CN102378745A - 钛酸铝系陶瓷体的制造方法 - Google Patents

钛酸铝系陶瓷体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102378745A
CN102378745A CN2010800146003A CN201080014600A CN102378745A CN 102378745 A CN102378745 A CN 102378745A CN 2010800146003 A CN2010800146003 A CN 2010800146003A CN 201080014600 A CN201080014600 A CN 201080014600A CN 102378745 A CN102378745 A CN 102378745A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum titanate
based ceramics
source power
raw materials
burn till
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
CN2010800146003A
Other languages
English (en)
Inventor
根本明欣
吉野朝
鸣海雅之
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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 Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of CN102378745A publication Critical patent/CN102378745A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00—Compounds of titanium
    • C01G23/003—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
    • C04B35/01—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
    • 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
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • 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
    • C04B35/6261—Milling
    • C04B35/6262—Milling of calcined, sintered clinker or ceramics
    • 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
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/6268—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the applied pressure or type of atmosphere, e.g. in vacuum, hydrogen or a specific oxygen pressure
    • 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
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14—Pore volume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/32—Thermal properties
    • 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
    • C04B2235/3217—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
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—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
    • C04B2235/3472—Alkali metal alumino-silicates other than clay, e.g. spodumene, alkali feldspars such as albite or orthoclase, micas such as muscovite, zeolites such as natrolite
    • 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
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica 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
    • C04B2235/50—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
    • C04B2235/65—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
    • C04B2235/70—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
    • C04B2235/81—Materials characterised by the absence of phases other than the main phase, i.e. single phase materials
    • 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
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明的目的在于，提供钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、未烧成的再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，可以容易地进行再生粘土的调制，同时可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。本发明的钛酸铝系陶瓷体的制造方法是，使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、未烧成的再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，其中，包括以下步骤：由该未烧成的再生原料得到直径1mm以下的粉碎物的步骤；调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤；将该再生粘土成型而得到成型体的步骤；和将该成型体烧成的步骤。

Description

钛酸铝系陶瓷体的制造方法
技术领域
本发明涉及钛酸铝系陶瓷体的制造方法，更具体地说，涉及使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的未烧成物作为再生原料而成的钛酸铝系陶瓷体的制造方法。
背景技术
钛酸铝系陶瓷是含有钛和铝作为构成元素、且在X射线衍射光谱中具有钛酸铝的结晶图案的陶瓷，其作为耐热性优异的陶瓷为人们所知。钛酸铝系陶瓷一直以来被用作如坩锅之类的烧结用的用具（冶具）等，近年，其作为构成用于捕集在从柴油机的内燃机排出的废气中含有的细微的碳颗粒(柴油微粒)的陶瓷过滤器(柴油微粒过滤器、Diesel Particulate Filter、以下也称为DPF)的材料，在产业上的利用价值不断提高。
作为钛酸铝系陶瓷的制造方法，已知有将含有二氧化钛等钛源化合物的粉末和氧化铝等铝源化合物的粉末的原材料混合物或其成型体烧成的方法(专利文献1)。
专利文献1：国际公开第05/105704号小册子。
发明内容
作为通过将原料混合物的成型体烧成的方法来制造具有所需形状的钛酸铝系陶瓷体的方法，具体地说，可以举出通过在含有铝源粉末和钛源粉末等的原料粉末(此外也可以为钛酸铝系陶瓷粉末本身)中添加水及粘合剂、造孔剂等添加剂并进行混炼，调制粘土(坯土（坏土）)，将其成型为所需的形状后，对得到的成型体进行干燥、脱脂，接着进行烧成的方法。在上述方法中，例如在粘土的成型时、成型体的干燥时或脱脂时等的情况下，有可能产生成型体的裂纹、缺损等某些不良情况。即，含有水和/或添加剂(粘合剂、润滑剂和造孔剂中的至少1种)的原料(钛酸铝系陶瓷粉末本身和/或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物)，在完全未实施热处理，或在到达钛酸铝系陶瓷的制造方法中的烧成步骤之前实施了干燥、脱脂等某些热处理(通常低于1300℃)的状态下，由于成型体的裂纹、缺损等，作为产生了不良问题(成型体的裂纹、缺损等)的未烧成的原料而产生。
