[go: up one dir, main page]

CN101213156B - 包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法 - Google Patents

包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101213156B
CN101213156B CN200680024249.XA CN200680024249A CN101213156B CN 101213156 B CN101213156 B CN 101213156B CN 200680024249 A CN200680024249 A CN 200680024249A CN 101213156 B CN101213156 B CN 101213156B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pore former
less
methods
hours
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200680024249.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101213156A (zh
Inventor
M·D·布拉迪
T·J·德纳卡
S·B·奥古米
P·J·舒斯塔克
D·L·坦南特
P·D·特珀谢
J·王
C·J·沃伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN101213156A publication Critical patent/CN101213156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101213156B publication Critical patent/CN101213156B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/243—Setting, e.g. drying, dehydrating or firing ceramic articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/28—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/478—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on aluminium titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/2429—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material of the honeycomb walls or cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24493—Modulus of rupture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B01D46/2425—Honeycomb filters characterized by parameters related to the physical properties of the honeycomb structure material
    • B01D46/24494—Thermal expansion coefficient, heat capacity or thermal conductivity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3218—Aluminium (oxy)hydroxides, e.g. boehmite, gibbsite, alumina sol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C04B2235/483—Si-containing organic compounds, e.g. silicone resins, (poly)silanes, (poly)siloxanes or (poly)silazanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6565—Cooling rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures
    • C04B2235/6584—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures at an oxygen percentage below that of air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

一种包含以下组分的形成陶瓷的批料混合物：无机批料，例如氧化铝源，氧化钛源和二氧化硅源；成孔剂组合，其包括具有不同组成的第一成孔剂和第二成孔剂；有机粘合剂；以及溶剂。还揭示了一种制备陶瓷制品的方法，该方法包括将所述无机批料与所述包含不同组成的第一和第二成孔剂的成孔剂组合相混合，加入有机粘合剂和溶剂，形成生坯；对所述生坯进行烧制。揭示了包含具有不同组成的第一和第二成孔剂的组合的生坯，还揭示了用来进行烧制以制备钛酸铝之类的陶瓷制品的方法。

Description

包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯,以及它们的制造和烧制方法
发明背景
本申请要求2005年5月31日提交的名为“包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法(Aluminum TitanateCeramic Forming Batch Mixtures and Green Bodies Including Pore FormerCombinations and Methods of Manufacturing and Firing Same)”的美国临时申请第60/686117号的优先权。
发明领域
本发明涉及一种包含成孔剂(pore former)的钛酸铝陶瓷批料混合物，包含成孔剂的钛酸铝生坯，以及用来制造和烧制钛酸铝陶瓷体的方法。
技术背景
使用烃类燃料(例如烃气、汽油或柴油燃料)的内燃机系统排放的废气会造成严重的大气污染。在这些废气中，许多污染物是烃类和含氧化合物，后者包括氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。许多年来，汽车工业一直在试图减少汽车发动机系统产生的污染物的量，人们在二十世纪七十年代中期引进了第一辆装有催化转化器的汽车。长久以来，人们优选将堇青石基材(通常为蜂窝体的形式)用作汽车催化转化器上用来负载催化活性组分的基材，这部分是由于堇青石陶瓷体具有高耐热冲击性。所述耐热冲击性与热膨胀系数成反比。也即是说，具有低热膨胀性质的蜂窝体具有良好的耐热冲击性，能够耐受在其使用过程中经历的很宽的温度起伏。
但是，在许多应用中，例如在某些柴油机颗粒过滤器应用中，可能需要具有较高耐热冲击性的材料。因此，人们已经进行了很大的努力，力求开发出具有高耐热冲击性以及适用于这些更剧烈的柴油机颗粒过滤器应用的孔隙率、热膨胀系数(CTE)和断裂模数(MOR)的组合的材料和陶瓷蜂窝体制品。具体来说，钛酸铝陶瓷是一种用于所述高温用途的极佳的候选材料。为了在这些钛酸铝材料中达到所需的高孔隙率(通常高于40％)，人们将石墨成孔剂加入无机批料中。然而，人们所不希望看到的是，加入石墨的时候，会导致为了完全烧尽石墨而不造成部件裂纹，需要极长的烧制周期(例如超过180小时)。另外，不希望使用高石墨用量，这是因为对高频干燥具有负面影响，所述高频干燥是用来对无机材料形成的生坯进行干燥的常规方法。
因此，应当认识到，人们需要在钛酸铝制品中获得所需的高孔隙率、同时缩短烧制周期长度和/或不会产生裂纹的部件和/或使得干燥过程复杂化的方法的要求尚未得到满足。
发明内容
根据第一个方面，本发明涉及一种形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其包含：无机批料，其优选包括氧化铝源、氧化钛源和二氧化硅源；成孔剂组合，其包括第一成孔剂和组成与第一成孔剂不同的第二成孔剂；有机粘合剂；以及溶剂。认为在形成钛酸铝的批料混合物中使用成孔剂组合，在烧制过程中得到了较低的总体放热反应，和/或独立的放热反应，从而减小了部件在烧制的时候产生裂纹的倾向。另外，可以使用较低的石墨或碳的含量，从而减小干燥的难度。另外，使用成孔剂组合还可得到显著缩短的烧制周期时间。例如，某些成孔剂组合使得烧制周期时间小于180小时，更优选小于160小时，更优选小于120小时，在一些实施方式中小于100小时，甚至小于80小时。
根据第二个方面，本发明涉及一种形成钛酸铝陶瓷的生坯，其包含以下组分的均一混合物：无机批料，其包括氧化铝源、氧化钛源和二氧化硅源；一种成孔剂组合，其包括第一成孔剂和具有不同组成的第二成孔剂；有机粘合剂；所述生坯包含多个互连的壁，这些壁形成多条穿过所述生坯的孔通道。
根据另一个很宽的方面，本发明涉及一种制造钛酸铝陶瓷制品的方法。所述方法包括以下步骤：将无机批料与成孔剂组合混合起来，形成批料组合物，所述无机批料优选包括二氧化硅源、氧化铝源和氧化钛源，所述成孔剂组合包括第一成孔剂和具有不同组成的第二成孔剂；向所述批料组合物中加入有机粘合剂和溶剂，进一步混合，形成增塑的混合物；由所述增塑的混合物形成(优选通过挤出法)生坯；对所述生坯进行烧制，制得具有钛酸铝主要相的陶瓷制品。
根据本发明另一个很宽的方面，提供了一种对生坯进行烧制、形成陶瓷制品的方法。所述烧制方法优选包括以下步骤：提供包含无机批料和成孔剂组合的生坯，所述无机批料包括氧化铝源、氧化钛源和二氧化硅源，所述成孔剂组合包括第一成孔剂和第二成孔剂，所述第二成孔剂的组成不同于第一成孔剂；在第一加热阶段，以大于14℃/小时且小于50℃/小时的第一平均温度变化速率升高加热炉的温度，以烧尽第一成孔剂；优选在第二加热阶段中，使得加热炉温度在下限大于500℃、上限低于900℃(更优选600-800℃)的第一保持温度区域内保持小于120小时的时间，以烧尽第二成孔剂；优选在第三加热阶段，以大于30℃/小时且小于80℃/小时的第二平均温度变化速率升高加热炉的温度；优选在第四加热阶段中，使得加热炉温度在下限高于1350℃且上限低于1550℃(更优选1420-1460℃)的第二保持温度区域内保持至少4小时。优选随后以大于100℃/小时的冷却速率，将温度从高于1350℃(更优选高于1420℃)的下限冷却至低于1000℃，所述形成的陶瓷制品具有钛酸铝主相。
根据另一个宽泛的方面，提供了一种对生坯进行烧制的方法，该方法包括以下步骤：提供包含形成钛酸铝的无机批料和成孔剂的生坯；在加热炉内，加热到峰值温度(top temperature)，该峰值温度在上限低于1550℃(更优选低于1460℃)、下限高于1350℃(更优选高于1420℃)的保持温度范围内，形成钛酸铝主相；以大于100℃/小时的平均冷却速率，从下限快速冷却至低于1000℃，使得钛酸铝主相的分解最小化。
根据本发明优选的方面，优选的成孔剂组合选自碳(例如石墨、活性炭，石油焦炭、炭黑等)，淀粉(例如玉米淀粉，大麦淀粉，豆类淀粉，马铃薯淀粉，大米淀粉，木薯淀粉，豌豆淀粉，西谷椰子淀粉，小麦淀粉，美人蕉淀粉等)，以及聚合物(例如聚丁烯、聚甲基戊烯、聚乙烯(优选珠粒)、聚丙烯(优选珠粒)、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙)、环氧树脂、ABS、丙烯酸类树脂、聚酯(PET)等)。最佳的是，所述第一成孔剂是淀粉(最优选马铃薯淀粉)，第二成孔剂是石墨。所述第一成孔剂优选占无机批料的5-25重量％，所述第二成孔剂优选占无机批料的5-25重量％。更佳的是，第一成孔剂由淀粉组成，占无机批料的5-15重量％，第二成孔剂由石墨组成，占无机批料的5-15重量％。
根据本发明的另一个宽泛的方面，提供了一种对生坯进行烧制的方法，该方法包括以下步骤：提供包含无机批料和至少一种成孔剂的生坯；在第一加热阶段中，以大于14℃/小时、小于50℃/小时的第一平均温度变化速率，在室温和500℃之间加热小于40小时的时间；在第一阶段之后，在第二加热阶段，加热炉的温度在下限高于500℃、上限低于900℃的第一保持温度区域内保持小于40小时；在第二阶段之后，在第三加热阶段，以大于约30℃/小时的第二平均温度变化速率使得加热炉的温度升高；在第四加热阶段中，将加热炉的温度保持在下限高于1350℃、上限低于1550℃的第二保持温度区域内足够的时间，使得生坯转化为陶瓷。
附图简述
