，其中所述硅酸铝选自红柱石、 蓝晶石、硅线石、莫来石、煅烧瓷土、含水高岭石粘土（如高岭土、多水高岭土或球粘土）或 无水（煅烧）高岭石粘土（如偏高岭土或完全煅烧高岭土）中的一种或多种。
[0227] 20.如编号的段落17~19中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述硅酸铝为 红柱石。
[0228] 21.如编号的段落17~20中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述二氧化钛 选自金红石、锐钛矿、板钛矿和二氧化钛前体化合物中的一种或多种。
[0229] 22.如编号的段落17~21中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述氧化铝选 自熔融氧化铝（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。
[0230] 23.如编号的段落17~21中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其包含约1重 量％~约4重量％的氧化锆（ZrO 2)。
[0231] 24.如编号的段落17~22中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述碱土金属 氧化物前体为碱土金属碳酸盐，例如碳酸镁。
[0232] 25. -种适于烧制以形成如段落1所述的陶瓷组合物的陶瓷前体组合物，所述前 体组合物包含：
[0233] 约20重量％~约55重量％的硅酸铝；
[0234] 约45重量％~约75重量％的含铝假板钛矿和莫来石的耐火粘土；
[0235] 0重量％~约20重量％的氧化铝；
[0236] 0重量％~约5重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体；和
[0237] 0重量％~约15重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
[0238] 26.如段落24所述的陶瓷前体组合物，其包含：
[0239] 约30重量％~约50重量％的硅酸铝；和/或
[0240] 约50重量％~约70重量％的含铝假板钛矿和莫来石的耐火粘土；和/或
[0241] 约5重量％~约20重量％的氧化铝；
[0242] 0重量％或约1重量％~约3重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前 体；和/或
[0243] 约1重量％~约4重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
[0244] 27.如编号的段落25或26所述的陶瓷前体组合物，其中所述硅酸铝选自红柱石、 蓝晶石、硅线石、莫来石、煅烧瓷土、含水高岭石粘土（如高岭土、多水高岭土或球粘土）或 无水（煅烧）高岭石粘土（如偏高岭土或完全煅烧高岭土）中的一种或多种。
[0245] 28.如编号的段落25~27中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述硅酸铝为 红柱石。
[0246] 29.如编号的段落25~28中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其包含约1重 量％~约4重量％的氧化锆（ZrO 2)。
[0247] 30. -种适于烧制以形成如编号的段落1所述的陶瓷组合物的陶瓷前体组合物， 所述前体组合物包含：
[0248] 约30重量％~约60重量％的莫来石；
[0249] 约15重量％~约35重量％的二氧化钛或二氧化钛前体；
[0250] 15重量％~约35重量％的氧化铝；
[0251] 0重量％~约5重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属前体；和
[0252] 0重量％~约15重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
[0253] 31.如编号的段落30所述的陶瓷前体组合物，其包含：
[0254] 约40重量％~约60重量％的莫来石；和/或
[0255] 约15重量％~约25重量％的二氧化钛和/或二氧化钛前体；和/或
[0256] 约20重量％~约35重量％的氧化铝；
[0257] 0重量％或约0. 5重量％~约2重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物 前体；和
[0258] 约0. 5重量％~约3重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
[0259] 32.如编号的段落30~31中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述二氧化钛 选自金红石、锐钛矿、板钛矿和二氧化钛前体化合物中的一种或多种。
[0260] 33.如编号的段落30~32中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述氧化铝选 自熔融氧化铝（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。
[0261] 34.如编号的段落30~33中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述碱土金属 氧化物前体为碱土金属碳酸盐，例如碳酸镁。
[0262] 35.如编号的段落30~34中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其中所述莫来石为 含莫来石的耐火粘土，例如基本由约100重量％的莫来石构成的耐火粘土。
[0263] 36.如编号的段落17~34中任一段落所述的陶瓷前体组合物，其还包含（i) 一种 或多种粘结剂，（ii) 一种或多种矿物粘结剂，和/或（iii) 一种或多种助剂。
[0264] 37. -种制造如编号的段落16所述的陶瓷蜂窝结构体的方法，所述方法包括以下 步骤：
[0265] (a)提供由如编号的段落17~34中任一段落所述的陶瓷前体组合物形成的干燥 的生坯蜂窝结构体；和
[0266] (b)进行烧结。
[0267] 38.如编号的段落31所述的方法，其包括以下步骤：
[0268] (a)提供由如编号的段落17~34中任一段落所述的陶瓷前体组合物形成的生坯 蜂窝结构体；
[0269] (b)干燥所述生坯蜂窝结构体；和
[0270] (b)进行烧结。
[0271] 39.如编号的段落37或38所述的方法，其包括以下步骤：