对于上述产生了不良问题的未烧成的原料的再利用，从收率提高和成本降低的观点考虑优选。但是，上述再生原料难以恢复为成型体制造用的粘土(再生粘土)，即，存在再生原料的粒度不固定或组成不均匀而引起难以调制均匀的粘土的问题。此外，使用再生原料得到的钛酸铝系陶瓷体在机械强度或者低热膨胀性、耐热性等热特性方面不能令人满意。
因此，本发明的目的在于，提供可以得到钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的未烧成的再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，可以容易地进行再生粘土的调制，同时可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。
本发明提供钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的未烧成的再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，其中，包括以下步骤，
(i) 由上述未烧成的再生原料得到直径为1mm以下的粉碎物的步骤，
(ii) 调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤，
(iii) 将该再生粘土成型得到成型体的步骤，和
(iv) 将该成型体烧成的步骤。
上述未烧成的再生原料优选为未烧成的成型体或其碎片、或在达到烧成温度的中途停止升温而得到的中间物。
得到直径为1mm以下的粉碎物的步骤(i)优选包括将未烧成的再生原料粉碎和/或分级的步骤。分级可以通过例如筛分来进行。粉碎物的直径优选为200μm以下。
未烧成的再生原料或粉碎物可以在低于烧成温度、具体地说在低于1300℃的温度下进行热处理而得到。未烧成的再生原料或粉碎物的热处理可以在含有1体积%以上的氧的气氛下或含有1体积%以上的氧的含氧气体的气流下进行。
未烧成的再生原料或粉碎物可以是进行了热处理以使其水分量为5质量%以下而得到的物质。此时的热处理温度优选低于150℃。未烧成的再生原料或粉碎物是进行了热处理、且优选在低于150℃的温度下进行了热处理以使其水分量为5质量%以下而得到的物质的情况下，上述调制再生粘土的步骤(ii)包括向粉碎物中至少加入水并进行混炼的步骤。
未烧成的再生原料或上述粉碎物可以是进行了热处理以使其灼热减量为5质量%以下而得到的物质。此时的热处理温度优选为300℃以上且低于1000℃。未烧成的再生原料或粉碎物是进行了热处理、且优选在300℃以上且低于1000℃的温度下进行了热处理以使其灼热减量为5质量%以上而得到的物质的情况下，上述制造再生粘土的步骤(ii)包括向粉碎物中至少加入水和选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的成分并进行混炼的步骤。
未烧成的再生原料优选包含钛酸铝系陶瓷和/或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物。
上述钛酸铝系陶瓷除了铝元素和钛元素之外，还可以进一步含有镁元素和/或硅元素。
上述混合物除了铝源粉末和钛源粉末之外，还可以进一步含有镁源粉末和/或硅源粉末。作为硅源粉末，可以适用包含长石、玻璃料、或它们的混合物的粉末。
上述再生粘土可以进一步含有选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的成分。
此外，上述再生粘土可以进一步含有包含钛酸铝系陶瓷粉末和/或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的新原料。
构成上述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末除了铝元素和钛元素之外，还可以进一步含有镁元素和/或硅元素。
构成上述新原料的粉末混合物除了铝源粉末和钛源粉末之外，还可以进一步含有镁源粉末和/或硅源粉末。作为硅源粉末，可以适用包含长石、玻璃料、或它们的混合物的粉末。
构成上述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末和/或粉末混合物中所含有的粉末的平均粒径优选为100μm以下。
上述将成型体烧成的步骤(iv)中的烧成温度优选为1300℃以上且低于1650℃。
本发明中，包括通过上述任意一种方法制造的陶瓷过滤器用的钛酸铝系陶瓷蜂窝成型体，进一步还包括包含上述蜂窝成型体的柴油微粒过滤器。
根据本发明的制造方法，可以容易地调制使用未烧成的再生原料而得的再生粘土，因此可以有效地制造钛酸铝系陶瓷体，同时可以提供机械强度和低热膨胀性、耐热性等热特性优异的钛酸铝系陶瓷体，可以大幅提高钛酸铝系陶瓷体的收率。通过本发明得到的钛酸铝系陶瓷体可以合适用作DPF等的陶瓷过滤器。
具体实施方式
作为本发明的钛酸铝系陶瓷体的制造方法，使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中产生并回收的未烧成物(未烧成的再生原料)作为原料的至少一部分，具有以下步骤。
(i) 由未烧成的再生原料得到直径为1mm以下的粉碎物的步骤，
(ii) 调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤，
(iii) 将该再生粘土成型得到成型体的步骤，和
(iv) 将该成型体烧成的步骤。
以下，对各步骤进行具体的说明。
(i) 粉碎步骤
在本步骤中，由未烧成的再生原料得到直径为1mm以下的粉碎物。通过使用如此适当地进行了粒度调节的未烧成物作为再生原料，易于恢复为粘土、容易调制均匀的再生粘土，因此可以有效地制造钛酸铝系陶瓷体，同时可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。本发明中，直径指的是粉碎物的短径，例如在如下所述进行筛分时是指通过网孔1mm的筛的直径。
上述未烧成的再生原料指的是在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中产生并回收的未烧成物，即未经过烧成步骤的原料或中间物，其形状可以为粉末状、块状、成型体中的任意的形状。作为回收未烧成的再生原料的钛酸铝系陶瓷体的制造步骤(以下为了与本发明的制造方法相区别，将回收未烧成的再生原料的制造步骤称为“回收对象的制造步骤”)，只要包括用于制造钛酸铝系陶瓷体的烧成步骤则不特别限定。“回收对象的制造步骤”可以举出例如，包括使用(a)通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物(例如含有铝源粉末、钛源粉末和任意添加的镁源粉末及硅源粉末的混合物)、或者(b)钛酸铝系陶瓷粉末或(c)它们两者作为原料，将该原料或其成型体烧成的烧成步骤的制造步骤。该制造步骤还可以进一步包括得到成型体后，将该成型体调整为所需的形状的步骤；得到成型体后，除去该成型体的水分等的干燥步骤；和使该成型体中含有的粘合剂、造孔剂等有机物燃烧的脱脂步骤等。
作为用于“回收对象的制造步骤”中的原料的铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、硅源粉末，可以使用与下述的作为再生原料等的“通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物”中含有的铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、硅源粉末相同的粉末。此外，作为用于“回收对象的制造步骤”中的原料的钛酸铝系陶瓷粉末，可以使用与下述的作为再生原料等的钛酸铝系陶瓷相同的粉末。
上述“回收对象的制造步骤”中产生并回收的未烧成的再生原料只要为未烧成物则不特别限定，可以举出例如未烧成的成型体或其碎片、或在达到烧成温度的中途停止升温而得到的中间物。更具体地说，可以举出(a)在上述原料的成型时，(b)在原料成型体的形状调整时，(c)原料或其成型体在干燥时、脱脂时或达到烧成温度的升温时产生的不良成型体或其碎片(例如产生裂纹、缺损等的成型体或其碎片等)；在将上述原料的成型体调整为所需的形状时产生的碎片或陶瓷粉末(例如将进行了烧成的成型体切割时产生的切割粉等)；上述原料的成型体在干燥时、脱脂时或达到烧成温度的升温时，例如由于制造设备的不良情况等某些理由，在中途停止步骤而得到的中间物成型体等。
其中，未烧成的再生原料可以是在“回收对象的”制造步骤中或回收后(粉碎前或粉碎后)实施了热处理而得到的原料，或未实施热处理而得到的原料。作为未实施热处理的未烧成的再生原料，可以举出例如在“回收对象的制造步骤”中的原料的成型时、成型体的形状调整时产生的不良成型体及其碎片等。
