CN113382975A - 蜂窝体制造方法 - Google Patents

蜂窝体制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113382975A
CN113382975A CN201980090898.7A CN201980090898A CN113382975A CN 113382975 A CN113382975 A CN 113382975A CN 201980090898 A CN201980090898 A CN 201980090898A CN 113382975 A CN113382975 A CN 113382975A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refractory particles
green ceramic
honeycomb body
range
ceramic honeycomb
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.)
Granted
Application number
CN201980090898.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113382975B (zh
Inventor
D·C·伯克宾德
A·M·穆勒-霍夫
D·R·温
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN113382975A publication Critical patent/CN113382975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113382975B publication Critical patent/CN113382975B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/008—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of an organic adhesive, e.g. phenol resin or pitch
    • 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
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/001—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating directly with other burned ceramic articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • 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
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • 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
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/708—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

公开了烧制陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：将耐火颗粒放置在生坯陶瓷蜂窝体的端面上，以及将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。耐火颗粒防止了烧制期间蜂窝与蜂窝粘着。耐火颗粒层也可用于替代生坯垫饼。

Description

蜂窝体制造方法
本申请根据35 U.S.C.§119，要求2018年11月30日提交的第62/773,717号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。
技术领域
本公开涉及烧制以生产陶瓷体，更具体地，涉及用于发动机排气后处理应用等的多孔陶瓷蜂窝体。
背景技术
更有效地烧制大量蜂窝体以生产多孔陶瓷蜂窝体的方法对其生产具有价值。
概述
已经发现，陶瓷或形成陶瓷(或产生陶瓷)的材料的蜂窝体在烧制期间和/或反应性烧结期间，例如，在堇青石主体的加工期间，可携带大量的液体相，特别是在多孔陶瓷体中。在各种情况中，蜂窝体在高温下(例如，在烧制窑内的高的烧制温度下)可包含液体相，这可导致蜂窝体与支承件之间或者垫饼(cookie)与支承件之间粘着，或者这可导致蜂窝体相互粘着，任何一种情形可能造成蜂窝体的面损伤，并且可能降低材料利用或者甚至产品损失。
本公开的第1方面涉及一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：将生坯陶瓷蜂窝体装定在包含气体的炉中，所述气体包含氧气；在生坯陶瓷蜂窝体的端面上放置耐火颗粒层；以及将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。
第2个实施方式包括以下特征：将生坯陶瓷蜂窝体装定在炉中的垫饼上。在第3个实施方式中，第1和第2个实施包括以下特征：耐火颗粒包括选自以下的一种或多种耐火金属：氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁或不锈钢。在第4个实施方式中，第1至3个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第5个实施方式中，第1至4个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第6个实施方式中，第1至5个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第7个实施方式中，第1至6个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第8个实施方式中，第1至7个实施方式包括以下特征：耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。
