[go: up one dir, main page]

KR100960769B1 - 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품 - Google Patents

알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품 Download PDF

Info

Publication number
KR100960769B1
KR100960769B1 KR1020057001770A KR20057001770A KR100960769B1 KR 100960769 B1 KR100960769 B1 KR 100960769B1 KR 1020057001770 A KR1020057001770 A KR 1020057001770A KR 20057001770 A KR20057001770 A KR 20057001770A KR 100960769 B1 KR100960769 B1 KR 100960769B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delete delete
tio
diesel particulate
particulate filter
2sio
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
KR1020057001770A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050032579A (ko
Inventor
조지 에이치. 비올
스티븐 비. 오구뉘미
델 제이. 에스티.줄리엔
패트릭 디. 테페쉬
크리스토퍼 제이. 워른
이자벨르 엠. 멜스코에트
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
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 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20050032579A publication Critical patent/KR20050032579A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100960769B1 publication Critical patent/KR100960769B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • 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
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • C04B35/6263—Wet mixtures characterised by their solids loadings, i.e. the percentage of solids
    • 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
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • 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
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • 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
    • 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
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • 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
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129—Extrudable mixtures
    • 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
    • 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
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • 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
    • C04B2235/3206—Magnesium 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
    • C04B2235/3205—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
    • C04B2235/3231—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
    • C04B2235/32—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
    • C04B2235/3234—Titanates, not containing zirconia
    • 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
    • C04B2235/3234—Titanates, not containing zirconia
    • C04B2235/3236—Alkaline earth 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
    • 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
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • 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
    • C04B2235/34—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
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • 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
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • 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
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
    • 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
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/449—Organic acids, e.g. EDTA, citrate, acetate, oxalate
    • 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
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • 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
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • 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
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6021—Extrusion moulding
    • 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
    • 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
    • C04B2235/6567—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
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/661—Multi-step sintering
    • 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
    • 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
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • 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
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • 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
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O3-2SiO 2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3 -TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 갖는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품에 관한 것으로, 여기서 R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2 -TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, 0.5<u≤0.95, 0.01<v≤0.5, 0.01<w≤0.5, 0<x≤0.5, 0<y≤0.1, 0<z≤0.5, 0<a≤0.3, 및 0<b≤0.3이다.
알루미늄, 티타네이트, 세라믹 제품, 허니컴, 디젤 입상 필터

