包括主要由单质碳组成的材 料，如石墨、无定形碳和碳黑。基于淀粉的成孔剂的示例包括豌豆淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉 和土豆淀粉。在某些示例性实施方式中，成孔剂可以前体批料成分的形式添加，基于追加量 的重量百分比，添加的量为至少5重量％，如至少10重量％，如至少15重量％，如至少20 重量％，包括5-50重量％，包括10-40重量％，如15-35重量％，20-30重量％。
[0056] 在某些示例性实施方式中，该批料组分含有少于1重量％的二氧化硅烟炱，如其 中该批料基本不含二氧化硅烟炱的实施方式。
[0057] 可在例如研磨机或犁片混合器中混合各成分。可以比塑化该批料所需量少的量添 加溶剂。用水作溶剂时，水使粘合剂和粉状颗粒水合。若需要，随后可在混合物中加入一种 或多种润滑剂，以使粘合剂和粉状粒子润湿。
[0058] 然后，可使用任何适合使批料塑化的混合机，例如但不限于双螺杆挤出机/混合 机、螺旋混合机、研磨混合机或双臂混合机等，通过剪切上面形成的湿混合物使前体批料塑 化。塑化程度取决于各成分（例如粘合剂、溶剂、润滑剂和无机物）的浓度、组分的温度、对 批料所做的功的多少、剪切速率和挤出速度。
[0059] 在另一个步骤中，可挤出组合物以形成蜂窝状生坯体。挤出可用提供低剪切至中 等剪切的装置完成。例如，液压柱塞式挤出机或两级脱气单螺旋挤出机是低剪切设备。单 螺杆挤出机是中等剪切设备。挤出可竖直或水平进行。
[0060] 应当理解，本文所公开的蜂窝状体可具有任何方便的尺寸和形状，并且公开的实 施方式适用于使塑性粉末混合物成形的所有方法。所述方法特别适合生产蜂窝状整体件如 蜂窝体。蜂窝状体可用于许多应用，如催化、吸附、电热催化剂、过滤器（如柴油机微粒过滤 器、熔融金属过滤器）、再生器芯子等。
[0061] 一般而言，蜂窝状体密度介于约235个孔/cm2(1500个孔/in2)至约15个孔/ Cm 2(K)O个孔/in2)。本文所述实施方式所生产的蜂窝状体的示例可包括具有约94个孔/ cm 2 (约600个孔/in2)、或约62个孔/cm2 (约400个孔/in2)的那些，其各自具有约0.1 mm (4 密耳）的壁厚度。典型的壁厚度可以是约0.07至约0.6mm(约3至约25密耳），包括约 0. 18至0. 33mm(约7至约13密耳），但是约0. 02-0. 048mm(约1-2密耳）的厚度也是可以 的。本文所公开的方法可特别适用于挤出薄壁/高孔道密度蜂窝状体。
[0062] 随后可使用例如微波和/或热空气对流干燥设备干燥挤出物，并对其进行额外的 热处理，以制备主要包含多孔烧结玻璃材料的多孔蜂窝状体。
[0063] 应在足以导致合适烧结的时间和温度下进行热处理，但该时间不应持续过长和/ 或在导致蜂窝状体具有不需要的最终特性（如强度、CTE)的过高温度下进行。
[0064] 在某些示例性实施方式中，该热处理是总持续时间小于20小时的单个热处理，如 总持续时间小于15小时，如总持续时间小于10小时，如总持续时间小于5小时，包括总持 续时间2-20小时，包括总持续时间5-15小时。
[0065] 在某些实施方式中，最高热处理温度（即蜂窝状体接触的最高温度，有时称作"最 高保温"温度）小于1250°C，如小于1225°C，如小于1200°C，如小于1175°C，如小于1150°C， 包括 1000°C至 1250°C，如 1050°C至 1225°C，如 1100°C至 1200°C。
[0066] 在某些示例性实施方式中，蜂窝状体接触与最高热处理温度相差50°C以内的温度 的时间小于5小时，如小于4小时，如小于3小时，如小于2小时，如30分钟至5小时，如1 小时至3小时。
[0067] 在某些示例性实施方式中，该热处理包括将蜂窝状体加热至最高热处理温度，加 热速率为至少50°C /小时，如50-500°C /小时，如75-350°C /小时，如100-250°C /小时， 持续至少2小时且小于20小时，如持续至少4小时且小于18小时，如持续至少5小时且小 于15小时。