作为实施了热处理的未烧成的再生原料，可以举出例如在“回收对象的制造步骤”中的原料的成型体在干燥时、脱脂时或达到烧成温度的升温时产生的不良成型体及其碎片；在“回收对象的制造步骤”中的原料的成型体在干燥时、脱脂时或达到烧成温度的升温时，例如由于制造设备的不良情况等某些理由，在中途停止步骤而得到的中间物成型体等。此外，对于未实施热处理而回收的未烧成的再生原料、在“回收对象的制造步骤”中进行了热处理而回收的未烧成的再生原料，在“回收对象的制造步骤”之外另外进行了热处理的原料也包含在实施了热处理的未烧成的再生原料中。
作为另外进行的热处理的情况不特别限定，例如是在“回收对象的制造步骤”中的原料的成型体在干燥时、脱脂时或达到烧成温度的升温时，如在中途停止步骤的情况这样的、成型体的干燥程度、脱脂的程度不明确的情况等。
对于在“回收对象的制造步骤”中的热处理以及在“回收对象的制造步骤”以外的另外的热处理中的温度，由于再生原料必须为未烧成的状态，因此低于进行烧成的通常温度的下限、即1300℃，优选低于不进行钛酸铝化反应、且不发生颗粒生长的1000℃。
在本发明的一个优选方式中，进行了热处理的未烧成的再生原料为进行了热处理以使其水分量为5质量%以下而得到的物质。作为这种再生原料的例子，可以举出在“回收对象的制造步骤”中和/或在该制造步骤之外，在低于150℃的温度范围内热处理10分钟～300小时左右而得到的再生原料。作为在“回收对象的制造步骤”中和/或在该制造步骤之外、在低于150℃的温度范围内进行了热处理而得到的再生原料，可以举出在该制造步骤中在原料的成型体的干燥步骤结束后回收得到的成型体等；在干燥步骤中途中回收得到的成型体等；以及对于这些成型体、另外在低于150℃的温度范围内进行热处理而得到的物质等。
在低于150℃的温度范围内进行热处理以使水分量为5质量%以下而得到的再生原料由于实质上不含有水，因此在调制再生粘土的步骤(ii)中，可以省略从粉碎物含有的水分量导出向再生粘土中另外添加的水量的操作，可以简化再生粘土的调制操作。此外，上述再生原料由于大致或仍然保持有在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤内添加的粘合剂、润滑剂、造孔剂等的添加剂，因此在调制再生粘土的步骤(ii)中，基本上可以仅添加水来调制再生粘土。因此，可以省略确定添加到再生粘土中的添加剂的量等烦杂的操作。从这种观点考虑，在由于某种理由使用在干燥步骤中途回收得到的成型体等这样的、不明确是否需要在低于150℃的温度范围内进行热处理以使水分量为5质量%以下的再生原料时，进行水分测定、当水分量不在5质量%以下时，优选对该再生原料或由此得到的粉碎物另外进行热处理以使水分量为5质量%以下。应予说明，在“回收对象的制造步骤”中和/或在该制造步骤之外，未烧成的再生原料在低于150℃的温度范围内热处理某一定的时间，通过该热处理可以充分地判断未烧成的再生原料的水分量为5质量%以下时，并非必需对于水分量是否为5质量%以下进行分析。
在本发明的其它优选方式中，进行了热处理的未烧成的再生原料为进行了热处理以使其灼热减量为5质量%以下(此时，水分量也为5质量%以下)而得到的物质。作为这种再生原料的例子，可以举出在“回收对象的制造步骤”中和/或在该制造步骤之外，在300℃以上且低于1300℃、优选低于1000℃的温度范围内热处理10分钟～300小时左右而得到的再生原料。作为在“回收对象的制造步骤”中或在此之外，在300℃以上且低于1300℃的温度范围内进行了热处理而得到的再生原料，可以举出该制造步骤中的原料的成型体在达到脱脂步骤的升温中途回收得到的成型体等；在脱脂步骤结束后回收得到的成型体等或在脱脂步骤中途回收得到的成型体等；在达到烧成温度的升温中途回收得到的成型体等；以及对于这些成型体、另外在300℃以上且低于1300℃的温度范围内进行热处理而得到的物质等。
对于在300℃以上且低于1300℃(优选低于1000℃)的温度范围内进行了热处理以使灼热减量为5质量%以下而得到的再生原料，由于实质上不含有粘合剂、润滑剂、造孔剂等添加剂以及水，因此在调制再生粘土的步骤(ii)中，不需要对粉碎物中含有的添加剂的含量和水分进行分析，就可以确定添加到再生粘土中的添加剂以及水量，因此可以简化再生粘土的调制操作。即，可以以与添加至新原料的量同等的量来添加这些添加剂和水。从这种观点考虑，在由于某种理由使用在脱脂步骤中途回收得到的成型体等这样的、不明确是否需要在300℃以上且低于1300℃的温度范围内进行热处理以使灼热减量为5质量%以下的再生原料时，进行灼热减量的测定、当灼热减量不在5质量%以下时，优选对该再生原料或由此得到的粉碎物另外进行热处理以使灼热减量为5质量%以下。应予说明，在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中和/或在制造步骤之外，未烧成的再生原料在300℃以上且低于1300℃的温度范围内热处理某一定的时间，通过该热处理可以充分地判断未烧成的再生原料的灼热减量为5质量%以下时，并非必需对于灼热减量是否为5质量%以下进行分析。
对于在“回收对象的制造步骤”中的热处理以及在制造步骤外的另外的热处理中的热处理气氛不特别限定，但是为了有效地燃烧除去有机成分，优选在含有1体积%以上的氧的气氛下、或含有1体积%以上的氧的含氧气体的气流下进行热处理。此时的氧浓度优选为5体积%以上。
上述未烧成的再生原料可以为钛酸铝系陶瓷或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物、或包含它们两者的物质。上述钛酸铝系陶瓷为主要包含钛酸铝系结晶的陶瓷，作为构成元素至少含有铝元素和钛元素。该钛酸铝系陶瓷可以进一步含有镁元素和/或硅元素。若使用包含含有镁元素和/或硅元素的钛酸铝系陶瓷的再生原料，则可以得到耐热性进一步提高的钛酸铝系陶瓷体。作为构成未烧成的再生原料的钛酸铝系陶瓷的具体例，可以举出下述例子。
作为上述通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物，可以举出含有铝源粉末和钛源粉末的混合物。
此外，该混合物还可以进一步含有镁源粉末和/或硅源粉末。作为在构成再生原料的该混合物中可以含有的铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末和硅源粉末的具体例，可以举出下述例子。
此外，未烧成的再生原料可以含有选自粘合剂、润滑剂、造孔剂、分散剂和水等溶剂中的任意1种以上的成分。作为未烧成的再生原料中可以含有的粘合剂、润滑剂、造孔剂和分散剂的具体例，可以举出与下述再生粘土调制时添加的物质相同的例子。
在本步骤中，由上述未烧成的再生原料得到直径为1mm以下的粉碎物。作为得到直径为1mm以下的粉碎物的方法，不特别限定，可以举出使用公知的粉碎装置将未烧成的再生原料粉碎，根据需要进行分级的方法。作为粉碎装置，可以使用颚式破碎机、辊式磨碎机、销棒粉碎机等。此外，利用粉碎介质的粉碎也是适宜的。作为分级方法不特别限定，例如适宜使用利用筛或网进行的筛分，使粉末伴随着气流、利用对粉末施加的惯性力、离心力的差异等进行的干式分级，使粉末分散在液体中、利用沉降速度的差异进行的湿式分级，以及这些分级方法的多种的组合等。应予说明，未烧成的再生原料为粉末状时，对于得到直径为1mm以下的粉碎物来说，未必一定进行粉碎，此外有时也不需要分级。
上述粉碎(以及根据需要进行的分级)可以进行多次。例如，可以将未烧成的再生原料粉碎/分级，得到直径为1mm以下的粉碎物后，再次对残渣进行粉碎/分级，由此由该残渣回收直径为1mm以下的粉碎物。由此，可以提高未烧成的再生原料的再利用率。
从再生粘土的调制的容易性，得到的钛酸铝系陶瓷体的机械强度和/或低热膨胀性、耐热性提高的观点考虑，粉碎物的直径优选为200μm以下。
本发明中，还可以对上述粉碎物实施热处理。具体地说，可以举出如上所述，替代对于未烧成的再生原料在“回收对象的制造步骤”之外进行热处理，而对于粉碎物进行同样的热处理。此时的热处理温度和热处理气氛与上述相同，作为具体的热处理的方式，可以举出在低于150℃的温度范围内使水分量为5质量%以下而进行的热处理，在300℃以上且低于1300℃(优选低于1000℃)的温度范围内使灼热减量为5质量%以下而进行的热处理等。
(ii) 再生粘土调制步骤
在本步骤中，调制含有上述步骤(i)中得到的直径为1mm以下的粉碎物和水的再生粘土。再生粘土可以通过向该粉碎物中根据需要加入水、并进行混炼来得到。例如，该粉碎物为由在“回收对象的制造步骤”中的原料在成型时、成型体的形状调整时产生的不良成型体及其碎片等再生原料得到的粉碎物时，可以不添加水或仅添加少量的水来调制再生粘土。此外，该粉碎物为由在低于150℃的温度范围内进行热处理以使水分量为5质量%以下而成的再生原料得到的粉碎物时，基本上可以通过向该粉碎物中仅加入水(不新加入粘合剂、润滑剂、造孔剂等添加剂)来调制再生粘土。混炼可以使用通常使用的混炼机。