Description

알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품 {Aluminum titanate-based ceramic article}
본 발명은 고온의 적용에 유용한 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 저 열팽창성 및 고 내열충격성과 함께 고 투과성을 가지며, 자동차 배기 제어에 유용한 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품에 관한 것이다.
산업적으로 코디어라이트(2MgO·2Al2O3·5SiO2)는 대부분의 운전 조건하에서 우수한 내열충격성, 여과 효율성, 및 내구력을 갖고 있어서, 디젤 배기가스의 후처리 시스템과 같은 자동차의 배기 제어 분야에서 비용-효율적인 물질로 선택되어 왔다. 그러나, 특정 조건하에서, 코디어라이트 필터는 손상되기 쉬워 심각한 파손을 초래하게 된다. 때때로 열 폭주가 비제어 재생동안 발생하여 국지적인 코디어라이트 용해를 야기하였다.
코디어라이트 파손에 관여하는 또 다른 요인은 배기가스 포트 라인에서 엔진 오일, 촉매 첨가제 또는 부식된 금속 등의 금속 불순물이 운전시 필터로 유입될 경우 발생하게 된다. 통상적으로 1300℃를 초과하는 온도에서, 이러한 금속들은 코디 어라이트 구조물과 반응하는 산화물을 형성하게 된다. 물질이 파손된 증거는 일반적으로 금속이 초기에 증착되어 반응하여 물질의 부식 및 용해가 야기된 필터상에 작은 홀이 생성된다는 것이다.
최근에는, 실리콘 카바이드(SiC) 월-플로우 필터가 디젤 배기가스 여과용으로 제조되어 판매되고 있다. 그러나, SiC 필터는 제조 비용이 높고, 고유의 높은 열팽창 계수(CTE) 및 불량한 내열충격성으로 인해 분열되었다.
따라서, 기존 물질의 문제점 없이, 자동차의 배기 제어 시스템과 같은 고온 적용 분야에 적절한 세라믹 제품이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 세라믹 물질, 및 이의 제조 및 이용방법을 제공한다.
발명의 요약
본 발명은 높은 상호연결성 기공률 및 큰 평균 기공 크기와 함께, 높은 투과도를 가지며, 자동차 촉매 컨버터를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아닌, 자동차 배기 제어, 및 디젤 입상 필터와 같은 디젤 배기가스 후처리 시스템 등의 고온 적용품에 사용될 수 있는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품의 발견에 기초한다.
본 발명의 일면에 따르면, u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O 3-2SiO2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 가지며, 여기서, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al 2O3-24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, 0.5<u≤0.95, 0.01<v≤0.5, 0.01<w≤0.5, 0<x≤0.5, 0<y ≤0.1, 0<z≤0.5, 0<a≤0.3, 및 0<b≤0.3인 것을 특징으로 하는 세라믹 제품이 제공된다. 알루미늄 티타네이트(Al2O3·TiO2), 스트론튬 펠드스파(SrO·Al 2O3·2SiO2), 멀라이트(3Al2O3·2SiO2), 알루미나(Al2O3), 및/또는 유리 상이 본 발명의 세라믹에서 x-선 회절, 및 전자-프로브 마이크로-분석에 의해 발견되었다. 상기 상은 최종 제품에서 완벽하게 화학양론적이거나 또는 결정상일 필요는 없다.
실리카 및 유리 첨가물은 강도를 증가시키고, 기공률을 감소시키며, 열 팽창성 및 소성 온도를 낮추며, 세라믹의 분해(decomposition)에 대한 내성을 제공할 수 있다. 알루미나 첨가물은 기공률을 증가시킨다. 최대 10중량%(전체 배치 중량에 기초하여)의 실리카 첨가물과 최대 50중량%의 알루미나 첨가물이 제공될 수 있다. 1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2로 표시되는 조성을 갖는 유리는 최대 50중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 철 티타네이트 및/또는 마그네슘 티타네이트는 상기 알루미늄 티타네이트 상의 최대 30중량%까지 대체될 수 있다. 이러한 대체는 800-1200℃의 온도에서 상기 알루미늄 티타네이트 상의 분해에 대한 내성을 향상시킨다.
본 발명의 또 다른 면에 있어서, 상기 세라믹 제품은 실온 내지 800℃-1000℃의 온도에서 측정된 바에 따라, 45×10-7/℃ 미만, 바람직하게는 25×10-7/℃ 미만, 좀 더 바람직하게는 5×10-7/℃ 미만의 열팽창계수(CTE); 최대 60부피%, 바람직하게는 최대 55부피%, 보다 바람직하게는 최대 45부피%의 기공률; 및, 최대 25마이크로미터, 바람직하게는 최대 20마이크로미터, 보다 바람직하게는 최대 15마이크로 미터의 평균 기공 크기; 및, 평방 인치당 400파운드(psi), 바람직하게는 700pis를 초과하는 원형단면을 갖는 고체 로드(rod) 상에서 측정된 바에 따라, 1점의 곡강도(modulus of rupture)를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, (a) 실리카, 알루미나, 스트론튬, 티타니아, 및/또는 산화철의 소스를 포함하는 무기 원료 물질의 배치(batch)를 가소제, 윤활제, 바인더, 및 용매로서 물을 포함하는 유기 가공제와 함께 제형화하고 혼합하여 균질하고 가소화된 혼합물을 형성시키는 단계; (b) 상기 가소화된 혼합물을 그린 바디로 성형시키는 단계; (c) 상기 그린 바디를 30-50시간의 주기(period) 동안 1100-1650℃, 바람직하게는 1100-1500℃ 사이의 온도 및 시간을 유지시키면서 여러가지(various) 온도 간격에 걸쳐 20-40℃/hr에서 가열하여 소성된 알루미늄-티타네이트 바디를 형성시키는 단계를 포함하는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 바디의 제조방법이 제공된다. 1100-1650℃, 바람직하게는 1100-1500℃ 사이의 실질적으로 매우 낮은 소결온도는 제조비용을 상당히 감소시키는 반면, 본 발명의 세라믹에서 낮은 열팽창성, 높은 내열충격성 및 높은 기계적 강도를 유지시킨다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, 상기 본 발명의 세라믹을 포함하는 디젤 입상 필터가 제공된다. 디젤 배기 필터로의 성공적인 적용을 위해서는 열 순환시 향상된 내구성과 함께 엔진에 대해 낮은 압력강하 및 낮은 배압이 요구된다. 상기 디젤 입상 필터는 입구 말단 및 출구 말단과, 상기 입구 말단에서 출구 말단으로 확장된 다수의 다공성 셀을 갖는, 플러그된, 월-플로우 허니컴 바디를 포함하며, 여기서, 상기 입구 말단에서의 전체 셀 수의 일부는 그 길이 부위를 따라 플러깅되 며, 상기 입구 말단에서 오픈된 셀의 나머지 부분은 그 길이 부위를 따라 상기 출구 말단에서 플러깅되어, 상기 입구 말단으로부터 상기 허니컴의 셀을 통해서 통과하는 엔진 배기 스트림이 상기 셀 벽을 통해서 오픈 셀내로 흐르며 상기 출구 말단에서 상기 오픈 셀을 통해서 구조물의 외부로 흐르도록 한다.
본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O3-2SiO2) + x(Al2O3) + y(SiO2 ) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 가지며, 여기서, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, u=0.6965, v=0.225, w=0.075, x=0, y=0, z=0, a=0.0035, 및 b=0인 본 발명에 따른 알루미늄 티타네이트-계 세라믹으로 구성된 허니컴 바디를 포함한다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 디젤 입상 필터는 15×10-7/℃ 미만, 바람직하게는 5×10-7/℃ 미만의 CTE(실온 내지 800℃-1000℃의 온도); 30부피% 내지 50부피%, 바람직하게는 35부피% 내지 45부피%의 기공률; 5 내지 20마이크로미터, 바람직하게는 10 내지 15마이크로미터의 평균 기공 크기; 150 내지 400psi, 바람직하게는 150 내지 300psi의, 입방인치 당 200의 셀(cpsi)의 밀도 및 0.016인치의 두께를 갖는 벽을 갖는 허니컴 바디로부터 채널 방향에 평행한 셀형 바 컷 상에서 4-점 방법에 의해 측정된 바에 따라 1점의 곡강도; 적어도 0.20×10-12㎡, 바람 직하게는 0.33 내지 1.00×10-12㎡의 투과도; 그리고, 5.66"×6" 샘플의 273cpsi의 셀 밀도 및 0.015인치의 셀 벽 두께에 대해서 최대 5g/L의 인공 탄소 수트 하중 및 210scfm의 유속에서 5kPa 또는 그 미만의 압력강하를 갖는다.
