陶瓷蜂窝体的挤出方法

专利名称：陶瓷蜂窝体的挤出方法
背景技术：
本发明是关于低热膨胀，薄壁型堇青石陶瓷蜂窝体的制造。该载体结构材料由氧化镁、氧化铝和硅酸盐原材料组成。而且，更主要的是本发明是关于改进挤出成型方法，成型的蜂窝体质量高，壁薄且其周身外壳无裂缝。
美国专利No.3,790,654和No.3,885,977描述了采用蜂窝体挤出模将增塑陶瓷混合料制成多孔状堇青石结构，且热膨胀低的蜂窝体。这一类蜂窝体在汽车尾气处理系统中作控制排放的催化剂载体，仍有广泛商业用途。
在已有的跟堇青石型蜂窝体挤出有关的技术中，大多包括有各种不同结构的挤出模及其操作模式，所有一切都为通用设计，成型的堇青石蜂窝体具有网格或通道式芯体结构，大多数情况被一光滑完整的外壳层包围。典型的是所用的挤出模是多组件组包括至少有一个网格生成模体和一个外壳形成罩或附加在该模体出料端的罩组件。模体包括有入口流道或引到模具放料面上放料槽交叉阵列上的输送孔。通过放料槽、混合陶瓷料被挤压成十字交叉网格而中心成通道式芯的蜂窝体。外罩通常是环状套管式结构，它限定了蜂窝体的圆柱面，也即形成了蜂窝体的外表层。
许多已知关于模具结构的技术是特别设计或针对解决有关的问题，如外壳在网格状蜂窝芯附着性差。在挤出过程中由于外壳的粘连，造成蜂窝芯外围网格的变形。提高外壳附着性就要求挤出成形的外壳和形成的网格室壁之间要施加或维持至少渐渐收敛的粘接压，压力过高会造成载体外围网格和网格室的变形。
美国专利No.4,349,329揭示的挤出模，它的设计特别在于减小外围网格室的变形。在该设计中，外壳混合料被收集在外壳形成罩下方的收集区，然后通过模体和该罩之间缝隙挤出。再跟从模体挤出的网格状蜂窝芯体相连。芯体具有加厚的外围网格通道壁，在挤出过程中由于外壳层跟芯体粘连在一起而具有抗变形特征。美国专利No.5,219,509描述另一种模具设计，其特征为一股单独原来由外壳罩下方的外围收集区向内流向形成外壳的混合料，经由该罩和模体改为流向几近平行、但稍向模具挤出轴方向收缩的流动通道。这种设计减小了外围网格室的网格部分的变形，这是因为施加在网格室上外壳压力受到限制。
本发明认识到各种各样控制外壳挤出厚度的手段。例如，美国专利No.4,668,176和No.4,710,123描述的模具设计，其特征在于通过控制模体和形成罩之间形成的间隙大小进而控制外壳厚度，还显示了通过调节向模具外壳形成区供给混合料量的方法，使选定外壳厚度所需的物料流量保持稳定。
在已有的技术中，挤出工艺的共同特征是挤出的塑性混合料一次性挤压，且控制物料的粘度，使得外壳挤出速度严密跟蜂窝状芯体的挤出速度匹配。例如，已
公开日本专利JP 61-005915揭示改进后的模具设计，蜂窝状芯体挤出速率跟外壳挤出速率匹配较为恰当。
匹配之所以重要是因为在芯体与外壳界面上挤出载体时，网状芯体和外壳部分的过度剪切力被认为造成外壳附着力下降，外围网格变形增加，或二者兼有的原因。
由于废气，尤其是汽车尾气排放标准的提高，要求大大降低蜂窝体的壁厚和提高通道数密度，以改善催化效率。例如，作为超薄壁型蜂窝体，现在规定其通道壁或网格壁的厚度为0.004英寸(0.10mm)或更小。要求大大提高。同时，600-1200通道数/英寸2(约90-190/cm2)的蜂窝体正进入高速发展或商业应用阶段。