在第9个实施方式中，第1至8个实施方式包括以下特征：耐火颗粒层被涂覆在包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。在第10个实施方式中，第9个实施方式包括以下特征：所述涂覆使用粘合剂将耐火颗粒粘附于片材。在第11个实施方式中，第10个实施方式包括以下特征：粘合剂选自喷胶或双面胶带中的一种或多种。在第12个实施方式中，第10和11个实施方式包括以下特征：聚合物片材、纸片材和粘合剂的杂质水平≤5重量％。
在第13个实施方式中，第9至12个实施方式包括以下特征：片材厚度在约25微米至约2.0mm的范围内。在第14个实施方式中，第9至13个实施方式包括以下特征：片材覆盖生坯陶瓷蜂窝体的至少75％的端面。在第15个实施方式中，第9至13个实施方式包括以下特征：片材具有至少一个开口，所述至少一个开口露出生坯陶瓷蜂窝体的一部分端面。在第16个实施方式中，第9至15个实施方式包括以下特征：片材包括在生坯陶瓷蜂窝体的端面上的耐火颗粒层的条带。在第17个实施方式中，第9至16个实施方式包括以下特征：片材覆盖不止一个生坯陶瓷蜂窝体。
在第18个实施方式中，第1至17个实施方式包括以下特征：耐火颗粒层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。在第19个实施方式中，第1至18个实施方式包括以下特征：在耐火颗粒层的端面上设置第二生坯陶瓷蜂窝体。
第20个实施方式涉及一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：将生坯陶瓷蜂窝体装定在包含气体的炉中，所述气体包含氧气；在生坯陶瓷蜂窝体的顶端面上放置耐火颗粒层，所述耐火颗粒包含氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁或不锈钢中的一种或多种，并且熔点≥1400℃；以及将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各个实施方式的原理和操作。
附图说明
应理解，举例说明是为了描述具体的实施方式，而不是旨在将本公开或所附权利要求限于此。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。
图1是根据一个或多个实施方式所述的蜂窝体的透视图。
图2根据现有技术，示意性描绘了准备用于烧制生坯陶瓷蜂窝体的装定器(setter)构造；
图3根据至少一个示例性实施方式例示了透视立视图；
图4A根据至少一个示例性实施方式例示了透视立视图；
图4B根据至少一个示例性实施方式例示了透视立视图；
图5根据至少一个示例性实施方式示意性描绘了一种装定器构造；
图6根据至少一个示例性实施方式示意性描绘了一种装定器构造；
图7A-7D根据一个或多个实施方式，示出了具有包含耐火颗粒层的片材的生坯陶瓷蜂窝体的各种构造的顶视图；以及
图8根据至少一个示例性实施方式例示了透视立视图。
详述
在描述数个示例性实施方式之前，应理解，本公开不限于以下公开内容所述的构造或工艺步骤的细节。本文提供的公开内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式实施或进行。
应注意，本文可用术语“基本上”和“约”表示可由任何定量比较、评估、测量或其他表示方法造成的固有不确定性的程度。在本文中还使用这些术语表示数量的表示值可以与陈述的所提及的表示有一定的偏离程度，但是不会导致论述的主题的基本功能改变。
如本文所用的，生坯陶瓷体是指包含形成陶瓷的材料，或者陶瓷材料，或者它们的组合的主体。生坯陶瓷体能够经过加热或烧制，以使得形成陶瓷的材料和/或陶瓷材料烧结或反应性烧结，以在冷却后得到至少一个陶瓷固体相。生坯陶瓷体可以包含无机组分和任选的附加组分，例如粘合剂、水、油和/或任何其他期望的添加剂，因为生坯陶瓷体可能已经暴露于足够的热来干燥该生坯陶瓷体，和/或燃烧或挥发有机组分，因此无需加热到足以使无机组分颗粒烧结(例如，通过烧结)或者足以形成陶瓷固体相(例如，通过反应性烧结)。在一些优选的实施方式中，生坯陶瓷体是包括多个孔道的生坯陶瓷蜂窝体，所述多个孔道限定了轴向贯穿通道。在一些实施方式中，在生坯陶瓷蜂窝体的烧制期间，生坯陶瓷蜂窝体可能携带大量液体相到高温。可用于形成陶瓷蜂窝体的陶瓷材料的非限制性实例包括堇青石、莫来石、氧化铝、氧化锆和钛酸铝。高温时(例如，在反应性烧结期间)的液体相可造成在堆叠期间，陶瓷蜂窝体与垫饼粘着，或者与其他陶瓷蜂窝体粘着。这种粘着可导致陶瓷蜂窝的面损伤，结果导致产品损失。
另外，在生坯陶瓷蜂窝体的烧制期间，在生坯陶瓷蜂窝体下方可能放置未烧制的牺牲器皿(“生坯垫饼”)，以防止在蜂窝体端面处发生孔道壁的端面拉曳和弄脏(smear)。换言之，生坯垫饼端面可能在烧制收缩期间趋于弄脏窑架，并且在烧制后，弃去得到的经烧制的垫饼。生坯垫饼可在烧制期间沿着生坯陶瓷蜂窝体收缩，因此，经烧制的陶瓷蜂窝端面可保持不被弄脏并具有优良品质。然而，生坯垫饼承受着高昂的资金成本。
因此，本公开的一个或多个实施方式提供了耐火颗粒层，其防止在烧制期间蜂窝与蜂窝粘着。耐火颗粒层防止在高温期间，液体在陶瓷蜂窝体之间质量传输，因此消除了粘着和产品损失。另外，在一个或多个实施方式中，耐火颗粒层也可用作生坯垫饼的低成本替代品。