본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 하기의 설명에 따라 모두 달성될 수 있다.
도 1은 u=0.7(Al2O3-TiO2)이고 나머지는 (SrO-Al2O3-2SiO 2)인 조성에서 0<w<0.30(3Al2O3-2SiO2)에 대한 열팽창성을 나타낸 도면이다; 여기서, 상기 조성은 1500℃에서 4시간동안 소성됨.
도 2는 u=0.7(Al2O3-TiO2)이고 나머지는 (SrO-Al2O3-2SiO 2)인 조성에서 0<w<0.30(3Al2O3-2SiO2)에 대한 기공률을 나타낸 도면이다; 여기서, 상기 조성은 1500℃에서 4시간동안 소성됨.
도 3은 y-축상에 나타낸 0<z<0.30(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO 2)와 x-축상에 나타낸 0<v<0.30(11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2)의 함수로서 열팽창성(CTE)(10-7/℃), 기공률(부피%), 및 평균 기공 크기(MPS)(마이크로미터)를 비교하여 나타낸 도면이다.
도 4는 0.015인치의 셀 벽 두께를 가지며 평방 인치당 273의 셀 지오메트리 를 갖는 5.66인치×6인치의 디멘젼을 갖는 샘플에서, 표 1의 실시예 5에 제시된 바에 따른 조성을 갖는 본 발명의 세라믹을 포함하는 디젤 입상 필터에 대해서, 210scfm의 유속에서 수트 하중(g/L)의 함수로서 입구 말단 및 출구 말단 사이의 압력 강하 값(즉, 압력 강하 차이)을 KPa로 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따르면, u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O3-2SiO 2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하며, 여기서, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O 3-24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, 0.5<u≤0.95, 0.01<v≤0.5, 0.01<w≤0.5, 0<x≤0.5, 0<y≤0.1, 0<z≤0.5, 0<a≤0.3, 및 0<b≤0.3인 것을 특징으로 하는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹이 제공된다.
본 발명의 세라믹은 낮은 열팽창계수(CTE), 증가된 열 내구성을 갖는 우수한 성능의 내화물질로서, 이에 한정되는 것은 아니지만 자동차 배기 제어 시스템을 포함하는 고온 적용품에 적합하다. 따라서, 실온(RT) 내지 800℃-1000℃의 온도 범위에 걸쳐 팽창계수측정장비로 측정된 바에 따른 열팽창계수가 45×10-7/℃ 미만, 바람직하게는 25×10-7/℃ 미만, 좀 더 바람직하게는 5×10-7/℃ 미만이다. 본 발명의 구조물의 낮은 열팽창성은 이방성 열팽창성에 의해 생성되는 미소균열에 기인한 것이다.
따라서, 본 발명의 구조물의 이점은 열팽창 이력현상(hysteresis)(즉, 가열과 냉각 곡선 사이의 차이)이 매우 낮아질 수 있다는 것이다. 이는 높은 내열충격성이 나타나도록 한다. 도 1에 1500℃에서 4시간동안 소성되어, u=0.7(Al2O3-TiO2 )이고 나머지는 (SrO-Al2O3-2SiO2)로 이루어진 조성에 대하여 0<w<0.30(3Al 2O3-2SiO2)의 함수로 열팽창성을 나타낸 그래프를 도시하였다. 5×10-7/℃ 미만의 낮은 CTE를 얻기 위하여, 바람직하게는 w 범위가 0.05-0.15이다. w의 보다 낮은 값과 보다 높은 값 모두에서 열팽창성이 증가한다.
저 열팽창성에 덧붙여, 본 발명의 세라믹은 특히 높은 상호연결성 기공률 및 큰 평균 기공 크기에 적합하다. 따라서, 수은 기공률 측정기에 의해 측정된 바에 따른 기공률이 최대 60부피%, 바람직하게는 최대 55부피%, 보다 바람직하게는 최대 45부피%이다. 평균 기공 크기는 최대 25마이크로미터, 바람직하게는 최대 20마이크로미터, 보다 바람직하게는 최대 15마이크로미터이다. 도 2에 1500℃에서 4시간동안 소성되어, u=0.7(Al2O3-TiO2)이고 나머지는 (SrO-Al2O 3-2SiO2)로 이루어진 조성에 대하여 0<w<0.30(3Al2O3-2SiO2)의 함수로 기공률을 나타낸 그래프를 도시하였다. 기공률의 피크는 w가 0.05-0.11 사이인 값에서 얻어진다. 보다 높은 값과 보다 낮은 값의 w 모두에서 기공률이 증가하며, 가장 낮은 기공률 값은 w>25에서 나타난다.
도 3에 y-축상에 나타낸 0<z<0.30(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO 2)와 x-축상에 나타낸 0<v<0.30(11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2)의 함수로서 열팽창성(CTE)(10-7/℃), 기공률(부피%), 및 평균 기공 크기(MPS)(마이크로미터)를 비교하여 나타내었다. 상기 조성은 u=0.6965(Al2O3-TiO2), a=0.0045(Fe2O 3-TiO2)와 나머지는 Al2O3로 이루어지며, 1495℃의 온도에서 8시간 동안 소성되었다. z 및 v 모두의 중량분율을 변화시켜 본 발명의 세라믹 바디의 CTE, 기공률 및 MPS 값을 바람직한 적용 범위로 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 세라믹 바디는 평방 인치당 400파운드(psi), 바람직하게는 700pis를 초과하는 원형단면을 갖는 고체 로드(rod) 상에서 측정된 바에 따라, 높은 곡강도(modulus of rupture)를 나타낸다.
본 발명의 세라믹은 특히 디젤 배기가스 여과에 적합하다. 바람직한 구체예에 있어서, 디젤 입상 필터는 바람직하기로는 u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al 2O3-2SiO2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O 3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 가지며, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, u=0.6965, v=0.225, w=0.075, x=0, y=0, z=0, a=0.0035, 및 b=0인 본 발명의 세라믹으로 구성된 플러그된, 월-플로우 필터 바디를 포함한다.
상기 허니컴 필터 바디는 입구 말단과 출구말단 그리고 상기 입구 말단에서 출구 말단으로 확장된 다수의 다공성 벽을 갖는다. 상기 입구 말단에서의 전체 셀 수의 일부는 그 길이 부위를 따라 플러깅되며, 상기 입구 말단에서 오픈된 셀의 나머지 부분은 그 길이 부위를 따라 상기 출구 말단에서 플러깅된다. 이러한 플러깅 구조는 상기 입구 말단으로부터 상기 허니컴의 셀을 통해서 통과하는 엔진 배기 스트림이 상기 셀 벽을 통해서 오픈 셀내로 흐르며 상기 출구 말단에서 상기 오픈 셀을 통해서 구조물의 외부로 흐르도록 한다. 디젤 입상 필터에 적합한 셀 밀도는 평방 인치당 70셀(10.9셀/㎠) 내지 평방 인치당 800셀(124셀/㎠)이다.