图1是根据本发明的一个方面作为颗粒过滤器实施的钛酸铝陶瓷制品的正视示意图。
图2是图1的颗粒过滤器的一部分的局部放大前视图。
图3是根据本发明一个方面的烧制过程曲线图，显示了温度与时间的关系图。
图4是根据本发明一个方面的烧制过程曲线图，显示了温度变化速率与时间的关系。
图5是根据本发明另一个方面的烧制过程曲线图，显示了氧气浓度与时间的关系。
图6是使用本发明时候的放热历程与时间的关系曲线图。
图7是根据本发明的烧制过程的各种替代实施方式的曲线图。
图8和9是根据本发明的烧制历程的其它替代的实施方式的曲线图。
图10是根据本发明的示例性烧制过程的输入氧气浓度与时间关系的曲线图。
发明详述
根据第一个方面，本发明涉及一种可用来制备形成钛酸铝的生坯的批料混合物。具体来说，该批料混合物，当成形而成为生坯并烧制之后，可以制得具有较高孔隙率的陶瓷制品，例如孔隙率大于40％；更优选为40-65％。另外，所述批料在使用的时候，可以以极短的烧制周期时间制得钛酸铝陶瓷制品，即从加热炉开始加热到冷却循环结束的时间为例如小于180小时，小于160小时，甚至小于120小时，在一些实施方式中小于100小时，甚至小于80小时。较佳的是，所述批料混合物还有利于降低烧制过程中产生具有裂纹的陶瓷制品的倾向性。
更具体来说，根据本发明实施方式的本发明批料混合物可包含具有成孔剂组合(即两种或更多种不同成孔剂的组合)的形成钛酸铝陶瓷的组合物。在本文中，“不同”表示具有互不相同的组成。在本文中，“成孔剂”表示一种批料添加物，该批料添加物有助于制得的陶瓷制品在完成烧制循环的时候具有形成于其中的互连孔隙(孔穴)。根据本发明一个优选的方面，所述成孔剂组合是作为两种或更多种有机材料的混合物的形式形成的。所述成孔剂组合将会在烧制过程(循环)中烧尽(分解或氧化，通常转化，生成CO或CO2之类的气体)，在最终的钛酸铝陶瓷制品中留下所需的空穴或孔隙，优选是开放互连的孔隙。所述成孔剂组合的“烧尽”优选在形成主要陶瓷相(例如钛酸铝相)之前发生，各成孔剂优选随后在烧制循环中，在不同的温度范围内烧尽。通过使用两种或更多种不同的成孔剂，将放热反应隔开，使得与现有技术的单成孔剂组合物(例如仅使用石墨)相比，总温度峰值降低。
图1显示了常规的陶瓷制品20，例如其包含钛酸铝相。该制品20优选设计成颗粒过滤器，包括在使用时与进入的废气流相接触的进口端22，以及与进口端22相反的用来将过滤后的废气排出的出口端24。该制品20包括多条进入通道26，其延伸穿过过滤器的长度，还包括多条排出通道28，它们也与进入通道26并列地延伸穿过所述过滤器的长度。所述通道的形状通常是正方形，在其角上可包括小的圆角或斜角。尽管未显示，但是还应当理解，进入通道26和排出通道28各自的截面积可以是不同的。例如，所述进入通道的平均进入面积可以大于排出通道的平均排出面积。还可使用其它的通道形状，例如矩形、三角形、八角形、六角形、圆形或这些形状的组合。互穿孔壁30优选根据本发明，通过经由挤出模头对本发明的批料混合物组合物进行挤出，形成挤出的生坯从而形成。尽管挤出法是优选的成形方法，但是应当了解，所述成形步骤还可包括任意已知的用来使生坯成形的方法。
在所述过滤器制品20中，对应的进入通道26和排出通道28优选用合适的栓塞32在进口端22和出口端24塞住。为了清楚起见，没有显示出口端的栓塞。但是，应当理解所述进入通道26在出口端24塞住，而排出通道在进口端22塞住。图2的放大图34说明了栓塞32在进口端22的一部分之上形成棋盘图案。栓塞优选由合适的陶瓷材料制成，在互穿壁之间径向延伸横穿，封堵各通道的一端。栓塞可通过例如US 4,557,773中所述的方法形成。但是，可使用任意合适的堵塞技术。另外，如果需要的话，一部分与外壳38相邻的通道36可以在两端都堵塞，以提高强度。另外，尽管上文所述的制品是颗粒壁流过滤器，应当理解本发明的批料混合物以及烧制和制造方法还可用于非过滤器应用，例如用作催化的流通型基材。
已经发现，与包含单组分成孔剂的现有技术的批料混合物相比，根据本发明方面的成孔剂组合有益地促进形成钛酸铝的生坯内的成孔剂更迅速地烧尽。更具体来说，已经发现某些种类和优选的量的成孔剂的组合不仅可以提供高温柴油机颗粒过滤器用途需要的较高的孔隙率(例如大于40％)，而且还可使得钛酸铝制品的烧制周期短得多(例如小于180小时，小于160小时，甚至小于120小时，在一些实施方式中小于100小时，甚至小于80小时)。在优选的实施方式中，与仅含石墨作为成孔剂的部件相比，烧尽石墨所需的时间减少了25％，甚至减少了50％或更多。另外，所述包含成孔剂组合的钛酸铝组合物可以减小制得的陶瓷部件在烧制的时候产生裂纹的总体倾向。具体来说，例如如图6所示，使用多种不同的成孔剂，在烧制过程中将放热反应的时间分隔开。具体来说，在烧制循环中，这些放热反应在两个不同的时间发生。例如，图6显示了与第一成孔剂的烧尽相关的第一放热峰60，以及与第二成孔剂的烧尽相关的第二放热峰70。这些峰60，70是基于包含两种不同成孔剂，并且根据本文描述的烧制过程烧制的实际样品进行测量的。如图所示，ΔT(℃)表示在烧制循环中，预烧制的陶瓷部件和包含成孔剂组合的生坯在各种温度下(℃)的温度差。因此，应当理解本发明得到了间隔的峰，从而与使用100％的石墨作为成孔剂的现有技术样品相比，减小了任意特定温度下的总体ΔT(℃)。因此，这允许烧制过程在此区域内加快，使得烧制时间变短。
除了成孔剂组合以外，所述钛酸铝批料形成批料优选包含无机批料源。优选的无机批料源至少包括氧化铝和氧化钛源，最优选是氧化铝、氧化钛和二氧化硅源。可使用任意合适的氧化铝源或氧化钛源的形式。最佳的是，所述源的材料组成包含(以氧化物重量％表示)40-65重量％的Al2O3，25-40重量％的TiO2，以及3-12重量％的SiO2。所述材料组合物还可优选包含碱土金属氧化物。优选的碱土金属氧化物选自SrO，CaO和BaO。最佳的是，所述组合物包含SrO和CaO的组合。另外，所述材料组合物还可优选包含稀土金属，例如钇、镧或镧系元素中的一种或多种，以及它们的组合。最优选使用氧化镧(La2O3)。
用于批料混合物和生坯的成孔剂的组合优选包含两种或更多种选自以下的有机成孔剂材料：碳(例如石墨、活性炭、石油焦炭、炭黑等)，淀粉(例如玉米淀粉，大麦淀粉，豆类淀粉，马铃薯淀粉，大米淀粉，木薯淀粉，豌豆淀粉，西谷椰子淀粉，小麦淀粉，美人蕉淀粉等)，以及聚合物(例如聚丁烯、聚甲基戊烯、聚乙烯(优选珠粒)、聚丙烯(优选珠粒)、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙)、环氧树脂、ABS、丙烯酸类树脂、聚酯(PET)等)。优选的聚合物具有低密度，即其密度优选小于0.97克/立方厘米；最优选小于0.93克/立方厘米。
可以根据本发明使用这些成孔剂的各种组合，包括两种甚至三种不同成孔剂的组合。例如，可以使用聚合物和石墨的组合，或者淀粉和石墨的组合，或者聚合物和淀粉的组合。但是，最优选的组合包括中值粒径约为35-60微米的第一成孔剂(优选是淀粉，例如，马铃薯淀粉)与中值粒径约为20-40微米的第二成孔剂(优选是碳，例如石墨)的组合。但是，应当意识到，为了能够使用，所述成孔材料组合应优选由于从生坯烧尽而表现出在温度和/或时间上隔开的放热反应峰，以降低最大ΔT(℃)。
根据本发明的其它实施方式，所述成孔剂组合优选包含：以所述批料混合物中的无机物总量为100％计算，大于或等于约5％且小于约25％的第一成孔剂，以及大于或等于约5％且小于约25％的第二成孔剂，作为添加物(super addition)。最佳的是，所述成孔剂组合包含约5-15％的第一成孔剂，以及约5-15％的第二成孔剂。最佳的是，所述成孔剂组合包含含有约5-15％淀粉(优选马铃薯淀粉)的第一成孔剂，以及约5-15％的碳(优选石墨)。该组合表现出极佳的性质，能够获得极低的烧制周期时间，即小于180小时，小于160小时，甚至小于120小时。示例性的实施方式是烧制小于100小时，甚至小于80小时。
另外，尽管优选的淀粉是马铃薯淀粉，但是应当理解例如可以使用较小粒度的淀粉。在一个优选的实施方式中，所述基本首先烧尽的第一成孔剂与随后烧尽的第二成孔剂相比，前者具有较大的中值粒径。这使得在不产生裂纹的前提下烧尽第二成孔剂的时间缩短。具体来说，使用本发明的成孔剂的组合可以制得具有钛酸铝主相的陶瓷制品，同时使得总烧制周期时间小于180小时，更优选小于160小时，更优选小于120小时。在一些实施方式中，完全烧制循环可以在小于100小时，甚至小于80小时，甚至小于70小时的时间内完成(例如见图8和图9)。
还应认识到所述成孔剂组合还包含超过两种的不同种类的成孔剂。例如，一些实施方式可包括第三成孔剂，优选其含量大于或等于5％，且约小于25％。上述成孔剂的百分数都是以无机批料的重量为100％计算的添加量。
根据本发明的另一个方面，发现通过利用在钛酸铝批料混合物中的成孔剂组合，本文所述的混合物(在成形制成生坯并烧制的时候)得到烧结的陶瓷制品，其特征是主晶相为钛酸铝，还表现出所需的物理性质。
具体来说，这样制得的陶瓷制品的物理性质包括以下性质的组合：高孔隙率，优选大于40％(通过水银孔隙率测定法测得)，更优选为45-65％，制品的中值孔径(MPS)优选大于10微米，更优选为10-20微米。另外，沿所述样品的轴向(挤出方向)，在室温至800℃下测得的该陶瓷制品的热膨胀系数(CTE)约小于15×10-7/℃；更优选在室温至800℃下测得小于10×10-7/℃。另外，所述陶瓷体优选具有较高的强度，用断裂模数(MOR)衡量大于100psi；更优选大于150psi。本发明可以特别有用地用来制备无裂纹的蜂窝体钛酸铝陶瓷制品，更具体来说用来制造如图1和2所示以及参照此图所述的用来从废气流过滤颗粒物质的包含钛酸铝的陶瓷颗粒过滤器。
对于本文所述的本发明的批料混合物，合适的氧化铝源是粉末，其在没有其它原料的情况下加热至足够高温度的时候，将会制得很纯的氧化铝。合适的氧化铝源包括α-氧化铝，过渡(transition)氧化铝，例如γ-氧化铝或ρ-氧化铝，水合氧化铝，三水铝石，刚玉(Al2O3)，勃姆石(AlO(OH))，假勃姆石，氢氧化铝(Al(OH)3)，羟基氧化铝等，以及它们的混合物。所述氧化铝源的中值粒径优选小于35微米。
合适的氧化钛源是金红石、锐钛矿或无定形氧化钛。氧化钛源的中值粒度对于避免未反应的氧化物被快速生长的晶体截留在结构中是很重要的。因此，所述中值粒度优选小于20微米。
合适的二氧化硅源包括非晶态二氧化硅，例如热解法二氧化硅或溶胶-凝胶二氧化硅、硅酮树脂、基本不含碱金属的低-氧化铝沸石、硅藻土二氧化硅、高岭土，以及晶态二氧化硅，例如石英或方石英。另外，所述形成二氧化硅的源可包含在加热的时候形成游离二氧化硅的化合物，例如硅酸或硅-有机金属化合物。所述二氧化硅源的中值粒度优选小于30微米。
如果使用锶作为优选的碱土金属氧化物，则合适的锶源是碳酸锶，其中值粒度优选小于20微米。如果使用钡，合适的优选的钡源是碳酸钡、硫酸钡或过氧化钡，优选的中值粒度小于20微米。如果使用钙，则钙源可以是碳酸钙或铝酸钙，其中值粒度优选小于20微米。
如果使用稀土元素，则合适的稀土元素氧化物源是氧化镧(La2O3)，氧化钇(Y2O3)，任意镧系元素的氧化物，或者它们的组合。
上述原料无机批料优选在混合步骤中作为粉末化材料充分混合，以使得无机原料紧密混合。可将所述成孔剂组合加入该混合物中，可以与其它的批料组分同时加入，或者在所述无机材料已经密切混合之后加入。在任意的情况下，所述成孔剂组合都密切地与所述无机批料混合，形成所述无机材料和成孔剂组合的均一的、优选粉末化的混合物。
还向所述批料无机材料和成孔剂组合中加入了有机粘合剂体系，以帮助产生可成形且可模塑的可挤出混合物。用于本发明的优选的多组分有机粘合剂体系优选包含含纤维素组分、表面活性剂组分和溶剂的粘合剂。所述含纤维素组分可以是例如选自甲基纤维素、甲基纤维素衍生物、及其组合的有机纤维素醚粘合剂组分。所述表面活性剂组分优选是油酸或妥尔油。最后，所述溶剂可以是水，最优选是去离子化的水。然而，应当认识到尽管所述粘合剂体系是优选的，但是任何有机粘合剂体系均可用于本发明。使用包含以下含量的组分的粘合剂体系，获得了优良的结果：以无机材料为100重量份计，约0.2-2.0重量份的油酸或妥尔油，约2.5-6.0重量份的甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素粘合剂，以及约10-30重量份的水。
所述粘合剂体系的单独组分与所述无机粉末材料以及成孔剂组合的物质以任意合适的已知方式混合，制得所述无机粉末材料、成孔剂组合和粘合剂体系的紧密的均一混合物。该形成钛酸铝的批料混合物能够成形而制得陶瓷生坯，例如优选通过挤出进行成形。例如，可以首先将粘合剂体系中所有的组分混合起来，然后将该混合物加入之前与成孔剂组合混合起来的粉末化的无机材料中。在此情况下，粘合剂体系的全部部分可以一次加入，或者粘合剂体系可以分成多份，以合适的间隔依次加入。或者，粘合剂体系的组分可以一个接一个地加入陶瓷批料中，或者可以将粘合剂体系的两种或更多种组分的预先制备的混合物加入所述陶瓷粉末材料和成孔剂组合中。例如，可以首先将所述干组分加入无机批料和成孔剂组合混合物中，然后加入液体组分。另外，所述粘合剂体系可以首先与所述陶瓷粉末材料的一部分混合。在此情况下，陶瓷粉末的剩余部分随后加入所述制备的混合物中。在任意的情况下，优选所述粘合剂体系以预定的比例均一地与所述无机批料粉末和成孔剂组合混合，以形成均一的批料混合物。所述粘合剂体系、陶瓷无机材料和成孔剂组合的均一混合可通过任意已知的捏合过程完成。