在烧制前，装定生坯陶瓷蜂窝体，这可以有助于在烧制过程期间管理气流和热能的均匀性。在某些示例性实施方式中，装定生坯陶瓷蜂窝体可以包括：将蜂窝体放置在炉中，例如，马弗炉(retort furnace)，其被构造成允许包含氧气的反应气体均匀地流动通过生坯陶瓷蜂窝体的所有通道，并且保护生坯陶瓷蜂窝体的暴露侧。在另外的示例性实施方式中，装定可以包括：将生坯陶瓷蜂窝体放置在至少一个扩散箱上并且保护蜂窝体的暴露侧。在一个示例性实施方式中，装定还可以包括使用至少一个装定器和/或垫饼。在至少一个示例性实施方式中，“垫饼”可以是材料薄切片，例如，陶瓷、无机粘结剂或碳基蜂窝体的薄切片。在至少一个另外的示例性实施方式中，“装定器”可以是设备，例如，板坯或板，其具有或不具有一个或多个穿孔，蜂窝体被安装在“装定器”上进行烧制。在一个实施方式中，装定器可以具有与被烧制的蜂窝体相同的材料。在各个另外的实施方式中，蜂窝体可以位于装定器上，装定器可以位于至少一个扩散箱上。
图1例示了陶瓷蜂窝体50的一个示例性实施方式，陶瓷蜂窝体50显示为圆柱形状，其具有圆柱形外表面52，上游端面56和下游端面58。蜂窝体50在其中具有多个细的、平行气体流动路径或通道60。流动路径或通道60由壁形成并且通过蜂窝体从上游端面56延伸到下游端面58，通道60未被阻挡以允许流体(例如，气体物流)经由气体流动路径或通道60纵向流动通过蜂窝体。在一些实施方式中，蜂窝体50可以为壁流式过滤器的形式，其中，气体流动路径在上游端面56和下游端面58处被交替堵塞。
图2根据现有技术，例示了装定器构造100的一个示例性实施方式。陶瓷蜂窝体101被放置在第一垫饼102a上，并且第二垫饼102b被放置在陶瓷蜂窝体101的顶部上。在图2中，第二垫饼102b位于装定器103上，装定器103位于扩散箱104上。图2中的装定器构造100被放置在马弗炉105内。
参考图3，本公开的一个或多个实施方式使用设置在生坯陶瓷蜂窝体300的端面302上的耐火颗粒层310。应理解，端面可包括生坯陶瓷蜂窝体300的顶表面或底表面。如本文所用，“耐火颗粒”是指选自但不限于氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁或不锈钢中的一种或多种的耐火金属。在一个或多个实施方式中，耐火金属氧化以形成耐火金属氧化物。在一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在另一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥约1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在另一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥约1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在另一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥约1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在一个或多个实施方式中，耐火颗粒的平均直径在约20微米至约2.0mm的范围内(在625目至约10目的范围内)，包括在约30微米至约2.0mm的范围内，在约40微米至约2.0mm的范围内，在约50微米至约2.0mm的范围内，在约60微米至约2.0mm的范围内，在约70微米至约2.0mm的范围内，在约80微米至约2.0mm的范围内，在约90微米至约2.0mm的范围内，在约100微米至约2.0mm的范围内，在约150微米至约2.0mm的范围内，在约200微米至约2.0mm的范围内，在约250微米至约2.0mm的范围内，在约300微米至约2.0mm的范围内，在约350微米至约2.0mm的范围内，在约400微米至约2.0mm的范围内，在约450微米至约2.0mm的范围内，在约500微米至约2.0mm的范围内，在约550微米至约2.0mm的范围内，在约600微米至约2.0mm的范围内，在约650微米至约2.0mm的范围内，在约700微米至约2.0mm的范围内，在约750微米至约2.0mm的范围内，在约800微米至约2.0mm的范围内，在约850微米至约2.0mm的范围内，在约900微米至约2.0mm的范围内，在约950微米至约2.0mm的范围内，在约1mm至约2.0mm的范围内，在约1.1mm至约2.0mm的范围内，在约1.2.0mm至约2.0mm的范围内，在约1.3mm至约2.0mm的范围内，在约1.4mm至约2.0mm的范围内，在约1.5mm至约2.0mm的范围内，在约1.6mm至约2.0mm的范围内，在约1.7mm至约2.0mm的范围内，在约1.8mm至约2.0mm的范围内，或者在约1.9mm至约2.0mm的范围内。在具体的实施方式中，颗粒的尺寸在约50至200微米的范围内。
根据各个实施方式，耐火颗粒层的厚度在约20微米至约5mm的范围内，包括在约20微米至约5.0mm的范围内，在约30微米至约5.0mm的范围内，在约40微米至约5.0mm的范围内，在约50微米至约5.0mm的范围内，在约60微米至约5.0mm的范围内，在约70微米至约5.0mm的范围内，在约80微米至约5.0mm的范围内，在约90微米至约5.0mm的范围内，在约100微米至约5.0mm的范围内，在约150微米至约5.0mm的范围内，在约200微米至约5.0mm的范围内，在约250微米至约5.0mm的范围内，在约300微米至约5.0mm的范围内，在约350微米至约5.0mm的范围内，在约400微米至约5.0mm的范围内，在约450微米至约5.0mm的范围内，在约500微米至约5.0mm的范围内，在约550微米至约5.0mm的范围内，在约600微米至约5.0mm的范围内，在约650微米至约5.0mm的范围内，在约700微米至约5.0mm的范围内，在约750微米至约5.0mm的范围内，在约800微米至约5.0mm的范