CN101558024A - 具有受控亚微米孔隙率的过滤器 - Google Patents

具有受控亚微米孔隙率的过滤器 Download PDF

Info

Publication number
CN101558024A
CN101558024A CNA2007800422660A CN200780042266A CN101558024A CN 101558024 A CN101558024 A CN 101558024A CN A2007800422660 A CNA2007800422660 A CN A2007800422660A CN 200780042266 A CN200780042266 A CN 200780042266A CN 101558024 A CN101558024 A CN 101558024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
porous ceramic
less
microns
aperture
ceramic honeycombs
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.)
Pending
Application number
CNA2007800422660A
Other languages
English (en)
Inventor
陈鹏
姜毅
J·王
Y·谢
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39367854&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN101558024(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN101558024A publication Critical patent/CN101558024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01D46/24491—Porosity
    • 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
    • B01D46/24492—Pore diameter
    • 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
    • B01D46/2498—The honeycomb filter being defined by mathematical relationships
    • 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
    • C04B35/16—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 silicates other than clay
    • C04B35/18—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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/30—Porosity of filtering material
    • 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
    • C04B2235/65—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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149—Honeycomb-like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供了多孔陶瓷蜂窝体及其制造方法，其中陶瓷体具有通过等于或大于10微米的中值孔径(d50)、小于0.8的孔径分布d因子和亚微米孔分数限定的总孔隙率(％P)，其中d因子＝(d50－d10)/d50，其特征在于该陶瓷体的总孔隙率中少于5％的孔隙率由孔径小于10微米的孔提供。

Description

具有受控亚微米孔隙率的过滤器
背景
本发明涉及陶瓷制品，更具体地涉及其性质适用于废气后处理应用，特别是过滤柴油机废气的陶瓷制品。
近年来，柴油机因其效率、耐用性和经济性方面的特点而受到广泛关注。然而，柴油机排放物在美国和欧洲均受到严格检查，因为它们对环境和人有害。这样一来，愈加严格的环保法规将要求柴油机遵守与汽油机同样的标准。因此，柴油机制造商和需要控制排放物的企业正在研制一种柴油机，它更快、更清洁，在所有运行条件下都能符合最严格的要求，并且消费者的花费最低。
减少柴油机排放物面临的最大挑战之一是控制柴油机废气流中的柴油机微粒物的含量。1998年，美国加州空气资源管理委员会(California Air ResourcesBoard)宣布柴油机微粒为空气的有毒污染物。对于来自移动源和静止源的柴油机微粒污染物的浓度和粒径，已经有通过的法律加以规范。
柴油机微粒物主要由碳灰组成。从柴油机废气中清除碳灰的一种方法是使其通过柴油机微粒捕集器。应用最广的柴油机微粒捕集器是柴油机微粒过滤器，它过滤柴油机废气时，将碳灰俘获在过滤器体的多孔壁上。柴油机微粒过滤器的设计目标是接近完全滤除碳灰，而又不会明显阻碍废气流动。然而，随着柴油机微粒过滤器进口通道表面上积起碳灰层，碳灰层较低的透过性导致过滤器对柴油机的背压渐增，促使柴油机以更大功率运行。一旦过滤器中的碳聚积到一定程度，就必须烧掉过滤器中的碳灰，使其再生，从而使背压恢复到低水平。再生过程通常在受控的柴油机处理条件下完成，即引发缓慢燃烧，使其持续若干分钟，在此过程中过滤器中的温度则从约400-600℃升至最高约800-1000℃。
在20多年的时间里，人们一直用壁流式陶瓷过滤器从柴油机废气中清除碳灰微粒。在理想情况下，多孔陶瓷柴油机微粒过滤器(DPF)应当兼具低CTE(提高抗热冲击性)、低压降(提高柴油机效率和燃料经济性)、高过滤效率(从废气流中清除大部分微粒)、高强度(在使用中经受搬运、装罐和振动)和低成本的特点。为此，影响流量分布和背压的主要特性有：(i)基材微结构；(ii)催化剂涂布；(iii)碳灰负载量；(iv)过滤器几何特征；以及(v)上游废气流速和流量分布。在给定过滤器几何特征、上游流量分布和碳灰物理性质的情况下，基材微结构、催化剂涂层分布和碳灰负载量(深入过滤器壁，碳灰饼)决定着所得过滤器的背压。
DPF基材的常规微结构设计主要集中在基材的平均孔隙率(ε)和中值孔径(d50)上。实际上，两个具有相同孔隙率和相同中值孔径(d50)的过滤器即便具有相同的碳灰负载量并在相同的废气流速下工作，它们也可能因为具有不同的孔径分布(PSD)和/或不同的孔形态而具有不同的背压。孔径分布和孔形态也对多孔介质的透过性有影响，其结果是，即便过滤器具有相同的孔隙率和相同的中值孔径，也可能因此具有不同的背压。
孔径分布和孔形态对DPF背压的定量影响在现有技术中尚未研究清楚。至于以某种方式控制全孔径分布(full pore size distribution)，使得即便在碳灰负载量较高(＞5克/升)的情况下也具有较低背压，这在现有技术中还没有得到披露。特别地，人们没有看到基材孔径分布、孔形态和多孔介质透过性之间的定量关系。现有技术中，过滤器的设计多数集中在过滤器几何特征的优化(如孔道密度(cell density)、网厚(web thickness))和基材微结构的优化(如平均孔隙率和中值孔径(d50))上。
发明内容
本发明涉及陶瓷制品，更具体地涉及其性质适用于废气后处理应用，特别是过滤柴油机废气的陶瓷制品。一方面，本发明试图找出多孔基材的全孔径分布、孔形态和多孔介质透过性之间的定量关系。为此，一方面，本发明总体上提供了具有最优亚微米孔微结构的多孔陶瓷体。
因此，一方面，本发明提供了包含烧结相组合物的多孔陶瓷蜂窝体，其中陶瓷体具有通过等于或大于10微米的中值孔径(d50)、小于0.8的孔径分布d因子和亚微米孔分数限定的总孔隙率(％P)，其中d因子＝(d50-d10)/d50，其特征在于该陶瓷体的总孔隙率中少于5％的孔隙率由孔径小于1.0微米的孔提供。
另一方面，本发明包括壁流式过滤器形式的多孔陶瓷蜂窝体，其包含多个由多孔陶瓷壁围成的通道，且至少有一些多孔陶瓷壁上涂布了含催化剂的涂层。
又一方面，本发明提供了制造所述多孔陶瓷制品的方法。
本发明的其他方面将有一部分在下面的详细描述、附图和权利要求书中呈现，还有一部分从详细描述中可以推知，或者通过实施本发明即可知晓。应当理解，前面的概述和下面的详述都只是示例和解释，不对所披露的本发明构成限制。
附图简要说明
并入本说明书且构成其中一部分的附图，同描述部分一起阐明了本发明的某些方面，用于解释而不是限制本发明的原理。
图1显示了依据本发明一方面的壁流式柴油机微粒过滤器的示例性CFD模拟三维单元通道。
图2是阻力网络示意图，显示了全孔径分布、串连流动路径和并联流动路径。