[0068] 可使用本文公开的实施方式制备多种尺寸的蜂窝状体。例如，在某些示例性实施 方式中，可使用20小时或更少的总热处理时间来制备多孔蜂窝状体，所述多孔蜂窝状体的 直径大于5英寸且长度大于7英寸，如直径大于7英寸且长度大于10英寸，如直径大于10 英寸且长度大于14英寸的蜂窝状体，如直径为5-15英寸且长度为7-20英寸。
[0069] 下面通过实施例进一步阐明本发明及所附权利要求书的范围。 实施例
[0071] 下文是组合物的实施例和物理特性的六个表格。所有样品都通过干燥混合无机粉 末与粘合剂、润滑剂和一些情况下的成孔剂以形成前体批料组合物来制备。使用配有模头 的双螺杆混合器使表1所列的组合物成形为蜂窝状体。该蜂窝状体的孔密度和壁厚度分别 是约 600 个/in2和 100 μ m。
[0072] 表2-6中所列组合物在Littleford混合器中混合。然后将粉末混合物置于研磨机 中并添加水。当混合物达到小碎肩的一致性时，将混合物转移至柱塞挤出机的筒中并通过 含有1/4英寸直径孔的模头挤出以塑化材料。随后，将"面条"重新加载至挤出机筒中并再 次通过200个孔/平方英寸（cpsi)和8密耳网或400cpsi和6密耳网的蜂窝模头挤出。挤 出步骤后，在微波干燥器中除去水并在烧天然气的炉中将部件热处理至1050°C至1200°C 的温度，持续约2至4小时（如表格中所示）。随后冷却部件并测量CTE、强度（4点弯曲 M0R)、弹性模量、孔隙度（汞孔隙度测定法）和尺寸。分别使用对应于ASTM E228X1674-08 和D4284-07的方法测定CTE、MOR和孔隙度特征。
[0073] 表 1
[0074] 表2显示由含量为0-7%的硼酸（12骡队公司（12-Mule Team))和Tecosil熔凝 二氧化硅44cSS (来自C-E矿物公司）制备的部件的特性和组成。将硼酸研磨至中值粒径为 约5微米以使其良好地分散在生坯部件中。各组合物含有约6%的追加的F240Methocel?。 还可添加多种润滑剂（D-162、Liga或妥尔油）。列举了各条件的烧制温度和时间。显示 的前两种组合物是比较组合物，其含有使用D-162或妥尔油润滑剂挤出的熔凝二氧化硅并 烧制至1100-1150°C。可以看到，由于缺少烧结助剂，这些组合物在烧制后显示低强度。然 而，以所有含量添加硼酸都导致高强度、低CTE和高孔隙度（例外是实施例14和15,据认为 Liga润滑剂中高含量的钠导致蜂窝状体中高含量的方石英，形成显著较高的CTE)。
[0075] 表 2
[0076] 表3显示一组组合物，其含有Tecosil熔凝二氧化硅、硼酸和用作成孔剂的交联的 豌豆淀粉，或来自Dispal 15N4-80的氧化铝（A100H)。选择交联的豌豆淀粉是由于其高纯 度（低灰含量）。表2中的所有组合物都使用6% F240甲基纤维素和5% D-162粘合剂/ 润滑剂套装。可以看到，与相同条件下不添加成孔剂相比，添加成孔剂导致形成较高的孔隙 度以及轻度增加中值孔径。使用Dispal有助于维持优选的物理特性并可有助于降低烧制 收缩并帮助扩展抗失透性。
[0077] 表 3
[0078] 表4显示一组组合物，其含有Tecosil熔凝二氧化硅和G-200HP钾长石（英格瓷 公司（Imerys corporation))且一些具有来自Dispal 15N4-80的氧化错（A100H)。可以从 结果中看到，钾长石可以是一种有效的烧结助剂，但需要特别关注长石含量、烧制时间和烧 制温度，以生成合适的强度和孔隙度组合。
[0079] 表 4
[0080] 表5显示一组组合物，其含有Tecosil熔凝二氧化硅、G-200HP钾长石、来自 Dispal 15N4-80的氧化铝和多种淀粉材料和/或石墨作为成孔剂。该方法可实现具有高孔 隙度的合适的特性组合。一些条件显示ll〇〇°C烧制2小时时形成相对低的强度，但较长的 保温时间或较高的保温温度可提高强度。
[0081] 表 5
[0082] 表6显示了组合物，其含有Tecosil熔凝二氧化硅、钾长石、氧化铝、氧化锶以及与 氧化硼和成孔剂的一些组合。该系统中也发现了合适的物理特性组合。然而，该系统似乎 对温度更敏感，其中1150°C的热处理导致更高的CTE。
[0083] 表 6
[0084] 图IA-C