또 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 디젤 입상 필터는 15×10-7/℃ 미만, 바람직하게는 5×10-7/℃ 미만의 CTE(RT 내지 800℃-1000℃의 온도); 30부피% 내지 50부피%, 바람직하게는 35부피% 내지 45부피%의 기공률; 5 내지 20마이크로미터, 바람직하게는 10 내지 15마이크로미터의 평균 기공 크기; 그리고, 150 내지 400psi, 바람직하게는 150 내지 300psi의, 200cpsi의 셀 밀도 및 0.016인치의 두께를 갖는 벽을 갖는 허니컴 바디로부터 채널 방향에 평행한 셀형 바 컷(cellular bar cut) 상에서 4-점 방법에 의해 측정된 바에 따라 1점의 곡강도; 적어도 0.20×10-12㎡, 바람직하게는 0.33 내지 1.00×10-12㎡의 투과도; 그리고, 5.66"×6" 샘플의 273cpsi의 셀 밀도 및 0.015인치의 셀 벽 두께에 대해서 210scfm의 유속에서 최대 5g/L의 인공 탄소 수트 하중에서 5kPa 또는 그 미만의 압력강하를 나타낸다. 또한, 상기 필터가 200 내지 1100℃의 온도에서 열 순환에 2백회 노출된 후 0.05% 미만의 선형적인 디멘젼 증가가 본 발명의 구조물에서 실험적으로 얻어졌다.
본 발명은 또한 실리카, 알루미나, 스트론튬, 티타니아, 및/또는 산화철의 소스를 포함하는 특정 무기질 분말 원료 물질로부터 혼합물을 형성하기 위하여 본 발명의 알루미늄 티타네이트-계 세라믹을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 원료 물질은 가소제, 윤활제, 바인더, 및 용매로서 물을 포함하는 유기 공정조제와 함께 블랜드된다. 다음으로, 상기 혼합물은 그린 바디로 성형시키고, 선택적으로 건조시키며, 소성하여 제품 구조물을 형성시킨다. 흑연 또는 폴리에틸렌 비드와 같은 기공 형성제가 기공률 및 평균 기공 크기를 향상시키기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 기공 형성제는 통상적으로 바람직하게 보다 높은 기공률 및/또는 거친 평균 기공 직경을 얻을 수 있도록 상기 그린 바디의 건조 또는 가열시 증발하거나 또는 연소에 의해 증기화하는 휘발성 입상 물질이다. 입경 크기가 큰 원료 물질은 바람직하지 않다.
알루미나 소스는 기타 원료 물질의 부재하에서 충분히 고온으로 가열할 때 실질적으로 순수한 산화 알루미늄이 수득되는 파우더이며, 알파-알루미나, 감마-알루미나 또는 로(rho)-알루미나와 같은 전이 알루미나, 수화된 알루미나, 깁사이트, 용융 실리카 또는 졸-겔 실리카와 같은 비-결정성 실리카, 실리콘 수지, 제올라이트, 및 규조토 실리카, 카올린, 및 석영이 포함된다. 상기 실리카 소스의 평균 입경 크기는 최대 30마이크로미터이다.
티타니아 소스는 바람직하게는 루타일이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 티타니아 소스의 평균 입경 크기는 구조내의 빠른 핵 생성에 의해 미반응된 산화물의 포착(entrapment)을 방지하는데 중요하다. 따라서, 상기 평균 입상 크기는 최대 20마이크로미터이다. 스트론튬 소스는 최대 20마이크로미터의 평균 입경 크기를 갖는 스트론튬 카보네이트이다. 산화철 소스는 최대 0.5마이크로미터의 평균 입경 크기를 갖는다.
상기 무기질의 분말화된 원료 물질은 메틸셀룰로오스 바인더, 올레산/트리에탄올 아민 계면활성제와 같은 유기가공성분과 함께 혼합되어 가소화되고 균질한 혼합물을 형성한다. 상기 가소화된 혼합물은 모든 통상의 수단에 의해서, 바람직하게는 허니컴 다이를 통한 압출을 통해서 성형된다. 이로부터 얻어지는 그린 바디는 선택적으로 건조된 후, 30-50시간의 주기 동안 1100-1650℃, 바람직하게는 1100-1500℃ 사이의 온도 및 시간을 유지하면서 여러 가지 온도 간격으로 20-40℃/hr에서 가열된다.
월-플로우 필터를 얻기 위하여, 당해 분야에 공지된 바에 따라, 입구 말단 또는 전면에서 상기 허니컴 구조물 셀의 일부가 플러깅된다. 상기 플러깅은 통상적으로 약 1 내지 20㎜의 깊이(이는 변화될 수 있음)를 갖는 셀의 말단에서만 이루어진다. 상기 입구 말단 상에 대응하지 않는, 상기 출구 말단 상의 셀의 일부가 플러깅된다. 따라서, 각각의 셀은 단지 하나의 말단에서만 플러깅된다. 이러한 바람직한 배열은 주어진 플러그된 전면 상의 모든 다른 셀이 체크무늬 패턴(checkered pattern)으로 배열되도록 한다.
이하 하기 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다. 모든 부(parts), 부위(portion) 및 %는 특별히 기술되지 않는 한 중량에 기초한다.
본 발명의 샘플은 건조 성분의 무게를 재는 단계, 상기 건조 성분을 유기 성분 및 물과 혼합하는 단계, 및 상기 혼합물을 스테인레스 스틸 혼쇄기(muller)에서 반죽하여 플라스틱 매스(plastic mass)를 형성시키는 단계를 통해 제조된다. 하기 표 1은 분말화된 원료 물질 및 형성제의 구성 및 비율을 나타낸다. 구체적으로, 우선 트리에탄올아민(TEA)을 물과 혼합하고, 이후, 올레산 및/또는 톨유(tall oil)(분산제)와 혼합하였다. 상기 최종 용액을 상온에서 24시간 동안 보관한 후 사용전까지 밤새 냉장보관하였다. 실리카, 티타니아, 스트론튬 카보네이트, 철 산화물, 알루미나, 알루미나 하이드록사이드, 실리콘 수지, 흑연, 폴리에틸렌 비드 및/또는 메틸 셀루로오스 바인더를 포함하는 건조 성분들을 혼쇄기에서 건조 혼합하였다. 계속적으로 혼합시키는 동안 균일성과 가소성을 제공하기 위해서 상기 톨유/TEA/물 용액을 천천히 첨가하였다.
상기 가소성 혼합물을 다이(die)를 통해서 약 100 내지 400cpsi 및 약 0.010 내지 0.025인치의 벽 두께를 갖는 허니컴 바디로 압출성형하였다. 형성된 상기 바디를 적절한 길이로 절단하고, 건조될 때 까지 85℃의 오븐에서 가열하였다. 상기 샘플을 전기 로에서 20℃/hr 내지 40℃/hr의 속도 범위에서 1200℃에서 4시간 동안의 1차 유지 단계, 및 1500℃에서 6시간 동안의 2차 유지 단계의 다양한 온도 간격에 걸쳐 소성시켜서 최종 제품 구조물을 제조하고, 로의 전원을 차단하여 냉각시켰 다.
하기 표 2에 측정한 특성; 평방 인치 당 파운드(psi) 단위인 곡강도(다른 언급이 없으면, 200cpsi의 셀 밀도 및 0.016인치의 두꺼운 벽을 갖는 허니컴 바디의 채널 방향과 평행하게 절단한 셀 막대에서 측정한 것임), 부피% 단위의 기공률, 마이크로미터 단위의 평균 기공 크기, 10-7/℃ 단위의 열팽창, 및 10-12㎡ 단위의 투과도를 나타내었다. 특성면에서 바람직한 조성물은 실시예 5에서 제공된 것이다. 실시예 5의 조성물은 플러그된, 월-플로우 허니컴 바디를 포함하는 디젤 입상 필터의 제조에 특히 적절하다.
따라서, 실시예 5의 세라믹을 포함하는 압출성형 허니컴 바디는 알루미늄 티타네이트 분말로 제조된 냉각-세트(cold-set) 페이스트로 입구 및 출구 말단이 말단-플러그되었다. 샘플의 치수는 직경이 5.66인치, 길이는 6인치, 273cpsi의 셀 구조 및 0.015인치의 벽두께를 포함한다. 배압 테스트는 샘플에 인공 수트(복사 토너와 유사)를 210scfm의 유속으로, 5g/ℓ의 양을 샘플에 적재하여 테스트하였고, 입구 말단과 출구 말단의 압력 강하를 kPa 단위로 측정하였다. 그 결과는 도 4에 그래프로 나타내었으며, 2kPa 내지 5kPa의 우수한 압력 강하를 확인하였다.
본 발명의 세라믹에 열처리한 효과를 또한 실시예 2 및 3에서 평가하였고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 구체적으로, 바람직하게 또는 특정 적용 분야에 적절하게, 강도, 기공률, 평균 기공 크기 및 기공률을 맞추어 제작할 수 있도록 소성 조건을 적용할 수 있음을 확인하였다.
요약하면 본 발명은 낮은 열팽창성, 및 증가된 열 내구력을 가지며, 자동차 배기 제어 시스템에 적용가능한, 구체적으로 엔진에 대해 낮은 압력 강하와 낮은 배압이 요구되는 디젤 배기가스 여과분야에 적용할 수 있는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹을 제공한다. 본 발명의 세라믹은 1100 내지 1650℃, 바람직하게는 1100 내지 1500℃의 실질적으로 낮은 소결 온도에서 상기의 바람직한 특성을 가지며, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명을 특정한 일례 및 구체적인 실시예를 통해 구체적으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능함은 당 분야에서 자명하다.
Figure 112005005740421-pct00001
Figure 112005005740421-pct00002
Figure 112005005740421-pct00003