围内，在约850微米至约5.0mm的范围内，在约900微米至约5.0mm的范围内，在约950微米至约5.0mm的范围内，在约1mm至约5.0mm的范围内，在约1.1mm至约5.0mm的范围内，在约1.2.0mm至约5.0mm的范围内，在约1.3mm至约5.0mm的范围内，在约1.4mm至约5.0mm的范围内，在约1.5mm至约5.0mm的范围内，在约1.6mm至约5.0mm的范围内，在约1.7mm至约5.0mm的范围内，在约1.8mm至约5.0mm至约5.0mm的范围内，在约1.9mm至约5.0mm的范围内，在约2.0mm至约5.0mm的范围内，在约2.1mm至约5.0mm的范围内，在约2.2.0mm至约5.0mm的范围内，在约2.3mm至约5.0mm的范围内，在约2.4mm至约5.0mm的范围内，在约2.5mm至约5.0mm的范围内，在约2.6mm至约5.0mm的范围内，在约2.7mm至约5.0mm的范围内，在约2.8mm至约5.0mm的范围内，在约2.9mm至约5.0mm的范围内，在约3.0mm至约5.0mm的范围内，在约3.1mm至约5.0mm的范围内，在约3.2.0mm至约5.0mm的范围内，在约3.3mm至约5.0mm的范围内，在约3.4mm至约5.0mm的范围内，在约3.5mm至约5.0mm的范围内，在约3.6mm至约5.0mm的范围内，在约3.7mm至约5.0mm的范围内，在约3.8mm至约5.0mm的范围内，在约3.9mm至约5.0mm的范围内，在约4.0mm至约5.0mm的范围内，在约4.1mm至约5.0mm的范围内，在约4.2.0mm至约5.0mm的范围内，在约4.3mm至约5.0mm的范围内，在约4.4mm至约5.0mm的范围内，在约4.5mm至约5.0mm的范围内，在约4.6mm至约5.0mm的范围内，在约4.7mm至约5.0mm的范围内，在约4.8mm至约5.0mm的范围内，或者在约4.9至约5.0mm的范围内。在一些实施方式中，耐火颗粒层的厚度在约20微米至5mm的范围内，包括约50微米至约2.0mm的范围，以及约50微米至约1mm的范围。
根据各个实施方式，耐火颗粒层可以是彼此叠置的多个层。在一个或多个实施方式中，耐火颗粒不结合在一起，并且包括不结合在一起的一个或多个颗粒层。在一个或多个实施方式中，提到的“不结合在一起”是指在烧制前不化学或热结合在一起的独立颗粒，并且独立颗粒可以包括团粒。然而，在一些实施方式中，颗粒层可以结合到材料片，如本文进一步所述。
不旨在受理论限制，认为耐火颗粒层起到放置在堆叠的蜂窝部件之间的离型层的作用，因此在烧制期间防止蜂窝与蜂窝的粘着。耐火颗粒层防止在高温下，液体在部件之间质量传输，因此消除了部件粘着和产品损失。根据一个或多个实施方式，颗粒可以基本上是球形颗粒、非球形颗粒或长颗粒，例如纤维(例如，长度与直径的比值大于3:1)。
另外，放置在蜂窝与窑架或装定器之间的耐火颗粒层允许蜂窝滑动，因此耐火颗粒层也可用作生坯垫饼的低成本替代品。
参考图4A，在一个或多个实施方式中，生坯陶瓷蜂窝体300可以被放置在垫饼400上。参考图4B，在另一些实施方式中，生坯陶瓷蜂窝体300可以被放置在耐火颗粒层310上，因此耐火颗粒层替代了垫饼400。
参考图4A和4B，根据各个实施方式，第二生坯陶瓷蜂窝体300b可被设置在耐火颗粒层310的顶表面304上。接着，可在第二生坯陶瓷蜂窝体300b的端面302b上设置第二耐火颗粒层310b。
图5根据一个示例性实施方式，例示了装定器构造500的一个示例性实施方式。生坯陶瓷蜂窝体300被放置在耐火颗粒层310a上，并且耐火颗粒层310b被放置在生坯陶瓷蜂窝体300的端面302上。在图5中，耐火颗粒层310a位于装定器502上，装定器502位于扩散箱504上。图5中的装定器构造500被放置在马弗炉510内。
图6根据一个示例性实施方式，例示了装定器构造500的一个示例性实施方式。生坯陶瓷蜂窝体300被放置在垫饼600上，并且耐火颗粒层310被放置在生坯陶瓷蜂窝体300的端面302上。在图6中，垫饼600位于装定器502上，装定器502位于扩散箱504上。图6中的装定器构造500被放置在马弗炉510内。因此，如图5和6所例示的，耐火颗粒层310a可替代垫饼600，因此，垫饼600在堆叠体中不是必要的。
垫饼/蜂窝体/耐火颗粒层(图5)以及耐火颗粒层/蜂窝体/耐火颗粒层(图6)堆叠体位于板或装定器502上，所述板或装定器502允许炉气体流动通过堆叠体的底部。在具体的实施方式中，装定器502是环形装定器。
根据各个实施方式，烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法可以进一步包括：将耐火颗粒层涂覆到片材上。在一些实施方式中，所述片材由将被烧掉而不会留下显著量残余物的有机材料制造。所述材料的实例包括有机聚合物、纤维素、聚合物、PET/PETE、PVC、乙酸酯或纸，例如，无灰纸(非限制性实例包括无灰滤纸，例如
Figure BDA0003188674600000081
牌)。在一些实施方式中，将耐火颗粒层涂覆到片材上是使用粘合剂将耐火颗粒粘附到片材上。更具体地，耐火颗粒层可通过粘合剂临时粘附于生坯基材或窑架，或者可被涂覆到聚合物片材或纸片材(例如，砂纸)上，然后再放置在生坯零件之间或者生坯零件与窑架之间。合适的实例包括喷胶(例如，3MTMSUPER77喷胶)，双面胶带(3MTMScotch)牌透明胶带)，或者将被烧掉而不会留下显著量残余物的任何有机粘合剂。因此，粘合剂可以是有机胶水、树脂或浆糊。其他合适的粘合剂包括聚烯烃和聚(烷基)苯乙烯：包括：(聚)-乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、苯乙烯、4-甲基苯乙烯(均聚物和嵌段及无规共聚物)。非限制性实例包括：橡胶粘合剂、
Figure BDA0003188674600000082