然后对制得的刚性、均匀、均一、可挤出的批料混合物进行进一步增塑，然后进行成形或其它方式的处理，使其形成生坯。这些成形或形成处理可通过任意已知的常规陶瓷成形法完成，例如挤出法、注塑法、粉浆浇注法、离心浇注法、压注法、加压模塑法等。对于适合用作催化剂载体或颗粒过滤器的薄壁蜂窝体基材的制备，最优选使用通过具有狭缝的挤出模头的挤出操作。例如，美国专利第6,696,132号揭示了“Honeycomb With Varying Size and Die ForManufacturing”。
然后，优选在烧制之前，对所述由增塑的可挤出批料混合物成形制造的(优选挤出的)形成钛酸铝陶瓷的生坯进行干燥。干燥可通过任意常规的干燥方法完成。例如，可使用以下干燥方法，例如热空气干燥、电磁能量干燥(例如RF或微波)，真空干燥，冷冻干燥或其组合。然后干燥后的生坯体在合适的最高温度下加热足够的时间，进行合适的烧制(在下文中将更详细地描述)，以制得烧制的陶瓷体。钛酸铝是通过对上述本发明的批料组合物制得的生坯进行烧制而形成的主要晶相。
所述烧制条件可根据工艺条件变化，例如批料具体组成、生坯的尺寸和设备的性质。然而，图3、7-9中显示了生坯的优选的烧制条件历程：加热炉温度(℃)与烧制消耗时间(小时)的关系。具体来说，这些历程40，40a-40j显示了使用本文所述的批料混合物的时候，经历以下过程所需的阶段：烧尽成孔剂，优选本文所述的成孔剂组合；以及制备钛酸铝相。具体来说，所述生坯优选在加热炉内加热至峰值温度(循环的最高温度)，优选该温度在上限低于1550℃、下限高于1350℃的温度范围内，在一些实施方式中为低于1460℃且高于1420℃，在此温度范围优选保持超过4小时；更优选保持4-30小时；更优选保持6-20小时。在烧制过程中，在陶瓷制品中形成主要的陶瓷晶相，对于上述批料，该主要陶瓷晶相为钛酸铝。
如图3和图7所示，在烧制循环过程中，加热炉温度根据预定的时间-温度烧制历程40，40a-40d升高。具体来说，优选的对生坯进行烧制的方法包括以下步骤：提供包含形成钛酸铝的无机批料、至少一种成孔剂(最优选本文描述的成孔剂组合)的生坯，然后根据烧制历程40或40a-40d对生坯进行烧制。
下面将参照图3描述烧制历程，其优选包括四个加热阶段42，43，46和50，优选随后进行冷却阶段55，见下文所述。该描述同样可用于图7描述的烧制历程，但是为了清楚而除去数字。用来实施本方法的加热炉优选是常规的氧气控制加热炉，其能够达到约1500℃的峰值烧制温度，具有氧气控制的环境，输入量控制在小于21％O2。应当理解，本文描述的本发明的烧制循环可用来烧制包含单独的或多种成孔剂的生坯。
根据本发明的第一个方面，在第一加热阶段42，所述加热炉的温度以大于14℃/小时的第一平均温度变化速率(用虚线42a表示)升高，以烧尽第一成孔剂。更精确来说，所述第一温度变化速率可为14-50℃/小时。在第一阶段42中，如果升温过慢，会造成第一烧制循环时间延长，而升温过快则会产生有裂纹的部件。测量了平均温度变化速率(ARR)，在本文中定义如下：
ARR＝(Tb-Te)/(tb-te)
式中：
Tb是加热循环阶段开始时候的起始加热炉温度，
Te是加热循环阶段结束时候的加热炉温度，
tb是加热循环阶段开始的时间，
te是加热循环阶段结束的时间。
对于第一阶段42，该阶段开始时的温度Tb为室温(25℃)，该加热阶段结束时的温度Te是在第二加热阶段43下端45L处测量的温度。第一阶段开始时的时间tb为0小时，第一阶段42结束的时间te是达到第二加热阶段43的下端45L的温度的时间。
接下来，优选在第二加热阶段43中，在第一保持温度区域45内，将加热炉的温度保持在以下的保持温度范围内：其下区温度45L高于500℃，上区温度45U低于900℃；更优选高于600℃且低于800℃。所述加热炉在此第一保持温度区域45内的保持时间44(tb-te)小于120小时，更优选小于100小时，更优选小于60小时，最优选小于40小时，以基本完全烧尽第二成孔剂。在一个优选的实施方式中，所述保持时间小于20小时，以基本烧尽第二成孔剂。最佳的是，所述保持时间为10-100小时；更优选为10-60小时，最优选为10-40小时。在第二加热阶段43内，加热炉温度优选基本保持恒定。但是应当理解，所述加热炉温度还应进行控制，在该区域内略微升高(见图7的40d)，前提是在保持时间44内，所述温度保持在所述第一保持温度区域45之内。
在第二加热阶段43结束之后，已经基本烧尽成孔剂组合的生坯进行第三加热阶段处理46。在此阶段46中，加热炉温度以上文定义的第二平均温度变化速率(ARR)快速升高，该速率大于30℃/小时且小于80℃/小时；为30-60℃/小时，甚至为40-60℃/小时。另外，在第三阶段46中升温过慢会造成烧制时间延长，而升温过快会造成部件裂纹。第三加热阶段46(如虚线46a所示)的ARR从温度超过上限45U的时间tb测量到加热炉温度等于第四加热阶段50的下限52L的温度的时间te。
在第四加热阶段50中，加热炉的温度优选在第二保持温度区域52内保持，所述区域52的温度下限52L高于1350℃，温度上限52U低于1550℃，更优选高于1420℃且低于1460℃。所述加热炉温度在上下限52L，52U之间的保持时间51至少为4小时；更优选为4-20小时；更优选为6-15小时；最优选为7-13小时。所述保持时间51是从加热炉温度最初达到下限52L的时间测量到在第四加热阶段50末尾、加热炉温度再次达到下限52L的时间。在所述保持阶段内，所述温度也可升高、降低或基本保持恒定，只要其在所述保持温度范围内持续至少4小时即可。
在第四加热阶段50完成之后，在陶瓷制品中形成了钛酸铝主相，优选在冷却阶段55中降低加热炉温度，以完成陶瓷制品的冷却。如本文所述，在峰值温度进行最后的保持之后，进行冷却，优选在第一冷却阶段54中进行冷却，该第一冷却阶段开始于第四加热阶段50的下限52L，以大于100℃/小时、更优选大于120℃/小时的平均速率冷却至低于1000℃。最佳的是，在下限52L和1000℃之间，所述冷却速率为100-160℃/小时。平均冷却速率如上文所述来确定，开始温度Tb是下限52L的温度，结束温度Te为1000℃，开始时间tb是在保持时间5 1结束时达到下限52L的时间，结束时间te是在冷却阶段55中，达到1000℃的时间。在达到低于1000℃的加热炉温度之后，如果需要，加热炉温度可以在第二冷却阶段56中以相同的或更慢的速率变化，例如速率小于100℃/小时，直至达到室温。实际上，所述冷却速率是负值。但是，为了清楚，表述为正的冷却速率，而不是负的加热速率。
具体来说，根据具有很宽的实用性的本发明的一个方面，发现以大于100℃/小时的冷却速率从处于峰值温度的第二保持阶段(即从第四加热阶段50)快速冷却可以显著减少之前形成的钛酸铝相的分解。因此，在陶瓷制品内保持了较高百分数的钛酸铝。本发明人确定，在1400-1000℃之间，钛酸铝不稳定，因此希望一旦钛酸铝相在峰值温度下保持过程中形成，处于该不稳定温度范围内的时间尽可能短。较佳的是，可通过在此温度范围内快速冷却、特别是在低于1000℃的时候冷却，可以获得较低的CTE。另外，还发现在低于1000℃的温度下，钛酸铝相的分解会在动力学上受限。因此，在低于该温度的时候，如果需要，可采用较慢的冷却。
如前文所述，本文所述的批料混合物的主要应用是用来制备可用作催化剂载体和/或柴油机颗粒过滤器(其也可包含催化剂)的包含钛酸铝的高强度蜂窝体制品。图3的加热循环的各个阶段的加热速率见图4。可以看出，在第一阶段42，加热速率是正值，在第二阶段43为零或接近为零，在第三阶段46为正值，在第四阶段50接近零，在冷却阶段55为负值(冷却)。
在一个优选的实施方式中，所述输入氧气含量在烧制循环过程中也受到控制。还可通过控制氧气速率进一步控制成孔剂组合的烧尽速率。例如，在第一加热阶段42，所述输入氧气含量可以保持在小于10％(优选约6％)的初始低水平，然后在第一保持过程43，优选保持在约小于15％(标称优选约10％)的第二水平，然后在剩下的阶段46、50、54、56中进一步优选升高到约小于30％(标称优选约20％)的第三水平。因此，应当意识到，在烧制循环过程中，氧气速率优选要升高，以帮助控制放热峰条件。
较佳的是，通过使用本发明的批料混合物和本发明的烧制历程，可以使得陶瓷制品的烧制时间比在批料混合物中使用单独组分成孔剂的情况短得多。见标为65的比较例，其中单独的成孔剂是聚乙烯珠粒，以及标为75的实施例，其中单独的成孔剂是30％的石墨。在各种情况下，比较例的烧制时间超过180小时。通过本发明，使得烧制时间小于180小时，更优选小于160小时，更优选小于120小时。在一些实施方式中，烧制时间小于100小时(见40c)，甚至小于80小时(见40d-j)。
在本发明另一个宽泛的方面中，将会参照图8和图9描述其它示例性的烧制循环。具体来说，将参照图9更详细地描述这些快速烧制循环。然而，应当意识到，该描述同样可应用于图8的实施方式，所有这些实施方式均为可用于烧制陶瓷制品(例如钛酸铝陶瓷制品)的烧制循环。然而，应当理解该烧制循环可用来烧制其它陶瓷制品，例如含堇青石的陶瓷制品。因此，根据本发明其它实施方式的该烧制循环包括在第一加热阶段42中，将加热炉的温度以大于14℃/小时的第一平均温度变化速率从室温(RT)升高到500℃(用虚线42a表示)，以基本烧尽第一成孔剂，或至少将其转化成炭。最佳的是，所述第一平均温度变化速率为14-50℃/小时。根据某些实施方式，在大约300-500℃范围内的温度变化速率约大于10℃/小时，或者大于25℃/小时，甚至大于50℃/小时，在一些实施方式中约大于75℃/小时(见40h)。测量所述平均变化速率(ARR)，其定义如上文所述。
接下来，加热炉温度优选在第二加热阶段43内，在第一保持温度区域45内，在下区温度45L高于500℃、上区温度45U低于900℃的保持温度区域内保持；更优选该温度范围高于600℃且低于800℃。所述加热炉在此第一保持温度区域45内的保持时间44小于40小时，甚至小于30小时，甚至小于20小时，以基本烧尽第二成孔剂。在一个优选的实施方式中，所述保持时间小于15小时，以烧尽第二成孔剂。一些小部分(例如＜10％)的成孔剂物质可以在高于900℃的温度下除去。根据这些实施方式，所述保持时间为10-40小时；甚至低达10-30小时。在第二加热阶段43中，加热炉温度可以基本保持恒定，或者进行控制，在所述区域内以大于10℃/小时、甚至例如大于15℃/小时的平均变化速率略微升高。在一些实施方式中，在600-800℃之间，所述变化速率大于或等于约20℃/小时。
在第二加热阶段43完成时，对已经基本烧尽成孔剂组合的生坯进行第三加热阶段46。在此阶段46内，加热炉温度更快地升高(与第二阶段43相比)，如上文定义的第二平均温度变化速率(ARR)大于或等于约30℃/小时，甚至大于或等于约40℃/小时。根据示例性的实施方式，所述第二平均温度变化速率大于或等于约40℃/小时，小于或等于约60℃/小时；甚至大于或等于约40℃/小时，且小于或等于约50℃/小时。第三加热阶段46(用虚线46a表示)的ARR从温度超过上限45U的时间测量到加热炉的温度等于第四加热阶段50的下限52L的时间。
在第四加热阶段50中，加热炉的温度优选保持在温度下限52L高于1350℃、温度上限52U低于1550℃的第二保持温度区域52之内一段足够的时间，以形成所需的陶瓷相，例如钛酸铝相。根据某些示例性的实施方式，加热炉温度保持在高于1400℃且低于1460℃。加热炉温度可优选保持在上下限52L，52U之间至少10小时的保持时间51。为了确保合适的陶瓷相形成以及短的烧制周期，保持时间可为12-20小时。保持时间51由加热炉温度首先达到下限52L的时间测量到第四加热阶段50的末尾、加热炉温度再次达到该下限52L的时间。在此保持过程中，温度也可升高、降低或保持基本恒定，只要在该保持温度范围内保持成相所需的时间即可。这些循环还可用于烧制由仅含单种成孔剂的批料形成的生坯制品。
在加热阶段过程中，在烧制循环的早期阶段，输入加热炉的氧气浓度优选控制在较低的水平。所述方法优选包括以下步骤：在小于80小时的时间内将输入加热炉的氧气浓度升高到大于15％。在一些实施方式中，在小于40小时的时间内，将氧气的输入浓度控制在大于15％，甚至在小于30小时的时间内控制在大于15％(见图10)。所述氧气可以在第一阶段42保持在较低的水平，然后在第二阶段43和第三阶段46增大，在第四阶段中保持恒定或减小。
在第四加热阶段50完成之后，优选在陶瓷制品中形成钛酸铝的主相，优选在冷却阶段55降低加热炉的温度，以完成陶瓷制品的冷却。如本文定义，冷却在最后一次峰值温度的保持过程之后进行，以大于100℃/小时，大于120℃/小时，甚至大于140℃/小时的平均冷却速率冷却至低于1000℃。最佳的是，在下限52L和1000℃之间，冷却速率为100-160℃/小时。平均冷却速率如前文所述确定。在完成低于1000℃的加热炉温度之后，加热炉温度可以以与上文所述相同或较慢(如果需要，例如小于100℃/小时)的速率降低，直至达到室温。实际上，所述冷却速率是负值。然而，为了清楚，表示为正的冷却速率而非负的加热速率。