图3显示了根据本发明加载催化剂和未加载催化剂的示例性柴油机微粒过滤器利用CFD模型预测的背压与通过实验测得的背压之间的比较图。
图4显示了根据本发明加载催化剂和未加载催化剂的示例性柴油机微粒过滤器利用CFD模型预测的背压与通过实验测得的背压之间的比较图。
图5显示了根据本发明加载催化剂和未加载催化剂的示例性柴油机微粒过滤器利用CFD模型预测的背压与通过实验测得的背压之间的比较图。
图6显示了根据本发明加载催化剂和未加载催化剂的示例性柴油机微粒过滤器利用CFD模型预测的背压与通过实验测得的背压之间的比较图。
图7显示了几个示例性DPF在涂布修补基面涂层(washcoat)后的孔径分布图，它们在总孔容中分别有0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、5.0％和10.0％的亚微米孔容。
图8显示了根据本发明的一个方面增加亚微米孔的孔容百分数对所得背压的影响。
图9显示了根据本发明的一个方面增加亚微米孔的孔容百分数对所得背压的影响。
图10显示了根据CFD模型预测基材微结构d因子对所得过滤器背压的影响情况。
具体实施方式
下面结合具体细节和示例性实施例进一步描述本发明；应当理解，本发明不受限于为阐释的目的而披露于此的具体制品、器件和/或方法。
如上面所简要介绍的，本发明提供了经改进的陶瓷制品，可用于要求耐热性高、过滤效率高以及沿过滤器长度方向的压降低的陶瓷过滤器应用。特别地，本发明提供了陶瓷基材微结构设计的创新性标准，尤其适用于对多孔陶瓷蜂窝体进行亚微米孔径分布控制，所述孔径分布用水银孔隙率测定法测定。一方面，这些陶瓷蜂窝体非常适合用作堵塞的多孔陶瓷壁流式柴油机微粒过滤器(DPF)，即便存在较高水平的负载碳灰和/或修补基面涂层/催化剂涂层，它也能表现出较低的背压优势。
如本领域的普通技术人员所能认识的，修补基面涂层和催化剂涂层常常导致孔隙率、孔径分布和孔形态发生改变，具体取决于修补基面涂料和催化剂的涂布量以及所用的涂布方法。常规涂布方法大多倾向于形成许多小孔，尤其是亚微米孔，因为在基材的小孔中毛细压力较高，毛细压力迫使涂料溶液向这些小孔中迁移。所得修补基面涂层和催化剂涂层要么完全堵塞小孔，要么使亚微米孔在涂布之后变得更小。因此，对于给定的流速和碳灰负载量，这些小孔能显著促使过滤器的背压上升，尤其是在负载碳灰的情况下，此时过滤器多孔体的透过性对过滤器的总背压来说变得十分重要。
因此，虽然不受限于任何特定理论，但可以想到，视涂布修补基面涂料或催化剂前后孔形态的级别(degree)以及因涂布修补基面涂料和/或催化剂而形成亚微米孔的数量，加载催化剂且负载碳灰的过滤器的背压往往增加不同的百分数，其原因是孔的连通性不同。
有鉴于此，本发明试图提供具有孔微结构的烧制陶瓷体，该孔微结构的特征是具有较窄的孔径分布和受控的亚微米孔隙率，其中孔径小于1微米的亚微米孔优选不超过陶瓷体总孔隙率的5％。已经发现，这样的微结构使过滤器能够负载更多的修补基面涂料，而不利地导致背压升高的程度最小。
一方面，本发明的陶瓷制品包含较高水平的总孔隙率。例如，本发明的陶瓷制品可包含高于30％的总孔隙率(％P)。
本发明的陶瓷体还具有较窄的孔径分布，这从较精细的和/或较大的孔径所占百分比最小可以看出。为此，相对孔径分布可用孔分数表示，这里所用的孔分数是用水银孔隙率测定仪测定的孔隙率除以100得到的容积百分数。例如，d50这个量是基于孔容的中值孔径，用微米表示；因此，d50是50％的陶瓷开口孔隙中有水银进入时所对应的孔径。d90这个量是指90％的孔容由直径小于d90的孔提供时所对应的孔径；因此，d90也等于10％的陶瓷开口孔隙中有水银进入时所对应的孔径。更进一步说，d10这个量是指10％的孔容由直径小于d10的孔提供时所对应的孔径；因此，d10也等于90％的陶瓷开口孔隙中有水银进入时所对应的孔径。一方面，孔分数d10可以小于1微米。另一方面，孔分数d90可以大于50微米。
一方面，本发明的陶瓷制品中所含孔的中值孔径d50可大于10微米，大于15微米，大于20微米，甚至大于25微米。另一方面，所述中值孔径可在10微米至30微米的范围内。又一方面，所述中值孔径可在15微米至25微米的范围内。
一方面，本发明的陶瓷制品的较窄孔径分布可由比中值孔径d50更小的孔径的分布宽度证实，所述分布宽度进一步用孔分数进行定量化。这里所用的比中值孔径d50更小的孔径的分布宽度用“d因子”数值表示，所述数值可表达为(d50-d10)/d50。为此，一方面，本发明的陶瓷结构所具有的d因子小于0.80，小于0.50，甚至小于0.20。又一方面，本发明的陶瓷结构所具有的d因子可在0.10至0.80的范围内，甚至在0.15至0.50的范围内。
除了上述孔微结构特征外，本发明的陶瓷体还包含受控的亚微米孔结构，其中不超过5％的总孔容由直径小于1微米的孔提供。例如，一方面，不超过5％的总孔隙率源自直径在0.1微米至小于1.0微米范围，甚至在0.3微米至小于1.0微米范围的孔。
在一个更优选的方面，不超过3％的总孔隙率源自直径在0.1微米至小于1.0微米范围，甚至在0.3微米至小于1.0微米范围的孔。更进一步说，在另一个优选方面，不超过1％的总孔隙率源自直径在0.1微米至小于1.0微米范围，甚至在0.3微米至小于1.0微米范围的孔。又一方面，不超过0.5％的总孔隙率源自直径在0.1微米至小于1.0微米范围，甚至在0.3微米至小于1.0微米范围的孔。
本发明的陶瓷体可具有适合具体应用的任意形状或几何特征。在高温过滤应用，如本发明的陶瓷体特别适用的柴油机微粒过滤中，所述陶瓷体优选具有多孔道结构(multicellular structure)，如整体式蜂窝体中的多孔道结构。
一个示例性蜂窝结构可具有进出口端或面以及从进口端延伸到出口端的多个孔道，所述孔道具有多孔壁。蜂窝结构还可具有70个孔道/英寸2(10.9个孔道/厘米2)至400个孔道/英寸2(62个孔道/厘米2)的孔道密度。一方面，进口端或面端的部分孔道可用与蜂窝结构具有相同或相似组成的糊料堵塞，如美国专利第4329162号所述，其内容通过参考并入本说明书。堵塞只在孔道端部进行，深度通常约为5至20毫米，但此深度可以变化。出口端部上非对应于进口端已堵塞孔道的一部分孔道也堵塞。因此，每个孔道均仅堵塞一端。优选的布置是指定面上的孔道按照方格图案彼此交错堵塞。
这种堵塞形式可使废气流与基材多孔壁之间更亲密地接触。废气流从开口孔道的进口端进入基材，然后穿过多孔孔道壁，最后从开口孔道的开口端离开该结构。这里描述的过滤器类型是所谓的“壁流式”过滤器，因为经交替堵塞通道形成的流动路径要求被处理的废气流过多孔陶瓷孔道壁，然后才能离开过滤器。
相比于现有技术中的陶瓷过滤器，本发明得到了具有低压降的陶瓷柴油机微粒过滤器。过滤器上的压降是柴油机微粒过滤器壁上碳灰聚积量的函数。随着碳灰聚积量的增加，废气流过过滤器壁和碳灰层时受到的阻力逐渐增加。该流动阻力通过过滤器长度方向的压降显示出来，并导致阻碍柴油机工作的背压增加。
在碳灰负载量(单位为克/升)给定的情况下，压降的增加程度取决于过滤器的几何特征、陶瓷壁的透过性和积起的碳灰层的透过性。影响压降的几何因素包括过滤器的长度和直径、过滤器端部的堵塞深度、单位面积上的孔道数量和壁厚。负载碳灰之前的清洁陶瓷壁的透过性受孔隙率、孔径分布和孔的连通性控制。
此外，在负载碳灰的起始阶段，一些碳灰进入陶瓷壁表面上的孔中。相比于沉积碳灰之前清洁壁的透过性，这降低了壁的透过性。此透过性的降低增加了过滤器中的压降。在此负载碳灰的起始阶段，对于给定的碳灰负载量，压降增加的程度取决于过滤器壁孔中积存的碳灰的透过性。陶瓷壁孔内碳灰的透过性反过来取决于碳灰颗粒在孔内堆积的紧密程度。碳灰颗粒堆积越紧密，空气通过孔内碳灰的透过性就越低，因而通过其内积有碳灰的壁的透过性就越低。已经发现，壁内碳灰的堆积密度，进而包含碳灰的壁的透过性，也受孔隙率、孔径分布和包含壁的陶瓷的孔连通性的影响。因此，孔隙率、孔径分布和孔连通性影响清洁和负载碳灰的过滤器的压降，这反过来影响柴油机的燃料经济性和效率。
此外，控制过滤器多孔体的孔径分布，尤其是亚微米孔分布，就可以控制催化剂涂层分布(选择性涂布)，提高催化剂的利用度。相反，小孔中活性催化剂的利用度非常有限，因为那里的碳灰颗粒少，废气的体积流量也小。对于钝态DPF的再生，碳灰颗粒与活性催化剂的相互作用会对高效再生产生影响。为了提高催化剂的利用度和热分布，较为有利的可能是让更多的催化剂与更多的碳灰微粒相遇(例如在中孔和大孔中)，让更少的催化剂与少量碳灰微粒发生相互作用(例如在小孔中)。
本发明还提供了制造具有本说明书所述孔微结构的陶瓷体的方法。本发明的方法一般包括以下步骤：首先提供增塑陶瓷前体批料组合物，其包含形成无机陶瓷的批料组分、任选的成孔剂、液体载剂和粘结剂；由增塑陶瓷前体批料组合物形成具有所需形状的生坯体；以及在能将生坯体有效转化为多孔陶瓷制品的条件下烧制所形成的生坯体。
无机批料组分可以是无机组分的任意组合，只要它们在烧制后能形成初级烧结相组合物。一方面，无机批料组分可选自氧化镁源；氧化铝形成源；以及二氧化硅源。更进一步说，批料组分可这样选择，使得烧制后能够得到包含堇青石、多铝红柱石、尖晶石、钛酸铝或其混合物的陶瓷制品。例如但不作为限制，一方面，无机批料组分可这样选择，使得能够得到堇青石组合物，以氧化物重量百分数为基础计，其主要包含约49重量％至约53重量％SiO2、约33重量％至约38重量％Al2O3和约12重量％至约16重量％MgO。为此，示例性无机堇青石前体粉末批料组合物优选包含约33重量％至约41重量％氧化铝源、约46重量％至约53重量％二氧化硅源和约11重量％至约17重量％氧化镁源。适合形成堇青石的示例而非限制性无机批料组分混合物包括美国专利第3885977、RE38888、6368992、6319870、624437、6210626、5183608、5258150、6432856、6773657、6864198号和美国专利申请第2004/0029707、2004/0261384号所述混合物。
或者，另一方面，无机批料组分可这样选择，使得能够得到多铝红柱石组合物，以氧化物重量百分数为基础计，其主要包含27重量％至30重量％SiO2和约68重量％至72重量％Al2O3。示例性无机多铝红柱石前体粉末批料组合物可包含约76％多铝红柱石难熔聚集体；约9.0％精细粘土；以及约15％α-氧化铝。适合形成多铝红柱石的其他示例而非限制性无机批料组分混合物包括美国专利第6254822和6238618号所述混合物。
更进一步说，无机批料组分可这样选择，使得能够得到钛酸铝组合物，以氧化物重量百分数为基础计，其主要包含约8重量％至15重量％SiO2、约45重量％至53重量％Al2O3和约27重量％至约33重量％TiO2。示例性无机钛酸铝前体粉末批料组合物可包含约10％石英；约47％氧化铝；约30％氧化钛；以及约13％其他无机添加剂。适合形成钛酸铝的其他示例而非限制性无机批料组分混合物包括美国专利第4483944、4855265、5290739、6620751、6942713、6849181号，美国专利申请第2004/0020846、2004/0092381号，以及PCT申请公开第WO 2006/015240、WO 2005/046840和WO 2004/011386号所述混合物。
无机陶瓷批料组分也可以是合成的材料如氧化物、氢氧化物等。或者，它们可以是天然矿物如粘土、滑石或其任意组合。因此，应当理解，本发明不受限于任何特定类型的粉末或原料，例如可根据最终陶瓷体的所需性质进行选择。
一方面，示例而非限制性氧化镁源可包括滑石。另一方面，合适的滑石可包含平均粒径至少约为5微米、至少约为8微米、至少约为12微米甚至至少约为15微米的滑石。又一方面，所述滑石可以是片状滑石。这里所用片状滑石是指具有薄片状颗粒形态的滑石，即颗粒具有两个长尺寸和一个短尺寸，或者举例而言，薄片的长度和宽度比其厚度大得多。一方面，滑石具有大于约0.50、0.60、0.70或80的形态指数。在此目的下，如美国专利第5141686号所述，形态指数是滑石扁平度的量度。测定形态指数的一个典型程序是将样品放入架，使得片状滑石在该样品架平面内的取向最大化，然后拍摄定向滑石的X射线衍射(XRD)图样。形态指数通过以下方程将滑石的片状特性与其XRD峰强度半定量地关联起来：
M = I x I x + 2 I y
其中Ix是峰强度，Iy是反射强度。适用于本发明的市售氧化镁源的例子包括但不限于可购自加拿大安大略省渥克维尔市鲁泽纳克公司(Luzenac，Inc.，Oakville，Ontario，Canada)的Mistron 002和/或FCOR Talc，以及可购自美国蒙大纳州狄龙市巴芮特公司(Barrett’s Minerals，Inc.，Dillon，Montana)的96-67Talc。
示例性氧化铝形成源包括铝氧化物或加热到足够高的温度时可基本上产生100％氧化铝的含铝化合物。氧化铝形成源的非限制性例子包括刚玉或α-氧化铝、γ-氧化铝、过渡氧化铝、氢氧化铝(如水铝矿和三羟铝石)、勃姆石、水铝石、异丙醇铝等。市售氧化铝源可包括较粗的氧化铝，如Alcan C-700系列，其粒径约为4-6微米，表面积约为0.5-1米2/克，例如C-714和C-701TM。也可采用较细的氧化铝，其粒径约为0.5-2微米，表面积约为8-11米2/克，例如购自镁铝公司(Alcoa)的A10和A-16SG氧化铝。又一方面，氧化铝源可以是水合氧化铝或氢氧化铝，例如AC-400水合氧化铝，或者粒径在20纳米至50纳米范围内的胶体氧化铝，如购自尼亚克纳米科技有限公司(Nyacol NanoTechnologies，Inc.)的Nyacol AL-20TM胶体。
若需要，氧化铝源也可包含可分散的氧化铝形成源。这里所用可分散的氧化铝形成源是指这样的氧化铝形成源，它至少能够基本上分散于溶剂或液体介质中，并且能够用来在溶剂或液体介质中形成胶状悬浮体。一方面，可分散氧化铝源可以是具有较高表面积的氧化铝源，其比表面积至少为20米2/克。或者，可分散氧化铝源的比表面积至少为50米2/克。在一个示例性方面，适用于本发明方法的可分散氧化铝源包含α-羟基氧化铝(AlOOH·X·H2O)，通常称作勃姆石、假勃姆石和一水合铝。在另一个示例性方面，可分散氧化铝源可包含所谓的过渡氧化铝或活化氧化铝(即氧羟基铝和χ、η、ρ、ι、κ、γ、δ、θ氧化铝)，它可包含不同量的化学结合水或羟基官能团。可用于本发明的市售可分散氧化铝源的具体例子包括但不限于可购自美国德克萨斯州休斯顿市肯得维斯塔公司(CONDEA Vista Company，Houston，Texas)的DispalTM勃姆石和可购自安迈公司(Almatis，Inc.)的α-氧化铝A1000。
一方面，合适的二氧化硅源可包括粘土或混合物，如天然高岭土、煅烧高岭土和/或其混合物。示例而非限制性粘土包括：粒径约为7-9微米、表面积约为5-7米2/克的非层状高岭石天然粘土，如Hydrite MPTM；粒径约为2-5微米、表面积约为10-14米2/克的非层状高岭石天然粘土，如Hydrite PXTM和K-10天然粘土；粒径约为1-3微米、表面积约为13-17米2/克的层状高岭石，如KAOPAQUE-10TM；粒径约为1-3微米、表面积约为6-8米2/克的煅烧粘土，如Glomax LL。上面提到的所有材料均可购自美国乔治亚州德莱布兰驰市德莱布兰驰高岭土公司(Dry Branch Kaolin，Dry Branch，Ga.)。
另一方面，还应当理解，二氧化硅形成源可进一步根据需要包含二氧化硅原料，包括熔融SiO2；胶体二氧化硅；结晶二氧化硅，如石英或方石英，或基本上无碱的低铝沸石。为此目的，市售石英二氧化硅形成源包括但不限于可购自美国俄亥俄州拜斯维尔市拉古那粘土公司(Laguna Clay Co.，Byesville，Ohio.)的Cerasil 300、Unimim Silverbond 200和Imsil A25 Silica。此外，又一方面，二氧化硅形成源可包含加热时形成游离二氧化硅的化合物，如硅酸或金属有机硅化合物。
如前所述，增塑陶瓷前体批料组合物可进一步包含任选的成孔剂。更进一步说，前体组合物可根据需要包含成孔剂，以便根据特定用途调节烧制体中的孔隙率和孔径分布。成孔剂是挥发性材料，在为得到所需的、通常较高的孔隙率和/或更粗的中值孔径而干燥或加热生坯体的过程中，成孔剂因燃烧而挥发或气化。合适的成孔剂可包括但不限于碳；石墨；淀粉；木材、壳料或坚果粉；聚合物如聚乙烯珠；蜡；等等。
无机批料组分和成孔剂组分可与载剂和成形助剂密切掺混，所述成形助剂使原料成形为生坯体时获得塑性成形能力和生坯强度。成形可通过例如模塑或挤出完成。挤出成形时，多数典型的纤维素醚粘结剂如甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素衍生物和/或其任意组合用作粘结剂，而硬脂酸钠用作润滑剂。成形助剂的相对用量可随诸如所用原料的性质和量等因素变化。例如，成形剂的典型用量包括约2重量％至约10重量％、优选约3重量％至6重量％的甲基纤维素和约0.5重量％至约1重量％、优选约0.6重量％的硬脂酸钠。原料和成形助剂通常在干态形式下混合在一起，然后与作为载剂的水混合。水量可随不同批次的材料变化，因此通过预先测试具体批料的可挤出性来确定。
作为简单纤维质粘结剂体系的附加或替代形式，陶瓷前体批料可包含活性粘结剂体系，其例子见述于2006年3月30日提交、题为“用于多孔壁流式过滤器的活性粘结剂(Reactive Binders For Porous Wall-Flow Filters)”、共同转让的同时待审美国专利申请第11/394594号。这样的粘结剂包括活性线性聚合物如紫罗烯聚合物的各种组合，它在分散于水基氧化铝胶体(20重量％氧化铝)里的批料中的浓度通常为0.1-1重量％，水基氧化铝胶体基于批料的比例最高可达20重量％。
液体载剂组分可以变化，具体取决于用来赋予最佳可处理性质以及与陶瓷批料混合物中其他组分的最佳相容性的材料类型。一般地，液体载剂基于增塑组合物的含量通常在20重量％至50重量％的范围内。一方面，液体载剂组分可包含水。另一方面，应当理解，根据陶瓷批料组合物的组成部分，可以用有机溶剂如甲醇、乙醇或其混合物作为液体载剂。
然后可通过公知的常规陶瓷成形工艺，如挤出、注塑、滑移浇铸、离心浇铸、加压浇铸、干浇铸等，将所得的稠厚、均匀、可挤出的增塑陶瓷前体批料组合物成形为生坯体。在一个示例性方面，可利用液压锤挤压机或两级脱气单螺钻挤出机或卸料端连有模具组件的双螺杆混合机完成挤出。在最后一种情况中，根据材料和其他工艺条件适当选择螺杆元件，以便形成足够的压力，将批料推出模具。
一方面，本发明的方法和所得陶瓷结构特别适合用作柴油机微粒过滤器。具体而言，本发明的陶瓷体特别适合用作多孔道蜂窝结构，其具有高的过滤器体积热容、过滤器进出面之间的低压降、低CTE和高过滤效率。为此，一方面，增塑陶瓷前体批料组合物可形成为或成形为蜂窝结构。虽然本发明的蜂窝陶瓷过滤器通常具有这样的结构，即向着废气流入侧端面和废气流出侧端面开口的多个通孔交替在两个端面均密封住，但对蜂窝过滤器的形状没有特别限制。例如，过滤器可以是具有圆形或椭圆形端面的圆柱体或具有多边形如三角形或正方形端面的棱柱体，这些圆柱体和棱柱体的边也可具有弯成“狗腿”一样的形状，等等。此外，通孔形状不受特别限制。例如，其截面形状可以是多边形，如正方形或八边形、圆形、椭圆形等。
通过本发明方法制得的陶瓷蜂窝体的一些例子通常具有的孔道密度在235个孔道/厘米2(约1500个孔道/英寸2)至15个孔道/厘米2(约100个孔道/英寸2)的范围内。此外，壁厚或网厚通常在约0.07至约0.6毫米(约3至约25密耳)的范围内。不过应当理解，具体所需的陶瓷体尺寸和形状取决于应用，例如在汽车应用中取决于发动机的尺寸和可用于安装的空间等。为此，一方面，虽然本发明的陶瓷制品适用于制备薄壁蜂窝体，但要求专利权的混合物也可用于制备壁较厚的结构。例如，具有约15至约30个孔道/厘米2(约100至约200个孔道/英寸2)、壁厚约0.30至约0.64毫米(约12至约25密耳)的蜂窝结构非常适合柴油机微粒过滤器应用。
然后，可对如上所述形成的具有所需尺寸和形状的生坯体进行干燥，除去多余的水分。干燥步骤可利用热空气、微波炉、蒸汽或介电干燥方法进行，然后可进行环境空气干燥。干燥一旦完成之后，可烧制生坯体，烧制条件要有效地将生坯体转化为陶瓷制品，所述陶瓷制品包含下面将要描述的初级晶相陶瓷组合物。
能有效地将生坯体转化为陶瓷制品的烧制条件可随工艺条件变化，所述工艺条件如具体所用的组合物、生坯体的尺寸和所用设备的性质。为此，一方面，本领域的普通技术人员仅须通过常规实验即可获知根据本发明得到陶瓷制品所需的最佳烧制条件。因此，本发明不受限于具体的烧制温度和时间。然而，一方面，对于主要用于形成多铝红柱石的增塑混合物，烧制温度可在约1400℃至约1600℃的范围内，烧制时间可在约1小时至约6小时的范围内。或者，对于主要用于形成堇青石的增塑混合物，烧制条件包括在约1350℃至约1450℃之间的均热温度(soak temperature)下加热生坯体，或者在1400℃至1430℃之间，包括例如1425℃的均热温度。
烧制时间可在约20至250小时之间，在此期间可达到最大均热温度，并在均热温度下保持约5小时至约50小时，或约15小时至约30小时。优选的烧制方案包括在约1405℃至1435℃之间的均热温度下烧制约10小时至约35小时。
亚微米孔的浓度取决于无机批料组分、成孔剂、挤出条件以及烧制方案。一般地，宽的无机颗粒分布、小的平均粒径(粘土、滑石、二氧化硅和氧化铝等)和宽的具有小平均粒径的有机成孔剂可产生亚微米孔。在高挤出压力下用较少量流体如润滑剂和水进行挤出操作可产生更多的亚微米孔。在低升温速度(ramping speed)或低均热温度下烧制也可产生亚微米孔。
图3显示了在两种不同条件下挤出的相同批料的孔分布图。样品1在挤出时用的水比样品2少3％，其亚微米孔多于样品2。结果，在5克/升的相同碳灰负载量下，样品2的压降比样品1低20％。
为进一步阐释本发明的原理，下面介绍了一些选定的例子，但它们纯粹是作为本发明的示例。对于选定的例子，同时提供了有关流体流动特性的测试数据和计算机模拟数据，所述流体流动特性如根据本发明制备的陶瓷过滤器的压降。根据背景技术可知，只要确定了多孔介质中的流动域(flow domain)几何特征、多孔介质的透过性、流体性质以及流速，如本说明书所描述的这种渗流多孔介质体系(flow-through-porous-media system)可有效地利用综合计算流体动力学(CFD)流动模拟软件进行模拟。废气流体中包含的碳灰微粒流过DPF的多孔陶瓷壁，因此废气流体是典型的“渗流多孔介质”体系。
模拟这种体系的一个重要方面是计算孔壁渗透性因过滤器的多孔渗流壁中聚积碳灰颗粒而发生的变化(所谓的“深床”过滤现象)。商业化CFD计算机软件如弗伦特公司(Fluent，Inc.)的FLUENT
Figure A20078004226600151
CFD可用于预测层流区域中的单相流量/压力分布(Re＜20000)，哪怕涉及多孔介质，该软件利用多孔介质透过性子模型，可精确地将多孔介质的透过性量值与其孔结构和“深床”过滤现象关联起来。
图1显示了本发明的壁流式柴油机微粒过滤器的示例性三维单元通道，其包含进口(I)和出口(O)通道以及端塞和多孔基材壁，适合用常规计算流体动力学软件进行模拟。该全3D通道几何特征可利用计算流体动力学构建，并用FLUENT
Figure A20078004226600161
CFD软件中的多孔介质模型进行模拟。
对多孔过滤器壁施涂修补基面涂料/催化剂，也可得到孔径在0.1微米至最大1微米之间变化的亚微米孔，所述孔径取决于涂布浆料的粒径和/或具体涂布方法。对经涂布的过滤器体系应用多孔介质模型时，要考虑过滤器体系中的孔形态或孔连通程度向所谓“串连流动路径”转变的较高可能性，因为原来的一些连通孔(形成所谓“并联流动路径”)可能被修补基面涂料和/或催化剂涂料部分甚至完全堵塞。这种堵塞将导致以“并联流动路径”方式连通的可能性降低。
“阻力网络”概念是在CFD“渗流多孔介质”流量/压力模拟中利用更为综合的多孔介质透过性子模型的基础。阻力网络概念的示意图见图2，其包括多孔网络PN、串连流动路径FP-S和并联流动路径FP-P。利用基于此概念的透过性子模型时，要考虑过滤器体系的全孔径分布(PSD)和孔形态，并根据整个过滤器体系的孔形态设定所谓“串连流动路径”和“并联流动路径”的概率。
出于这里所报告的CFD模拟实例的目的，“并联流动路径”形态的概率用来表征孔连通因子(Cf)。根据此处的用法，Cf值等于50％(或以分数形式表示为0.50)表示在孔网络结构中，“并联流动路径”的概率约为50％(Cf＝0.5)，“串连流动路径”的概率也为50％(1-Cf＝0.5)。可以看到，“串连流动路径”中通常主要是亚微米孔，而“并联流动路径”中通常主要是1微米或更大的孔。孔网络内各开口孔的尺寸当然都对多孔介质的宏观透过性有贡献。
出于这里所报告的CFD模拟实例的目的，利用以下方程模拟每种流动路径形态的阻力(串连为Rs，并联为Rp)，其中变量wi表示给定尺寸的孔的容积百分数，所述给定尺寸的孔形成材料的全部孔容，Ri是给定尺寸的孔产生的气流阻力：
Rs＝∑wiRi                        方程1
R p = 1 Σ w i R i                                         方程2
此外，考虑两种路径形态以及孔径，根据以下方程模拟多孔网络的总阻力R：
R = ( 1 - C f ) Σ w i R i + C f 1 Σ w i R i 方程3
同时根据以下方程模拟多孔网络的透过性：
1 K = ( 1 - C f ) Σ w i 1 K i + C f 1 Σ w i K i 方程4
在上述方程中，对于清洁(无碳灰)过滤器， K i = k 0 ϵ d i 2 ; 对于负载碳灰的过滤器，Ki＝f(ε，di，ni)；Cf是前述孔连通因子(基于网络的孔形态，在0.0至1.0之间)；ni是指孔数密度；ε表示网络孔隙率；di是在现有孔径范围内的给定孔径；k0是从欧根方程(Ergun equation)得到的常数。
通过以下过程制备若干具有不同孔隙率和受控亚微米孔径分布的堇青石陶瓷蜂窝状壁流式过滤器：对包含氧化镁源、氧化铝源和二氧化硅源的合适批料混合物进行挤出、干燥，烧制成堇青石，然后进行常规蜂窝体堵塞操作，形成壁流式过滤器结构。然后比较实验过滤器压降特性与预测(模拟)的压降特性，后者基于上述计算流体动力学模拟。这些过滤器及其制造方法的代表性例子列于以下表格。
表1-堇青石前体批料组合物
Figure A20078004226600174
如上表1中所述堇青石陶瓷前体批料可挤出成蜂窝体，干燥，然后利用各种已知的烧制处理方法中的任何方法进行烧制。适合该目的的烧制处理方法的例子列于下表2；表中那些方案包括烧制方案，所述烧制方案包括1410-1425℃的烧制峰温，以及所报告的烧制循环中所用的7-20℃/小时范围内的平均加热速率。所示方案中有两种涉及保持中间温度，以控制前体的强化和/或反应烧结。一般地，表2中方案2产生的多孔陶瓷中存在更多亚微米孔。
表2-堇青石烧制方案
  方案1   方案2   方案3
 平均加热速率1   12℃/小时   14℃/小时   20℃/小时
 温度1   725℃   1020℃   650℃
 保持时间1   -   16小时   30小时
 平均加热速率2   40℃/小时   7℃/小时   20℃/小时
 温度2   1425℃   1410℃   1425℃
 保持时间2   8小时   11小时   15小时
图3、4、5和6比较了对上述选定过滤器设计进行CFD模拟所产生背压数据和相同过滤器设计的实验数据，两种情况下均报告为穿过过滤器的压降，单位为千帕。对于多个陶瓷组合物，以及空白(未加载催化剂的)过滤器和负载了修补基面涂料及催化剂的过滤器，均提供了数据。
每种情况下所报告的数据包括在每个过滤器的观测孔径范围内基于容积的概率分布函数(p.d.f.)曲线，以及模拟过滤器与实验过滤器经测评后的压降比较结果。压降比较数据显示了改变孔径分布对测定的和预测的背压的影响，所述背压源自最高达5克/升的人工加载的碳灰和各种流速。
下面更具体地看各附图。图3显示了两种过滤器的背压模拟和实验结果，这两种过滤器具有不同的孔径分布、孔隙率和孔形态，但具有相同的2”×6”圆柱形过滤器样品几何特征。两种过滤器的孔道密度均为200个孔道/平方英寸过滤器截面，壁厚均为0.021英寸。记录了样品1(S1)和样品2(S2)在清洁C(S)和负载碳灰S(S)情况下的模拟压降，并与清洁C(X)和负载碳灰S(X)情况下的实验压降作比较。这些数据清楚地证实了CFD模拟的有效性。
图4显示了几何特征为5.66”(直径)×6”(长度)、具有已知孔隙率和孔径分布，且在此情况下孔道密度为200个孔道/平方英寸、壁厚为0.012英寸的圆柱形微粒过滤器样品在加载催化剂(C)和未加载催化剂(U)情况下的背压模拟和实验结果，这些结果类似地证实了模拟的有效性。这里同样报告了模拟(S)和实验(X)压降。
图5显示了类似于图4中测评的加载催化剂和未加载催化剂的过滤器以类似方式产生的背压结果，但此处是过滤器几何特征为5.66”x 6”的DPF，孔道密度为200个孔道/平方英寸，壁厚为0.019英寸。模拟和实验数据均显示背压随着亚微米孔的容积百分数的增加而增加。
图6进一步显示了5.66”×6”DPF过滤器样品的CFD模拟和实验压降结果，此样品的孔道密度为300个孔道/平方英寸，壁厚为0.017英寸。同样，随着观测到的亚微米孔的容积百分数增加，测定和模拟背压均增加。
众所周知，在多孔陶瓷过滤器上施涂催化剂层和修补基面涂层通常会减小多孔陶瓷的孔隙率，减小程度取决于多个参数，如沉积到多孔体的孔中的催化剂涂料的量，以及所用的具体施涂技术。对于多数涂料配方，涂料溶液强烈倾向于填充较小的孔，因为涂料溶液接触基材时会产生毛细作用力，这种填充作用一般导致更小的孔径形成。相应地，施涂修补基面涂料和催化剂涂料之后，中值孔径d50常常减小，因为通常形成更小的亚微米孔(不大于1微米)。
图7中的数据提供了此效应的一个例子，该图报告了总孔容中存在0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、5.0％和10.0％亚微米孔容的情况下，通过数值生成的孔径分布。在显示这些孔径分布的基于容积的概率分布函数(p.d.f.)的同时，显示了每种情况下的孔隙率曲线的累积容积分数。用于生成图中所示孔径分布的过滤器模型均具有相同的几何特征、平均孔径(d50)和本体(百分数)孔隙率，只是亚微米孔容在模拟系列内从0.5％至1％逐步变化。
如本领域所公知的，普通多孔陶瓷过滤器的孔容一般都会因涂布操作而有些下降(通常下降5-10％)。然而，若让涂料主要迁移到陶瓷内的小孔中，则在涂布过程中形成的亚微米孔的数量将较多。因此，更宜将修补基面涂料和催化剂涂料导向结构中的较大孔，而不是小孔。这样就可以控制常规催化剂涂料沉积后亚微米孔的增加。通过如上所述控制亚微米孔的形成，就可以控制所得多孔陶瓷体的透过性，因而即便在负载较高水平的俘获碳灰的情况下，也可控制过滤器的背压。
图8和9显示了在陶瓷过滤器的几何特征、组成和孔隙率相同的情况下，增加亚微米孔的容积百分数对负载碳灰的过滤器的背压所产生的影响。图8显示了对三个陶瓷过滤器体进行背压模拟所得到的数值CFD模拟数据，三个过滤器的孔道密度均为200个孔道/英寸2，壁厚分别为0.012、0.014和0.019英寸。上述数据是对人工负载5克/升过滤器体积的碳灰和废气流速为26.25SCFM(标准英尺3/分钟)的情况而言的。图9显示了具有相同碳灰负载量和废气流速的陶瓷过滤器的类似模拟数据，此处过滤器的孔道密度均为300个孔道/英寸2，壁厚分别为0.013、0.0155和0.017英寸。从这些数据可以清楚地看出，增加亚微米孔的容积百分数对具有常规商业过滤器几何特征的多孔陶瓷过滤器负载碳灰后的背压存在不利影响。
图10显示了预测基材d因子对过滤器背压的影响的模拟压降数据。在5克/升的模拟碳灰负载量和210 SDFM的废气流速下，对5.66”×6”过滤器结构进行CFD模拟，该结构的孔道密度为200个孔道/英寸2，壁厚为0.014英寸。所述数据表明，模拟背压随着d因子的增加而增加。由于这个原因，同时具有低d因子和低亚微米孔比例的过滤器，不管是未涂布催化剂还是具有催化剂涂层，都会实现过滤效率与减少的负载碳灰压降之间的最佳组合。
尽管前面的描述给出了本发明的各种具体而详细的实施方式，但应当认识到，这些实施方式仅用于阐释目的，在所附权利要求限定的范围内，可以对所述实施方式作出各种改进。

Claims (16)

1.一种多孔陶瓷蜂窝体，其包含烧结相组合物，其中陶瓷体具有通过等于或大于10微米的中值孔径(d50)、小于0.8的孔径分布d因子和亚微米孔分数限定的总孔隙率(％P)，其中d因子＝(d50-d10)/d50，其特征在于该陶瓷体的总孔隙率中少于5％的孔隙率由孔径小于1.0微米的孔提供。
2.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述中值孔径在10微米至30微米的范围内。
3.如权利要求2所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述中值孔径在15微米至25微米的范围内。
4.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，少于5％的总孔隙率由孔径在0.1微米至小于1.0微米范围内的孔提供。
5.如权利要求4所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，少于5％的总孔隙率由孔径在0.3微米至小于1.0微米范围内的孔提供。
6.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，少于3％的总孔隙率由孔径小于1.0微米的孔提供。
7.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，少于1％的总孔隙率由孔径小于1.0微米的孔提供。
8.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，孔径d因子在0.1至0.8的范围内。
9.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，孔径d因子在0.15至0.50的范围内。
10.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，总孔隙率由15微米至25微米范围内的中值孔径、0.15至0.50范围内的孔径分布d因子限定，且少于5％的总孔隙率由孔径在0.3微米至小于1.0微米范围内的孔提供。
11.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，烧结相组合物包含堇青石，其特征在于，基于氧化物重量，主要包含：约49重量％至约53重量％的SiO2，约33重量％至约38重量％的Al2O3，以及约12重量％至约16重量％的MgO。
12.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述烧结相组合物包含钛酸铝组合物。
13.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述陶瓷蜂窝体还包含催化剂表面修补涂层。
14.如权利要求1所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述蜂窝体是壁流式过滤器，其包含由多孔陶瓷壁围成的多个通道，选定的通道各自含有密封至通道壁的塞子。
15.如权利要求14所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，所述蜂窝体是适用于过滤柴油机废气的柴油机微粒过滤器(DPF)。
16.如权利要求14所述的多孔陶瓷蜂窝体，其特征在于，在所述多个通道的至少一些通道内设置含有催化剂的涂层。
CNA2007800422660A 2006-11-15 2007-11-13 具有受控亚微米孔隙率的过滤器 Pending CN101558024A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/599,966 2006-11-15
US11/599,966 US8298311B2 (en) 2006-11-15 2006-11-15 Filters with controlled submicron porosity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101558024A true CN101558024A (zh) 2009-10-14

Family

ID=39367854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007800422660A Pending CN101558024A (zh) 2006-11-15 2007-11-13 具有受控亚微米孔隙率的过滤器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8298311B2 (zh)
EP (1) EP2086910A2 (zh)
JP (1) JP5897242B2 (zh)
CN (1) CN101558024A (zh)
WO (1) WO2008060504A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102639459A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 控制烧制陶瓷制品中孔尺寸分布的方法
CN106365669A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 山东奥福环保科技股份有限公司 一种以全氧化物为原料的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法
CN113348156A (zh) * 2018-09-03 2021-09-03 康宁股份有限公司 具有多孔材料的蜂窝体
CN113825554A (zh) * 2019-04-26 2021-12-21 株式会社电装 废气净化过滤器

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007096986A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Ibiden Co., Ltd. 端面加熱装置、ハニカム集合体の端面乾燥方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
US8384396B2 (en) * 2006-05-01 2013-02-26 Filter Sensing Technologies, Inc. System and method for measuring retentate in filters
US8384397B2 (en) 2006-05-01 2013-02-26 Filter Sensing Technologies, Inc. Method and system for controlling filter operation
CN101522281B (zh) * 2006-11-30 2012-06-27 日立金属株式会社 陶瓷蜂窝过滤器及其制造方法
JP5402638B2 (ja) * 2007-10-12 2014-01-29 日立金属株式会社 コージェライト質セラミックハニカムフィルタ及びその製造方法
JP2011521877A (ja) * 2008-05-30 2011-07-28 コーニング インコーポレイテッド 低背圧の多孔質ハニカムおよびその製造方法
US8231701B2 (en) * 2009-01-21 2012-07-31 Corning Incorporated Particulate filters and methods for regenerating particulate filters
US8187353B2 (en) * 2009-01-21 2012-05-29 Corning Incorporated Filtration structures for improved particulate filter performance
JP5064432B2 (ja) * 2009-03-24 2012-10-31 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体
JP4991778B2 (ja) * 2009-03-24 2012-08-01 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
CN102648043B (zh) 2009-08-31 2015-04-08 康宁股份有限公司 分区的整体式反应器及相关方法
US20120111198A1 (en) * 2010-05-21 2012-05-10 Han Liu Straight pore microfilter with efficient regeneration
JP5771484B2 (ja) * 2011-09-06 2015-09-02 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体
WO2013071100A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Charles Hillel Rosendorf Method and equipment for quantum vacuum energy extraction
WO2014203276A2 (en) 2013-06-17 2014-12-24 Reliance Industries Limited A process for the removal of metal contaminants from fluids
WO2015188188A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Filter Sensing Technologies, Inc. Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network
JP6689208B2 (ja) 2014-06-06 2020-04-28 シーティーエス・コーポレーションＣｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 無線周波数状態変化測定システム及び方法
US10309953B2 (en) 2014-10-20 2019-06-04 Cts Corporation Filter retentate analysis and diagnostics
US10118119B2 (en) 2015-06-08 2018-11-06 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
US10799826B2 (en) 2015-06-08 2020-10-13 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
EP3368497A1 (en) * 2015-10-30 2018-09-05 Corning Incorporated Inorganic membrane filtration articles and methods thereof
JP6931001B2 (ja) 2016-04-11 2021-09-01 シーティーエス・コーポレーションＣｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ エンジンの排気成分を監視する無線周波数システム及び方法
US11331652B2 (en) * 2017-05-15 2022-05-17 Scientific Design Company, Inc. Porous bodies with enhanced pore architecture prepared without a high-temperature burnout material
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
US11215102B2 (en) 2018-01-16 2022-01-04 Cts Corporation Radio frequency sensor system incorporating machine learning system and method
GB2573767A (en) * 2018-05-15 2019-11-20 Edwards Ltd Method for fabricating a component of an abatement apparatus
US11891339B2 (en) 2018-08-31 2024-02-06 Corning Incorporated Cordierite-indialite-pseudobrookite structured ceramic bodies, batch composition mixtures, and methods of manufacturing ceramic bodies therefrom
EP3880342B1 (en) * 2018-11-16 2024-06-12 Corning Incorporated Cordierite-containing ceramic bodies, batch composition mixtures, and methods of manufacturing cordierite-containing ceramic bodies
US11691137B2 (en) 2019-03-28 2023-07-04 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic porous body and method for producing the same, and dust collecting filter
GB2598243B (en) 2019-10-08 2022-11-09 South Bank Univ Enterprises Ltd Diesel particulate filtration (DPF) system

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3885977A (en) * 1973-11-05 1975-05-27 Corning Glass Works Anisotropic cordierite monolith
GB1604246A (en) * 1977-06-08 1981-12-02 Johnson Matthey Co Ltd Catalysts for oxidation and reduction processes
US4329162A (en) * 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4557773A (en) * 1981-07-15 1985-12-10 Corning Glass Works Method for selectively manifolding honeycomb structures
US4390355A (en) * 1982-02-02 1983-06-28 General Motors Corporation Wall-flow monolith filter
US4416676A (en) * 1982-02-22 1983-11-22 Corning Glass Works Honeycomb filter and method of making it
US4414337A (en) * 1982-05-19 1983-11-08 Westinghouse Electric Corp. Shaped ceramics
US4509966A (en) * 1983-05-18 1985-04-09 General Motors Corporation Wall-flow monolith filter with porous plugs
US4483944A (en) * 1983-07-27 1984-11-20 Corning Glass Works Aluminum titanate-mullite ceramic articles
JPH07183Y2 (ja) * 1987-03-16 1995-01-11 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体
US4855265A (en) * 1988-04-04 1989-08-08 Corning Incorporated High temperature low thermal expansion ceramic
JP2578176B2 (ja) * 1988-08-12 1997-02-05 日本碍子株式会社 多孔質セラミックハニカムフィルターおよびその製法
JPH0738930B2 (ja) * 1990-03-30 1995-05-01 日本碍子株式会社 多孔質セラミックフィルタの製法
US5258150A (en) * 1991-12-06 1993-11-02 Corning Incorporated Fabrication of low thermal expansion, high porosity cordierite body
US5183608A (en) * 1992-01-03 1993-02-02 Corning Incorporated Method of making diesel particulate filters
US5290739A (en) * 1992-09-22 1994-03-01 Corning Incorporated High temperature stabilized mullite-aluminum titanate
JP2726616B2 (ja) * 1993-12-15 1998-03-11 日本碍子株式会社 多孔質セラミックハニカムフィルタ
DE4419243A1 (de) * 1994-06-01 1995-12-07 Kempten Elektroschmelz Gmbh Gleitwerkstoff aus porösem SiC mit trimodaler Porenzusammensetzung
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
WO1999020445A1 (en) * 1997-10-17 1999-04-29 Corning Incorporated Modified slot extrusion die
EP1042251B1 (en) * 1997-12-02 2009-04-08 Corning Incorporated Process for the manufacture of low-expansion cordierite honeycomb bodies
DE19917081B4 (de) * 1998-04-16 2012-06-06 Denso Corporation Wabenförmige Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6241940B1 (en) * 1998-06-06 2001-06-05 Corning Incorporated Method for producing ceramic bodies
US6254822B1 (en) * 1998-10-01 2001-07-03 Corning Incorporated Production of porous mullite bodies
US6238618B1 (en) * 1998-10-01 2001-05-29 Corning Incorporated Production of porous mullite bodies
JP2002530262A (ja) * 1998-11-20 2002-09-17 コーニング インコーポレイテッド 低熱膨張で高強度のコージエライト構造体の製造
US6432856B1 (en) * 1999-06-11 2002-08-13 Corning Incorporated Low expansion, high porosity, high strength cordierite body and method
DE20023989U1 (de) * 1999-09-29 2008-09-18 IBIDEN CO., LTD., Ogaki-shi Keramische Filteranordnung
JP2003511331A (ja) * 1999-10-05 2003-03-25 コーニング インコーポレイテッド 耐火性ｎｚｐ型構造体並びにその作成及び使用方法
JP2001269522A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Ngk Insulators Ltd 多孔質セラミックス焼結体製フィルター
WO2001091882A1 (en) * 2000-06-01 2001-12-06 Corning Incorporated Cordierite body
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
JP3925225B2 (ja) * 2001-03-28 2007-06-06 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法
JP4007058B2 (ja) * 2001-08-06 2007-11-14 株式会社デンソー 排ガス浄化フィルタ
US7429351B2 (en) * 2002-01-21 2008-09-30 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing a porous ceramic structure