尽管现有的和新冒出的挤出模设计可以用来挤出肉眼不见缺陷的超薄型蜂窝体，但仍须解决那些精细构造产品独特的新问题。其中之一，跟外壳有关的、被称之为“环状裂缝”的问题。这类裂缝方向正好跟载体通道轴向相反。仅在烧成期间出现在超薄型蜂窝体的外壳层。这些裂缝可以沿着已龟裂载体多处产生。可以遍及载体周身，招致产品无法外销。为找出裂缝的起因，我们设计大量实验确定裂缝产生在烧成全过程中的冷却阶段。
采用常规挤出方法和装置，在常规外壳和常规网格厚度下，烧成后的载体不会产生裂缝，却容易在某些混合料生产的超薄壁型蜂窝状产品，经烧成后产生环状裂缝。尽管还在湿胚或经干燥后的毛坯并无初裂或部分开裂缺陷，但一经灼烧，蜂窝体见有裂缝。
发明概述为确定裂缝行为的起因，我们设计的大量实验确定超薄壁型蜂窝体外壳的环状裂缝是在烧成过程中冷却阶段造成。根据这项发现以及进一步分析，裂缝的产生跟批料中高纵横比的颗粒排列不当有关，这种排列不当产生在挤出过程中挤出外壳层时。
本发明通过改进外壳混合料颗粒的排列消除了环状裂缝。排列度跟载体网格芯体部分观察到的排列相似。这是对超薄壁型蜂窝体的表层挤出方式作了变动后获得的结果。
因此，关键要点是，本发明改进了挤出方法，通过该方法制得的蜂窝体具有中心网格状构造，而四周为外表层，无裂缝可见。通常方法涉及已知的基本步骤通过一个挤出模组件，将塑性混合料挤成蜂窝体。模具组件包括一具模体和外壳形成罩，基本操作步骤类似欲生产常规蜂窝陶瓷采用的方法。
蜂窝体芯体和中心网格构造是通常将混合料经过模体出料端上放料槽上十字阵列挤出而成。混合料从模具进料端后面的料斗加压输送到跟模体相连的放料槽处，再经放料孔放料。而载体外围外壳层是混合料经由模罩和模具出料面之间外壳形成缝隙挤出而成。
根据本发明要求，提供无裂缝的超薄壁型产品，要得到外壳层高纵横比颗粒排列，应对网格芯体挤出速率和通过模具中外壳形成缝隙挤出外外壳挤出速率加以控制，使得通过外壳形成缝隙挤出表层速率(VS)要低于从放料槽出来的芯体挤体速率(VW)。二者挤出速率的差异作仔细调整。我们已确定如果从间隙挤出外壳的速率是载体芯体速率的50-95％范围时，混合料纵横比颗粒排列得到保障。这正好跟现有技术中采用芯体和外壳速率相匹配的方法相反。
保持这种挤出速率差，并让芯体挤出速率要高于外壳挤出速率，使外壳层经历一段时间差才被挤出，而这段间隔就是模外壳形成缝隙挤出那一点到当它达到载体芯体网格挤出速度相等时那一点时间间隔。在后一点上，外壳厚度达到平衡。因此，良好的外壳颗粒排列等效指示是限定初始外壳层厚度的外壳形成缝隙宽和当载体全被挤出时表层厚度之间关系。在载体挤出时形成外围外壳层厚度在外壳形成缝隙宽的50-95％范围内时，就保证了外壳混合料中高纵横比颗粒的良好匹配。
有各种各样的控制方案，用来提供控制芯体和外壳挤出速率差，或在挤出工艺中有效的外壳加长和减薄方法。这些方案的共同特征是在超薄壁型蜂窝体生产中避免任何挤出条件，而这些条件会造成在外壳形成缝隙放料后和跟网格芯粘接期间外壳生成层变厚或收缩。我们发现当外壳挤出速率等于或大于相应的芯体挤出速率时会出现外壳层收缩现象，大大增加了成品中出现环状裂缝的可能性。
并不打算受理论约束，必然会想到在进行匹配或提高外壳挤出速率时进行颗粒重行排列会大大增加烧成后超薄壁型载体芯和外壳部分之间的热膨胀差异性。这种差异性可能导致热膨胀系数较大的外壳在载体烧成后冷却到室温时形成环状裂缝。
