在蜂窝整体材料中的气体成孔剂的制作方法

专利名称：在蜂窝整体材料中的气体成孔剂的制作方法
在蜂窝整体材料中的气体成孔剂与相关申请交叉引用本申请要求在2008年8月观日提交的美国申请系列号12/199829的优先权。
背景技术：
本发明一般涉及多孔陶瓷制品及其制造方法，具体涉及一种使用可压缩的气体作 为成孔剂来制造多孔陶瓷制品的方法。通过利用有机的成孔剂在陶瓷基体中造孔已经数十年了。一般的有机成孔剂，如 石墨、淀粉、米和软木具有400-900°C的大幅度放热曲线。这种放热曲线导致在煅烧过程中 的裂缝问题和非常平缓的缓变率。用有机的成孔剂一般地制出具有50% -60%孔隙率的陶 瓷衬底。随着市场的推动持续需要低成本和高孔隙率的陶瓷衬底。为了用常规的有机成孔 剂获得高的孔隙率，必须增加大量的材料。有时为了获得65%的孔隙率需要大于50%的有 机的成孔剂。另外，对于高的孔隙率要求，这些大量的有机的成孔剂负载不能产生相应结果 的孔隙率。人们还试用了不太常规的成孔剂，如过氧化氢。过氧化氢是液体，在湿法配料工艺 中加入，保持在成型和干燥步骤中，其中它的浓度、与其它的材料的相互作用和干燥条件导 致它会分解成α或νο2气体以在湿生坯中形成气孔。因此，提供一种成孔剂，使陶瓷衬底不使用颗粒成孔剂而具有更一致的和更大的 孔隙率，是合乎需要的。如果成孔剂不与其它影响流变学、批料流动性和挤出质量的批料相 互作用，或者通常地不导致如不均勻的干燥、比较久的干燥时间、和/或裂缝的干燥困难， 或者不使可以控制产生符合要求的气孔尺寸并且不需要“烧尽”周期的放热曲线需要更平 缓的缓变率和更久时间的烧成工艺变复杂，是同样合乎需要的。如果成孔剂产生具有比用 常规的颗粒成孔剂得到的更大的孔隙率的多孔陶瓷制品，这也是有利的。概要在本发明的一方面，提供一种用于产生多孔陶瓷制品的方法，包括步骤提供用于 形成多孔陶瓷制品的前体批料；在前体批料中注入气体并且混合气体和前体批料；对前体 批料和气体的混合物加压，其中压力足以使气体液化；保持压力使前体批料成型成生坯； 从生坯上除去压力并烧制生坯以生产多孔陶瓷制品。在本发明的另一方面，提供一种用于产生多孔陶瓷制品的方法，包括步骤提供无 机陶瓷形成成分、有机粘结剂和溶剂，混合无机陶瓷形成成分、有机粘结剂和溶剂以形成前 体批料；从前体批料中排出空气，在前体批料中注射二氧化碳气并且混合气体和前体批料； 对前体批料和二氧化碳混合物加压，其中压力至少约1650psi，保持压力使前体批料成型成 生坯，从生坯上除去压力并烧制生坯以生产多孔陶瓷制品。在本发明的更进一方面，提供一种由包括无机的陶瓷形成成分和二氧化碳的陶瓷 前体批料制成的多孔陶瓷制品，其中二氧化碳是通过对陶瓷前体批料施加至少1650psi的 压力液化的。本发明附加的特点和优点将在随后的详细说明中阐述，部分地说明对本领域技术CN 102131749 A
说明书
2/8页
人员显而易见，或者通过实施描述于此的本发明来认识，包括随后的详细说明和权利要求。可以理解上文一般说明及其下详细说明二者都介绍了本发明的实施方式，目的是 按照要求提供用于理解本发明实质和特性的综述或者框架，用来说明各种实施方式和解释 本发明的原理与操作。详细说明广泛地，本发明提供一改进的方法用于制造多孔陶瓷制品，该多孔陶瓷制品例如 可以用在陶瓷过滤器应用中的。本方法用于生产多孔陶瓷制品，可包括步骤提供一种陶瓷 前体批料用于形成多孔陶瓷制品，其中陶瓷前体批料可以包括无机的陶瓷形成成分、有机 粘结剂和溶剂。此方法可以同时包括在陶瓷前体批料中注入气体并一起混合气体与前体批 料。然后压力可施加于陶瓷前体批料和气体混合物上。压力必须足以液化气体。根据非限 定性的例子，二氧化碳在至少1650psi的压力下液化。然后，在保持压力下，陶瓷前体批料 和气体混合物可成型成生坯。生坯成型完成后，撤去压力，液化的气体变成气态，在生坯中 形成气孔。最终干燥和烧成生坯以生产多孔陶瓷制品。使用包括至少一种在形成生坯之前可液化气体的成孔剂的另一个优点是在生坯 成型之后减少的压力可在较低的温度下产生气孔形成气体，该温度通常小于400°C。