Claims (32)

  1. u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O3-2SiO2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO 2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 가지며, 여기서, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O3 -24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, 0.5<u≤0.95, 0.01<v≤0.5, 0.01<w≤0.5, 0<x≤0.5, 0<y≤0.1, 0<z≤0.5, 0<a≤0.3, 및 0<b≤0.3인 것을 특징으로 하는 세라믹 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R은 SrO-Al2O3-2SiO2인 것을 특징으로 하는 세라믹 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 R은 11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2인 것을 특징으로 하는 세라믹 제품.
  4. 제1항에 따른 세라믹 제품과 전방 입구말단에서 출구 말단으로 바디를 가로지르는 평행한 말단-플러그된 다수의 셀 체널을 포함하는 플러그된, 월-플로우 허니컴 필터 바디를 포함하는 디젤 입상 필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 실온 내지 800℃-1000℃의 온도에서 측정된 바에 따라, 15×10-7/℃ 미만의 CTE를 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 30부피% 내지 50부피%의 기공률을 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  7. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 5 내지 25마이크로미터의 평균 기공 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  8. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 200cpsi의 셀밀도 및 0.016인치의 두께를 갖는 벽을 갖는 150 내지 400psi의 셀형 바(bar) 상에서 측정된 바에 따라, 1점의 곡강도를 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  9. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 적어도 0.20×10-12㎡의 투과도를 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  10. 제4항에 있어서, 상기 디젤 입상 필터는 평방 인치당 273셀 밀도 및 0.015인치의 셀 벽 두께에 대해서 최대 5g/L의 인공 탄소 수트 하중 및 분당 210의 표준 입방 피트(scfm)의 유속에서 5kPa 또는 그 미만의 압력강하(pressure drop)를 갖는 것을 특징으로 하는 디젤 입상 필터.
  11. (a) 실리카, 알루미나, 스트론튬, 티타니아, 및 산화철의 소스를 포함하는 무기 원료 물질의 배치(batch)를 가소제, 윤활제, 바인더, 및 용매로서 물을 포함하는 유기 가공제(organic processing)와 함께 제형화하고 혼합하여 균질하고 가소화된 혼합물을 형성시키는 단계;
    (b) 상기 가소화된 혼합물을 그린 바디로 성형시키는 단계; 및
    (c) 상기 그린 바디를 30-50시간의 주기(period) 동안 1100-1650℃ 사이의 온도 및 시간을 유지시키면서 여러가지(various) 온도 간격에 걸쳐 20-40℃/hr에서 가열하여 u(Al2O3-TiO2) + v(R) + w(3Al2O3-2SiO2) + x(Al2O3) + y(SiO2) + z(1.1SrO-1.5Al2O3-13.6SiO2-TiO2) + a(Fe2O3-TiO2) + b(MgO-2TiO2)를 포함하는 조성을 갖는 세라믹을 형성시키는 단계, 여기서, R은 SrO-Al2O3-2SiO2 또는 11.2SrO-10.9Al2O3-24.1SiO2-TiO2이고, u, v, w, x, y, z, a 및 b는 각 성분의 중량분율로서, (u+v+w+x+y+z+a+b=1)이고, 0.5<u≤0.95, 0.01<v≤0.5, 0.01<w≤0.5, 0<x≤0.5, 0<y≤0.1, 0<z≤0.5, 0<a≤0.3, 및 0<b≤0.3임;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 바디의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가열은 1100-1500℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 성형은 압출에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가소화된 혼합물은 허니컴 그린 바디로 압출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
KR1020057001770A 2002-07-31 2003-07-10 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품 Expired - Fee Related KR100960769B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40024802P 2002-07-31 2002-07-31
US60/400,248 2002-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050032579A KR20050032579A (ko) 2005-04-07
KR100960769B1 true KR100960769B1 (ko) 2010-06-01