上述工艺产品是薄壁型蜂窝体，它的外壳无环状裂缝现象。跟常规的具有相似几何形状的挤出型蜂窝体相比，使用中可能更能抵抗热损坏。这些优点来自这个事实，即载体外壳堇青石晶体排列程度几乎跟载体网格中排列程度一样。另一方面，本发明还包括挤出后薄壁式几何构型的堇青石载体的耐热性提高了，外壳完整性也提高了。
在几何构型方面，本发明中堇青石型载体包括网格状芯体，其网格壁厚不超过0.004英寸，而网格芯体配置的外壳层在挤出后无裂缝，它的厚度至少是形成芯体的网格的二倍。更典型的是，外壳厚度是网格厚度的3-10倍。
这些蜂窝体的特征，在载体外壳堇青石排列程度接近或几乎跟该载体芯网格中显现的堇青石排列程度相当。可以采用已知X射线衍射分析法对该两部分堇青石晶体在各自外壳或网格部分排列程度进行测定。因此，对于这些载体，用已知方式从下面公式对各自外壳或网格测定X射线衍射的I-比率(IR)。它们的值会相似或几乎相同。IR=I(110)I(110)+I(002)]]>


本发明可以通过参阅附图进一步理解，它们是图1为说明已有技术中薄壁型蜂窝体的外貌，其特征为，烧成后的载体外围外壳裂缝的示意图。
图2为根据已有技术提供的蜂窝体烧成后外壳层横截面金相图。
图3为根据本发明提供的蜂窝体烧成后外壳层横截面金相图。
图4为说明在超薄壁型蜂窝体中外壳厚度变化对外壳裂缝程度的影响的图表。和，图5为挤出模外壳生成部分的横截面的示意图。
详细说明尽管本发明广泛用于生产各种不同组分混合物的堇青石型蜂窝体产品，它用在混合物料中含有部分高平坦度(playtey)滑石晶体也有特殊优点。从美国专利No.3,885,977可知，挤出后的堇青石型蜂窝体的热膨胀特性大部分取决于滑石粉颗粒在该载体外壳和内壁合适择优排列。
滑石晶体择优排列来自于载体挤出模的放料槽的宽度相对较窄，该批混合料通过槽口挤出期间的剪切造成堇青石在载体毛坯烧成时晶化而得到相应优化排列。滑石(随后演变成各向异性的堇青石晶体)的优化排列程度越大，各向异性程度越大，而堇青石产品的临界热膨胀性越低。
尽管较细微，但挤出成形的堇青石蜂窝体的外壳层上仍能见到外围或环状裂缝，在形成通道壁和外壳层的网格壁相对较薄的蜂窝体中最为普遍。超薄壁型蜂窝体产品中，烧成后网格壁厚度在0.004英寸及以下时，情况尤甚。图1是一张示意图，说明烧成后薄壁型蜂窝体上能观察到的典型的外壳裂纹图案。通常，环状裂缝从结构上看非常明显，但肉眼很难察觉，只有在烧成后把载体的外壳四周弄湿，不管是否用了着色剂，如亚甲基蓝显示裂纹，方能发现。
诊断环状裂缝缺陷的起因是复杂的，因为这些缺陷跟初裂或挤出过程中成型的载体外壳生胚中其它局部缺陷并无联系。而且，无论烧成前或烧成后，显然紧邻或离裂纹外壳层有一定空间的载体网格部分绝无裂缝。
结论是外壳层和邻近烧成后载体的网格部分之间的热膨胀差异是导致环状裂缝的原因。该结论得到电子显微镜照片的支持。显微镜照片表明滑石颗粒排列在烧成前有环状裂缝外壳和烧成后缺陷消失之间存有差异。通过比较图2和图3上的显微镜照片，可以见到这种滑石颗粒排列的差异。图2是根据已有技术提供的烧成前超薄型蜂窝体在挤出后的外壳层横截面的扫描电镜照片，照片中白色条状物尺寸相当于100微米，图3是根据本发明提供的烧成前载体在挤出后的外壳层横截面采用类似扫描电镜在相同放大倍数下拍得的照片。