嵌段共聚物；聚丙烯酸酯类和聚(甲基)丙烯酸酯类：包括(聚)-烷基酯类，例如，甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、羟基乙酯、羟基丙酯(均聚物和嵌段及无规共聚物)。这些聚合物可以是线性或交联的，以及这些聚合物的乳胶分散体；聚碳酸酯：包括(聚)乙烯、丙烯、丁烯碳酸酯；环氧树脂；酚醛树脂；纤维素聚合物：包括烷基改性纤维素类(例如，甲基、乙基、羟基乙基、羟基丙基改性及其组合)；有机酸改性的纤维素类(例如，乙酸酯、丙酸酯和丁酸酯及其组合)；淀粉；聚氨酯；聚酯；热熔粘结剂，包括(聚)乙烯-乙酸乙烯酯、丙酸酯、丁酸酯；聚酯；以及硅酮类，包括硅酮树脂。一些实施方式包括将粘合剂和颗粒混合在一起以形成浆料或悬浮液，其可被直接施涂于零件或者形成片材，然后再放置在零件之间。根据另一些实施方式，耐火颗粒被嵌在聚合物片材或纸片材中。根据实施方式，耐火颗粒被嵌在聚合物片材或纸片材中，并且在颗粒与聚合物片材或纸片材之间不具有另外的粘合剂。
聚合物片材的杂质水平可以小于或等于(≤)5重量％，基于聚合物片材的总重量计。聚合物片材的杂质水平可以小于或等于(≤)约5重量％，包括≤约4重量％，≤约3重量％，≤约2重量％，≤约1重量％，≤约0.5重量％，以及≤约0.1重量％。
纸片材的杂质水平可以小于或等于(≤)5重量％，基于纸片材的总重量计。纸片材的杂质水平可以小于或等于(≤)约5重量％，包括≤约4重量％，≤约3重量％，≤约2重量％，≤约1重量％，≤约0.5重量％，以及≤约0.1重量％。
粘合剂的杂质水平可以小于或等于(≤)5重量％，基于粘合剂的总重量计。粘合剂的杂质水平可以小于或等于(≤)约5重量％，包括≤约4重量％，≤约3重量％，≤约2重量％，≤约1重量％，≤约0.5重量％，以及≤约0.1重量％。
聚合物片材或纸片材连同粘合剂一起可以具有小于或等于(≤)5重量％的杂质水平，基于聚合物片材或纸片材连同粘合剂一起的总重量计。聚合物片材或纸片材连同粘合剂一起的杂质水平可以小于或等于(≤)约5重量％，包括≤约4重量％，≤约3重量％，≤约2重量％，≤约1重量％，≤约0.5重量％，以及≤约0.1重量％。
不旨在受理论限制，纸片材、聚合物片材和粘合剂的总杂质水平应保持低水平，以使得它们不侵害生坯陶瓷蜂窝体或经烧制的陶瓷蜂窝体(例如，造成生坯陶瓷蜂窝体或端面，或经烧制的陶瓷蜂窝体或端面局部熔化)。非限制性的杂质包括：碱金属(例如，Li、Na、K)、硼、滑石、粘土。
根据各个实施方式，片材(例如，聚合物片材、纸片材等)的厚度可以在约25微米至约2.0mm的范围内，约30微米至约2.0mm的范围内，约40微米至约2.0mm的范围内，约50微米至约2.0mm的范围内，约60微米至约2.0mm的范围内，约70微米至约2.0mm的范围内，约80微米至约2.0mm的范围内，约90微米至约2.0mm的范围内，约100微米至约2.0mm的范围内，约150微米至约2.0mm的范围内，约200微米至约2.0mm的范围内，约250微米至约2.0mm的范围内，约300微米至约2.0mm的范围内，约350微米至约2.0mm的范围内，约400微米至约2.0mm的范围内，约450微米至约2.0mm的范围内，约500微米至约2.0mm的范围内，约550微米至约2.0mm的范围内，约600微米至约2.0mm的范围内，约650微米至约2.0mm的范围内，约700微米至约2.0mm的范围内，约750微米至约2.0mm的范围内，约800微米至约2.0mm的范围内，约850微米至约2.0mm的范围内，约900微米至约2.0mm的范围内，约950微米至约2.0mm的范围内，约1mm至约2.0mm的范围内，约1.1mm至约2.0mm的范围内，约1.2.0mm至约2.0mm的范围内，约1.3mm至约2.0mm的范围内，约1.4mm至约2.0mm的范围内，约1.5mm至约2.0mm的范围内，约1.6mm至约2.0mm的范围内，约1.7mm至约2.0mm的范围内，约1.8mm至约2.0mm的范围内，或约1.9mm至约2.0mm的范围内。在一些实施方式中，片材(例如，聚合物片材、纸片材等)的厚度在约1微米至约2.0mm的范围内，或约10微米至约1mm，或约25微米至约0.5mm。
图7A-7D例示了具有包含耐火颗粒层的片材的生坯陶瓷蜂窝体的各种构造的顶视图。根据一个或多个实施方式，包含耐火颗粒层310的片材700覆盖至少75％的生坯陶瓷蜂窝体300的端面。参考图7B-7D，在一些实施方式中，片材700具有至少一个开口702，所述至少一个开口702露出生坯陶瓷蜂窝体300的一部分端面。在另一些实施方式中，片材700包含在生坯陶瓷蜂窝体300的端面上的耐火颗粒层310的条带。
参考图8，根据一个或多个实施方式，耐火颗粒层310可覆盖一个或多个生坯陶瓷蜂窝体300。例如，可将耐火颗粒层310涂覆到聚合物片材或纸片材的一种或多种上，聚合物片材或纸片材的尺寸在约36英寸×48英寸的范围内。涂覆有耐火颗粒层310的片材可被放置在各层生坯陶瓷蜂窝体下方或之间，以简化制造。
根据各个实施方式，包括蜂窝体在内的装定器构造被放置在用于烧制的设备中，例如炉中。在一些实施方式中，炉可以是小型马弗炉室或大型马弗炉室。烧制可以通过本领域技术人员已知的任何方法进行。根据各个示例性实施方式，烧制可以包括：加热生坯蜂窝体，并且可以任选地进一步包括：使至少一种惰性或氧化气体流动通过生坯蜂窝体。可以对生坯蜂窝体进行烧制以实现热处理和/或氧化而形成蜂窝体。
根据一个或多个实施方式，通过用工艺气体物流加热，可以烧制生坯蜂窝体。通过蜂窝体的工艺气体物流的量例如可以通过输入气体流动速率和/或排出的排气量来进行调整。在某些实施方式中，工艺气体物流的温度可以通过管理炉温升温速率来进行控制。适当的温度、炉升温速率、工艺气体流动速率和/或在工艺气体中的均热时长可由本领域技术人员来确定，并且可以至少部分基于最终产品期望的性质来确定。例如，可以采用高至约1000℃的工艺温度，并且均热时间常在几分钟至几小时的范围内。“均热时间”是指烧制过程期间，炉保持在升高的温度下的时间。此外，温度、炉升温速率、工艺气体流动速率和/或均热时长可彼此依赖。例如，当烧制温度或气体流动速率较高时，均热时长可以较短，或者当温度或气体流动速率较低时，均热时长可以较大，等等。在某些实施方式中，本领域技术人员也可以基于其他变量来选择温度、烧制长短以及均热时间，并且这些测定在本领域技术人员的能力范围内。