Family

ID=31188672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057001770A Expired - Fee Related KR100960769B1 (ko) 2002-07-31 2003-07-10 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7001861B2 (ko)
EP (1) EP1558545B1 (ko)
JP (1) JP4750415B2 (ko)
KR (1) KR100960769B1 (ko)
CN (1) CN1323981C (ko)
AU (1) AU2003249236A1 (ko)
WO (1) WO2004011386A1 (ko)
ZA (1) ZA200500853B (ko)

Families Citing this family (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN100427432C (zh) * 2002-11-01 2008-10-22 王世来股份有限公司 制备钛酸铝镁烧结体的方法
ATE430616T1 (de) * 2003-08-22 2009-05-15 Ohcera Co Ltd Wabenfilter zur reinigung von abgas und verfahren zu dessen herstellung
US6942713B2 (en) * 2003-11-04 2005-09-13 Corning Incorporated Ceramic body based on aluminum titanate
US7122612B2 (en) 2004-02-27 2006-10-17 Corning Incorporated Porous ceramic filters with catalyst coatings
CN101628824B (zh) 2004-04-21 2012-05-16 陶氏环球技术有限责任公司 增强多孔陶瓷体的强度的方法和由其形成的陶瓷体
US7259120B2 (en) * 2004-04-21 2007-08-21 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic articles and methods of making same
CN101069000B (zh) 2004-07-26 2010-12-08 陶氏环球技术公司 改进的触媒滤烟器
US20060021308A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Merkel Gregory A Mullite-aluminum titanate body and method for making same
US7071135B2 (en) * 2004-09-29 2006-07-04 Corning Incorporated Ceramic body based on aluminum titanate and including a glass phase
WO2006044268A1 (en) 2004-10-13 2006-04-27 Dow Global Technologies Inc. Catalysed diesel soot filter and process for its use
US20070259769A1 (en) * 2005-02-22 2007-11-08 Ellison Adam J G Aluminum titanate ceramic articles and methods of making same
KR100752520B1 (ko) * 2005-03-07 2007-08-29 (주)케이에이치 케미컬 내부식성 세라믹 재료 및 이를 사용한 필터, 이들의제조방법
JP4812316B2 (ja) * 2005-03-16 2011-11-09 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US20080110147A1 (en) * 2005-03-28 2008-05-15 Beall Douglas M Low thermal expansion articles
US20060251548A1 (en) 2005-05-06 2006-11-09 Willey Ray L Exhaust aftertreatment device
CN101213156B (zh) * 2005-05-31 2014-07-16 康宁股份有限公司 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
US20060280905A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure
JP5129137B2 (ja) 2005-08-23 2013-01-23 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー セラミックハニカムから有機添加剤を除去する方法
WO2007035468A2 (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Adiabatics Technologies, Inc. Composite sliding surfaces for sliding members
US7700163B2 (en) * 2005-10-27 2010-04-20 Corning Incorporated Microwave process for porous ceramic filters with passivation and catalyst coatings
US20070111878A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Bilal Zuberi Extrudable mixture for forming a porous block
US7959704B2 (en) * 2005-11-16 2011-06-14 Geo2 Technologies, Inc. Fibrous aluminum titanate substrates and methods of forming the same
FR2893861B1 (fr) 2005-11-30 2008-01-04 Saint Gobain Ct Recherches Structure de filtration d'un gaz a base de sic de porosite de surface de paroi controlee
CN100430321C (zh) * 2006-01-12 2008-11-05 景德镇陶瓷学院 一种改性钛酸铝材料的制备方法
US20070254798A1 (en) * 2006-03-31 2007-11-01 Addiego William P Peroxide containing compounds as pore formers in the manufacture of ceramic articles
US7875565B1 (en) 2006-05-31 2011-01-25 Corning Incorporated Transparent glass-ceramic armor
CN101479213B (zh) * 2006-06-30 2012-07-04 康宁股份有限公司 堇青石铝镁钛酸盐组合物及包含该组合物的陶瓷制品
US8956436B2 (en) 2006-06-30 2015-02-17 Corning Incorporated Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US10501375B2 (en) 2006-06-30 2019-12-10 Corning Incorporated Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US7744669B2 (en) * 2006-07-14 2010-06-29 Corning Incorporated Plugging material for aluminum titanate ceramic wall flow filter manufacture
US20080020922A1 (en) 2006-07-21 2008-01-24 Li Cheng G Zone catalyzed soot filter
WO2008027301A2 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 Corning Incorporated Single fire honeycomb structure and method for manufacturing same
EP2058042B2 (en) * 2006-08-30 2017-05-03 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb filter
US8298311B2 (en) 2006-11-15 2012-10-30 Corning Incorporated Filters with controlled submicron porosity
US8974724B2 (en) 2006-11-29 2015-03-10 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method
US20080138273A1 (en) * 2006-12-11 2008-06-12 Yi Jiang Wall flow reactor for hydrogen production
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
KR20100017601A (ko) 2007-05-04 2010-02-16 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 개선된 허니컴 필터
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
WO2009017642A1 (en) 2007-07-31 2009-02-05 Corning Incorporated Compositions for applying to ceramic honeycomb bodies
EP2194031B1 (en) 2007-09-27 2017-04-05 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb structure and its production method
KR101569221B1 (ko) 2007-10-12 2015-11-20 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 개선된 내열충격성 그을음 필터
US20090113863A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-07 Yanxia Lu Low Expansion Cement Compositions for Ceramic Monoliths
US20100252497A1 (en) 2007-11-30 2010-10-07 Ellison Adam J Compositions for applying to honeycomb bodies
EP2250139B1 (en) * 2007-12-17 2016-10-26 Imerys Ceramic honeycomb structures
EP2225025B1 (en) * 2007-12-21 2018-02-07 Dow Global Technologies LLC Method of forming a catalyzed soot filter
KR20100118976A (ko) * 2008-01-21 2010-11-08 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 티탄산알루미늄마그네슘의 제조 방법
US8334043B2 (en) 2008-03-20 2012-12-18 Dow Global Technologies Llc Cement to make thermal shock resistant ceramic honeycomb structures and method to make them
US20090253568A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Thomas James Deneka Method of making ceramic articles using proteinous material
US20090274866A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Michelle Dawn Fabian Ceramic article and method for making it
WO2009144260A1 (de) * 2008-05-29 2009-12-03 Mann+Hummel Gmbh Filtereinrichtung zur entfernung von partikeln aus einem gasstrom
US8729436B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-20 Corning Incorporated Drying process and apparatus for ceramic greenware