因此， 通过利用气体成孔剂可以提供超过常规的成孔剂的若干工艺优点，常规的成孔剂一般地需 要在烧制循环中较高的温度下的专用持续时间以便烧尽成孔剂，通过例如燃烧。在应用中， 本发明的孔形成气体当移除压力时膨胀，在较低的温度下产生气孔形成气体，该温度通常 低于400°C，由放出的气体形成得到的气孔显微结构在陶瓷制品中在大于1200°C的温度下 烧制后仍然保持。更进一步地，因为一旦在低的温度下释放压力，孔形成气体会膨胀，在干 燥成型的生坯的过程中可以形成期望的气孔显微结构，而不是在大于1200°C的温度下的烧 尽周期中。因此，可理解气体成孔剂在工艺过程中所需的烧制过程较短，能够例如通过减少 由于在常规的烧制过程中高的放热曲线造成的制品裂缝来提高强度。通过利用气体作为成孔剂是新颖的和令人惊奇的，因为人们预期通过放出气体留 下的空隙在干燥或者烧结过程中会崩溃。一种假设是气体妨碍颗粒压实形成空隙。在生坯 形成之后，通过例如挤出，高度填充和粘度系统防治任何进一步的流动来填充空隙。另一个 令人惊奇的结果是随着整体材料溢出模具，气体不会导致“爆米花(rice krispies)”。此 时一种假设是气体作为一种不可压缩的液体挤出通过模具，在挤出之后气体的放出是缓慢 和迟缓的，这样气体会扩散到表面导致突然破裂。在本发明的一个实施方式中，本发明的成孔剂可以是气体。当压力被施加于混合 有陶瓷前体批料的成孔剂时，气体可液化，然后在撤去压力后膨胀回一种气体，形成气孔。 施加于气体和陶瓷前体批料混合物上的压力是正常压力，在使用例如，但不限于挤压的方 法的生坯形成过程中发现。在一个说明性的实施方式中，气体是二氧化碳。二氧化碳是一种 便宜的、稳定的气体，可以在正常的模制或挤出工艺温度下在至少1650psi的压力下液化。 其它的气体，如氯也可以使用。本领域技术人员无需过度实验，通过查看气体的临界温度和 压力就能够确定什么气体是可用的。临界温度是指在此温度和高于此温度时，不管压力增 加多少，气体都不会液化。因此，具有临界温度低于0°C的气体对本发明可能不是有用的。在孔形成气体注入并与陶瓷前体批料混合之后，可对混合物施加足够的压力以液 化气体。一旦气体液化，陶瓷前体批料和气体的混合物可更进一步混合以生产一种均勻混合物，或者尽可能接近于一种均勻混合物。或者，陶瓷前体批料在注入气体成孔剂之前可处 于真空状态。处于真空状态的前体批料从前体批料中可除去空气，允许更高的气体成孔剂
的容量。在随后的步骤中，当维持压力和气体仍然保持液化时，陶瓷前体批料可形成生坯。 在形成生坯之后，可以除去压力，允许气体回复到气态并随之膨胀形成气孔。接着，多孔的 生坯可烧制以形成多孔陶瓷制品。在另一个实施方式中，本发明的方法可更进一步包括步骤在烧制以前干燥生坯。 在一个示例性的实施方式中，生坯可在低于400°C，或者从约100°C到约350°C的温度下干 燥。在一个说明性的实施方式中，生坯通过微波烘燥干燥。生坯的干燥可提高成孔剂从液 体到气体和形成气孔的转化率。液化气体的膨胀率可通过控制干燥步骤的压力释放和温度 来控制。在更进一步的实施方式中，成孔剂可以任何有效量存在，以在陶瓷制品中提供期 望的孔隙率。在一个示例性的实施方式中，成孔剂的量可从约0.5wt%至约2wt%。在此使 用的有机组分的“wt. 或“重量百分数”或“按重量计的百分数”，除非明确说明是相反的， 是以包括该组分的全部无机物的总重量为基准。在此的有机物视为依据所用的100%的无 机物的添加物。在一个说明性的例子中，可以看出仅仅0. 5%的0)2将陶瓷制品的孔隙率从 约40%提高到约45%，而的(X)2将孔隙率提高约50%。实际的气孔尺寸同时提高几乎 两倍。在又一个的实施方式中，除了该成孔剂，常规的成孔剂也可同时加入到无机陶瓷 形成成分中。常规的成孔剂一般是在烧制步骤中在成型的生坯中任何“烧尽”的颗粒物质。 这些可包括任何易消失的颗粒材料，其通过在生坯的干燥或者加热过程中的燃烧蒸发或汽 化以更进一步得到一种期望的，通常和其它方法得到的相比更高孔隙率和/或更粗糙中位 气孔直径。示例性的且非限定的可选用的烧尽试剂包括在室温下是固体的有机物，元素碳， 石墨，纤维素，糖，面粉，淀粉，和其它在本领域中已知的孔形成材料。