[0272] (a)提供由如编号的段落17~34中任一段落所述的陶瓷前体组合物形成的可挤 出的混合物；
[0273] (b)挤出所述混合物，以形成生坯蜂窝结构体；
[0274] (C)干燥所述生坯蜂窝结构体；和
[0275] ⑷进行烧结。
[0276] 40.如编号的段落37~39中任一段落所述的方法，其中所述烧结步骤在约 1200 °C~1700 °C的温度下进行，例如约1350 °C~1650 °C，或约1400 °C~1600 °C，或约 1500°C ~1600°C。
[0277] 41.如编号的段落40所述的方法，其中所述烧结步骤在约1520°C~1600°C、或约 1530°C ~1600°C、或约 1540°C ~1600°C、或约 1550°C ~1600°C 的温度进行。
[0278] 42.如编号的段落37~41中任一段落所述的方法，其中所述生坯蜂窝结构体包含 一种或多种有机粘结剂或有机助剂，所述方法还包括脱粘步骤。
[0279] 43.如编号的段落37~42中任一段落所述的方法，其还包括封堵所述生坯蜂窝结 构体或烧结的蜂窝结构体。
[0280] 44. 一种柴油机微粒过滤器，其包括以下陶瓷蜂窝结构体或由以下陶瓷蜂窝结构 体制成：如编号的段落16所述的陶瓷蜂窝结构体或可通过如编号的段落37~43中任一段 落所述的方法获得的陶瓷蜂窝结构体。
[0281] 45. -种车辆，其具有柴油发动机和过滤系统，所述过滤系统包括如编号的段落 44所述的柴油机微粒过滤器。
[0282] 46.如编号的段落1~16中任一段落所述的陶瓷组合物，其包含不大于约10重 量％的钛酸锆，例如不大于约5重量％的钛酸锆，或不大于约2重量％的钛酸锆，或不大于 约1重量％的钛酸锆。
[0283] 实施例
[0284] 下面将参照以下附图和实施例，仅通过实例而非限制性地描述本发明，其中：
[0285] 图1示出的是实施例6获得的结果。
[0286] 实施例1
[0287] 将表1中列出的组分混合在一起。
[0288] 表 L
[0289]
【主权项】
1. 一种陶瓷组合物，其包含： 约25重量％~约60重量％的铝假板钛矿； 约35重量％~约75体积％的莫来石； 约0重量％~约8重量％的氧化锆； 约〇重量％~约10重量％的钛酸锆； 约0重量％~10重量％的非晶相； 约0重量％~约5重量％的碱土金属氧化物；和 约〇重量％~10重量％的氧化铝； 以上基于矿物相的总重计算； 其中，基于矿物相和孔隙的总体积计算，所述陶瓷组合物具有约30%~约70%的孔隙 率。
2. 如权利要求1所述的陶瓷组合物，其包含至少约40重量％的铝假板钛矿。
3. 如权利要求2所述的陶瓷组合物，其包含约45重量％~约55重量％的铝假板钛矿， 例如约45重量％~约50重量％的铝假板钛矿，或例如约50重量％~约55重量％的铝假 板钛矿。
4. 如前述权利要求中任一项所述的陶瓷组合物，其包含约40重量％~约60重量％的 莫来石。
5. 如前述权利要求中任一项所述的陶瓷组合物，其包含不大于约5重量％的氧化锆， 例如不大于约3重量％的氧化锆，或不大于约2重量％的氧化锆，或不大于约1重量％的氧 化锆。
6. 如前述权利要求中任一项所述的陶瓷组合物，其中所述组合物具有约35%~约 65%的孔隙率。
7. 如前述权利要求中任一项所述的陶瓷组合物，其中所述组合物具有至少约I. 5MPa 的破裂模量（MOR)和/或等于或小于约3. 5 X 1(T6°C 的热膨胀系数（CTE)。
8. 如前述权利要求中任一项所述的陶瓷组合物，其为蜂窝结构体的形式。
9. 一种适于烧结以形成权利要求1所述的陶瓷组合物的陶瓷前体组合物，所述前体组 合物包含： 约20重量％~约55重量％的娃酸错； 约15重量％~约35重量％的二氧化钛和/或二氧化钛前体； 约25重量％~约45重量％的氧化铝（Al2O3); 〇重量％~约5重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体；和 〇重量％~约15重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
10. -种适于烧制以形成权利要求1所述的陶瓷组合物的陶瓷前体组合物，所述前体 组合物包含： 约20重量％~约55重量％的娃酸错； 约45重量％~约75重量％的含铝假板钛矿和莫来石的耐火粘土； 〇重量％~约20重量％的氧化铝； 〇重量％~约5重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属氧化物前体；和 〇重量％~约15重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
11. 一种适于烧制以形成权利要求1所述的陶瓷组合物的陶瓷前体组合物，所述前体 组合物包含： 约30重量％~约60重量％的莫来石； 约15重量％~约35重量％的二氧化钛或二氧化钛前体； 15重量％~约35重量％的氧化铝； 〇重量％~约5重量％的碱土金属氧化物和/或碱土金属前体；和 〇重量％~约15重量％的氧化锆和/或氧化锆前体。
12. -种制造权利要求16所述的陶瓷蜂窝结构体的方法，所述方法包括以下步骤： (a) 提供由权利要求9~11中任一项所述的陶瓷前体组合物形成的干燥的生坯蜂窝结 构体；和 (b) 进行烧结。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述烧结在约1200°C~1700°C，例如约1350°C~ 1650°C，或约1400°C~1600°C，或约1500°C~1600°C的温度下进行。
14. 一种柴油机微粒过滤器，其包括以下陶瓷蜂窝结构体或由以下陶瓷蜂窝结构体制 成：权利要求8所述的陶瓷蜂窝结构体或可通过如权利要求12~13中任一项所述的方法 获得的陶瓷蜂窝结构体。
15. -种车辆，其具有柴油发动机和过滤系统，所述过滤系统包括权利要求14所述的 柴油机微粒过滤器。
【专利摘要】本发明涉及可选地为蜂窝结构体形式的陶瓷组合物、适于烧结以形成所述陶瓷组合物的陶瓷前体组合物、制备所述陶瓷组合物和陶瓷蜂窝结构体的方法、包括所述陶瓷蜂窝结构体的柴油机微粒过滤器和包括所述柴油机微粒过滤器的车辆。
【IPC分类】C04B35-185, C04B38-00, F01N3-022, C04B35-478
【公开号】CN104870401
【申请号】CN201380063532
【发明人】J·A·艾拉瑞, P·加西亚-佩雷斯, J-P·吉劳德
【申请人】伊梅斯公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年3月15日
【公告号】EP2903951A1, US20150225299, WO2014053251A1, WO2014053281A1