单烧制二步骤保温法_5

文档序号:8227113阅读:来源:国知局
)是使得产 品具有压降方面优势的明显的产品属性。但是,高变化速率还产生了高的CTE,该对于热机 械方面的产品性能是不合乎希望的。标准的第二次烧制(双烧制)降低了CTE(相比于第 一次完整烧制过程之后的值)并降低了%细粒(即,小于10微米的TPV)。
[0116] 实施例3
[0117] 本发明样品9-13见表3所列,显示了温度比1425°C的第一保持温度低20°C、 35°C、75°C和125°C的第二保温的影响。制备比较例1的批料,并W蜂窝形式挤出。图1显 示产生高的总堇青石、高的0/H和低的CTE的第二保温温度的优选范围。约1350-1405°C 的第二保温温度产生低CTE和高堇青石含量的最佳组合,而小于或等于约1300°C的第二保 温不产生大于或等于90%的堇青石含量,其不是优选的。该实施例显示了对于调节孔隙度 (d50和TIV)和CTE的独立工艺控制。1000°C至保温温度的变化速率、基本设定孔径分布的 第一保温时间和第二步骤保温,建立了CTE和微结构稳定性,如0/H比所测定。
[011引实施例4
[0119] 控制%细粒的能力如表5所列的本发明样品10、12、14和15所示。制备实施例1 的批料,并W蜂窝形式挤出。使用14小时的第一保温,接着分别是1405°C和1350°C的8小 时第二保温来制备样品10和12。样品14和15显示了在第一保温之后缩短第一保持W增 加无定形含量同时使用相同的8小时第二保持的影响。通过该方法使得得到的细粒孔隙 度急剧下降,通过使得第一保持从14小时分别下降到10和8小时,相比于样品10和12, 1405°C(样品14)和1350°C(样品15)的保持使得%细粒分别下降1.4%和2. 7%。实现 了细粒的下降,而无定形相和总的次相变化小于1%,CTE的代价是小于或等于lxl〇-7/°C。
[0120] 实施例5
[0121] 制备实施例1的批料,并挤出成蜂窝形式。进行巧冷实验,畜编程为二步骤保温方 法,第一保温为1425°C持续12小时,之后在1325°C持续6小时的第二保温。定期地从畜拉 出样品,W追踪CTE、孔隙率和相分布的演变。拉出的样品巧冷至室温,测试CTE、孔隙度和 相集合,性质如表6所列。对于各样品,显示拉出温度和保温中的时间。
[0122] 实施例6
[0123] 通过具有不同的第一(第一次)保温条件但是具有共同的、1300°C的第二(第二 次)保温温度的样品18、20和21,证实了获得高强度(MOR)和弹性模量的能力。该条件导致 小于8xl〇-7/°C的CTE、小于7%的%细粒、大于360psi的MORW及大于0. 6Mpsi的Emodc
[0124] 实施例7
[01巧]通过样品19证实了获得非常低CTE的能力。采用高的第一温度(大于1425°C) 和高的第二温度(1350°〇获得该样品。为了高的堇青石含量和高的0/H比调节保温时间。 [0126]实施例8
[0127] 样品22、23和24显示了进一步增强口'6、101?、6111〇(1和%细粒的能力。该条件导致 小于5x10-7/°C的CTE、大于275psi的MOR、大于0. 46的EmodW及小于8%的%细粒。还 对变化至保温温度1的样品23和24的变化进行调节,W降低d50而不明显地影响其他性 质,该再次证实了对于调节d50和CTE的独立工艺控制。
[0128] 所揭示的本发明样品的条件见附表3-5所列。
[0129] 已结合各种【具体实施方式】和技术对本发明进行了描述。但是,应当理解,可W在本 发明的范围内做出许多变化和改进。
[0130]
【主权项】
1. 一种制造堇青石过滤器制品的方法,该方法包括: 根据如下方式对挤出的生巧体批料组合物进行烧制: 从环境温度上升至第一保温温度的第一温度变化; 在至少1255°C的温度持续至少2小时的第一保温; 从第一保温温度下降至第二保温温度的第二温度变化;W及 在至少1250°C W及至少比第一保温温度低5°C的温度的第二保温。
2. 如权利要求1所述的方法,该方法还包括第=温度变化W对所述体进行冷却。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,第一和第二保温时间分别在约2-12小 时完成,并且所得到的经烧制的体具有W至少3重量%存在的无定形相,并且具有在第二 保温之后W至少5%的量存在的小于10微米的TPV,如果第=温度变化使得所述体冷却到 环境温度的话。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一保温温度为 1400-1435°C,所述第二保温温度为 1290-1410°C。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二保温温度比至少 1300°C的第一保温温度低10°C。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,在约2-30小时内完成第一保温, 并在约2-30小时内完成第二保温。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,W约25-150°C /小时完成从第 一保温温度下降至第二保温温度的第二温度变化。