为了进一步说明本发明的关键方面，描述了许多使用本发明形成的陶瓷制品的例子。但是应当理解这些实施例仅仅用来说明，本发明范围不限于此，可以在不背离本发明范围的前提下对本发明进行各种改良和变化。
实施例1
适合用来形成包含钛酸铝作为主要晶相的陶瓷制品的无机粉末批料混合物列于表II；为实施例A-H。通过将表II所列的指定无机混合物的无机组分组合并干混合起来，制备各实施例组合物A-H。向这些混合物中加入一定量的表I所示的成孔剂组合。然后，加入表II所列的有机粘合剂体系，该中间体混合物进一步与作为溶剂的去离子水混合，形成增塑的陶瓷批料混合物。粘合剂体系组分和成孔剂组合在表I和表II中以重量百分数的形式列出，以无机物总量为100％计。
表II列出了实施例中使用的实际原料，各自使用的粘合剂体系，以及最终陶瓷制品中优选的材料组合物的组分的氧化物重量。各种增塑的混合物通过挤出模头、在适于形成具有300孔/英寸2(46.5孔/厘米2)和12密耳(0.305毫米)厚的孔壁的蜂窝体制品的条件下进行挤出。
由各批料混合物组合物成形的(挤出的)生坯陶瓷蜂窝体进行充分干燥，以除去任何可能含有的水分或液相。然后对它们进行烧制循环(见上文)，以除去有机粘合剂体系，成孔剂组合，然后对蜂窝体进行烧结，形成陶瓷制品。具体来说，各种基材的生坯根据上述优选的适于形成具有钛酸铝主要晶相的陶瓷体的烧制条件进行烧制。
下表I还报道了由本发明的批料混合物和生坯制得的陶瓷制品的选择的性质。制得的各陶瓷体的性质包括通过四点负荷法测得的300/12陶瓷制品的断裂模数(MOR)强度，单位为psi；在室温至800℃下、用膨胀测量法测得的陶瓷制品的热膨胀系数(CTE)(×10-7/℃)；体积％开放孔隙率，单位为％；用汞孔隙率测定法测得的中值孔径(MPS)，单位为μm。
表I-钛酸铝批料混合物实施例
实施例编号  AT批料     成孔剂1     成孔剂2   成孔剂3    孔隙率(％)     MPS(微米) 室温至800℃的CTE(10-7/℃) MOR(psi)
    1     A     5％石墨     5％PE珠粒 -----     41.5     11.9     -0.2    -----
    2     A     5％石墨     10％PE珠粒 -----     48.8     13.7     2.0    -----
    3     A     10％石墨     10％PE珠粒 -----     50.2     14.1     3.4    -----
    4     A     20％石墨     20％PE珠粒 -----     61.1     18.5     9.8    -----
    5     E     10％石墨     12.5％PE珠粒 -----     54.6     16.0     5.1    -----
    6     B     10％石墨     10％PE珠粒 -----     50.9     15.2     2.6    184
    7     A     10％石墨     10％PP珠粒 -----     50.1     15.7     2.7    192
    8     A     10％石墨     12.5％PP珠粒 -----     51.8     12.8     6.8    224
    9     B     12.5％石墨     15％玉米淀粉 -----     54.1     15.3     4.8    161
    10     B     15％石墨     15％玉米淀粉 -----     53.6     15.5     4.6    155
    11     A     10％石墨     5％马铃薯淀粉 -----     46.2     14.7     0.9    265
    12     A     10％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     54.3     18.1     3.1    166
    13     A     10％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     51.8     17.3     2.7    215
    14     C     10％石墨     5％马铃薯淀粉 -----     44.2     14.6     2.3    285
    15     C     10％石墨     15％马铃薯淀粉 -----     55.3     18.7     3.3    179
    16     D     15％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     51.2     18.1     2.1    194
    17     A     20％石墨     5％马铃薯淀粉 -----     47.0     14.9     2.2    231
    18     C     20％石墨     15％马铃薯淀粉 -----     55.4     19.8     5.3    183
    19     D     10％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     48.8     18.2     1.8    221
    20     D     15％石墨     5％马铃薯淀粉 -----     53.0     18.5     3.3    165
    21     D     15％石墨     15％马铃薯淀粉 -----     54.0     12.9     3.2    153
    22     D     20％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     55.0     18.6     3.2    165
    23     A     15％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     53.0     17.2     1.9    181
    24     C     15％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     53.2     18.0     3.4    198
    25     A     20％石墨     5％马铃薯淀粉 -----     49.2     12.7     4.1    249
    26     A     15％石墨     15％马铃薯淀粉 -----     54.8     19.2     4.1    137
    27     A     12.5％石墨     12.5％马铃薯淀粉 -----     54.0     18.4     3.1    169
    28     A     12.5％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     51.4     17.3     2.6    208
    29     A     10％石墨     10％玉米淀粉 -----     49.9     13.4     6.0    240
    30     A     5％石墨     20％马铃薯淀粉 -----     57.1     21.1     3.76    133
    31     A     10％石墨     12.5％美人蕉淀粉 -----     51.5     19.4     1.9    180
    32     A     10％石墨     12.5％西米淀粉 -----     53.0     18.2     3.6    173
    33     A     10％石墨     12.5％马铃薯淀粉 -----     51.5     17.0     7.4    219
    34     A     10％石墨     10％绿豆淀粉 -----     54.0     16.0     2.9    220
    35     A     10％石墨     8％绿豆淀粉 -----     52.3     14.5     3.4    248
    36     A     10％石墨     12.5％玉米淀粉 -----     50.6     15.1     5.3    179
    37     A     10％石墨     15％玉米淀粉 -----     50.1     15.2     6.4    173
    38     A     8％石墨     10％马铃薯淀粉 -----     53.2     17.0     2.7    194
    39     A     10％石墨     8％马铃薯淀粉 -----     52.2     16.3     1.4    210
    40     A     10％石墨     7％马铃薯淀粉 -----     51.2     16.7     2.5    223
    41     A     8％石墨     8％马铃薯淀粉 -----     50.4     17.1     1.7    224
    42     A     5％石墨     5％马铃薯淀粉 5％玉米淀粉     51.5     15.1     2.0    235
    43     A     10％石墨     5％马铃薯淀粉 5％玉米淀粉     51.8     16.2     2.3    168
表II-实施例批料
    实施例批料   A   B   C   D   E
    无机物
    氧化铝(Al0)   46.57   42.21   46.57   46.57   49.67
    氧化铝(CP5)   0.0   7.72   0.0   0.0   0.0
    Al(OH)3   3.71   0.0   3.71   3.71   0.0
    氧化钛(Titania)Ti-Pure(纯)   29.95   30.16   29.95   29.95   30.33
    二氧化硅(Cerasil300)   10.19   10.26   7.64   8.92   10.31
    二氧化硅树脂   0.0   0.0   8.49   4.25   0.0
    SrCO3   8.0   8.06   8.0   8.00   8.10
    CaCO3   1.38   1.39   1.38   1.38   1.39
    La2O3   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
    有机粘合剂体系
    甲基纤维素   4.5   4.5   4.5   4.5   4.5
    妥尔油   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0
    溶剂(水)   15   17   12   21   15
    氧化物重量％
    Al2O3   51.12   51.13   51.11   51.11   51.19
    TiO2   31.33   31.33   31.34   31.33   31.29
    SiO2   10.65   10.64   10.65   10.66   10.62
    SrO   5.87   5.87   5.87   5.87   5.87
    CaO   0.83   0.83   0.83   0.83   0.83
    La2O3   0.2   0.20   0.2   0.20   0.2
    总量：   100.0   100.0   100.0   100.0   100.0
上面的表I和表II说明了代表性的批料组分，有机粘合剂体系，成孔剂组合，以及根据本发明的方面制得的钛酸铝陶瓷批料混合物和陶瓷制品的一些实施例的各种物理性质。根据本发明的各陶瓷制品在烧制的时候，包含主要陶瓷相，优选为钛酸铝相，更优选包含至少50％的钛酸铝相；更优选至少60％。