在各自照片中，浅色细长的夹杂物是滑石板条形颗粒物的边缘部分在周围较深背景下显得特别突出。图2滑石板条形颗粒几乎任意方向排列，而图3中板条形颗粒呈水平方向排列。图3所示颗粒排列程度非常类似于挤出后的载体邻近芯体部分滑石颗粒排列程度。而图2所示排列混乱仅限于已有技术载体的外壳层。
根据现在制品烧成期间对堇青石演化过程的了解，如图2所示蜂窝体外壳内滑石片晶的混乱排列可能招致载体烧成后堇青石晶体排列混乱，也就造成跟邻近网格相比，沿平行于蜂窝体网格和通道方向上的热膨胀系数更高。那种情况，烧成后堇青石蜂窝体在温度降至室温的冷却期间它的外壳薄层要比邻近芯体收缩更甚，产生应力，最终产生裂缝。
要完满解决环状裂缝问题是复杂的，因为一种在已有技术中已知并被称之为“空气罅缝”(“air-check”)的类似外壳裂缝，可能在挤出过程中，外壳形成时应力过大造成。在过去，这种裂缝的出现就要求增加外壳挤出速度，而不是降低速度。以期消除挤出过程中外壳层的应力。然而，这种提速加重了烧成后外壳环状裂缝，必须要在芯体与外壳挤出速率之间维持一个相应合适的平衡。
改变外壳挤出速度对环状裂缝的影响可以通过挤出试验演示。其中，外壳挤出速度对应芯体挤出是围绕芯体挤出速率上下一个范围内变动。这种速度变动的主要效果是最终外壳厚度的变化，可以通过载体最终外壳厚度与载体挤出模上外壳挤出间隙宽之比测得。附图中图4是一个图表，绘出了若干次挤出中环状裂缝开裂程度，以标尺上0-5任意数字表示裂缝严重程度。图4绘制的是外壳厚度与提交挤出运行中每次外壳间隙宽之比。在表示裂缝严重程度标尺上，标称值0相当于无环状裂缝，3表示中等开裂，仅用指示剂显示方可见。5表示用肉眼可见裂缝。
如图4所示，当外壳厚度与外壳间隙之比低于1∶1。则几无或无裂缝。另一方面，当厚度与间隙之比等于或大于1∶1时，往往可见明显裂缝。类似实验确认外壳厚度与外壳间隙之比在0.5∶1-0.95∶1范围内，可大大避免环状裂缝。而且，在降低速度下进行外壳挤出并不诱导“空气罅缝”或在新挤出部分中其它形式的损伤，只要混合料中粘接剂含量足够，使外壳必要的拉伸而不会断裂。
根据本发明，采取各种措施，采用常规挤出装置，控制外壳挤出速度和降低厚度。其中采用的是逐步减少送到挤出模的外壳原料的供给量以及在模体外壳形成缝隙处限定外壳流速。
在众多模具设计中，通过简单改变模体放料面和外罩外壳生成边缘之间距离，就可实现调节外壳形成缝隙，从而限定外壳流速。然而，在有效降低外壳挤出速度同时，本法也带来缺点，即限制了所有在要求的外壳间隙也同时降低了对外壳厚度的控制水平。即，采用本法仅能挤出被要求外壳挤出速度时的那些外壳厚度。
作为一种替换并为大家采纳的方法是通过调节液压进而控制输送到外壳形成缝隙处混合料的流率达到被要求外壳降速以及外壳挤出速度和芯体挤出速度之间关系。这种技术提供的外壳挤出速度跟外壳形成缝隙大小毫无关系。采用一些手段可以调节输送物料的液压。这些手段包括变动加料孔或向外壳形成缝隙处供给混合料的加料槽的长度、形状或它们的横截面积。
在一些现行挤出模设计中，混合料是从收集在那个间隙上游(upstream)模具组件内的外壳生成料斗里的堆积物中输送到该外壳形成缝隙处。所谓外壳形成缝隙上游指的是料斗位置，该位置要比间隙更靠近混合料加压供给的地方。
