炱和灰微粒。这些陶瓷蜂窝体基材称作陶瓷壁流式微粒过滤器，更具体而言，称作柴油机微粒过滤器。用于汽车和柴油机应用中的蜂窝体制品经历的极端温度波动使得陶瓷蜂窝体制品易于发生温度诱导的开裂，其将导致蜂窝体制品的劣化。

因此，需要不易受热诱导而产生裂纹的替代多孔陶瓷蜂窝体制品以及制造该制品的替代方法。

发明内容

根据一个实施方式，多孔陶瓷蜂窝体制品包括烧制的堇青石体，所述堇青石体在接触微裂条件之前，其微裂纹参数（Nb³）为约0.05-0.25。在接触微裂条件后，所述烧制的堇青石体的微裂纹参数（Nb³）比接触微裂条件之前的堇青石体的微裂纹参数至少高20％。此类多孔陶瓷蜂窝体制品可用于过滤汽车尾气流中的微粒物质。

在另一个实施方式中，多孔陶瓷蜂窝体制品包括烧制的堇青石体，所述堇青石体在接触微裂条件之前，其微裂纹参数（Nb³）为约0.05-0.25，在约25-800℃内热膨胀系数（CTE）为约7.0x10^-7-15.0x10^-7/℃，且d_f为小于或等于约0.4，其中d_f=(d₅₀-d₁₀)/d₅₀。在接触微裂条件后，相同的烧制的堇青石体的微裂纹参数（Nb³）比接触微裂条件之前的微裂纹参数至少高20％，在约25-800℃内热膨胀系数（CTE）为约1.0x10^-7-10.0x10^-7/℃，且d_f为小于或等于约0.4。

在另一个实施方式中，多孔陶瓷蜂窝体制品包括烧制的堇青石体，所述堇青石体在接触微裂条件之前，其微裂纹参数（Nb³）为约0.05-0.25，在约25-800℃内热膨胀系数（CTE）为约7.0x10^-7-15.0x10^-7/℃，且表面孔隙率为约38-45％。在接触微裂条件后，相同的烧制的堇青石体的微裂纹参数（Nb³）比接触微裂条件之前的微裂纹参数至少高20％，在约25-800℃内热膨胀系数（CTE）为约1.0x10^-7-10.0x10^-7/℃，且表面孔隙率为约38-45％。

在以下的详细描述中提出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式，用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明