上面各实施例包括优选的均一材料组合物，以氧化物重量％表示，其含量为40-65％的Al2O3，25-40％的TiO2和3-12％的SiO2。更优选该组合物包含45-55％的Al2O3，27-35％的TiO2，以及8-12％的SiO2。另外，所述组合物优选还包含2-10％的碱土金属氧化物，例如SrO，CaO，BaO或其组合。在最优选的实施方式中，所述组合物包含SrO和CaO的组合。由所述实施例可以看出，所述组合物优选包含少量的(优选0.01-2％的)稀土元素氧化物，例如La2O3。可任选地使用Y2O3或镧系元素的氧化物。
上面列出的各个实施例还表现出大于40％、更优选大于40％且小于65％的互连孔壁的孔隙率(使用孔隙计，通过汞侵入孔隙率法测量)。然而，许多实施方式的孔隙率大于45％且小于60％；甚至大于50％，甚至为50-60％，许多是50-55％。
根据本发明的另一个方面，制得的钛酸铝陶瓷制品的中值孔径优选大于10微米；甚至为10-25微米；甚至为12-20微米；在一些实施方式中为15-19微米。
另外，根据本发明的钛酸铝陶瓷制品优选在室温至800℃下测得的CTE小于15×10-7/℃；甚至小于10×10-7/℃；许多是小于5×10-7/℃。在一些实施方式中，在室温至800℃的CTE小于3×10-7/℃。这些CTE数值在2英寸×1/4英寸×％英寸的多孔样品上，沿轴向测得(沿2英寸的长度，即挤出方向测得)。
使用根据本发明的批料混合物制得的钛酸铝陶瓷制品表现出良好的强度，其MOR值优选大于100psi，更优选大于150psi，最优选大于200psi。表I中所列的MOR值是在壁厚0.012英寸(0.305毫米)的300孔/英寸2(46.5孔/厘米2)的样品上测得的，所述样品的长度为5英寸(127毫米)，宽度为1英寸(25.4毫米)，高度为英寸(12.7毫米)。
根据本发明一个优选的方面，使用本发明的批料混合物制得的钛酸铝陶瓷制品优选表现出以下材料性质的组合：孔隙率大于50％且小于60％；中值孔径优选大于10微米且小于15微米；在室温至800℃下测得的CTE小于10×10-7/℃，具有良好的强度，其MOR值优选大于150psi。本发明人发现，钛酸铝陶瓷制品中该物理性质的组合特别适合用于柴油机颗粒过滤器用途。
应当理解，尽管已经结合本发明的某些说明性的具体实施方式具体描述了本发明，但是应了解本发明不限于此，可以在不背离本发明由所附权利要求限定的宽阔的范围的前提下进行许多改良。

Claims (45)

1.一种形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其包含:
无机批料，其包括氧化铝源,氧化钛源和二氧化硅源;
一种成孔剂组合，其包含第一成孔剂，以及组成不同于所述第一成孔剂的第二成孔剂;
有机粘合剂;
溶剂；
其中第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨。
2.如权利要求1所述的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其特征在于，所述淀粉包括玉米淀粉,大麦淀粉,豆类淀粉,马铃薯淀粉,大米淀粉,木薯淀粉,西谷椰子淀粉,小麦淀粉和美人蕉淀粉。
3.如权利要求1所述的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其特征在于，所述第一成孔剂是马铃薯淀粉，第二成孔剂是石墨。
4.如权利要求1所述的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其特征在于，以所述无机批料为基准计，所述第一成孔剂占5-25重量%,所述第二成孔剂占5-25重量%。
5.如权利要求1所述的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物，其特征在于，所述第一成孔剂由淀粉组成，以无机批料为基准计，所述第一成孔剂占5-15重量%,所述第二成孔剂占5-15重量%。
6.一种形成钛酸铝陶瓷的生坯,其包含:
以下组分的均一混合物：
无机批料，其包含氧化铝源,氧化钛源和二氧化硅源;
成孔剂组合，其包含第一成孔剂，以及具有不同组成的第二成孔剂;
有机粘合剂，
所述生坯包含多个互连的孔壁，其形成穿过所述生坯的多条孔通道；
其中第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨。
7.一种制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法,该方法包括以下步骤:
将无机批料与成孔剂组合混合，形成批料组合物，所述成孔剂组合包括第一成孔剂和具有不同组成的第二成孔剂;
向所述批料组合物加入有机粘合剂和溶剂，进一步混合，形成增塑的混合物;
由所述增塑的混合物形成生坯;
对所述生坯进行烧制，制得钛酸铝主相；
其中第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨。
8.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述无机批料与成孔剂组合的混合步骤还包括混合二氧化硅源、氧化铝源和氧化钛源。
9.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制步骤制得孔隙率为40-65％的陶瓷制品。
10.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述无机批料与成孔剂组合的混合步骤包括混合所述第一成孔剂和第二成孔剂。
11.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制步骤制得了具有以下材料组成的陶瓷制品：以氧化物重量％表示，包括40-65重量%的Al2O3,25-40重量%的TiO2,以及3-12重量%的SiO2。
12.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制步骤还包括以下步骤:
在第一阶段中，以大于14℃/小时且小于50℃/小时的第一平均温度变化速率升高加热炉的温度，以烧尽所述第一成孔剂,
在第二阶段中，将加热炉温度在下限高于500℃、上限低于900℃的第一保持区域内保持小于120小时的时间，以烧尽第二成孔剂,
在第三阶段中，以大于30℃/小时且小于80℃/小时的第二平均温度变化速率升高加热炉的温度,和
在第四阶段中，将加热炉的温度在下限高于1350℃、上限低于1550℃的第二保持区域内保持至少4小时。
13.如权利要求12所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制步骤还包括第四阶段后的以下步骤:
以大于100℃/小时的平均冷却速率，从所述高于1350℃的下限冷却到低于1000℃。
14.如权利要求7所述的制造包含钛酸铝的陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制步骤制得的陶瓷制品的孔隙率大于50%且小于60%;中值孔径大于10微米且小于15微米；在室温至800℃测得的热膨胀系数小于10×10-7/℃,断裂模数值大于150psi。
15.一种对形成钛酸铝陶瓷的生坯进行烧制的方法，该方法包括以下步骤:
提供形成钛酸铝陶瓷的生坯，该生坯包含无机批料和成孔剂组合，所述成孔剂组合包含第一成孔剂和组成不同于所述第一成孔剂的第二成孔剂,其中第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨；
在第一加热阶段中，以大于14℃/小时且小于50℃/小时的第一平均温度变化速率升高加热炉的温度，以烧尽所述第一成孔剂,
在第二加热阶段中，将加热炉温度在下限高于500℃、上限低于900℃的第一保持温度区域内保持小于120小时的时间，以烧尽第二成孔剂,
在第三阶段中，以大于30℃/小时且小于80℃/小时的第二平均温度变化速率升高加热炉的温度,
在第四加热阶段中，将加热炉的温度在下限高于1350℃、上限低于1550℃的第二保持温度区域内保持至少4小时，所述形成的陶瓷制品具有钛酸铝主相。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该方法还包括第四阶段后以大于100℃/小时的平均冷却速率从所述高于1350℃的下限冷却至低于1000℃的步骤。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述在第二加热阶段保持加热炉温度的步骤持续小于100小时的时间。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述在第二加热阶段保持加热炉温度的步骤持续小于80小时的时间。
19.一种对生坯进行烧制的方法，该方法包括以下步骤:
提供包含形成钛酸铝的无机批料和成孔剂的生坯,
在加热炉内加热至峰值温度，以形成钛酸铝主相，该峰值温度位于上限低于1550℃、下限高于1350℃的保持温度范围内，
以大于100℃/小时的平均冷却速率从所述下限快速冷却至低于1000℃，使得钛酸铝主相的分解最小化；
以成孔剂组合的形式提供成孔剂，所述成孔剂组合包含第一成孔剂以及组成不同于所述第一成孔剂的第二成孔剂，第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨。
20.如权利要求19所述的对生坯进行烧制的方法，其特征在于，所述加热步骤包括在第一加热阶段中，以大于14℃/小时且小于50℃/小时的第一平均温度变化速率升高加热炉的温度，以烧尽所述第一成孔剂。
21.如权利要求19所述的对生坯进行烧制的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括在第二加热阶段中，将加热炉温度在下限高于600℃、上限低于900℃的第一保持温度区域内保持小于120小时的时间，以烧尽所述第二成孔剂。
22.如权利要求21所述的对生坯进行烧制的方法，其特征在于，所述加热步骤还包括在第三阶段中，以大于30℃/小时且小于80℃/小时的第二平均温度变化速率升高加热炉的温度。
23.一种烧制形成钛酸铝陶瓷的生坯的方法，该方法包括以下步骤:
提供形成钛酸铝陶瓷的生坯，该生坯包含无机批料和至少一种成孔剂,以成孔剂组合形式提供成孔剂，该组合包含第一成孔剂以及组成不同于第一成孔剂的第二成孔剂，第一成孔剂是淀粉，第二成孔剂是石墨；
在第一加热阶段中，以大于14℃/小时且小于50℃/小时的第一平均温度变化速率在室温至500℃之间加热小于40小时的时间,
在第一阶段之后，在第二加热阶段中，将加热炉温度在下限高于500℃、上限低于900℃的第一保持温度区域内保持小于40小时的时间，
在第二阶段后，在第三加热阶段中，以大于30℃/小时的第二平均温度变化速率升高加热炉的温度,
在第四加热阶段中，将加热炉的温度在下限高于1350℃、上限低于1550℃的第二保持温度区域内保持足够的时间，使所述生坯转化为陶瓷。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该方法还包括第四阶段后以大于100℃/小时的平均冷却速率从所述高于1350℃的下限冷却至低于1000℃的步骤。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一加热阶段中的加热步骤在室温和500℃之间进行小于30小时的时间。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一加热阶段中的加热步骤在室温和500℃之间进行小于20小时的时间。
27.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述第一加热阶段中300-500℃的温度范围内，加热速率约大于10℃/小时。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述加热速率大于25℃/小时。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述加热速率大于50℃/小时。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述加热速率大于75℃/小时。
31.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第二加热阶段中的平均温度变化速率大于10℃/小时。
32.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第二加热阶段中保持加热炉温度的步骤持续小于30小时的时间。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第二加热阶段中保持加热炉温度的步骤持续小于20小时的时间。
34.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第二加热阶段中保持加热炉温度的步骤持续小于20小时的时间，所述第一保持温度区域的下限高于600℃，上限低于800℃。