例如，这种类型的挤出模的实例就在美国专利No.4,381,912和No.5,219,509和No.5,906,839中，其中外壳挤出速度和芯体挤出速度之间关系可以通过参考附图中图5描述的这种模具加以调节。在下面实施例中打算举例说明，而不是限制。
实施例附图中图5所示，为外壳生成配置的挤出模的部分横截面的示意图，它是首次对外公开。正如图5所示，尽管没有按实际比例绘制，本模具包括模体部分10，连同一组放料槽12，通过放料孔14向其供给塑性陶瓷混合料。从那些放料槽放出的混合料在图5中朝上方向流动，形成网格，包括相交而形成蜂窝体通道式芯体的网格22(由括号23所示)，而载体结构由箭头20所示。
在本设计模具中，其它放料孔和放料槽，如图5所示放料孔14a和放料槽12a向邻近模体10的外壳料斗30部分地提供相同混合料，该槽斗在模体10和外壳形成罩32之间空间形成，而后者就位于邻近模体10，但通过填隙片34间隔的位置。
括号25指示的是蜂窝体挤出构造20的外壳层。它是由料斗30供给的混合料液，通过模体10和外壳形成罩32之间外壳形成缝隙36挤出而成。外壳形成缝隙36决定外壳层25的初始挤出厚度，尽管挤出外壳的最终厚度要小于该间隙宽度，稍后会描述。
如图5所示模具设计中，外壳形成缝隙的大小随面间隙26的大小而变，该间隙易测量和易调节。通过沿图中水平方向简单改变罩32和模体10之间的横向距离就可调节。
若使挤出蜂窝体外壳达到预置的厚度且无环状裂缝，首先调节外壳形成缝隙36的宽度，使其达到所要求的起始外壳厚度的外壳供给流量。外壳流动部分调节到所要求的起始外壳厚度的外壳供结流量。根据蜂窝体外壳最终目标厚度和在载体挤出期间为了保证外壳挤出过程中滑石片晶或其它高纵横比颗粒排列中所达到外壳厚度进行选择。例如，在挤出蜂窝体，它的最终挤出外壳厚度0.014英寸(0.36mm)。并且要认识到外壳厚度与外壳间隙合适之比为0.875∶1，才使外壳有好的颗粒排列，则外壳间隙宽应置于0.016英寸(0.40mm)。
为了达到外壳厚度降低比率所必须的降低外壳挤出速度，须通过减小经由外壳间隙36的外壳批料的挤出速度而获得，该速度是相对于从放料槽12流出的混合料形成蜂窝体芯体部分23的挤出速度而言。在图5所示模具设计中，流率的降低是通过减少到外壳供给料斗30的批料流入量，进而减少该料斗内混合料的压力，这是为了减少经由外壳间隙从料斗流出的批料流出量。
还有其它一些方法或单独采用或组合采用实现降低流入量和流出量。首先，可以增加向料斗30提供混合料的放料槽12a的长度，例如降低模体10凹口深度，它是插入填隙片34或罩32的切口，该切口越浅，形成蜂窝体网格芯体23的供给槽12的长度越长，槽12对混合料进入外壳料斗30相对流动阻力越高。
除了这种调节之外，填隙片34从中心或模体10芯体形成部分后缩可以通过该填隙片按箭头34a方向向里延伸而减小。这种延伸效果是为了减少向料斗30供给混合料的放料槽12a和放料孔14a的数量。因此，又降低了流入该料斗内批料流率。
然而，正如图5所反映，减小切口到模体10深度，以便适合罩32，也减小了模体10和罩32并列形成的外壳生成通道的高度(长度)。此处，外壳流动部分重新定向，初步成型为蜂窝体外壳层25。此放料部分必须将长度维持在适合形成和将外壳流动部分朝网格芯体部分23定向，使外壳层合适粘连到芯体而外围网格无变形。