US8101117B2 (en) 2008-05-30 2012-01-24 Corning, Incorporated Controlled gas pore formers in extruded ware
FR2933401B1 (fr) * 2008-07-04 2010-07-30 Saint Gobain Ct Recherches Structure poreuse du type titanate d'alumine
FR2933400B1 (fr) * 2008-07-04 2010-08-20 Saint Gobain Ct Recherches Grains fondus d'oxydes comprenant al, ti, mg et zr et produits ceramiques comportant de tels grains
JP5808248B2 (ja) 2008-08-28 2015-11-10 コーニング インコーポレイテッド ハニカム基板における細孔径分布の管理
US7914718B2 (en) 2008-08-28 2011-03-29 Corning Incorporated Gas pore former in cellular monoliths
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
US9956703B2 (en) * 2008-12-30 2018-05-01 Corning Incorporated Methods for cleaning dies
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
US8051703B2 (en) 2009-02-27 2011-11-08 Corning Incorporated Methods for using a fluid stream to test a honeycomb body
US9227878B2 (en) 2009-04-30 2016-01-05 Corning Incorporated Selected binders for the extrusion of ultra-thin wall cellular ceramics
US8056401B2 (en) * 2009-05-26 2011-11-15 Corning Incorporated In-line moisture-content measurement of ceramic materials in ceramic article manufacturing
US20100301515A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Thomas William Brew Honeycomb Extrusion Die Apparatus And Methods
CN102625787A (zh) 2009-06-29 2012-08-01 陶氏环球技术有限责任公司 具有涂敷的无机表皮的陶瓷蜂窝结构体
EP2448674B1 (en) 2009-06-29 2016-03-16 Dow Global Technologies LLC Cement containing multi-modal fibers for making thermal shock resistant ceramic honeycomb structures
US20110045233A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Sandra Lee Gray Dimensional control during firing to form aluminum titanate honeycomb structures
EP2498894A1 (en) 2009-11-11 2012-09-19 Dow Global Technologies LLC Improved cement to make thermal shock resistant ceramic honeycomb structures and method to make them
US20110124486A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Bonham Christine Gallaher Aluminum Titanate-Containing Ceramic-Forming Batch Materials And Methods Using The Same
KR20120104616A (ko) 2009-12-31 2012-09-21 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 디젤 미립자 필터에서 결합제 이동을 완화시켜 필터 압력 강하 및 온도 구배를 감소시키기 위한 중합체성 차단 코팅의 제조 방법
US8641942B2 (en) 2010-05-12 2014-02-04 Corning Incorporated Laser scanning systems and methods for measuring extruded ceramic logs
EP2390307A1 (en) 2010-05-27 2011-11-30 Corning Incorporated Porous ceramic processing using prilled wax and non-ionic surfactant
WO2012030533A1 (en) 2010-09-01 2012-03-08 Dow Global Technologies Llc Method for applying discriminating layer onto porous ceramic filters
KR101834587B1 (ko) 2010-09-01 2018-03-05 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 가스-매개성 조립식 다공성 조립체를 통해 다공성 세라믹 필터 상에 차등층을 적용하는 방법
US20120133065A1 (en) 2010-11-30 2012-05-31 Stephen John Caffrey Real-time, closed-loop shape control of extruded ceramic honeycomb structures
US9272956B2 (en) 2011-05-27 2016-03-01 Corning Incorporated Method for controlling aluminum titanate ceramic filter properties
WO2013032831A1 (en) 2011-08-26 2013-03-07 Dow Global Technologies Llc Improved process for preparing ceramic bodies
US20140199482A1 (en) 2011-09-27 2014-07-17 Dow Global Technologies Llc Cement and skinning material for ceramic honeycomb structures
DE112012005235T5 (de) 2011-12-15 2014-10-09 Dow Global Technologies Llc Zement und Hautmaterialien auf der Basis eines wasserquellbaren Tons und Verfahren zum Herstellen segmemtierter oder mit einer Haut versehener keramischer Wabenstrukturen
US9066717B2 (en) 2012-05-18 2015-06-30 Coopersurgical, Inc. Suture passer guides and related kits and methods
DE112013002501T5 (de) 2012-06-28 2015-04-09 Dow Global Technologies Llc Verfahren zum Verkleben von Anordnungen von Keramikfiltern
DE112013005049T5 (de) 2012-10-19 2015-08-06 Dow Global Technologies Llc Vorrichtung, System und Verfahren zum Heben und Bewegen formbarer und/oder faltbarer Teile
US9233880B2 (en) * 2012-10-30 2016-01-12 Corning, Incorporated Ceramic precursor batch compositions for increased stiffening onset temperature using organic additive heteroatom polyols
US10526249B2 (en) 2012-11-30 2020-01-07 Corning Incorporated Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US9079799B2 (en) 2012-11-30 2015-07-14 Corning Incorporated Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US9102114B1 (en) * 2013-03-15 2015-08-11 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing aluminum-titanate-based ceramic honeycomb structure
JP6789988B2 (ja) 2015-05-29 2020-11-25 コーニング インコーポレイテッド ハニカムフィルタの施栓、およびハニカムフィルタの施栓用の装置
US10472285B2 (en) 2016-11-10 2019-11-12 Corning Incorporated Composite ceramic materials, articles, and method of manufacture
US11661379B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Corning Incorporated Methods of extracting volatiles from ceramic green bodies
WO2019023186A1 (en) 2017-07-24 2019-01-31 Corning Incorporated ANTIOXIDANTS IN CERAMIC BODIES IN GREEN CONTAINING DIFFERENT OILS FOR IMPROVED COOKING
WO2019032645A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Corning Incorporated BATCH MIXES OF FLAT CERAMIC MATERIAL CONTAINING REVERSE EMULSION AND METHODS OF FORMING A CERAMIC BODY
CN111712474A (zh) 2017-12-19 2020-09-25 康宁股份有限公司 包含稳定化乳液的生坯陶瓷混合物及形成陶瓷体的方法
WO2020018346A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Corning Incorporated System and method for detecting defects in a honeycomb body
WO2020150039A1 (en) 2019-01-14 2020-07-23 Corning Incorporated Green ceramic batch mixtures comprising an inverse emulsion and methods for forming a ceramic body
WO2021030106A1 (en) 2019-08-13 2021-02-18 Corning Incorporated Cement mixtures for plugging honeycomb bodies and methods of making the same
US20230278933A1 (en) 2020-08-25 2023-09-07 Corning Incorporated Cement mixtures for plugging honeycomb bodies and methods of making the same
WO2024097046A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Corning Incorporated Higher temperature extrusion of ceramic precursor paste
WO2024097048A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Corning Incorporated Method of inducing a reduced wall drag state in a high wall drag ceramic precursor paste