35.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第三加热阶段的第二平均温度变化速率大于40℃/小时，且小于60℃/小时。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述第三加热阶段的第二平均温度变化速率大于40℃/小时，且小于50℃/小时。
37.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第四加热阶段中保持加热炉温度的步骤持续至少10小时。
38.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述第四加热阶段中，将加热炉温度保持在下限高于1420℃、上限低于1460℃的第二保持温度区域内的步骤持续至少15小时。
39.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一平均温度变化速率大于第一保持温度区域内的第二加热阶段的平均加热速率。
40.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第三加热阶段中的第二平均温度变化速率大于所述第二加热阶段中的平均加热速率。
41.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述保持步骤包括将加热炉温度在高于1350℃、低于1550℃的第二保持温度区域内保持至少10小时。
42.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述形成的陶瓷制品具有钛酸铝主相。
43.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该方法还包括在小于80小时的时间内，将输入加热炉的氧气浓度增大到大于15%的步骤。
44.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该方法还包括在小于40小时的时间内，将输入加热炉的氧气浓度增大到大于15%的步骤。
45.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该方法还包括在小于30小时的时间内，将输入加热炉的氧气浓度增大到大于15%的步骤。
CN200680024249.XA 2005-05-31 2006-05-31 包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法 Expired - Fee Related CN101213156B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68611705P 2005-05-31 2005-05-31
US60/686,117 2005-05-31
PCT/US2006/021264 WO2006130759A2 (en) 2005-05-31 2006-05-31 Aluminum titanate ceramic forming batch mixtures and green bodies including pore former combinations and methods of manufacturing and firing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101213156A CN101213156A (zh) 2008-07-02
CN101213156B true CN101213156B (zh) 2014-07-16

Family

ID=36999945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200680024249.XA Expired - Fee Related CN101213156B (zh) 2005-05-31 2006-05-31 包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7976768B2 (zh)
EP (1) EP1890983B1 (zh)
JP (3) JP2008545612A (zh)
CN (1) CN101213156B (zh)
WO (1) WO2006130759A2 (zh)

Families Citing this family (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060021308A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Merkel Gregory A Mullite-aluminum titanate body and method for making same
EP1911732B1 (en) * 2005-08-01 2012-02-15 Hitachi Metals, Ltd. Process for producing ceramic honeycomb structure
CN101316804B (zh) * 2005-11-30 2012-09-19 康宁股份有限公司 受控孔径分布的多孔陶瓷蜂窝滤材、蜂窝生坯、混合批料及其制造方法
US7744669B2 (en) * 2006-07-14 2010-06-29 Corning Incorporated Plugging material for aluminum titanate ceramic wall flow filter manufacture
CN101506124A (zh) * 2006-08-25 2009-08-12 康宁股份有限公司 低背压多孔堇青石陶瓷蜂窝制品及其生产方法
US8298311B2 (en) * 2006-11-15 2012-10-30 Corning Incorporated Filters with controlled submicron porosity
US7981188B2 (en) * 2006-11-30 2011-07-19 Corning Incorporated Controlled pore size distribution porous ceramic honeycomb filter, honeycomb green body, batch mixture and manufacturing method therefor
KR20090094137A (ko) * 2006-12-11 2009-09-03 코닝 인코포레이티드 알파-알루미나 무기 멤브레인 지지체 및 이를 제조하는 방법
WO2008093727A1 (ja) * 2007-01-30 2008-08-07 Kyocera Corporation ハニカム構造体および浄化装置
US7713897B2 (en) 2007-02-27 2010-05-11 Corning Incorporated Ceramic materials for 4-way and NOx adsorber and method for making same
CN101687719A (zh) * 2007-03-20 2010-03-31 康宁股份有限公司 用于陶瓷过滤器的低收缩性堵塞混合物，堵塞的蜂窝体过滤器及其制造方法
JPWO2008146350A1 (ja) * 2007-05-25 2010-08-12 イビデン株式会社 ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法
US7767257B2 (en) * 2007-05-31 2010-08-03 Corning Incorporated Method for preparing a porous inorganic coating on a porous support using certain pore formers
EP2150512B1 (en) 2007-05-31 2016-01-06 Corning Inc. Aluminum titanate ceramic forming green bodies with pore former and method of manufacturing ceramic articles
WO2009017688A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Corning Incorporated Carbon pore formers for dielectric drying
WO2009020835A2 (en) 2007-08-03 2009-02-12 Errcive, Inc. Porous bodies and methods
KR100949332B1 (ko) * 2007-08-24 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US7887897B2 (en) * 2007-08-31 2011-02-15 Corning Incorporated Cordierite honeycomb article and method of manufacture
US8187525B2 (en) 2007-08-31 2012-05-29 Corning Incorporated Method of firing green bodies into porous ceramic articles
CN105206847B (zh) 2007-11-13 2018-02-09 博隆能源股份有限公司 针对较长寿命和较高电力设计的电解质支撑型电池
US9246184B1 (en) 2007-11-13 2016-01-26 Bloom Energy Corporation Electrolyte supported cell designed for longer life and higher power
KR20100135699A (ko) * 2007-12-17 2010-12-27 이머리 세라믹 허니컴 구조물
WO2009122539A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
DE102008001125A1 (de) * 2008-04-11 2009-10-15 Evonik Degussa Gmbh Copolyamidpulver als Porenbildner in regenerierbaren keramischen Partikelfiltern
US20100029462A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Derosa Michael Edward Ceramic precursor having improved manufacturability
US8926875B2 (en) * 2008-08-28 2015-01-06 Corning Incorporated Managed pore size distribution in honeycomb substrates
JP5294057B2 (ja) * 2008-10-02 2013-09-18 日立金属株式会社 チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法
JP2010111547A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Sumitomo Chemical Co Ltd チタン酸アルミニウム系多孔質焼成体の製造方法
JP2010195634A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sumitomo Chemical Co Ltd チタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体の製造方法およびチタン酸アルミニウム系セラミックス焼結体
US8138108B2 (en) 2009-02-27 2012-03-20 Corning Incorporated Aluminum titanate-containing ceramic-forming batch materials and methods using the same
US8277743B1 (en) 2009-04-08 2012-10-02 Errcive, Inc. Substrate fabrication