在图5模具设计中，主要靠通过调整填隙片34厚度获得外壳流率。填隙片较厚，减小了外壳生成通道的长度，反之，则相反。本设计中模具的一种配置是模体切口深度为0.020英寸(0.51mm)，连同填隙片厚度0.015英寸(0.38mm)使得外壳生成槽的长度合适，外壳能很好粘连到网格芯而外围网格室无变形。
在同一配置里，填隙片从它的最里端边缘(最靠近蜂窝体芯体)到最里端垂直部分或罩32的外壳生成边缘后缩0.10英寸(2.54mm)，就足以降低经由宽度为0.018英寸(0.45mm)的外壳生间隙的外壳流动部分的速度，外壳厚度与外壳间隙之比为0.857∶1，有效控制挤出外壳厚度约在0.016英寸(0.40mm)，颗粒排列良好。采用本法挤出并烧成后的蜂窝体完全没有外壳环状裂缝。
如有必要，降低外壳挤出速度也可以通过采用挤出模入口端上装有各种描述的外围流量限定器实现。已知本技术是众多钻眼限定板和流量板的组合，和改变限定器的填隙卡或从挤出模背后或入口端面的距离。它们也可以用来进一步改变芯体和外壳从模具挤出速率，如图5所示，描述的就是这种技术用途。
从美国专利No.3,885,977所知，堇青石陶瓷中堇青石晶体排列程度可以通过x射线衍射法对该陶瓷片段分析确定那里晶体排列方向。堇青石最有用的排列指示是从(002)和(110)六方晶晶面上测得反射峰强度。这些强度用来从公式IR＝I(110)/(I(110)+I(002))中计算I-比率(IR)。该数据跟各向异性堇青石结晶结构陶瓷材料中晶体排列程度，以及它的热膨胀系数关联度好。
正如美国专利No.3,885,977也公开了(这里引用作为一个整体包括进去)，堇青石晶体任意排列和各向同性热膨胀的陶瓷，其典型I-比率在所有晶轴的值在0.63-0.67范围内，另一方面在含有滑石或粘土片晶的批料挤出而成横截面薄层的堇青石陶瓷会呈现出优先的堇青石晶体排列，产生各向异性热膨胀行为，并且I-比率不同于任意排列的值。例如在专利3,885,977中报道了各向异性样品的I-比率低于0.55，具有优先的堇青石晶体排列，造成正交于x射线样品面的轴向热膨胀较低(这里称之为降低膨胀I-比率)，而样品的I-比率高于0.8时，正交于样品面轴向热膨胀增加(这里称之为增加膨胀I-比率)。
本发明薄壁型蜂窝体中，芯体和外壳部分的组分和批料制备方法是典型相同，因此，网格与外壳样品之间热膨胀差异主要取决于如粘土和滑石在芯体和外壳作为高纵横比的前驱体排列程度的差异性。恰当调节外壳间隙，进而I-比率以及烧成后蜂窝体芯体和外壳部分的热膨胀可以紧密匹配。
根据本发明采用优化模具构型，可指望生产出特别优先的蜂窝体，而网格和外壳部分的I-比率基本上相同。作为现在描述的目的，如果降低膨胀外壳I-比率的平均值是取自蜂窝体不同外壳区域八次以上各自样品面测得的话，则网格和外壳的I-比率基本上相同，跟网格的平均I-比率值的差小于0.05。进行x射线衍射法分析测定这些I-比率的方法是已知的。可以参阅美国专利No.3,885,977和其它资料上有关那些方法的描述。
当然上述实例和描述仅仅是本发明的举例说明，从专利公开中，显然上面描述的特殊方法和装置的一些变动和改进会归到那些专门技术的附加权利要求范围内。
权利要求