常规的成孔剂可以最 高约SOwt %的量存在于前体批料组合物中。在一个实施方式中，无机的批料组分可以是任何在烧制时能够提供一种原生烧结 的相组成(primary sintered phase composition)的无机组分的组合。无机陶瓷形成成 分可以是堇青石、富铝红柱石、粘土、滑石、锆石、氧化锆、尖晶石、氧化铝和它们的前体，二 氧化硅和它们的前体、硅酸盐、铝酸盐、锂铝硅酸盐、长石、二氧化钛、熔凝硅石、氮化物、碳 化物，硼化物，例如碳化硅、氮化硅、苏打石灰石、铝硅酸盐、硼硅酸盐、苏打钡硼硅酸盐或它 们的组合物，以及其它。这些材料的组合可以是物理或化合组合，例如分别是混合物或复合 物。在一个示例性的实施方式中，无机陶瓷形成成分在烧制时可产生铝-钛酸盐陶瓷 材料。在另一个示例性的实施方式中，该无机陶瓷形成成分在烧制时可产生堇青石、富铝红 柱石、或这些的混合物。一些这种混合物的例子是含有约2%至约60%富铝红柱石、约30% 至约97%堇青石、一般高至10%重量的余量其它相。一些特别适于本发明实施的用于形 成堇青石的陶瓷批料组合物是在美国专利3，885，977 ；RE 38，888 ；6, 368，992 ；6, 319，870 ； 6，210，626 ；5，183，608 ；5，258，150 ；6，432，856 ；6，773，657 ；6，864，198 ；7，141，089 和 7，179，316中公开的，其作为参考文献包含在本申请中。一些适于本发明实施的用于形成铝钛酸盐的陶瓷批料组合物是在美国专利4，483，944 ；4, 855，265 ；5, 290，739 ；6, 620，751 ； 6，942，713 ;6，849，181 ；7，001，861 和在 PCT 申请公开 WO 2006/015240 ；WO 2005/046840 和 WO 2004/011386中公开的，其作为参考文献包含在本申请中。无机陶瓷形成成分、有机粘结剂和成孔剂可以用溶剂混合在一起以形成陶瓷前体 批料。溶剂可提供一种用于粘合剂溶入的介质，因此为批料提供可塑性和为粉末提供润湿。 溶剂可以是水基的，其通常可以是水或可水混溶的溶剂，或有机基的。最有用的是水基溶 剂，其提供粘合剂和粉末颗粒的水合作用。一般地，水溶剂的量从约20%重量到约50%重量。有机粘结剂可以是任何在本领域中已知的用于生产陶瓷制品的粘合剂。在一个示 例性的实施方式中，粘合剂可以是一种纤维素醚粘合剂，例如但不限于甲基纤维素、乙羟基 乙基纤维素，羟丁基甲基纤维素，羟甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羟乙基甲基纤维素，羟 丁基纤维素，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素，羧甲基纤维素钠和其混合物。优选的纤维素基粘合剂的性能，例如甲基纤维素的性能，可以是水分保持，水溶， 具有表面活性或润湿能力，稠化混合物，提供生坯干湿生坯强度，在水相环境中热凝胶化和 疏水性相结合。促进与溶剂氢键连结相互作用的纤维素醚粘合剂可以是合乎需要的。取代 基的非限定的例子是最大化与极性溶剂例如水氢键合相互作用的取代基，可以是羟丙基和 羟乙基，和一种较小程度的羟丁基。在本发明另一个实施方式中，其它的添加剂例如表面活性剂和油润滑剂可加到无 机陶瓷形成成分中，只要在生坯成型时它们不会导致成孔剂的分解。可用于本发明实施中 的非限定性的表面活性剂的例子是C8至C22脂肪酸和/或它们的衍生物。可以同这些脂肪 酸结合使用的其它表面活性剂组分是C8至C22脂肪酸酯、C8至C22脂肪醇，及其组合。示例 性的表面活性剂是硬脂酸、月桂酸、油酸、亚油酸、棕榈油酸和它们的衍生物，硬脂酸结合铵 月桂烷硫酸酯，及其组合。在一个说明性的实施方式中，表面活性剂可以是月桂酸、硬脂酸、 油酸、及其组合。表面活性剂的量一般可从约0. 5%重量至约2%重量。非限定性的油润滑剂的例子可以是轻质矿物油、玉米油、高分子量聚丁烯、多元醇 酯、轻质矿物油和蜡乳液的掺合物、石蜡在玉米油中的掺合物，及其组合。