US8359829B1 (en) 2009-06-25 2013-01-29 Ramberg Charles E Powertrain controls
FR2947260A1 (fr) * 2009-06-26 2010-12-31 Saint Gobain Ct Recherches Etudes Grains fondus d'oxydes comprenant al, ti, si et produits ceramiques comportant de tels grains
FR2948657B1 (fr) * 2009-07-28 2013-01-04 Saint Gobain Ct Recherches Grains fondus d'oxydes comprenant al, ti et produits ceramiques comportant de tels grains
US20110053757A1 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Stephen John Caffery Methods for Making Aluminum Titanate Bodies and Minimizing Shrinkage Variability Thereof
JP4769978B2 (ja) * 2009-10-01 2011-09-07 住友化学株式会社 チタン酸アルミニウム系セラミックス焼成体の製造方法
US20110124486A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Bonham Christine Gallaher Aluminum Titanate-Containing Ceramic-Forming Batch Materials And Methods Using The Same
US8636821B2 (en) * 2010-02-22 2014-01-28 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb structure and its production method
US8440586B2 (en) * 2010-02-26 2013-05-14 Corning Incorporated Low pressure drop extruded catalyst filter
EP2546213A1 (en) * 2010-03-08 2013-01-16 Sumitomo Chemical Company, Limited Green compact and method for producing aluminum titanate sintered body.
BR112012022551A2 (pt) * 2010-03-08 2016-08-30 Sumitomo Chemical Co método para a produção de titanato de alumínio e magnésio poroso e titanato de alumínio e magnésio poroso
WO2011115181A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 住友化学株式会社 ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体、並びにパティキュレートフィルタ
US9833932B1 (en) 2010-06-30 2017-12-05 Charles E. Ramberg Layered structures
US20120049419A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Paul Michael Eicher Process And Apparatus For Manufacturing Ceramic Honeycombs
ES2593231T3 (es) * 2010-10-04 2016-12-07 Otsuka Chemical Co., Ltd. Filtro de purificación de gas de escape, y método para producirlo
JP2012091350A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Sumitomo Chemical Co Ltd グリーンハニカム成形体、グリーンハニカム成形体の製造方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
US8679385B2 (en) * 2010-11-29 2014-03-25 Corning Incorporated Method of forming porous ceramic articles using inert gas
US8450227B2 (en) 2011-02-28 2013-05-28 Corning Incorporated Ceramic-body-forming batch materials comprising silica, methods using the same and ceramic bodies made therefrom
CN103619778B (zh) * 2011-06-01 2016-06-15 Fib知识服务股份有限公司 陶瓷颗粒混合物，以及从这种混合物制备陶瓷部件的方法
CN102380830A (zh) * 2011-11-02 2012-03-21 天津大学 多孔陶瓷结合剂立方氮化硼磨具
US9034199B2 (en) 2012-02-21 2015-05-19 Applied Materials, Inc. Ceramic article with reduced surface defect density and process for producing a ceramic article
US9212099B2 (en) * 2012-02-22 2015-12-15 Applied Materials, Inc. Heat treated ceramic substrate having ceramic coating and heat treatment for coated ceramics
US9066998B2 (en) 2012-03-02 2015-06-30 Bio2 Technologies, Inc. Devices and method for tissue engineering
US9090046B2 (en) 2012-04-16 2015-07-28 Applied Materials, Inc. Ceramic coated article and process for applying ceramic coating
US9126871B2 (en) 2012-05-31 2015-09-08 Corning Incorporated Carbonates as relic pore formers in aluminum titanate
US9604249B2 (en) 2012-07-26 2017-03-28 Applied Materials, Inc. Innovative top-coat approach for advanced device on-wafer particle performance
US9343289B2 (en) 2012-07-27 2016-05-17 Applied Materials, Inc. Chemistry compatible coating material for advanced device on-wafer particle performance
US20140084505A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Elizabeth Marie Vileno Blended aluminas to control aluminum titanate properties
US9133062B2 (en) * 2012-11-21 2015-09-15 Corning Incorporated Method of firing cordierite bodies
EP2964587B1 (en) 2013-03-08 2019-06-19 Corning Incorporated Fast firing method for ceramics
US9321189B1 (en) * 2013-03-15 2016-04-26 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing ceramic honeycomb structure
US8865054B1 (en) * 2013-03-15 2014-10-21 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing aluminum-titanate-based ceramic honeycomb structure
US9028741B1 (en) * 2013-03-15 2015-05-12 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing aluminum-titanate-based ceramic honeycomb structure
US9376347B2 (en) 2013-05-20 2016-06-28 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9908260B2 (en) 2013-05-20 2018-03-06 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9623360B2 (en) 2013-05-20 2017-04-18 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
WO2014193753A1 (en) 2013-05-30 2014-12-04 Corning Incorporated Glass ceramics having low rhodium levels
US9865434B2 (en) 2013-06-05 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Rare-earth oxide based erosion resistant coatings for semiconductor application
US9850568B2 (en) 2013-06-20 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Plasma erosion resistant rare-earth oxide based thin film coatings
US9446560B2 (en) 2013-07-26 2016-09-20 Corning Incorporated Fast firing method for high porosity ceramics
US9452578B2 (en) 2013-07-26 2016-09-27 Corning Incorporated Fast firing method for high porosity ceramics
US20150328678A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 General Electric Company Methods and compositions for formation of ceramic articles
WO2016154198A1 (en) 2015-03-24 2016-09-29 Bloom Energy Corporation Perimeter electrolyte reinforcement layer composition for solid oxide fuel cell electrolytes
CH710934A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-14 Reishauer Ag Offenporiges, keramisch gebundenes Schleifwerkzeug, Verfahren zu seiner Herstellung sowie für seine Herstellung verwendete Porenbildnermischungen.