再生粘土可以进一步含有选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的添加剂。这些添加剂可以为来自未烧成的再生原料的添加剂，也可以是在调制再生粘土时新添加的添加剂，或它们两者。例如，粉碎物为由在“回收对象的制造步骤”中的原料在成型时、成型体的形状调整时产生的不良成型体及其碎片等再生原料得到的粉碎物时，没有必要必须在再生粘土制造时新添加添加剂。此外，粉碎物为由在低于150℃的温度范围内进行热处理以使水分量为5质量%以下而成的再生原料得到的粉碎物时，可以不新加入添加剂，而仅加入水即可调制含有添加剂的再生粘土。粉碎物为由在300℃以上且低于1300℃的温度范围内进行热处理以使灼热减量为5质量%以下而成的再生原料得到的粉碎物时，为了得到含有添加剂的再生粘土，必需向该粉碎物中添加水以及选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的添加剂。
作为上述粘合剂，可以举出甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等纤维素类；聚乙烯醇等醇类；木质素磺酸盐等盐；石蜡、微晶蜡等蜡；EVA、聚乙烯、聚苯乙烯、液晶聚合物、工程塑料等热塑性树脂等。粘合剂的添加量可以是，相对于再生粘土中的Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分、TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分、MgO(氧化镁)换算计的Mg成分和SiO2(氧化硅)换算计的Si成分的总量100质量份，通常为20质量份以下，优选为15质量份以下。
作为上述润滑剂，可以举出甘油等醇类；辛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、油酸、硬脂酸等高级脂肪酸；硬脂酸铝等硬脂酸金属盐等。润滑剂的添加量可以为，相对于再生粘土中的Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分、TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分、MgO(氧化镁)换算计的Mg成分和SiO2(氧化硅)换算计的Si成分的总量100质量份，通常为0～10质量份，优选为0.1～5质量份，进一步优选为1～5质量份。
作为上述造孔剂，可以举出石墨等碳材料；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等树脂类；淀粉、坚果壳、胡桃壳、玉米等植物系材料；冰以及干冰等。造孔剂的添加量可以为，相对于再生粘土中的Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分、TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分、MgO(氧化镁)换算计的Mg成分和SiO2(氧化硅)换算计的Si成分的总量100质量份，通常为0～40质量份，优选为0～25质量份。
此外，还可以向再生粘土中添加硝酸、盐酸、硫酸等无机酸；草酸、柠檬酸、乙酸、苹果酸、乳酸等有机酸；甲醇、乙醇、丙醇等醇类；聚羧酸铵、聚氧亚烷基烷基醚等表面活性剂等分散剂。分散剂的添加量可以为，相对于再生粘土中的Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分、TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分、MgO(氧化镁)换算计的Mg成分和SiO2(氧化硅)换算计的Si成分的总量100质量份，通常为0～20质量份，优选为0.1～8质量份，进一步优选为2～8质量份。
还可以与未烧成的再生原料的粉碎物一起，向再生粘土中进一步添加(a)钛酸铝系陶瓷粉末、(b)通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物、或(c)包含它们两者的新原料作为钛酸铝系陶瓷体的原料的一部分。新原料不是指在“回收对象的制造步骤”中产生并回收的物质，而指的是新的原料。
作为上述未烧成的再生原料的钛酸铝系陶瓷和作为上述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末均为主要包含钛酸铝系结晶的陶瓷，至少含有铝元素和钛元素作为构成元素。该钛酸铝系陶瓷还可以进一步含有镁元素和/或硅元素。若使用含有镁元素和/或硅元素的钛酸铝系陶瓷，则可以得到耐热性进一步提高的钛酸铝系陶瓷体。此外，钛酸铝系陶瓷还可以含有来自其原料或在制造步骤中混入的不可避免的杂质。
上述钛酸铝系陶瓷在X射线衍射光谱中，除了钛酸铝或钛酸铝镁的结晶图案之外，还可以含有氧化铝、二氧化钛、氧化硅等的结晶图案。钛酸铝系陶瓷包含钛酸铝镁结晶时，可以以组成式：Al2(1－x)MgxTi(1+x)O5表示。该组成式中的x值优选为0.01以上，更优选为0.01以上且0.7以下，进一步优选为0.02以上且0.5以下。
作为上述再生原料的“通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物”以及作为新原料的“通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物”，可以举出含有铝源粉末和钛源粉末的混合物。
上述铝源粉末为形成构成钛酸铝系陶瓷体的铝成分的物质的粉末。作为铝源粉末，可以举出例如氧化铝(氧化铝)的粉末。氧化铝可以为结晶性或无定形(非晶型)。氧化铝为结晶性时，作为其晶型，可以举出γ型、δ型、θ型、α型等。其中，优选使用α型的氧化铝。
铝源粉末还可以为通过在空气中烧成而产生氧化铝的物质的粉末。作为上述物质，可以举出例如铝盐、铝醇盐、氢氧化铝、金属铝等。
铝盐可以为与无机酸的盐或与有机酸的盐。作为无机盐，具体地说可以举出例如硝酸铝、硝酸铵铝等硝酸盐；碳酸铵铝等碳酸盐等。作为有机盐，可以举出例如草酸铝、乙酸铝、硬脂酸铝、乳酸铝、月桂酸铝等。
此外，作为铝醇盐，具体地说可以举出例如异丙醇铝、乙醇铝、仲丁醇铝、叔丁醇铝等。
氢氧化铝可以为结晶性或无定形(非晶型)。氢氧化铝为结晶性时，作为其晶型，可以举出例如三水铝石型、三羟铝石型、诺三水铝石（ノロソトランダイト）型、勃姆石型、拟勃姆石型等。作为非晶质的氢氧化铝，可以举出例如将铝盐、铝醇盐等水溶性铝化合物的水溶液水解得到的铝水解物。
作为铝源粉末，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。上述中，作为铝源粉末，优选使用氧化铝粉末，更优选为α型的氧化铝粉末。应予说明，铝源粉末还可以含有来自其原料或在制造步骤中混入的不可避免的杂质。
上述钛源粉末为形成构成钛酸铝系陶瓷体的钛成分的物质的粉末，作为这种物质，可以举出例如氧化钛的粉末。作为氧化钛，可以举出例如氧化钛(IV)、氧化钛(III)、氧化钛(II)等，优选使用氧化钛(IV)。氧化钛(IV)可以为结晶性，也可以为无定形(非晶型)。氧化钛(IV)为结晶性时，作为其晶型，可以举出锐钛矿型、金红石型、板钛矿型等。更优选为锐钛矿型、金红石型的氧化钛(IV)。
钛源粉末还可以为通过在空气中烧成而产生二氧化钛(氧化钛)的物质的粉末。作为上述物质，可以举出例如钛盐、钛醇盐、氢二氧化钛、氮化钛、硫化钛、金属钛等。
作为钛盐，具体地说可以举出三氯化钛、四氯化钛、硫化钛(IV)、硫化钛(VI)、硫酸钛(IV)等。作为钛醇盐，具体地说可以举出乙醇钛(IV)、甲醇钛(IV)、叔丁醇钛(IV)、异丁醇钛(IV)、正丙醇钛(IV)、四异丙醇钛(IV)和它们的螯合物等。
作为钛源粉末，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。上述中，作为钛源粉末，优选使用氧化钛粉末，更优选为氧化钛(IV)粉末。应予说明，钛源粉末可以含有来自其原料或在制造步骤中混入的不可避免的杂质。
含有上述铝源粉末和钛源粉末的混合物中的Al2O3(氧化铝)换算计的铝源粉末与TiO2(二氧化钛)换算计的钛源粉末的质量比取决于由未烧成的再生原料得到的粉碎物的组成；可以作为新原料并用的钛酸铝系陶瓷粉末的组成；以及再生粘土中的粉碎物、钛酸铝系陶瓷粉末以及通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的含量比，例如可以为30:70～70:30，优选可以为40:60～60:40。
此外，含有上述铝源粉末和钛源粉末的混合物还可以含有镁源粉末。作为镁源粉末，除了氧化镁(氧化镁)的粉末之外，可以举出通过在空气中烧成而产生氧化镁的物质的粉末。作为后者的例子，可以举出例如镁盐、镁醇盐、氢氧化镁、氮化镁、金属镁等。
作为镁盐，具体地说可以举出氯化镁、高氯酸镁、磷酸镁、焦磷酸镁、草酸镁、硝酸镁、碳酸镁、乙酸镁、硫酸镁、柠檬酸镁、乳酸镁、硬脂酸镁、水杨酸镁、肉豆蔻酸镁、葡糖酸镁、二甲基丙烯酸镁、苯甲酸镁等。
作为镁醇盐，具体地说可以举出甲醇镁、乙醇镁等。
作为镁源粉末，还可以使用兼具镁源和铝源的物质的粉末。作为这种物质，可以举出例如镁氧尖晶石(MgAl2O4)。
作为镁源粉末，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。应予说明，镁源粉末还可以含有来自其原料或在制造步骤中混入的不可避免的杂质。