一般地，油润滑剂 的量可以是从约重量至约10%重量。在一个示例性的实施方式中，油润滑剂可以是从 约3%重量至约6%重量。在本发明的一个实施方式中，前体批料可通过任何已知的常规的陶瓷成形工艺形 成生坯，例如挤出、注射成型、粉浆浇铸、离心浇铸、压力铸造、干压等等，其中可以保持压 力，由此气体成孔剂保持液态直至生坯成型。在一个示例性的实施方式中，挤出可用一种液 压油缸挤压机或一种双级的脱气单式螺旋挤压机，或一种具有附着在出料端的压模装置的 双螺旋桨混合器进行。在后者中，适当的螺杆元件可以是根据材料及其他工艺条件选择的， 以便形成足够的压力以使气体成孔剂液化和强迫批料通过模具。本发明的生坯可具有任何便利的大小与形状，并且本发明适用于所有的其中成型 塑性粉末混合物的工艺。所述工艺特别适于制造多孔整体材料体，例如蜂窝材料。多孔体 有许多的应用，例如催化、吸附、电热的催化剂、如柴油机微粒过滤器的过滤器、熔融金属过 滤器、蓄热室蓄热器芯等等。通常，蜂窝材料密度可在约235细胞/cm2 (1500细胞/in2)至约15细胞/cm2 (100细胞/in2)之间。通过本发明的工艺生产的蜂窝材料的例子，其便于理解但本发明不局限于 此，可以是具有约94细胞/cm2 (约600细胞/in2)，或约62细胞/cm2 (约400细胞/in2)，各 具有约0. lmnK4密耳)的壁厚度。一般的壁厚度可从约0. 07至0. 6mm (约3至约25密耳)， 但是使用更好的设备，得到约0.02-0. 048mm(l-2密耳)的厚度是可能的。本方法特别适于 挤出薄壁/高的细胞密度的蜂窝材料。可理解的是，本发明的蜂窝陶瓷过滤器通常可具有 这样的结构，其中有许多开口至废气流入侧面和废气流出侧面的端面的通孔，其交替地在 两个端面上密封，蜂窝式过滤器的形状没有特别限制。例如，过滤器可以是具有环状或椭圆 端面的圆筒，具有多角形例如三角形或正方形的端面的棱柱体，圆筒和棱柱体的边像“折线 形状”一样弯曲的形状等等。另外，通孔的形状没有特别限制。例如，横截面可以是多角形 的，如正方形、六角形、八角形、环形、椭圆、三角形或其它形状或其组合。然而可以理解，陶 瓷制品的特定的期望的大小与形状取决于应用，例如在汽车的应用中根据发动机尺寸和可 用安装空间确定，等等。成型的生坯具有如上所述的期望的大小与形状，可在除去压力之后干燥以除去过 多的水分。另外，如上所述，干燥步骤可同时帮助气体成孔剂从液态转化成气态以放出孔形 成气体。干燥步骤可通过任何已知的方法进行，包括例如微波、热空气、高压、对流、湿度控 制、冷冻干燥、临界干燥和任何其它能够影响在成型俄生坯中过氧化物分解的程度和速率 的方法。在一个示例性的实施方式中，生坯可在小于400°C，或从约100°C到约350°C的温度 下干燥。在另一个实施方式中，通过选择优化的干燥条件可控制和/或优化得到的陶瓷制 品的显微结构以提供一种期望的显微结构。例如，示例性的干燥条件可包括在材料中用微 波迅速加热或电介质发热，以形成均勻的气孔，结果提高了液化气体成孔剂变回气体的速 率。所用的功率值在几百至数十千瓦之间，干燥持续时间取决于陶瓷制品的尺寸和组成。一 方面，温度升高到50°C以上迅速地加快了液态气体成孔剂变回气体和气体脱离陶瓷制品形 成气孔的速率。一旦干燥，可在如下所述的条件烧制生坯，其有效地将生坯转变成包括原生晶相 陶瓷组合物的陶瓷制品。有效地将生坯转变成陶瓷制品的烧制条件可根据工艺条件变化，所述工艺条件例 如具体组成、生坯尺寸和/或形状、所用设备的性能。由此，例如在一个实施方式中，指定 的最佳烧制条件需要适合于生成很大的堇青石结构，即缓慢。然而，在一个示例性的实施 方式中，对于主要用于形成堇青石的混合物，烧制条件可包括加热生坯至在约1350°C至约 1450°C之间的最高浸渍温度。在另一个示例性的实施方式中，生坯可在从约1400°C至约 1450°C的浸渍温度下烧制。在又一个实施方式中，生坯可在1415°C至约1435°C的浸渍温度 下烧制，包括例如在约1420°C至约1430°C之间的优选浸渍温度。烧制时间也可在大约40至250小时的范围内，在此过程中能够到达最高浸渍温 度，并且保持一段从约5小时至约50小时的浸渍时间，优选在约10小时至约40小时之间。 