在一些实施方式中，所述方法包括对至少一个生坯蜂窝体进行热处理和/或受控氧化，其中，工艺气体通过蜂窝体的路径或通道从进口端流动到出口端。
在本文的一组实施方式中，公开了一种烧制包含多个轴向贯穿通道的生坯陶瓷体的方法，所述方法包括：将生坯陶瓷体设置在炉中，其中，所述生坯陶瓷体被支承在支承结构上，以使得炉气体可流动通过至少一些轴向贯穿通道，其中，生坯陶瓷体包括无机组分，其中，在支承结构与生坯陶瓷体的端部的外表面之间设置有耐火颗粒；然后，在炉内将生坯陶瓷体加热到至少600℃的温度，并持续一定时间，该时间足以造成至少一些无机组分在形成陶瓷的反应中反应性烧结成陶瓷相；其中，耐火颗粒在形成陶瓷的反应中是化学惰性的。在一些实施方式中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、垫饼、装定器、扩散箱和第二生坯陶瓷体。在一些实施方式中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、装定器、扩散箱和第二生坯陶瓷体。在一些实施方式中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、扩散箱和第二生坯陶瓷体。在一些实施方式中，加热足以得到包含主相并且所述主相包含陶瓷相的经烧制的陶瓷体。在一些实施方式中，耐火颗粒被粘附于生坯陶瓷体。在一些实施方式中，在加热前，将耐火颗粒嵌在片材中。在一些实施方式中，在加热期间，片材被焚毁。在一些实施方式中，所述生坯陶瓷体是生坯陶瓷蜂窝体。在一些实施方式中，在加热期间，所述生坯陶瓷体在炉中位于垫饼上。在一些实施方式中，耐火颗粒包括氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁、不锈钢及其组合。在一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属、金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在一些实施方式中，耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在一些实施方式中，耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。在一些实施方式中，耐火颗粒存在于包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。在一些实施方式中，耐火颗粒以层设置，所述层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。在一些实施方式中，在生坯陶瓷体的耐火颗粒上设置第二生坯陶瓷蜂窝体。在一些实施方式中，在炉中设置至少一对相邻的生坯陶瓷体，其中，耐火颗粒被设置在该至少一对生坯陶瓷体之间。在一些实施方式中，耐火颗粒被设置在至少一个生坯陶瓷体的两个相对端部处，并且其中的至少一个端部通过耐火颗粒与另一个生坯体分离。
现将参考以下实施例来描述本公开。在描述本公开的数个示例性实施方式之前，应理解的是，本公开不限于以下描述内容中阐述的构造或工艺步骤的细节。能够以各种方式来实施或执行其他实施方式。
实施例
以两个或3个样品高的堆叠体放置生坯、形成堇青石的陶瓷蜂窝体，并且在每个堆叠体的底部处具有短的牺牲垫饼层，该牺牲垫饼层具有与生坯体相同或相似的组成。所测试的圆柱形生坯体的尺寸范围是：直径约4.66至5.2"，并且高度约4.5至6"。在任何给定堆叠体内使用相同尺寸的样品。将实验屏障耐火材料直接粘附于零件的底面或者粘附于被放置在各个界面(垫饼/零件和零件/零件界面)之间的片材(牺牲基材材料)。表格提供了屏障材料、粘合剂和片材材料的一些实例。在产生主体并且所述主体具有大于90重量％堇青石的过程中，在窑中烧制具有屏障的器皿堆叠体。
烧制后，从窑中取出堆叠体并且对三个标准进行评估。第一，零件是否粘着在一起，或者垫饼是否粘着于底部零件。如果使用小到中等的力即可分离零件和垫饼并且未损伤器皿的一个或多个面，则认为屏障防止了粘着。第二，去除粘着于面的任何屏障材料残物的困难程度。轻度粘着表明通过轻轻刷动或用空气枪可容易地去除残物。中度粘着需要更多的力，但是该力不足以损伤零件面，而重度粘着表明残物不可去除或者无法在不损伤器皿面的情况下去除。第三个标准是器皿是否被屏障材料或分离零件的动作损伤。除了前两个标准中注明的损伤源，所施加的屏障材料或片材可能在烧制过程期间与堇青石反应并损伤面。表1的结果显示出，对照样品(在蜂窝样品之间不具有耐火颗粒)显示出在烧制后堆叠的蜂窝之间彼此粘着，并且当在烧制后将粘着的蜂窝器皿彼此分离时，对蜂窝端面造成了损伤，包括可见的断裂。相较之下，表1所示的本发明的实施例在蜂窝样品之间具有耐火颗粒，这防止了堆叠的蜂窝彼此粘着，并且在烧制后将蜂窝样品相互分离后，蜂窝端面几乎没有损伤。在实施例1和2中，使用3MTMSUPER 77喷胶和定量纤维素滤纸(
Figure BDA0003188674600000131
42级，无灰滤纸)。在实施例5中，使用在PET膜上的丙烯酸类共聚物。在实施例4中，使用3MTMScotchTM牌透明胶带。在实施例9和11中，使用3M胶棒(N-乙烯基吡咯烷酮和乙酸酯聚合物的掺混物)。在实施例3、6、7和10中，使用粘合层压膜(C-LINE CLEER ADHEER 65050)。
表1
Figure BDA0003188674600000132
Figure BDA0003188674600000141
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改和变动。有利地，本文公开的方法和/或装置和/或系统可用于帮助在对由陶瓷和/或形成陶瓷的材料制成的蜂窝体进行烧制期间，防止损伤，材料利用损失，和/或产品损失。
描述本文论述的材料和方法(特别是在所附权利要求的上下文中)使用的术语“一个”和“一种”和“该”等类似表达应解释为涵盖单数和复数，除非另有说明或者上下文明确另有所指。除非本文中另有说明，本文中对数值范围的引用仅仅是一种简约表示方法，单独表示落在该范围内的每个独立的值，且每个独立的值均被纳入说明书内中，如同在本文中单独陈述。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非另有说明或者清楚指出相反。本文提供的任何和所有实施例或示例性的语言(例如，“诸如”)的使用仅仅是为了更好地阐述材料和方法，而不是对保护范围的限制，除非另外指出。说明书中的所有语言都不应解释为指示对所公开的材料和方法的实施所必需的任何未要求保护的要素。
本说明书全文中提到的“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”或者“一种实施方式”意为结合该实施方式所述的具体特征、结构、材料或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在本说明书的各个地方出现的短语，例如，“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定涉及本公开的同一个实施方式。此外，具体的特征、结构、材料或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个实施方式中。
虽然本公开在本文中已经参照特定实施方式进行了描述，但是应当理解的是，这些实施方式仅是本公开原理和应用的说明。对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以对本公开的方法和设备进行各种修改和变动而不偏离本公开的精神和范围。因此，本文公开旨在包括在所附权利要求及其等同内容的范围内的修改和变化。

Claims (58)

1.一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：
将耐火颗粒层生坯放置在生坯陶瓷蜂窝体的端面上；
将生坯陶瓷蜂窝体装定在含有气体的炉中，所述气体包含氧气；
以及
将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括：在炉中，将生坯陶瓷蜂窝体装定在垫饼上。
3.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒包括氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁、不锈钢及其组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属、金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
5.如权利要求4所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
6.如权利要求4所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
7.如权利要求4所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
8.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。
9.如权利要求1所述的方法，其还包括：将耐火颗粒层涂覆到包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。
10.如权利要求9所述的方法，其中，涂覆利用粘合剂将耐火颗粒粘附于片材。
11.如权利要求10所述的方法，其中，粘合剂选自喷胶或双面胶带中的一种或多种。
12.如权利要求10所述的方法，其中，聚合物片材、纸片材和粘合剂的杂质水平≤5重量％。
13.如权利要求9所述的方法，其中，片材的厚度在约25微米至约2.0mm的范围内。
14.如权利要求9所述的方法，其中，所述片材覆盖生坯陶瓷蜂窝体的至少75％的端面。
15.如权利要求9所述的方法，其中，所述片材具有至少一个开口，所述至少一个开口露出生坯陶瓷蜂窝体的一部分端面。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述片材包括在生坯陶瓷蜂窝体的端面上的耐火颗粒层的条带。
17.如权利要求9所述的方法，其中，所述片材覆盖不止一个生坯陶瓷蜂窝体。
18.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。
19.如权利要求1所述的方法，其还包括：设置第二生坯陶瓷蜂窝体，其被设置在耐火颗粒层的端面上。
20.一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：
将生坯陶瓷蜂窝体装定在含有气体的炉中，所述气体包含氧气；
在生坯陶瓷蜂窝体的端面上放置耐火颗粒层，所述耐火颗粒包括氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁或不锈钢中的一种或多种并且熔点≥1400℃；以及
将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。
21.一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：
在含有气体并且所述气体包含氧气的炉中将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度并持续足以形成经烧制的陶瓷蜂窝体的时间；