含有上述铝源粉末和钛源粉末的混合物中的MgO(氧化镁)换算计的镁源粉末的含量取决于由未烧成的再生原料得到的粉碎物的组成；可以作为新原料并用的钛酸铝系陶瓷粉末的组成；以及再生粘土中的粉碎物、钛酸铝系陶瓷粉末以及通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的含量比，相对于Al2O3(氧化铝)换算计的铝源粉末与TiO2(二氧化钛)换算计的钛源粉末的总量100质量份，通常为0.1～10质量份，优选为8质量份以下。
此外，含有上述铝源粉末和钛源粉末的混合物还可以进一步含有硅源粉末。硅源粉末为形成硅成分且在钛酸铝系陶瓷体中含有的物质的粉末。作为硅源粉末，可以举出例如二氧化硅、一氧化硅等氧化硅(氧化硅)的粉末。
此外，硅源粉末还可以为通过在空气中烧成而得到氧化硅的物质的粉末。作为上述物质，可以举出例如硅酸、碳化硅、氮化硅、硫化硅、四氯化硅、乙酸硅、硅酸钠、原硅酸钠、长石、玻璃料等。其中，优选使用长石、玻璃料等，从工业上容易得到、组成稳定方面考虑，更优选使用玻璃料等。玻璃料指的是将玻璃粉碎而得到的片状（フレーク）或粉末状的玻璃。作为硅源粉末，还优选使用包含长石和玻璃料的混合物的粉末。
使用玻璃料时，从进一步提高得到的钛酸铝系陶瓷体的耐热分解性的观点考虑，优选使用屈服点为700℃以上的玻璃料。本发明中，玻璃料的屈服点被定义为：在使用热机械分析装置(TMA：Thermo Mechanical Analysis)，从低温升温并测定玻璃料的膨胀时，膨胀停止、接着开始收缩的温度(℃)。
构成上述玻璃料的玻璃，可以使用以硅酸[SiO2]为主要成分(总成分中超过50质量%)的通常的硅酸盐玻璃。构成玻璃料的玻璃中，作为其它的含有成分，与通常的硅酸盐玻璃同样地，还可以含有氧化铝[Al2O3]、氧化钠[Na2O]、氧化钾[K2O]、氧化钙[CaO]、氧化镁[MgO]等。此外，为了提高玻璃本身的耐热水性，构成玻璃料的玻璃还可以含有ZrO2。
作为硅源粉末，可以仅使用1种，也可以并用2种以上。应予说明，硅源粉末还可以含有来自其原料或在制造步骤中混入的不可避免的杂质。
含有上述铝源粉末和钛源粉末的混合物中的SiO2(氧化硅)换算计的硅源粉末的含量取决于由未烧成的再生原料得到的粉碎物的组成；可以作为新原料并用的钛酸铝系陶瓷粉末的组成；以及再生粘土中的粉碎物、作为新原料的钛酸铝系陶瓷粉末以及通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的含量比，相对于Al2O3(氧化铝)换算计的铝源粉末与TiO2(二氧化钛)换算计的钛源粉末的总量100质量份，通常为0.1～10质量份，优选为8质量份以下。
应予说明，含有上述铝源粉末、钛源粉末以及任意添加的镁源粉末和/或硅源粉末的混合物可以含有如上述镁氧尖晶石(MgAl2O4)等复合氧化物那样，以钛、铝、硅和镁中2种以上的金属元素作为成分的物质。此时可以认为，这种物质与混合各自的金属源化合物而成的混合物相同。
作为新原料而添加到再生粘土中的钛酸铝系陶瓷粉末、以及作为通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的新原料的粉末混合物中含有的粉末(铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、硅源粉末等)的平均粒径从进一步提高所得到的钛酸铝系陶瓷体的机械强度和/或低热膨胀性、耐热性的观点考虑，优选为100μm以下，更优选为1～50μm。平均粒径指的是通过激光衍射法测定得到的对应于以体积基准计累积百分率50%的粒径(D50)。
对再生粘土中的粉碎物的含量比、钛酸铝系陶瓷粉末以及通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的含量比不特别限定，但是优选考虑由未烧成的再生原料得到的粉碎物的组成；可以作为新原料并用的钛酸铝系陶瓷粉末的组成；以及作为通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的新原料的粉末混合物中的粉末的组成等来进行调节。具体地说，优选将再生粘土中的Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分量与TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分量的质量比调节为30:70～70:30、优选为40:60～60:40。此外，相对于Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分量与TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分量的总量100质量份，优选将再生粘土中的MgO(氧化镁)换算计的Mg成分的含量调节为0.1～10质量份、优选为8质量份以下。进一步地，相对于Al2O3(氧化铝)换算计的Al成分量与TiO2(二氧化钛)换算计的Ti成分量的总量100质量份，优选将再生粘土中的SiO2(氧化硅)换算计的Si成分的含量调节为0.1～10质量份、优选为8质量份以下。通过将Al成分、Ti成分、Mg成分和Si成分的含量比调节为上述范围内，易得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等热特性更优异的钛酸铝系陶瓷体。
(iii) 成型步骤
在本步骤中，将上述再生粘土成型，得到成型体。对成型体的形状不特别限定，可以举出例如蜂窝形状、棒状、管状、板状、坩埚形状等。其中，将得到的钛酸铝系陶瓷体适用于DPF等陶瓷过滤器时，优选形成蜂窝形状。作为再生粘土的成型中使用的成型机，可以举出单螺杆加压机、挤出成型机、压片机、造粒机等。
(iv) 烧成步骤
在本步骤中，将上述再生粘土的成型体烧成，得到钛酸铝系陶瓷体。成型体的烧成中的烧成温度通常为1300℃以上，优选为1400℃以上。此外，烧成温度通常低于1650℃，优选为1550℃以下。对达到烧成温度的升温速度不特别限定，但是通常为1℃/小时～500℃/小时。再生粘土含有新原料的硅源粉末、或者源自粉碎物和/或新原料的钛酸铝系陶瓷粉末所含有的硅元素的硅成分时，优选在烧成步骤之前，设置在1100～1300℃的温度范围内保持3小时以上的步骤。由此，可以促进钛酸铝系陶瓷体中的硅成分的熔融、扩散。
烧成步骤通常包括将再生粘土的成型体干燥的步骤以及脱脂步骤(再生粘土含有粘合剂等燃烧性有机物时)。干燥和脱脂步骤典型地是在达到烧成温度的升温阶段(例如500℃以下的温度范围) 完成的。
烧成通常在大气中进行，但是根据需要还可以在氮气、氩气等惰性气体中进行烧成，也可以在一氧化碳气体、氢气这类还原性气体中进行烧成。此外，还可以在降低了水蒸汽分压的气氛中进行烧成。
烧成通常使用管状电炉、箱式电炉、隧道式炉、远红外线炉、微波加热炉、竖井式炉、反射炉、旋转炉、辊底式加热炉等通常的烧成炉来进行。烧成可以以间歇式进行，也可以以连续式进行。此外，可以以静置式进行，也可以以流动式进行。
对于烧成所需的时间，根据原料混合物的量、烧成炉的形态、烧成温度、烧成气氛等不同而不同，但是通常为10分钟～24小时。
如上所述，可以得到目标的钛酸铝系陶瓷体。这种钛酸铝系陶瓷体具有大致维持刚成型后的成型体的形状的形状。得到的钛酸铝系陶瓷体可以通过研磨加工等加工成所需的形状。
通过本发明得到的钛酸铝系陶瓷体，在X射线衍射光谱中，除了钛酸铝或钛酸铝镁的结晶图案之外，还可以含有氧化铝、二氧化钛、氧化硅等的结晶图案。钛酸铝系陶瓷粉末包含钛酸铝镁结晶时，可以以组成式Al2(1－x)MgxTi(1+x)O5表示。该组成式中的x值优选为0.01以上，更优选为0.01以上且0.7以下，进一步优选为0.02以上且0.5以下。
应予说明，在按照本发明的制造方法的制造步骤中产生并回收的未烧成物可以进一步用作本发明的制造方法中的再生原料。
实施例
以下通过实施例对本发明进行更具体的说明，但是本发明不被它们所限定。应予说明，得到的钛酸铝系陶瓷体的三点弯曲强度、钛酸铝化率(AT化率)、热分解率、热膨胀系数、开气孔率及细孔径、使用的原料粉末的平均粒径、以及成型体或粉末的水分量及灼热减量通过下述方法测定。
(1) 三点弯曲强度
将钛酸铝系陶瓷体在挤出成型时的挤出方向上切成长50mm、宽5mm、厚5mm的长方体形状。使用砂纸(#1500)将该切成的陶瓷体的外表面抛光至目视没有凹凸。得到的样品的三点弯曲强度通过依据JIS R1601的方法进行测定。
(2) AT化率
钛酸铝化率(AT化率)如下算出：对于用研钵破碎的钛酸铝系陶瓷体，由其测定得到的粉末X射线衍射光谱中在2θ=27.4°的位置出现的峰[归属于二氧化钛·金红石相(110)面]的积分强度(IT)、和在2θ=33.7°的位置出现的峰[归属于钛酸铝镁相(230)面]的积分强度(IAT)，通过下式算出。
AT化率=IAT/(IT+IAT)×100（%）
(3) 热分解率
将钛酸铝系陶瓷体破碎制成粉末，加入到氧化铝坩埚中，用箱式电炉在1100℃下保持48小时，由此得到热分解评价用钛酸铝系陶瓷。在得到的热分解评价用钛酸铝系陶瓷的粉末X射线衍射光谱(XRD)中，求出在2θ=27.4°的位置出现的峰[归属于二氧化钛·金红石相(110)面]的积分强度(IT2)、和在2θ=33.7°的位置出现的峰[归属于钛酸铝相(230)面和钛酸铝镁相(230)面]的积分强度(IAT2)，通过下式算出热分解率。
