[0100] 在另一实施方式中，陶瓷前体组合物包含（重量％ ):
[0101] · 28%~50%，或30%~50%，或28%~40%的硅酸铝；和/或
[0102] · 20%~30%，或22%~27%的二氧化钛；和/或
[0103] · 38%~45%，或40%~45%的氧化铝；和/或
[0104] · 1 %~3 %的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体；和/或
[0105] · 1 %~4 %的氧化锆。
[0106] 在实施方式中，选择硅酸铝、二氧化钛、氧化铝和氧化锆（若存在）的相对量以使 得在适当温度下（例如高于约1400°C或高于约1500°C )烧结该陶瓷前体组合物后，获得本 发明第一和第二方面的陶瓷组合物或陶瓷蜂窝结构体。在特别有利的实施方式中，选择陶 瓷前体组合物中的铝假板钛矿形成组分和莫来石形成组分的相对量以使得：当在适当温度 下（例如高于约1400°C或高于约1500°C或1550°C以上）烧结该陶瓷前体组合物后，所获 得的陶瓷组合物或陶瓷蜂窝结构体包含40 %~55 %的铝假板钛矿和40 %~55 %的莫来 石，例如40 %~50%的铝假板钛矿和45%~55%的莫来石，或45 %~55%的铝假板钛矿 和40 %~50 %的莫来石，或40 %~45 %的铝假板钛矿和40 %~55 %的莫来石，或40 %~ 45 %的铝假板钛矿和40 %~50 %的莫来石，或40 %~45 %的铝假板钛矿和45 %~55 %的 莫来石，或40 %~45 %铝假板钛矿和45 %~50 %莫来石（基于该陶瓷组合物或蜂窝结构 体中矿物相的总重计算）。
[0107] 硅酸铝可以选自红柱石、蓝晶石、硅线石、莫来石、煅烧瓷土（molochite)、含水高 岭石粘土（例如高岭土、多水高岭土或球粘土）或无水（煅烧）高岭石粘土（例如偏高岭 土或完全煅烧高岭土）中的一种或多种。在另一些实施方式中，硅酸铝选自红柱石和高岭 土中的一种或多种。在另一实施方式中，硅酸铝为红柱石。
[0108] 在另一实施方式中，硅酸铝（例如红柱石）以颗粒的形式存在于陶瓷前体组合物 中，所述颗粒以 〇· I l·1 m ~55 μ m，或 0· 1 μ m ~80 μ m，或 10 μ m ~55 μ m，或 10 μ m ~75 μ m， 或15 μ m~55 μ m，或15 μ m~75 μ m，或20 μ m~55 μ m，或20 μ m~75 μ m的粒径存在。在 另一实施方式中，娃酸错（例如红柱石）为颗粒形式，其具有〇. 1 μ m~125 μ m，或0. 1 μ m~ 100 μ m，或 0· 1 μ m ~75 μ m，或 25 μ m ~100 μ m，或 25 μ m ~75 μ m 的粒径。
[0109] 二氧化钛可以选自金红石、锐钛矿、板钛矿中的一种或多种。
[0110] 氧化锆可以选自ZrOdPTixZivxO 2(如上所述）中的一种或多种。本发明人已经惊 讶地发现，将氧化锆包含在陶瓷前体组合物中能够对烧结的陶瓷组合物的工艺特征和热机 械性能具有有利影响。例如，相对小量（例如小于约2重量％ )的ZrO2的存在能够在烧结 过程中使莫来石化过程（一次和二次）加速。因此，在包含ZrCPt，最终烧结的陶瓷中的氧 化铝含量可以降低，这对降低烧结的陶瓷的CTE具有有利影响。换言之，看似ZrOj^存在增 强了氧化铝的反应性。此外，包含21〇 2可以促进更低反应温度下的一次和二次莫来石化。
[0111] 在实施方式中，氧化铝选自熔融氧化铝（fused alumina)(例如，刚玉）、烧结氧化 铝、煅烧氧化铝、活性或半活性氧化铝、和铝土矿中的一种或多种。
[0112] 在另一实施方式中，氧化铝以颗粒的形式存在，其具有0. Ιμπι~100μL?，或 0· 1 μ m ~75 μ m，或 0· 1 μ m ~50 μ m，或 0· 1 μ m ~25 μ m，或 0· 1 μ m ~10 μ m，或 0· 1 μ m ~ ΙμL?，或0·3μπ?~0·6μπ?的粒径。在另一实施方式中，氧化铝以胶体/纳米溶液的形式使 用。