CN104926274A (zh) * 2015-04-23 2015-09-23 秦始皇帝陵博物院 一种模拟秦俑陶片样品的标准规范化制作方法
US10472289B2 (en) 2015-05-07 2019-11-12 Corning Incorporated Method of firing a ceramic honeycomb body
CN104944973A (zh) * 2015-05-26 2015-09-30 柳州市亿廷贸易有限责任公司 热风炉用耐火砖
CN104944985B (zh) * 2015-06-23 2017-03-08 武汉科技大学 高强度低导热系数陶瓷纤维隔热材料及其制备方法
CN113199611B (zh) 2015-06-29 2023-06-09 康宁股份有限公司 生产线、方法、以及烧结制品
US10486332B2 (en) 2015-06-29 2019-11-26 Corning Incorporated Manufacturing system, process, article, and furnace
WO2017040377A1 (en) 2015-09-03 2017-03-09 Corning Incorporated Kiln car and kiln for firing ceramic bodies
EP3464219B1 (en) 2016-05-31 2020-08-26 Corning Incorporated Porous ceramic article
WO2019018601A1 (en) 2017-07-21 2019-01-24 Corning Incorporated METHODS FOR EXTRACTING VOLATILE SUBSTANCES FROM CRUSHED CERAMIC BODIES
CN111527054B (zh) 2017-10-31 2023-09-01 康宁股份有限公司 包含球形预反应过的无机颗粒和球形造孔剂的批料组合物及由其制造蜂窝体的方法
US11148979B2 (en) 2017-10-31 2021-10-19 James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. Process for forming sintered ceramic bodies having improved properties
JP7022593B2 (ja) 2018-01-15 2022-02-18 日本碍子株式会社 セラミックス焼成体の製造方法、及びセラミックス成形体の焼成方法
US11047035B2 (en) 2018-02-23 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Protective yttria coating for semiconductor equipment parts
CN108794048A (zh) * 2018-07-27 2018-11-13 萍乡市群星化工陶瓷总厂 一种蚁窝体催化吸油剂及其制备方法
US20200161506A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for Producing a Ceramic Converter Element, Ceramic Converter Element, and Optoelectronic Component
WO2020159685A1 (en) 2019-01-30 2020-08-06 Corning Incorporated Extrusion die preparation methods
JP2020163336A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 排ガス浄化フィルタ
WO2022026236A1 (en) 2020-07-30 2022-02-03 Corning Incorporated Aluminum titanate-feldspar ceramic bodies, batch mixtures, and methods of manufacture
JP7379745B1 (ja) 2023-03-30 2023-11-14 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327188A (en) * 1979-12-25 1982-04-27 Asahi Glass Company, Ltd. Multicellular monolithic ceramic body and preparation thereof
US5256347A (en) * 1988-02-25 1993-10-26 Ngk Insulators, Ltd. Method of firing ceramic honeycomb structure
CN1235133A (zh) * 1998-05-11 1999-11-17 佟定远 一种应用于制造铝低压铸造机升液管的高强耐热陶瓷材料
CN1277173A (zh) * 2000-07-13 2000-12-20 胡勇波 高性能复合材料蜂窝陶瓷
US6620751B1 (en) * 2002-03-14 2003-09-16 Corning Incorporated Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1150450A (en) * 1978-09-14 1983-07-19 Company 'a' (Foam) Limited Foamed plastics materials
JPS6272522A (ja) * 1985-09-27 1987-04-03 Kureha Chem Ind Co Ltd アルミナ−チタニア複合粉体及びその製造方法
EP0463437B2 (de) * 1990-06-22 1998-12-02 Bayer Ag Sinterformkörper auf Basis von Aluminiumtitanat, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
US5137789A (en) 1990-12-03 1992-08-11 Caterpillar Inc. Composite ceramic and metal article
JPH04317462A (ja) * 1991-04-16 1992-11-09 Isuzu Motors Ltd 低熱膨張セラミックス材料及びその製造法
JP2981034B2 (ja) 1991-09-30 1999-11-22 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成方法
US5219802A (en) 1992-05-04 1993-06-15 Industrial Technology Research Institute Porous ceramic radiation plate
JPH08215522A (ja) * 1994-12-15 1996-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排ガスフィルター及びその製造方法
US5846276A (en) * 1995-07-05 1998-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter
JP3806975B2 (ja) 1995-07-12 2006-08-09 株式会社デンソー ハニカム構造体の製造方法
CN1210835A (zh) 1997-07-28 1999-03-17 康宁股份有限公司 烧成时间显著缩短的堇青石物体的制备方法
CN1098824C (zh) * 1997-10-03 2003-01-15 康宁股份有限公司 陶瓷蜂窝体的烧制方法
ID26173A (id) * 1997-12-02 2000-11-30 Corning Inc Metode untuk membakar bodi sarang-lebah keramik
ID27824A (id) * 1997-12-02 2001-04-26 Corning Inc Metode untuk membakar bodi sarang-lebah keramik
US6241940B1 (en) * 1998-06-06 2001-06-05 Corning Incorporated Method for producing ceramic bodies
WO2000007956A1 (en) 1998-08-04 2000-02-17 Corning Incorporated Method for removing organics from green structures during firing
US20020003322A1 (en) * 1998-11-24 2002-01-10 Dull Alan T. Method for firing ceramic honeycomb bodies
US6132671A (en) * 1999-05-27 2000-10-17 Corning Incorporated Method for producing honeycomb ceramic bodies
US6287510B1 (en) 1999-11-23 2001-09-11 Corning Incorporated Method of firing green structures containing organics
WO2001047829A1 (en) 1999-12-28 2001-07-05 Corning Incorporated Hybrid method for firing of ceramics
US6344635B2 (en) 1999-12-28 2002-02-05 Corning Incorporated Hybrid method for firing of ceramics
WO2001049077A1 (en) 1999-12-28 2001-07-05 Corning Incorporated Hybrid method for firing of ceramics
WO2001063194A1 (en) 2000-02-22 2001-08-30 Corning Incorporated Method for controlling the firing of ceramics
AU4685901A (en) 2000-04-07 2001-10-23 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing cordierite ceramic honeycomb
US6555031B2 (en) 2000-06-19 2003-04-29 Corning Incorporated Process for producing silicon carbide bodies
JP2003040687A (ja) * 2000-06-30 2003-02-13 Ngk Insulators Ltd ハニカムセラミックス構造体とその製造方法
EP1337485A1 (en) 2000-11-07 2003-08-27 Corning Incorporated Pollucite-based ceramic with low cte
JP3600933B2 (ja) 2000-11-08 2004-12-15 オーセラ株式会社 チタン酸アルミニウム系焼結体の製造方法
JP4094830B2 (ja) 2000-11-24 2008-06-04 日本碍子株式会社 多孔質ハニカムフィルター及びその製造方法
JP4394329B2 (ja) 2001-03-01 2010-01-06 日本碍子株式会社 セラミックス構造体の製造方法
US20030041730A1 (en) 2001-08-30 2003-03-06 Beall Douglas M. Honeycomb with varying channel size
US20030054154A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-20 Hancun Chen Method of making a porous green form and oxygen transport membrane
US6555036B1 (en) 2001-10-26 2003-04-29 Corning Incorporated Control of combustibles during firing
JP4266103B2 (ja) * 2001-12-07 2009-05-20 日本碍子株式会社 多孔質セラミック体の製造方法
US6736875B2 (en) 2001-12-13 2004-05-18 Corning Incorporated Composite cordierite filters
US7429351B2 (en) * 2002-01-21 2008-09-30 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing a porous ceramic structure
JP2003212672A (ja) * 2002-01-21 2003-07-30 Ngk Insulators Ltd 多孔質セラミックス構造体の製造方法
JP2003277162A (ja) * 2002-01-21 2003-10-02 Ngk Insulators Ltd 多孔質ハニカム構造体、その用途及びその製造方法
JP2003302166A (ja) * 2002-04-11 2003-10-24 Denso Corp マイクロ波焼成炉およびマイクロ波焼成方法
JP3489030B1 (ja) 2002-04-26 2004-01-19 勉 福田 チタン酸アルミニウム系焼結体の製造方法
AU2003279633A1 (en) 2002-06-26 2004-01-19 Corning Incorporated Magnesium aluminum silicate structures for dpf applications
KR100960769B1 (ko) 2002-07-31 2010-06-01 코닝 인코포레이티드 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품
JP4222600B2 (ja) 2003-01-07 2009-02-12 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成方法
US7179316B2 (en) * 2003-06-25 2007-02-20 Corning Incorporated Cordierite filters with reduced pressure drop
US7238319B2 (en) 2003-06-26 2007-07-03 Corning Incorporated Method for fabricating ceramic articles containing organic compounds
US20060192324A1 (en) * 2003-12-26 2006-08-31 Ngk Insulators.Ltd. Method of producing honeycomb structure body
JP4476896B2 (ja) * 2005-08-12 2010-06-09 日本碍子株式会社 多孔質セラミックス構造体の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327188A (en) * 1979-12-25 1982-04-27 Asahi Glass Company, Ltd. Multicellular monolithic ceramic body and preparation thereof
US5256347A (en) * 1988-02-25 1993-10-26 Ngk Insulators, Ltd. Method of firing ceramic honeycomb structure
CN1235133A (zh) * 1998-05-11 1999-11-17 佟定远 一种应用于制造铝低压铸造机升液管的高强耐热陶瓷材料
CN1277173A (zh) * 2000-07-13 2000-12-20 胡勇波 高性能复合材料蜂窝陶瓷
US6620751B1 (en) * 2002-03-14 2003-09-16 Corning Incorporated Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications

Also Published As

Publication number Publication date
EP1890983B1 (en) 2012-12-12
US20110195838A1 (en) 2011-08-11
US7976768B2 (en) 2011-07-12
WO2006130759A2 (en) 2006-12-07
EP1890983A2 (en) 2008-02-27
CN101213156A (zh) 2008-07-02
JP5224291B2 (ja) 2013-07-03
WO2006130759A3 (en) 2007-02-15
JP2009227580A (ja) 2009-10-08
US20070006561A1 (en) 2007-01-11
JP2008545612A (ja) 2008-12-18
JP2009190968A (ja) 2009-08-27
JP5366661B2 (ja) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101213156B (zh) 包含成孔剂组合的形成钛酸铝陶瓷的批料混合物和生坯，以及它们的制造和烧制方法
EP2150512B1 (en) Aluminum titanate ceramic forming green bodies with pore former and method of manufacturing ceramic articles
US7071135B2 (en) Ceramic body based on aluminum titanate and including a glass phase
US8187525B2 (en) Method of firing green bodies into porous ceramic articles
US8057568B2 (en) Extruded porous substrate and products using the same
CN103282327B (zh) 多孔陶瓷蜂窝体制品及其制造方法
CN100512919C (zh) 钛酸铝陶瓷制品及其制备方法
US20040051196A1 (en) Method for producing porous ceramic article
CN102292309B (zh) 堇青石成形批料组合物和由其制造的堇青石主体
CN101460424B (zh) 抗裂陶瓷蜂窝体制品及其制造方法
JP2010537929A (ja) コージェライト・ハニカム物品および製造方法
US9233881B2 (en) Ceramic body forming batch materials comprising silica methods using the same and ceramic bodies made therefrom
CN102918005A (zh) 堇青石多孔陶瓷蜂窝体制品
CN103249692A (zh) 形成陶瓷蜂窝体制品的方法
US9133062B2 (en) Method of firing cordierite bodies
US11505504B2 (en) Non-oxide inorganic pore-formers for cordierite ceramic articles
US9126871B2 (en) Carbonates as relic pore formers in aluminum titanate

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140716

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee