用于制造成型品的方法以及成型品的制作方法_3

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20°C至例如约2000°C之间的范围内给出。更小的温度梯度可能会导致膨胀系数的增加、孔结构的改变和/或强度的减小。更大的温度梯度,例如大于约2300°C /h,可能会促成具有足够强度的形状稳定的成型品,特别是蜂窝体。
[0112]作为用于调整孔容积和/或孔径大小的孔形成剂,例如可以使用石墨、丙烯酸酯、有机玻璃、椰子粉和/或玉米。
【具体实施方式】
[0113]本发明其他优选的特征和/或优点是以下单个示例性实施方案的描述的主题。
[0114]在用于制造成型品、特别是蜂窝体(例如柴油碳烟颗粒过滤器(DPF))的方法的第一种实施方式中,设置使用混合物作为原材料。混合物包括粉末状的基础材料,该基础材料包括预烧制的、煅烧的材料,例如堇青石、莫来石、烧结莫来石、刚玉、烧结刚玉和锆莫来石。
[0115]为了获得期望的粒度分布(粒径分布)而将材料研磨和/或筛分。
[0116]特别地,研磨和/或筛分混合物,特别是粉末状的基础材料,使得dlO值约为I μπι至约2 μ m,d50值约为38 μ m至约49 μ m并且d90值约为60 μ m至约80 μ m。由此可以获得约40%至约58%的孔容积。孔径分布的中值优选在约10 μπι至约20 μπι之间。
[0117]在孔径分布的中值为约10 μπι的情况下,优选地不必使用孔形成剂。不过也可以以例如约为5质量%至约20质量%的量来添加孔形成剂,以便于例如获得特别是具有约20 μ m的中值的调节的孔径分布。
[0118]对此可以替代性地设置,通过对混合物(特别是基础材料)进行调节的筛分,获得具有约20 μm的中值的孔径分布。为此筛分混合物,特别是粉末状的基础材料,使得dlO值约为5 μ m至约10 μ m,d50值约为35 μ m至约40 μ m并且d90值约为70 μ m至约80 μ m。
[0119]基础材料的矿物组成成分在第一种实施方式中约为60质量%的堇青石、约15质量%的刚玉和约25质量%的莫来石。优选对混合物添加烧结促进材料。特别是混入具有约0.1质量%至约2质量%的碱离子和/或碱土离子的水溶液。
[0120]混合物随后在压制工艺中或在挤压工艺中成为期望的形状。
[0121]随后例如可以冷冻干燥并后续加工这样获得的成型品。
[0122]随后特别烧制成型品,从而获得其最终确定的强度。
[0123]成型品此处例如在流通式窖中以10至30cm/min(例如约20cm/min)的供给速度以及大于2200K/h的温度梯度烧制。从烧制工艺开始直到成型品冷却的烧制持续时间在约300分钟和约480分钟之间,例如约为360分钟。
[0124]成型品的温度在烧制过程中优选为最高约1400°C,例如约1330°C。由此可以确保,粉末状基础材料的颗粒,特别是堇青石材料的颗粒和/或莫来石材料的颗粒,在实施烧制步骤后还有不改变的颗粒特性。特别是在适当的放大的照片中,在实施烧制步骤后,还能看出成型品的基础材料的颗粒的清晰边界或边缘。
[0125]在成型品制成后,特别是在成型品的烧制和冷却后,成型品特别是在约20°C至约800°C的温度范围内例如具有约1.7X 10 Vk至4X 1 Vk的膨胀系数。
[0126]成型品例如可以作为蜂窝体,例如作为柴油碳烟颗粒过滤器来使用。为此成型品例如具有催化涂层。
[0127]用于制造成型品的方法的第二种实施方式以及由此获得的成型品与根据第一种实施方式的方法和成型品的本质上的区别是,粉末状的基础材料包括约70质量%的烧结莫来石、约20质量%烧结刚玉和约10质量%的锆莫来石。由此获得的成型品在约20°C至约800°C的温度范围内具有约5.2X 10 6/K的膨胀系数。
[0128]此外,该用于制造成型品的方法以及成型品根据第二种实施方式在制造步骤、结构、特性和功能这些方面与根据第一种实施方式的用于制造成型品的方法或成型品相同,从而就此而言可以参照上文的描述。
[0129]在用于制造成型品的全部方法中,在成型品的烧制过程中都在保持颗粒特性的同时使基础材料的颗粒彼此结合,由此可以容易地制造成型品并使其具有高耐热性。
【主权项】