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290739A (en) 1992-09-22 1994-03-01 Corning Incorporated High temperature stabilized mullite-aluminum titanate
US6101793A (en) 1997-04-22 2000-08-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter, method of producing the same, and exhaust gas purification apparatus
US6620751B1 (en) 2002-03-14 2003-09-16 Corning Incorporated Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2776896A (en) * 1952-10-22 1957-01-08 Cambridge Tile Mfg Company Ceramic composition having thermal shock resistance
US3578471A (en) * 1969-11-10 1971-05-11 Corning Glass Works Thermal shock resistant ceramic material
JPS5919068B2 (ja) 1980-03-26 1984-05-02 日本碍子株式会社 低膨脹性セラミックス
JPS6033783B2 (ja) * 1980-09-19 1985-08-05 旭硝子株式会社 アルミニウムチタネ−ト質のハニカム
US4483944A (en) * 1983-07-27 1984-11-20 Corning Glass Works Aluminum titanate-mullite ceramic articles
JPS6221756A (ja) * 1985-07-22 1987-01-30 日本碍子株式会社 チタン酸アルミニウム―ムライト系セラミック体の製造方法
US4855265A (en) * 1988-04-04 1989-08-08 Corning Incorporated High temperature low thermal expansion ceramic
US5288672A (en) * 1988-04-26 1994-02-22 Bayer Aktiensesellschaft Ceramics based on aluminum titanate, process for their production and their use
DE3814079A1 (de) * 1988-04-26 1989-11-09 Bayer Ag Sinterformkoerper auf basis von aluminiumtitanat, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung
JPH02229763A (ja) 1989-03-02 1990-09-12 Kitagawa Iron Works Co Ltd 鋳ぐるみ用セラミックス及び鋳ぐるみ体
JPH075361B2 (ja) * 1990-04-21 1995-01-25 日本碍子株式会社 チタン酸アルミニウム―ムライト系セラミック体
JP2533992B2 (ja) * 1991-08-28 1996-09-11 日本碍子株式会社 アルミニウムチタネ―トセラミックス及びその製造方法
JP3192700B2 (ja) * 1991-09-30 2001-07-30 日本碍子株式会社 アルミニウムチタネートセラミックス及びその製造法
JP2845046B2 (ja) * 1992-08-06 1999-01-13 株式会社ブリヂストン 溶融ステンレス合金用セラミックフィルター
JP3484756B2 (ja) * 1994-05-13 2004-01-06 松下電器産業株式会社 チタン酸アルミニウム質低熱膨張性多孔質セラミック体及びその製造方法
CA2167991C (en) * 1995-01-25 1999-12-14 Kazuhiko Kumazawa Honeycomb regenerator
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
US6849181B2 (en) * 2002-07-31 2005-02-01 Corning Incorporated Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290739A (en) 1992-09-22 1994-03-01 Corning Incorporated High temperature stabilized mullite-aluminum titanate
US6101793A (en) 1997-04-22 2000-08-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter, method of producing the same, and exhaust gas purification apparatus
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
JP2005534597A (ja) 2005-11-17
EP1558545B1 (en) 2016-02-03
AU2003249236A1 (en) 2004-02-16
EP1558545A4 (en) 2009-10-21
KR20050032579A (ko) 2005-04-07
JP4750415B2 (ja) 2011-08-17
EP1558545A1 (en) 2005-08-03
US20040092381A1 (en) 2004-05-13
CN1323981C (zh) 2007-07-04
WO2004011386A1 (en) 2004-02-05
ZA200500853B (en) 2005-12-28
CN1684924A (zh) 2005-10-19
US7001861B2 (en) 2006-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100960769B1 (ko) 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품
KR100931755B1 (ko) 고온에서 사용할 수 있는 스트론튬 펠드스파 알루미늄티타네이트
JP5379348B2 (ja) チタン酸アルミニウムベースのセラミック体
US8673045B2 (en) Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US7071135B2 (en) Ceramic body based on aluminum titanate and including a glass phase
EP1737554B1 (en) Aluminum titanate ceramic articles
EP1337495B1 (en) Lithium aluminosilicate ceramic
US8956436B2 (en) Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
EP3074365B1 (en) Aluminum titanate compositions, ceramic articles comprising same, and methods of manufacturing same
US20090113863A1 (en) Low Expansion Cement Compositions for Ceramic Monoliths
US20190177232A1 (en) Aluminum titanate compositions, aluminum titanate articles, and methods of making same
JP2024150619A (ja) コーディエライト‐インディアライト‐擬板チタン石構造セラミック体、バッチ組成物混合物、及びこれらからセラミック体を製造する方法
US10501375B2 (en) Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20050131

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20080624

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20090929

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20100324

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20100524

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20100524

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130508

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130508

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140513

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140513

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150511

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150511

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160511

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160511

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170515

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170515

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180329

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190327

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190327

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200324

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210329

Start annual number: 12

End annual number: 12

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20240304