另一方面，浸渍时间可从约15至约30小时。优选的烧制过程包括在约1415°C至1435°C之 间的浸渍温度下烧制约10小时至约35小时。可以理解，本发明的气体成孔剂和气体成孔剂的用法可用来制造具有任何期望的 显微结构和更进一步显示出任何预期性能或综合性能的陶瓷制品。例如，可以生产一种具有以独特组合为特征的显微结构的陶瓷制品，这种独特组合即有提供了提高的在材料内的 流过性能的比较高的孔隙率(但不是过高)又显示出了高强度和化学耐久性。得到的陶瓷 结构可因此用于需要高耐热性和高过滤效率同时低的通过过滤器的低压力降的陶瓷过滤 器应用中。这种陶瓷制品特别适合于过滤应用，例如柴油机排气滤器。在另一个实施方式中，本发明的方法可更进一步提供具有任何期望的孔隙率的陶 瓷制品。例如，本发明的陶瓷体的总孔隙率(P%)，通过水银孔率法测定，可在某一方面大 于40%。在另一个实施方式中，陶瓷制品的总孔隙率可大于50%。在更进一步的实施方式中，本发明的方法可用来提供具有任何期望的孔径分布的 多孔陶瓷制品。由此，孔隙率显微结构参数d5(l可涉及孔径分布并且在此使用，连同其它参 数一起，表征孔径分布。d5(l数值是以孔隙容量为基础的中位气孔直径，以ym计；因此，d50 是陶瓷蜂窝制品50%的开气孔浸入水银时的气孔直径。一方面，存在于陶瓷制品中的气孔的中位数气孔直径d5(l，在一方面至少是5 μ m。 另一方面，中位气孔直径d5(1至少是6 μ m。再一方面，中位数气孔直径d5(1在5 μ m至7 μ m之 间。这种范围提供合适的过滤效率。在更进一步的实施方式中，通过利用在耐火陶瓷制品制造中的气体成孔剂可产生 比较高的渗透性和比较高的强度。可理解，比较高的流过或渗透性以及高强度和化学耐久 性可提供几个商业优点，例如降低通过陶瓷体的压强降，提高过滤效率，增加制品的几何形 状的灵活性，提高产品的耐久性。
实施例本发明可更进一步通过以下实施例阐明。制备具有19. Iwt %氧化铝，40. 5wt%滑石，34. 7wt%粘土和5. 7wt% 二氧化硅作 为无机成分的含铝陶瓷坯泥。该陶瓷坯泥也具有2.7wt%甲基纤维素、0.6wt%硬脂酸和 6. Owt%非溶剂材料(即Durasynie》。这些成分的wt%以无机组合物的总重量为基准。 水以的范围被加入到干燥成分中。使用具有9阶段或筒体的32mm双螺杆挤压 机(例如得自 Coperion 公司(Ramsey, NJ 州)或 Werner & Pfleiderer 公司(Stutgart, 德国)的挤出机)来进行CO2注射实验，其中批料组合物用螺杆推动通过挤出机并在到达 挤出模具之前混合。螺杆在筒体6中具有额外的剪切圆盘。这允许由新的剪切圆盘带来的 空气在位于筒体6之前的真空地带被抽出，其形成密封以阻止(X)2通过排气孔喂料机和空 气一起反向和向外移动。质量流量控制器用来在筒体6的下游压力口注入C02。这是新的 剪切圆盘密封口的下游并且在输送批料组合物进入挤出模具的双螺旋桨的“后备区域”高 压出口之前很远。CO2在压力筒体6-9中计量，在筒体6-9中混入批料中。由于气体压力， 在这些筒体中的压力可到达约500psi。(X)2气体混入批料中并且运输进入高压“后备长度” 区域。CO2的使用量是和2% CO2水平，按重量计。在该实验中，Pmax在约2000-2500psi 范围内。在大于1065psi的压力下，CO2将压缩成液体并且成为一种降低挤出机上的压力 和扭矩的润滑剂或溶剂。(X)2更进一步和批料在高压后备区域混合，并且作为批料位于模 具范围之前的区域，其中它遭遇到延长的剪切和混合。作为流过模具的批料，压力降至低于 1065psi，且(X)2回到气态并伴有体积增加。挤出的部分是微波干燥和烧制的，使用标准的 商业产品烧制循环，该产品在康宁公司的专利和申请中有描述。测量了一般的烧制物性能并且列在表Ia和Ib中。表 la*
权利要求