热分解率(%)=100-100×(IAT2)/(IAT2+IT2)
(4) 热膨胀系数
将钛酸铝系陶瓷体在挤出成型时的挤出方向上切成长50mm、宽5mm、厚5mm的长方体形状，进而准确地切出以形成长12mm的平行端面。接着，对于该试验片，以200℃/h的升温速度升温至1000℃，烧除切出操作中使用的固定用树脂，冷却至室温(25℃)。对于实施了热处理的试验片，使用热机械分析装置(SIIテクノロジー(株)制 TMA6300)，以600℃/h从室温(25℃)升温至1000℃时，基于下式，由试验片的膨胀率算出热膨胀系数[K－1]。
热膨胀系数[K－1]=试验片的膨胀率/975[K]
其中，试验片的膨胀率指的是
(升温至1000℃时试验片的挤出方向的长度-升温前(25℃)的试验片的挤出方向的长度)/(升温前(25℃)的试验片的挤出方向的长度)。
(5) 开气孔率
通过依据JIS R1634的利用水中浸渍进行的阿基米德法，对钛酸铝系陶瓷体的水中重量M2(g)、饱水重量M3(g)和干燥重量M1(g)进行测定，通过下式算出开气孔率。
开气孔率(%)=100×(M3－M1)/(M3－M2)
(6) 细孔径
将0.4g的钛酸铝系陶瓷体粉碎，对得到的约2mm见方的小片在120℃下在空气中干燥4小时后，通过压汞法测定至细孔半径测定范围0.001～100.0μm。将以细孔容积基准观察时表现出最大频率的细孔半径的2倍的值作为细孔径(模径(モード径))。测定装置使用Micromeritics公司制的“オートポアIII9420”。
(7) 原料粉末的平均粒径
原料粉末的平均粒径[对应于体积基准计累积百分率50%的粒径(D50)]使用激光衍射式粒度分布测定装置[日机装社制“Microtrac HRA(X-100)”]进行测定。
(8) 水分量
在玻璃容器中称量采取试样(进行了粉碎的热处理品)约5g，测定该试样的初始质量(W0)。接着，连同玻璃容器一起在110℃下热处理2小时后，冷却至室温。测定冷却后的试样的质量(W1)，通过下式算出水分量。
水分量(质量%)=100×(W0－W1)/W0
(9) 灼热减量
预先将试样(进行了粉碎的热处理品)在110℃下热处理2小时，在铂容器中称量采取得到的热处理后的试样约5g，测定该试样的初始质量(W2)。接着，连同铂容器一起在1100℃下热处理2小时后，冷却至室温。测定冷却后的试样的质量(W3)，通过下式算出灼热减量。
灼热减量(质量%)=100×(W2－W3)/W2
<实施例1>
作为原料粉末使用以下的物质。下述原料粉末的投料组成按照氧化铝[Al2O3]、二氧化钛[TiO2]、氧化镁[MgO]和氧化硅[SiO2]换算的质量比计，为[Al2O3]/[TiO2]/[MgO]/[SiO2]=47%/47%/2%/4%。
(1) 铝源粉末
D50为29μm的氧化铝粉末(α-氧化铝粉末)          47质量份
(2) 钛源粉末
D50为0.5μm的氧化钛粉末(金红石型结晶)          47质量份
(3) 镁源粉末
D50为2.5μm的氧化镁粉末                                   2质量份
(4) 硅源粉末
D50为5.4μm的玻璃料(タカラスタンダード社制“CK0160M1”、SiO2成分70%)                                                                 4质量份
向包含上述铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末和硅源粉末的混合物中，相对于该混合物100质量份，加入作为造孔剂的马铃薯淀粉14质量份、作为粘合剂的甲基纤维素9质量份、作为表面活性剂的聚氧亚烷基烷基醚5质量份以及作为润滑剂的甘油0.5质量份，进而加入作为分散介质的水32质量份后，使用混炼机进行混炼，由此调制成型用粘土。接着，通过将该成型用粘土挤出成型，制造蜂窝形状的成型体。对于得到的成型体在大气气氛下、120℃下热处理5小时，得到成型体的热处理品。该热处理品的水分量为5质量%以下。
将上述热处理品粗粉碎到直径2cm以下程度，进而使用辊式粉碎机(辊间距2mm)进行粉碎。使用网孔1mm的筛进行筛分，回收筛下得到粉碎物。
相对于粉碎物100质量份，向上述粉碎物中加入水32质量份，然后使用混炼机进行混炼，由此调制再生粘土。接着，通过将该再生粘土挤出成型，制造蜂窝形状的成型体。对于得到的成型体在1450℃下烧成5小时，由此得到蜂窝形状的钛酸铝系陶瓷体。
得到的钛酸铝系陶瓷体的三点弯曲强度为1.5MPa以上，AT化率为100%，热分解率为5%以下，热膨胀系数为1×10－6K－1以下，开气孔率为40～55%，细孔径为10～20μm。此外，得到的钛酸铝系陶瓷以组成式Al2(1－x)MgxTi(1+x)O5表示时的x的值为0.12。
<实施例2>
与实施例1同样地通过将成型用粘土挤出成型，制造蜂窝形状的成型体。对于得到的成型体在大气气氛下、500℃下热处理10小时，得到成型体的热处理品。该热处理品的灼热减量为5质量%以下。将该热处理品粗粉碎为直径2cm以下程度，进而使用辊式粉碎机(辊间距2mm)进行粉碎。使用网孔1mm的筛进行筛分，回收筛下得到粉碎物。
相对于粉碎物100质量份，向上述粉碎物中加入作为造孔剂的马铃薯淀粉14质量份、作为粘合剂的甲基纤维素9质量份、作为表面活性剂的聚氧亚烷基烷基醚5质量份以及作为润滑剂的甘油0.5质量份，进而加入作为分散介质的水32质量份后，使用混炼机进行混炼，由此调制再生粘土。接着，通过将该再生粘土挤出成型，制造蜂窝形状的成型体。对于得到的成型体在1450℃下烧成5小时，由此得到蜂窝形状的钛酸铝系陶瓷体。
得到的钛酸铝系陶瓷体的三点弯曲强度为1.5MPa以上，AT化率为100%，热分解率为5%以下，热膨胀系数为1×10－6K－1以下，开气孔率为40～55%，细孔径为10～20μm。此外，得到的钛酸铝系陶瓷以组成式Al2(1－x)MgxTi(1+x)O5表示时的x的值为0.12。
<比较例1>
与实施例1同样地将蜂窝形状的成型体在大气气氛下、120℃下热处理5小时，得到成型体的热处理品。将该热处理品粗粉碎为直径2cm以下程度，进而使用辊式粉碎机(辊间距2mm)进行粉碎。得到的粉碎物含有大量的直径超过1mm的粒子。
相对于粉碎物100质量份，向上述粉碎物中加入水32质量份后，使用混炼机进行混炼，由此调制再生粘土。接着，通过将该再生粘土挤出成型，制造蜂窝形状的成型体。对于得到的成型体在1450℃下烧成5小时，由此得到蜂窝形状的钛酸铝系陶瓷体。
得到的钛酸铝系陶瓷体的三点弯曲强度小于1.5MPa，AT化率为100%，热分解率为5%以下，热膨胀系数为1×10－6K－1以下，开气孔率为40～55%，细孔径为10～20μm。此外，得到的钛酸铝系陶瓷以组成式Al2(1－x)MgxTi(1+x)O5表示时的x的值为0.12。
应该认为在此公开的实施方式和实施例在所有方面都是列举，而非限制性的内容。应当理解为本发明的范围不是由上述的说明、而是由权利要求表示，包括在与权利要求均等的意思和范围内的所有的变更。

Claims (34)

1.钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其为使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的未烧成的再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，其中，包括
(i) 由所述未烧成的再生原料得到直径为1mm以下的粉碎物的步骤，
(ii) 调制含有所述粉碎物和水的再生粘土的步骤，
(iii) 将所述再生粘土成型得到成型体的步骤，和
(iv) 将所述成型体烧成的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料为未烧成的成型体或其碎片、或在达到烧成温度的中途停止升温而得到的中间物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述得到直径为1mm以下的粉碎物的步骤(i)包括将所述未烧成的再生原料粉碎和/或分级的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述分级通过筛分来进行。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的方法，其中，所述粉碎物的直径为200μm以下。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料或所述粉碎物在低于1300℃的温度下进行热处理而得到。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料或所述粉碎物是在含有1体积%以上的氧的气氛下或在含有1体积%以上的氧的含氧气体的气流下进行热处理而得到的物质。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料或所述粉碎物为进行了热处理以使其水分量为5质量%以下而得到的物质。