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
US6620751B1 (en) * 2002-03-14 2003-09-16 Corning Incorporated Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications
CN100341602C (zh) * 2002-06-26 2007-10-10 康宁股份有限公司 用于柴油机颗粒过滤器应用的硅酸铝镁结构
US6849181B2 (en) * 2002-07-31 2005-02-01 Corning Incorporated Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter
JP4750415B2 (ja) 2002-07-31 2011-08-17 コーニング インコーポレイテッド チタン酸アルミニウムベースのセラミック製品
US6864198B2 (en) * 2003-01-30 2005-03-08 Corning Incorporated Cordierite ceramic body and method
US20040152593A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-05 Cutler Willard A. Catalyst support
US7179316B2 (en) * 2003-06-25 2007-02-20 Corning Incorporated Cordierite filters with reduced pressure drop
US6942713B2 (en) 2003-11-04 2005-09-13 Corning Incorporated Ceramic body based on aluminum titanate
US20060021308A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Merkel Gregory A Mullite-aluminum titanate body and method for making same
US20080092499A1 (en) 2004-09-14 2008-04-24 Ngk Insulators Ltd Porous Honeycomb Filter
JP2006272157A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Hitachi Metals Ltd セラミックハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置
EP1890983B1 (en) * 2005-05-31 2012-12-12 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic forming batch mixtures and green bodies including pore former combinations and methods of manufacturing and firing same
EP1966108B1 (en) * 2005-11-30 2012-01-11 Corning Incorporated Controlled pore size distribution porous ceramic honeycomb filter
US7575618B2 (en) * 2006-03-30 2009-08-18 Corning Incorporated Reactive binders for porous wall-flow filters

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102639459A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 控制烧制陶瓷制品中孔尺寸分布的方法
CN102639459B (zh) * 2009-11-30 2014-12-10 康宁股份有限公司 控制烧制陶瓷制品中孔尺寸分布的方法
CN106365669A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 山东奥福环保科技股份有限公司 一种以全氧化物为原料的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法
CN106365669B (zh) * 2016-08-31 2019-05-21 山东奥福环保科技股份有限公司 一种以全氧化物为原料的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法
CN113348156A (zh) * 2018-09-03 2021-09-03 康宁股份有限公司 具有多孔材料的蜂窝体
CN113348156B (zh) * 2018-09-03 2023-10-27 康宁股份有限公司 具有多孔材料的蜂窝体
CN113825554A (zh) * 2019-04-26 2021-12-21 株式会社电装 废气净化过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008060504A2 (en) 2008-05-22
WO2008060504A3 (en) 2009-01-08
US20080110143A1 (en) 2008-05-15
EP2086910A2 (en) 2009-08-12
JP5897242B2 (ja) 2016-03-30
US8298311B2 (en) 2012-10-30
JP2010509066A (ja) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101558024A (zh) 具有受控亚微米孔隙率的过滤器
CN101484403B (zh) 高孔隙率堇青石组合物
CN101316805B (zh) 窄孔径分布堇青石陶瓷蜂窝体制品及其制造方法
CN1809409B (zh) 具有低压降的堇青石过滤器
CN100341816C (zh) 堇青石陶瓷体和方法
CN101939271B (zh) 堇青石蜂窝体制品及其制造方法
US7648550B2 (en) Narrow pore size distribution cordierite ceramic honeycomb articles and methods for manufacturing same
CN100341602C (zh) 用于柴油机颗粒过滤器应用的硅酸铝镁结构
CN103282327B (zh) 多孔陶瓷蜂窝体制品及其制造方法
JP4495152B2 (ja) ハニカム構造体及びその製造方法
JP5275972B2 (ja) 多孔質ウォールフロー式フィルタのための反応性結合剤
US20120009093A1 (en) Honeycomb filter and method for producing honeycomb filter
EP2315733A1 (en) Low back pressure porous honeycomb and method for producing the same
CN101534921A (zh) 陶瓷蜂窝过滤器及其制造方法
JP5997025B2 (ja) ハニカム触媒体
US10035142B2 (en) Honeycomb structure
JPWO2008047558A1 (ja) セラミックハニカム構造体及びセラミックハニカム構造体の製造方法
CN105939982A (zh) 钛酸铝组合物、包含该组合物的陶瓷制品及其制备方法
JP2008037722A (ja) ハニカム構造体の製造方法
JP4577752B2 (ja) セラミックハニカムフィルタ
JP2019515859A (ja) 高空隙率のセラミックハニカム構造及び製造方法
WO2020047249A1 (en) Cordierite-indialite-pseudobrookite structured ceramic bodies, batch composition mixtures, and methods of manufacturing ceramic bodies therefrom
US20230356132A1 (en) Catalytically active particulate filter body and method of making
JP4811189B2 (ja) 排ガス浄化用フィルタ基材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20091014