1.一种用于制造成型品的方法,所述方法包括: -提供混合物,所述混合物包含: -粉末状基础材料,所述基础材料包括预烧制的和/或研磨的堇青石材料以及/或者预烧制的和/或研磨的莫来石材料; -通过成型所述混合物来制造成型品; -烧制所述成型品,从而使所述基础材料的颗粒在保持颗粒特性的同时彼此结合。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混合物包括刚玉、锆莫来石和/或硅酸锆。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述混合物额外地包括含碱金属的材料和/或含碱土金属的材料,以及/或者特征在于,额外地将含碱金属的材料和/或含碱土金属的材料混合成成型用混合物。4.根据权利要求1?3任一项所述的方法,其特征在于,为了得到期望的粒度分布,所述混合物的至少一种材料在添加所述混合物的其它材料之前筛分和/或将全体混合物筛分。5.根据权利要求1?4任一项所述的方法,其特征在于,所述混合物的至少一种材料在添加所述混合物的其它材料之前筛分和/或将全体混合物筛分,从而使 -所述至少一种材料和/或所述混合物的dlO值为至少约I μπι, -所述至少一种材料和/或所述混合物的d50值为至少约38 μπι,和/或 -所述至少一种材料和/或所述混合物的d90值为至少约60 μπι。6.根据权利要求1?5任一项所述的方法,其特征在于,所述混合物的至少一种材料在添加所述混合物的其它材料之前筛分和/或将全体混合物筛分,从而使 -所述至少一种材料和/或所述混合物的dlO值为最高约2 μπι, -所述至少一种材料和/或所述混合物的d50值为最高约49 μπι,和/或 -所述至少一种材料和/或所述混合物的d90值为最高约80 μπι。7.根据权利要求1?6任一项所述的方法,其特征在于,所述混合物的至少一种材料在添加所述混合物的其它材料之前筛分和/或将全体混合物筛分,从而使 -所述至少一种材料和/或所述混合物的dlO值为至少约5 μπι, -所述至少一种材料和/或所述混合物的d50值为至少约35 μπι,和/或 -所述至少一种材料和/或所述混合物的d90值为至少约70 μπι。8.根据权利要求1?7任一项所述的方法,其特征在于,所述混合物的至少一种材料在添加所述混合物的其它材料之前筛分和/或将全体混合物筛分,从而使 -所述至少一种材料和/或所述混合物的dlO值为最高约10 μπι, -所述至少一种材料和/或所述混合物的d50值为最高约40 μπι,和/或 -所述至少一种材料和/或所述混合物的d90值为最高约80 μπι。9.根据权利要求1?8任一项所述的方法,其特征在于,所述烧制前的混合物和/或烧制后的成型品包含至少约50质量%的堇青石、至少约5质量%的刚玉和/或至少约5质量%的莫来石。10.根据权利要求1?9任一项所述的方法,其特征在于,所述烧制前的混合物和/或烧制后的成型品包含最多约90质量%的堇青石、最多约50质量%的刚玉和/或最多约30质量%的莫来石。11.根据权利要求1?10任一项所述的方法,其特征在于,所述烧制前的混合物和/或烧制后的成型品包含至少约50质量%的莫来石、至少约10质量%的刚玉和/或至少约10质量%的锆莫来石。12.根据权利要求1?11任一项所述的方法,其特征在于,所述烧制前的混合物和/或烧制后的成型品包含最多约80质量%的莫来石、最多约50质量%的刚玉和/或最多约30质量%的锆莫来石。13.根据权利要求1?12任一项所述的方法,其特征在于,在最高约1400°C的温度下烧制所述成型品。14.根据权利要求1?13任一项所述的方法,其特征在于,在具有至少约300分钟和/或最多约480分钟的持续时间的烧制周期中和/或在> 2200°C /h的温度梯度下来烧制所述成型品。15.一种成型品,所述成型品包括堇青石材料和/或莫来石材料,其中,所述堇青石材料的颗粒和/或所述莫来石材料的颗粒在保持颗粒特性的同时彼此结合。
【专利摘要】一种用于制造成型品的方法,借助其能够简单地制造出具有良好的耐高温性能的成型品,为了提供这种方法而提出,该方法包括:提供混合物,该混合物包括粉末状的基础材料,该基础材料包括预烧制的和/或研磨的堇青石材料和/或预烧制的和/或研磨的莫来石材料;通过成型该混合物来制造成型品;烧制成型品,从而使基础材料的颗粒在保持颗粒特性的同时彼此结合起来。
【IPC分类】C04B38/00, C04B35/626, C04B35/195, C04B35/185, C04B35/109
【公开号】CN105102399
【申请号】CN201480014126
【发明人】乔治·菲韦格
【申请人】虎格工程股份公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】DE102013204276A1, WO2014139864A1
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