1.一种用于生产多孔陶瓷制品的方法，它包括以下步骤 提供一种前体批料，用于形成一种多孔陶瓷制品；在所述前体批料中注入气体并混合气体和前体批料；对所述前体批料和气体的混合物加压，其中，所述压力足以液化该气体；将所述前体批料成形成生坯，同时保持压力；从所述生坯除去压力；以及烧制所述生坯以生产多孔陶瓷制品。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在注入气体之前将前体批料置于真空中的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括混合前体批料和液态气体的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述气体是二氧化碳。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述压力至少约1650psi。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述气体的量从约0.5wt%至约2.0wt%，其中 wt %以100%的无机陶瓷形成材料为基准。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括在烧制前干燥生坯的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述生坯用微波烘燥干燥的。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述生坯是挤压成型的。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述无机陶瓷形成成分包括堇青石或铝-钛酸盐 形成成分。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述烧制包括加热生坯一段足以使生坯转化成为 陶瓷制品的时间，其中，所述陶瓷制品包括原生烧结的相组成。
12.—种蜂窝陶瓷体，它是由权利要求1的方法制成的。
13.一种生产多孔陶瓷制品的方法，该方法包括以下步骤 提供无机陶瓷形成成分、有机粘结剂和溶剂；混合所述无机陶瓷形成成分、有机粘结剂和溶剂以形成前体批料； 从所述前体批料抽出空气；在所述前体批料中注入二氧化碳气体并混合气体和前体批料； 对前体批料和二氧化碳的混合物加压，其中压力至少约1650psi ； 将所述前体批料成形成生坯，同时保持压力； 从生坯除去压力；以及 烧制生坯以生产一种多孔陶瓷制品。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述气体的量从约^衬^至约？^衬^，其中 wt %以100%的无机陶瓷形成材料为基准。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述生坯是挤出成型的，其中压力从约2000psi 至约 ^OOpsi。
16.如权利要求13所述的方法，其中，所述无机陶瓷形成成分包括堇青石或铝-钛酸盐 形成成分。
17.如权利要求13所述的方法，进一步包括在烧制以前干燥生坯的步骤。
18.—种由包括无机的陶瓷形成成分和二氧化碳的陶瓷前体批料形成的多孔陶瓷制品，其中，通过对陶瓷前体批料施加至少1650psi的压力液化二氧化碳。
19.如权利要求18所述的多孔陶瓷制品，它包括至少约50%的孔隙率。
20.如权利要求18所述的多孔陶瓷制品，它包括气孔，所述气孔具有约6.Ομπι至 6. 5μπι的尺寸。
全文摘要
可通过使用气体作为成孔剂制造多孔陶瓷制品，其中把气体注入到陶瓷前体批料中并混合。然后对混合物加压以使气体液化。在生坯的形成过程中保持压力，保持气体处于液化状态。在生坯形成之后除去压力，由此气体回到气态，在生坯中形成气孔。然后生坯可被烧结以制造多孔陶瓷制品。
文档编号B28B3/20GK102131749SQ200980133225
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月27日 优先权日2008年8月28日
发明者K·R·布伦达吉, R·A·罗斯, R·L·布什, Y·唐 申请人:康宁股份有限公司