[发明专利]蜂窝陶瓷基材、蜂窝挤出模头以及蜂窝陶瓷基材的制造方法

说明书

提供了蜂窝陶瓷基材(102)、其制造方法，以及配置成从陶瓷或形成陶瓷的材料批料挤出蜂窝陶瓷基材(102)的蜂窝挤出模头(408)。基材(102)可以包括限定了流动通道(108)的蜂窝网络的交叉壁(110)的格子，所述流动通道在蜂窝基材(102)的入口端(104)和出口端(106)之间延伸。每条流动通道(108)可以被多个交叉壁的通道壁(110)所限定，所述多个通道壁(110)中的至少两个包括凹的内表面(116)，其朝向对应流动通道(108)的中心(125)，从凹的内表面(116)的中心部分至朝向对应流动通道(108)的中心(125)的凹的角部分。

本申请根据35U.S.C.§120，要求2013年9月23日提交的美国申请系列号第14/033,883号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

以下说明书一般地涉及基材、用于制造基材的挤出模头以及基材的制造方法，更具体地，涉及蜂窝陶瓷基材、蜂窝挤出模头以及蜂窝陶瓷基材的制造方法。

背景技术

在汽车工业中，通常采用蜂窝陶瓷基材来支撑催化剂，从而减少来自内燃机的有害排放物。通常来说，此类陶瓷基材包括限定了流动通道的壁的格子，其包括矩形(例如，正方形)或者其他横截面形状。

发明内容

在本文所述的例子中，可以通过如下方式产生蜂窝陶瓷基材：采用模头从陶瓷或者形成陶瓷的材料批料进行挤出，所述模头的模头销钉布置成如下形状，该形状设计成相对于各种属性(例如，开放正面区域、几何表面积和强度)来优化所得到的基材的流动通道结构。优化的流动通道结构可以具有通道壁，所述通道壁具有凹的内表面和凹的角部分，从而提供了例如是天然椭圆形的流动通道结构。该优化的流动通道结构可以在基本所有的测量区域中产生改善的产品性能，包括通过使得角涂层积累最小化的涂覆效率。

在第一个示例性方面，蜂窝陶瓷基材包括限定了流动通道的蜂窝网络的交叉壁的格子，所述流动通道在蜂窝基材的入口端和出口端之间延伸。每条流动通道被多个交叉壁的通道壁所限定，所述多个通道壁中的至少两个包括凹的内表面，其朝向对应流动通道的中心，从凹的内表面的中心部分至朝向对应流动通道的中心的凹的角部分。凹的角部分是所述多个通道壁中的每一个与所述多个通道壁中的另一个相交的地方。

在第一个方面的一个例子中，至少一个流动通道的周界横截面形状基本由下式所限定：

其中，a和b分别是通道壁的内表面沿着x方向和y方向的矩形拟合半长，所述通道壁的内表面分别在y轴和x轴的任一侧限定了每条流动通道，

其中，x和y分别表示以x方向和y方向限定了每条流动通道的通道壁的内表面的坐标(x,y)，

其中，-a≤x≤a，

其中，-b≤y≤b，以及

其中，n和m是限定了通道壁的弯曲度的指数。

在一个例子中，n和m中的至少一个约为2.5-10。在另一个例子中，a和b独立地约为330微米至约1.829mm。在另一个例子中，n和m在所述多个流动通道上发生变化。

在第一个方面的另一个例子中，通道壁绕着对应流通通道的中心连续弯曲。

第一个方面可单独提供，或者与上文所述的第一个方面的任意一个或多个例子结合。