[发明专利]多孔陶瓷组合物、过滤器和制品

说明书

本公开涉及多孔陶瓷组合物和多孔陶瓷制品，例如蜂窝结构体和多孔陶瓷过滤器。在各种实施方式中，本文公开了一种微粒过滤器，在一些这样的实施方式中，所述微粒过滤器是汽油微粒过滤器(GPF)，且适合与汽油发动机一同使用并对其排放物进行处理，而在一些实施方式中，所述微粒过滤器是柴油微粒过滤器(DPF)，且适合与柴油发动机一同使用并对其排放物进行处理。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月9日提交的序列号为62/265219的美国临时申请的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其全部结合入本文。

背景

领域

本说明书总体上涉及多孔陶瓷材料和多孔陶瓷制品，这些多孔陶瓷制品包含主体，所述主体包含蜂窝结构，所述多孔陶瓷制品例如为包含被封堵的蜂窝结构体的多孔陶瓷过滤器。

背景技术

对燃油效率更高的汽油车的需要已导致贫燃汽油直喷(GDI)技术的快速发展，因为这种技术相对于多点喷射发动机具有更高的功率和更低的油耗。然而，GDI发动机在运行中会产生很细的烟炱。公路驾驶环境的变化会对减少颗粒数量(PN)提出更多挑战。

因此，需要减轻诸如GDI发动机车辆这样的车辆的污染，包括从发动机排放物中捕获或除去这些细颗粒的手段。

概述

本公开涉及多孔陶瓷组合物和多孔陶瓷制品，例如蜂窝结构体和多孔陶瓷过滤器。在各种实施方式中，本文公开了一种微粒过滤器，在一些实施方式中，所述微粒过滤器适合作为汽油微粒过滤器(GPF)，且适合与汽油发动机一同使用并对其排放物进行处理，而在一些实施方式中，所述微粒过滤器是柴油微粒过滤器(DPF)，且适合与柴油发动机一同使用并对其排放物进行处理。

在一些实施方式中，本文所公开的GPF具有孔隙率、孔径和表面孔隙率，且在一些这样的实施方式中，其它性质和/或特征也适用于汽油排放微粒的除去中。例如，本文所公开的一些实施方式展现出低压降，这可体现在燃油经济性相比于现有的高孔隙率组合物的提高，其中，更低的压降可通过以下各项中的一项或更多项提供：更少的细孔(例如具有高d10的孔径分布)，这能够改善涂覆过后的压降；高的近表面孔隙率，这能够增加壁的渗透性和可涂覆性；低的d50和/或低的d90，这能够改善过滤效率；窄的孔径分布，这能够使从空白状态至涂覆状态的压降的增大最小化，从而过滤器可提供更多衬涂层(washcoat)容量；足够进行封装的更高的等静压强度。

在以下的详细描述中给出了本公开的附加特征和优点，通过所作的描述，其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的，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描述的实施方式而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所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理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图的简要说明

图1示意性地图示了本文所公开的一种示例性多孔陶瓷材料“A”的孔径分布以及位于其一旁的一种比较材料“B”的孔径分布。

图2a和2b分别是由图1的多孔陶瓷材料“A”和比较多孔陶瓷材料“B”制成的多孔陶瓷制品的SEM图像。

图3a和3b分别是多孔陶瓷材料“A”和比较多孔陶瓷材料“B”的SEM图像，它们都具有80g/l的TWC衬涂层。

图4示意性地图示了由本文所公开的材料“A”制成的微粒过滤器与由比较材料“B”制成的微粒过滤器在空白和涂覆状态下的过滤效率上的差异。