8. 如权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,W约50-250°C /小时的速率完 成从第二保温温度至环境温度的第=温度变化。
9. 如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,第一温度变化约为25-100°C / 小时。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,无定形相存在的量为3-25重 量%,W所得烧制体的总重计。
11. 如权利要求1-10中任一项所述的方法,其特征在于,在第二保温之后%细粒存在 的量为5-15%。
12. 如权利要求1-11中任一项所述的方法,其特征在于,在第一保温之前的重量%玻 璃为10-50%,并且第一保温时间具有小于95%的完全转化至堇青石。
13. 如权利要求1-12中任一项所述的方法,其特征在于,所得的堇青石过滤器制品具 有约1-8的CTE,斜方晶与六边形堇青石相的比(0/H)约为7-12, W及约5-15重量%的% 细粒。
14. 如权利要求1-13中任一项所述的方法,其特征在于,所得的堇青石过滤器制品具 有约3-8的CTE,重量%的无定形相约为5-10重量%,对于200/12的产品配置,MOR约为 330-425psi,W及对于 200/12 的产品配置,Emod 约为 0. 6-lMsi。
15. -种制造陶瓷蜂窝制品的方法,所述方法包括: 从塑化的堇青石前体批料组合物形成蜂窝生巧体,所述塑化的堇青石前体批料组合物 含有;无机批料组分,其选自氧化儀源、形成氧化侣的源、形成氧化娃的源,或其组合;成孔 剂;液体载剂;和粘合剂;W及 根据权利要求1完成蜂窝生巧体的烧制,w将蜂窝生巧体有效地转化为含堇青石的陶 瓷蜂窝制品。
16. 如权利要求15所述的方法,其特征在于,一种或多种无机批料组分的中值粒度约 为10-50微米,成孔剂具有大于40微米的中值颗粒直径。
17. 如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,形成氧化娃的源具有约20微米的氧 化娃粒度分布(PSD)屯。,并且第一保温时间约为5-10小时。
18. 如权利要求15-17中任一项所述的方法,其特征在于,所得的堇青石过滤器制品具 有约1-8的CTE,斜方晶与六边形堇青石相的比(0/H)约为7-12, W及约5-15重量%的% 细粒。
19. 如权利要求15-18中任一项所述的方法,其特征在于,第一保温是在大于1427°C的 温度下的2-6小时,第二保温是在小于1350°C的温度下的2-6小时。
20. 如权利要求15-19中任一项所述的方法,其特征在于,所得的具有200cpsi的模孔 道密度和6-10密耳的壁厚的堇青石过滤器制品具有大于19化si的MOR,并且所得的具有 SOOcpsi的模孔道密度和6-10密耳的壁厚的堇青石过滤器制品具有大于23化si的MOR。
【专利摘要】一种制造堇青石过滤器制品的方法,该方法包括根据如下方式对挤出的生坯体批料组合物进行烧制:从环境温度向上变化至第一保温温度的第一温度变化;在至少1255℃的温度持续至少2小时的第一保温;从第一保温温度向下变化至第二保温温度的第二温度变化;以及在至少1250℃且比第一保温温度低至少5℃的温度的第二保温,如本文所定义。
【IPC分类】C04B35-195
【公开号】CN104540794
【申请号】CN201380025513
【发明人】D·J·布郎芬布伦纳, L·L·赫伯恩, S·R·艾耶, L·L·库安迪库夫, D·J·圣朱利安, E·A·怀特
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年5月10日
【公告号】EP2850040A1, US9005517, US20130307176, WO2013173170A1, WO2013173170A9
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