9.如权利要求8所述的方法，其中，热处理温度低于150℃。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中，所述调制再生粘土的步骤(ii)包括向所述粉碎物中至少加入水并进行混炼的步骤。
11.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料或所述粉碎物为进行了热处理以使其灼热减量为5质量%以下而得到的物质。
12.如权利要求11所述的方法，其中，热处理温度为300℃以上且低于1000℃。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中，所述调制再生粘土的步骤(ii)包括向所述粉碎物中至少加入水和选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的成分并进行混炼的步骤。
14.如权利要求1～13中任意一项所述的方法，其中，所述未烧成的再生原料包含钛酸铝系陶瓷和/或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的混合物。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述钛酸铝系陶瓷含有铝元素和钛元素。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述钛酸铝系陶瓷进一步含有镁元素。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中，所述钛酸铝系陶瓷进一步含有硅元素。
18.如权利要求14～17中任意一项所述的方法，其中，所述混合物含有铝源粉末和钛源粉末。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述混合物含有镁源粉末。
20.如权利要求18或19所述的方法，其中，所述混合物含有硅源粉末。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述硅源粉末为包含长石、玻璃料、或它们的混合物的粉末。
22.如权利要求1～21中任意一项所述的方法，其中，所述再生粘土进一步含有选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的成分。
23.如权利要求1～22中任意一项所述的方法，其中，所述再生粘土进一步含有包含钛酸铝系陶瓷粉末和/或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的粉末混合物的新原料。
24.如权利要求23所述的方法，其中，构成所述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末含有铝元素和钛元素。
25.如权利要求24所述的方法，其中，构成所述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末进一步含有镁元素。
26.如权利要求24或25所述的方法，其中，构成所述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末进一步含有硅元素。
27.如权利要求23～26中任意一项所述的方法，其中，构成所述新原料的粉末混合物含有铝源粉末和钛源粉末。
28.如权利要求27所述的方法，其中，构成所述新原料的粉末混合物含有镁源粉末。
29.如权利要求27或28所述的方法，其中，构成所述新原料的粉末混合物含有硅源粉末。
30.如权利要求29所述的方法，其中，所述硅源粉末为包含长石、玻璃料、或它们的混合物的粉末。
31.如权利要求23～30中任意一项所述的方法，其中，构成所述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末和/或粉末混合物中含有的粉末的平均粒径为100μm以下。
32.如权利要求1～31中任意一项所述的方法，其中，所述将成型体烧成的步骤(iv)中的烧成温度为1300℃以上且低于1650℃。
33.陶瓷过滤器用的钛酸铝系陶瓷蜂窝成型体，其通过权利要求1～32中任意一项所述的方法制造。
34.柴油微粒过滤器，其包含权利要求33所述的蜂窝成型体。
CN2010800146003A 2009-03-30 2010-03-29 钛酸铝系陶瓷体的制造方法 Pending CN102378745A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009082821 2009-03-30
JP2009-082821 2009-03-30
PCT/JP2010/055606 WO2010113895A1 (ja) 2009-03-30 2010-03-29 チタン酸アルミニウム系セラミックス体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102378745A true CN102378745A (zh) 2012-03-14

Family

ID=42828184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800146003A Pending CN102378745A (zh) 2009-03-30 2010-03-29 钛酸铝系陶瓷体的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20120096821A1 (zh)
EP (1) EP2415730A4 (zh)
JP (1) JP5485765B2 (zh)
KR (1) KR20120022714A (zh)
CN (1) CN102378745A (zh)
TW (1) TW201105603A (zh)
WO (1) WO2010113895A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109415274A (zh) * 2016-07-05 2019-03-01 揖斐电株式会社 蜂窝结构体和蜂窝结构体的制造方法
CN111747751A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 日本碍子株式会社 陶瓷多孔体及其制造方法、以及集尘用过滤器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9623360B2 (en) 2013-05-20 2017-04-18 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9908260B2 (en) 2013-05-20 2018-03-06 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9376347B2 (en) 2013-05-20 2016-06-28 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
DE102013216557A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Wacker Chemie Ag Polykristalline Siliciumbruchstücke und Verfahren zum Zerkleinern von polykristallinen Siliciumstäben
JP6308832B2 (ja) * 2014-03-25 2018-04-11 株式会社日本触媒 排ガス処理触媒の製造方法
CN109219589B (zh) 2016-05-31 2022-04-26 康宁股份有限公司 多孔制品及其制造方法
JP6711774B2 (ja) * 2017-03-24 2020-06-17 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
WO2019089731A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 Corning Incorporated Batch compositions comprising spheroidal pre-reacted inorganic particles and spheroidal pore-formers and methods of manufacture of honeycomb bodies therefrom
CN111875345A (zh) * 2020-08-10 2020-11-03 贵州宝鑫实业有限公司 一种稀土陶粒及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1946653A (zh) * 2004-04-28 2007-04-11 王世来股份有限公司 钛酸铝镁结晶构造体及其制备方法