1.一种制作蜂窝状结构的方法，所述结构包括由众多十字交叉网格段形成的通道式芯体和包围所述芯体的光滑外壳，所述外壳无圆周应力裂缝，其特征在于(i)芯体和外壳通过网格段和外壳层经由蜂窝体挤出模并行挤出而成，网格段和外壳层由包含高纵横比陶瓷颗粒的陶瓷混合料而成；(ii)以低于网格段的速度从模具挤出外壳层；和(iii)外壳层和网格段陶瓷颗粒优先在挤出方向上互相排列，外壳颗粒呈现的排列程度基本上相同于网格段陶瓷颗粒排列程度。
2.一种制作蜂窝体的方法，所述蜂窝体具有中心网格状芯体和圆柱状外壳层，由塑性粉末状混合料从料斗内经由蜂窝体挤出模挤出而成；挤出模组件包括模体和外壳形成罩；网格芯结构由批料经通过模体出料面上中心十字相交放料槽挤出形成而成，混合料经由模体由加料孔供给放料槽，所述模体经由放料槽跟料斗相连；圆柱状外壳层由混合料从料斗内经由形成罩和出料面之间的外壳形成缝隙挤出而成；外壳层挤出速度控制在使外壳最终挤出厚度为外壳形成缝隙宽度的50-95％。
3.一种制作蜂窝体的方法，所述蜂窝体具有中心网格状芯结构和圆柱状外壳层，由塑性粉末状混合料经由蜂窝体挤出模组件挤出而成；挤出模组件包括连接在模体上的外壳形成罩，所述模体具有模具进料面和模具出料面；网格芯结构由批料经由模体出料面上中心十字相交放料槽阵列挤出形成。混合料经由放料槽延伸到模具进料面的加料孔供给放料槽；圆柱状外壳层由混合料经由形成罩和出料面之间的外壳形成缝隙挤出而成；外壳层混合料靠从模具组件内料斗空间供给而收集到的混合料堆积物中输送；所述模具组件就在模具进料面和外壳形成缝隙之间；调节料斗空间内堆积混合料的液压，使得外壳层以速度VS从外壳形成缝隙挤出。该速度VS小于网格状芯体从模具出料面挤出速度VW。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷批料包括焙烧时反应生成堇青石晶体的粘土、滑石和氧化铝混合物。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述陶瓷批料中滑石是直径与厚度之比大于3∶1的滑石颗粒。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述蜂窝状结构具有烧成后厚度不超过0.004英寸(0.10mm)的网格片段。
7.具有网格状芯体的挤出的堇青石蜂窝体，包括网格厚度不超过约0.004英寸的网格，连在网格芯体上挤出的外壳层，具有外壳厚度至少是网格厚度的二倍，网格和外壳各自有I-比率IR，反映堇青石晶体排列程度，I-比率由x射线衍射测定，由公式计算而得。IR=I(110)I(110)+I(002)]]>其中，所述外壳I-比率平均值基本上相同于网格I-比率平均值。
全文摘要
描述了蜂窝体在外壳强化堇青石晶体排列条件下挤出，避免了薄壁型堇青石型蜂窝体挤出后周身外壳细裂缝的出现，该载体通道壁厚小于0.004英寸(100微米)、但其外壳层厚度还相当厚。消除裂缝后的薄壁型蜂窝体在热膨胀方面跟载体芯匹配甚佳。
文档编号B01J35/04GK1478016SQ01819860
公开日2004年2月25日 申请日期2001年10月25日 优先权日2000年12月1日
发明者D·M·比尔, T·W·布鲁, C·J·马拉基, M·A·斯佩策里斯, D·R·特里西, D M 比尔, 布鲁, 斯佩策里斯, 特里西, 马拉基 申请人:康宁股份有限公司