[0113] 在以上所有包括使用氧化铝（Al2O3)、二氧化钛（TiO2)和氧化锆（ZrO 2)的实施方 式中，氧化铝、二氧化钛和/或氧化锆可以由氧化铝前体化合物、二氧化钛前体化合物和/ 或氧化锆前体化合物部分替代或完全替代。术语"氧化铝前体化合物"应理解为下述化合 物，所述化合物可以在铝（Al)和氧（0)之外还包含一种以上额外组分，所述额外组分在对 氧化铝前体化合物施加烧结条件时被除去，并且其中所述额外组分在烧结条件下是挥发性 的。因此，虽然氧化铝前体化合物可以具有不同于Al 2O3的总化学式，但是在烧结之后，只剩 下具有化学式Al2O 3的组分（或其与其他固相的反应产物）。因此，可以很容易地重新计算 氧化铝前体化合物在本发明的可挤出的混合物或生坯蜂窝结构体中的存在量，以代表氧化 铝（Al 2O3)的具体当量。应以同样方式理解术语"二氧化钛前体化合物"和"氧化锆前体化 合物"。
[0114] 氧化铝前体化合物的实例包括但不限于铝盐（例如磷酸铝和硫酸铝）和铝氢氧化 物（例如勃姆石（AlO(OH))和水铝矿（Al (OH)3))。在烧结过程中，存在于这些化合物中的 额外的氢和氧组分将以水的形式释放出去。通常，与氧化铝（Al 2O3)自身相比，氧化铝前体 化合物在烧结条件下所发生的固相反应中更具反应性。此外，有若干种氧化铝前体化合物 可以以显示出非常小粒径的制剂的形式获得，这也使得在烧结条件下颗粒的反应性升高。
[0115] 硅酸铝和（部分）氧化铝是本发明第三方面的陶瓷前体组合物中的主要的莫来石 形成组分。在一次莫来石化过程中，硅酸铝分解，莫来石形成。在二次莫来石化中，来自硅 酸铝的过量二氧化硅与任何残留的氧化铝反应，形成另外的莫来石。如下所述，陶瓷前体组 合物可以被烧结至适当高温，例如，约1550°C~1600°C，以使得基本上所有硅酸铝和氧化 铝在一次和二次莫来石化阶段中被耗尽。
[0116] 氧化铝和二氧化钛是本发明第三方面的陶瓷前体组合物中的主要的铝假板钛矿 形成组分。在某些实施方式中，氧化铝以颗粒的形式存在，其具有0.1 ym~100 μπι，或 0· 1 μ m ~75 μ m，或 0· 1 μ m ~50 μ m，或 0· 1 μ m ~25 μ m，或 0· 1 μ m ~10 μ m，或 0· 1 μ m ~ ΙμL?，或0·3μπ?~0·6μπ?的粒径。在另一实施方式中，氧化铝以胶体/纳米溶液的形式使 用。在另一实施方式中，二氧化钛以颗粒形式存在，其具有〇. I ym~100 μπι，或0. 1 μπι~ 50ym，或 O.lym ~10ym，或 O.lym ~lym，或 0.3ym ~50ym，或 0.3ym ~lym， 或0. 3 μπι~0.6 μπι的粒径。在另一实施方式中，二氧化钛以颗粒的形式存在，其具有 0· Ιμπι~ΙΟμπι，或0·2μηι~Ιμπι，或0·2μηι~0·5μηι的粒径。在另一实施方式中，二氧 化钛以胶体/纳米溶液的形式使用。当使用胶体二氧化钛时，其可与非胶体形式的二氧化 钛一起使用，例如d 5(l小于1 μπι(例如d 5(|小于0. 5 μπι)的非胶体形式的二氧化钛。在另一 实施方式中，二氧化钛颗粒的粒径大于氧化铝颗粒的粒径。在另一实施方式中，氧化铝在陶 瓷前体组合物中的量高于二氧化钛的量。
[0117] 由于陶瓷前体组合物的组分可以具有不同的粒径范围，因此陶瓷前体组合物可以 具有双峰或多峰粒径分布。在另一些实施方式中，各组分的粒径范围可以被选择成使得陶 瓷前体组合物具有单峰粒径分布。在另一些实施方式中，陶瓷前体组合物可以经历粒径分 级步骤，例如以下述方式进行：在形成步骤（例如，挤出）之前，进行研磨或筛分以使混合粒 径分布均化，例如，研磨以获得具有单峰粒径分布的陶瓷前体组合物。