WO2008066765A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5689844A (en) * 1979-12-25 1981-07-21 Asahi Glass Co Ltd Ceramic honeycomb and its production
JPH10218662A (ja) * 1997-02-03 1998-08-18 Toray Ind Inc ジルコニア焼結体の製造方法
JP4095149B2 (ja) * 1998-02-09 2008-06-04 三井金属鉱業株式会社 Ｉｔｏリサイクル粉を利用した高密度ｉｔｏ焼結体の製造方法
US6849181B2 (en) * 2002-07-31 2005-02-01 Corning Incorporated Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter
JP4324799B2 (ja) * 2002-11-01 2009-09-02 オーセラ株式会社 チタン酸アルミニウムマグネシウム焼結体の製造方法
JP4358538B2 (ja) * 2003-03-17 2009-11-04 日本碍子株式会社 セラミックフィルタ
JP5123483B2 (ja) * 2003-08-22 2013-01-23 オーセラ株式会社 排ガス浄化ハニカムフィルタの製造方法
EP1666436B1 (en) * 2003-08-29 2013-07-31 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb structure and ceramic body used for extrusion-molding the structure
JP2005126317A (ja) * 2003-09-30 2005-05-19 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体
JP2005170763A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Tdk Corp ＭｎＺｎ系フェライト、その製造方法及び電子部品
US20060021308A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Merkel Gregory A Mullite-aluminum titanate body and method for making same
CN100450577C (zh) * 2004-12-28 2009-01-14 揖斐电株式会社 过滤器和过滤器集合体
JP4870559B2 (ja) * 2005-03-28 2012-02-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US7959704B2 (en) * 2005-11-16 2011-06-14 Geo2 Technologies, Inc. Fibrous aluminum titanate substrates and methods of forming the same
US20070107395A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Bilal Zuberi Extruded porous substrate and products using the same
WO2008005249A2 (en) * 2006-06-30 2008-01-10 Corning Incorporated Cordierite aluminum magnesium titanate compositions and ceramic articles comprising same
US8454886B2 (en) * 2006-11-29 2013-06-04 Corning Incorporated Durable honeycomb structures
CN101553445B (zh) * 2006-12-27 2012-09-19 日立金属株式会社 钛酸铝质陶瓷蜂窝状结构体的制造方法
EP2030957A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-04 Corning Incorporated Fugitive pore former for porous ceramic articles
WO2009061397A2 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Corning Incorporated Low expansion cement compositions for ceramic monoliths
JP2010100510A (ja) * 2008-01-07 2010-05-06 Sumitomo Chemical Co Ltd チタン酸アルミニウムセラミックスの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1946653A (zh) * 2004-04-28 2007-04-11 王世来股份有限公司 钛酸铝镁结晶构造体及其制备方法
WO2008066765A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-05 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109415274A (zh) * 2016-07-05 2019-03-01 揖斐电株式会社 蜂窝结构体和蜂窝结构体的制造方法
CN111747751A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 日本碍子株式会社 陶瓷多孔体及其制造方法、以及集尘用过滤器
CN111747751B (zh) * 2019-03-28 2022-11-18 日本碍子株式会社 陶瓷多孔体及其制造方法、以及集尘用过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010113895A1 (ja) 2010-10-07
US20120096821A1 (en) 2012-04-26
JP2010254558A (ja) 2010-11-11
KR20120022714A (ko) 2012-03-12
TW201105603A (en) 2011-02-16
JP5485765B2 (ja) 2014-05-07
EP2415730A1 (en) 2012-02-08
EP2415730A4 (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102378745A (zh) 钛酸铝系陶瓷体的制造方法
CN102378746A (zh) 钛酸铝系陶瓷体的制造方法
CN102548934A (zh) 钛酸铝系陶瓷煅烧体的制造方法
CN102245534A (zh) 钛酸铝系烧成体的制造方法
WO2010053122A1 (ja) チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法
CN102471165A (zh) 钛酸铝系陶瓷的制造方法和钛酸铝系陶瓷
CN102333741A (zh) 钛酸铝系陶瓷烧结体的制造方法及钛酸铝系陶瓷烧结体
CN101925538A (zh) 钛酸铝镁的制备方法
EP2241536A1 (en) Process for production of aluminum titanate-based ceramics
CN102066287A (zh) 钛酸铝系陶瓷的制造方法
CN102510847A (zh) 陶瓷煅烧体的制造方法
CN102143925A (zh) 钛酸铝系陶瓷的制造方法
CN102264669A (zh) 钛酸铝系烧成体的制造方法
CN102781872A (zh) 成型坯体、和钛酸铝煅烧体的制造方法
JP5133208B2 (ja) チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法
JP5133207B2 (ja) チタン酸アルミニウム系セラミックスの製造方法
CN102482159A (zh) 钛酸铝系煅烧体的制造方法及钛酸铝系煅烧体
JP5607319B2 (ja) チタン酸アルミニウム系焼成体の製造方法
JP5537827B2 (ja) チタン酸アルミニウム系セラミックス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
CN102317232B (zh) 钛酸铝系陶瓷
CN102666432A (zh) 钛酸铝系陶瓷的制造方法
JP2010138035A (ja) チタン酸アルミニウム系焼成体の製造方法
JP2010215486A (ja) チタン酸アルミニウム系焼成体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120314