[0118] 在某些实施方式中，陶瓷前体组合物包含一定量的碱土金属氧化物或碱土金属氧 化物前体，或其组合。碱土金属氧化物可以是氧化镁、氧化钙、氧化钡或其组合。碱土金属氧 化物前体可以是碱土金属盐，例如，碱土金属的硫化物、硫酸盐、氯化物、硝酸盐或碳酸盐， 其中碱土金属可以是镁、锶、钙、钡或其组合。在某些实施方式中，碱土金属氧化物前体是碱 土金属碳酸盐，其可以为碳酸镁、碳酸锶、碳酸钙、碳酸钡或其混合物。在实施方式中，碳酸 盐为碳酸镁或碳酸钙，或其组合。在有利的实施方式中，碳酸盐为碳酸镁。基于陶瓷前体组 合物总重，碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体（例如碳酸镁）的量可以为约1重 量％~4重量％。本发明人已惊讶地发现，包含碱土金属氧化物或氧化物前体（特别是碳 酸镁）能够对工艺特征具有有利影响。此外，碱土金属氧化物（例如氧化镁）在陶瓷组合 物中的形成或存在能够对烧结的陶瓷组合物的热机械性能具有有利影响。例如，与不含碳 酸镁的陶瓷前体组合物相比，碳酸镁的存在能够促进在更低温度下的致密化。此外，烧结过 程中氧化镁的存在或形成能够使烧结的陶瓷组合物的CTE降低。
[0119] 根据本发明的第四方面，陶瓷前体组合物包含（重量％ :
[0120] · 20%~55%，或 30%~50%，或 20%~40%，或 25%~40%，或 25%~35%， 或30%~40%，或40%~50%，或35%~45%的硅酸铝；
[0121] .45%~75%，或 50%~75%，或 50%~70%，或 50%~60%，或 5%~55%，或 55 % ~75 %，或 60 % ~75 %，或 60 % ~70 %，或 60 % ~65 %，或 62 % ~67 %，或 65 % ~ 75%，或65%~70%的含铝假板钛矿和莫来石的耐火粘土；
[0122] ?至多20%、或5%~20%的氧化铝，或者5%~15%、或10%~20%、或5%~ 10%、或6%~12%的氧化铝；
[0123] ?0%~5%，或0.5%~4%，或1%~4%，或1%~3%，或1%~2%，2%~3% 的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体；和
[0124] ·0% ~15%，或 0.5% ~10%，或 0.5% ~4%，或 1% ~4%，或 1% ~3%，或 1 %~2%，或2%~3%的氧化锆。
[0125] 在实施方式中，选择硅酸铝和含铝假板钛矿/莫来石的耐火粘土的相对量，以使 得在适当温度下（例如高于约1400°C或高于约1500°C )烧结该陶瓷前体组合物后，获得本 发明第一方面和第二方面的陶瓷组合物或陶瓷蜂窝结构体。在特别有利的实施方式中，选 择硅酸铝和含铝假板钛矿/莫来石的耐火粘土的相对量以使得：在适当温度下（例如高于 约1500°C或1550°C以上）烧结该陶瓷前体组合物后，所获得的陶瓷组合物或陶瓷蜂窝结构 体包含40 %~55 %的铝假板钛矿和40 %~55 %的莫来石，例如，40 %~50 %的铝假板钛矿 和45 %~55 %的莫来石，或45 %~55 %的铝假板钛矿和40 %~50 %的莫来石，或40 %~ 45 %的铝假板钛矿和40 %~55 %的莫来石，或40 %~45 %的铝假板钛矿和40 %~50 %的 莫来石，或40 %~45 %的铝假板钛矿和45 %~55 %的莫来石，或40 %~45 %的铝假板钛 矿和45 %~50 %的莫来石。
[0126] 在某些实施方式中，莫来石与铝假板钛矿之比低于2:1，例如，低于1.8:1，或低于 1. 6:1，或等于或低于约1. 5:1，或等于或低于约1. 4:1，或等于或低于约1. 3:1，或等于或低 于约1. 2:1，或等于或低于约1. 1:1，或等于或低于约1:1，或等于或低于约1:1. 2。
[0127] 在某些实施方式中，莫来石和铝假板钛矿相构成矿物相总重的至少约80%，例如， 矿物相总重的至少约85%，或矿物相总重的至少约90%，或矿物相总重的至少约92%，或 矿物相总重的至少约94%，或至少约96%，或至少约97%，或至少约98%，或至少约99%。
[0128] 在某些实施方式中，含铝假板钛矿/莫来石的耐火粘土的至少约80重量％的为铝 假板钛矿矿物相和莫来石矿物相（基于含铝假板钛矿/莫来石的耐火粘土的总重计算），例 如，含铝假板钛矿/莫来石的耐火粘土的至少约85重量％、或至少约90重量％、或至少约 92重量％、或至少约94重量％、或至少约95重量％、或至少约96重量％、或至少约97重 量％、或至少约98重量％为铝假板钛矿矿物相和莫来石矿物相。在这些实施方式中，铝假 板钛矿与莫来石之比可以为约