其中，在加热期间，在生坯陶瓷蜂窝体的端面处设置耐火颗粒。
22.如权利要求1所述的方法，其中，在加热期间，生坯陶瓷蜂窝体位于炉中的垫饼上。
23.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒包括氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁、不锈钢及其组合。
24.如权利要求1所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属、金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
25.如权利要求24所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
26.如权利要求24所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
27.如权利要求24所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
28.如权利要求21所述的方法，其中，耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。
29.如权利要求21所述的方法，其中，耐火颗粒存在于包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。
30.如权利要求29所述的方法，其中，将耐火颗粒粘附于涂覆有粘合剂的片材。
31.如权利要求30所述的方法，其中，粘合剂选自喷胶或双面胶带中的一种或多种。
32.如权利要求30所述的方法，其中，聚合物片材、纸片材和粘合剂的杂质水平≤5重量％。
33.如权利要求29所述的方法，其中，片材的厚度在约25微米至约2.0mm的范围内。
34.如权利要求29所述的方法，其中，所述片材覆盖生坯陶瓷蜂窝体的至少75％的端面。
35.如权利要求29所述的方法，其中，所述片材具有至少一个开口，所述至少一个开口露出生坯陶瓷蜂窝体的一部分端面。
36.如权利要求29所述的方法，其中，所述片材包括在生坯陶瓷蜂窝体的端面上的耐火颗粒层条带。
37.如权利要求29所述的方法，其中，所述片材覆盖不止一个生坯陶瓷蜂窝体。
38.如权利要求21所述的方法，其中，耐火颗粒以层设置，所述层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。
39.如权利要求21所述的方法，其中，在生坯陶瓷体的耐火颗粒上设置第二生坯陶瓷蜂窝体。
40.一种烧制包含多个轴向贯穿通道的生坯陶瓷体的方法，所述方法包括：
将生坯陶瓷体设置在炉中，其中，所述生坯陶瓷体被支承在支承结构上，以使得炉气体能够流动通过至少一些轴向贯穿通道，其中，生坯陶瓷体包括无机组分，其中，在支承结构与生坯陶瓷体的端部的外表面之间设置有耐火颗粒；以及接着
在炉内将生坯陶瓷体加热到至少600℃的温度并持续一定时间，所述时间足以造成至少一些无机组分在形成陶瓷的反应中反应性烧结成陶瓷相；
其中，耐火颗粒在形成陶瓷的反应中是化学惰性的。
41.如权利要求40所述的方法，其中，使耐火颗粒粘附于生坯陶瓷体。
42.如权利要求40所述的方法，其中，在加热前，将耐火颗粒嵌在片材中。
43.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒存在于包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。
44.如权利要求42-43所述的方法，其中，在加热期间，所述片材被焚毁。
45.如权利要求40-44所述的方法，其中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、垫饼、装定器、扩散箱和第二生坯陶瓷体。
46.如权利要求40-45所述的方法，其中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、装定器、扩散箱和第二生坯陶瓷体。
47.如权利要求40-46所述的方法，其中，支承结构是下组中的一种或多种：炉架、扩散箱和第二生坯陶瓷体。
48.如权利要求40所述的方法，其中，在加热期间，生坯陶瓷体位于炉中的垫饼上。
49.如权利要求40-45所述的方法，其中，在炉中设置至少一对相邻的生坯陶瓷体，其中，耐火颗粒被设置在该至少一对生坯陶瓷体之间。
50.如权利要求40所述的方法，其中，加热足以得到经烧制的陶瓷体，所述经烧制的陶瓷体包含主相，所述主相包含陶瓷相。
51.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒包括氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁、不锈钢及其组合。
52.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属、金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
53.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
54.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
55.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。
56.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。
57.如权利要求40所述的方法，其中，耐火颗粒以层设置，所述层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。
58.如权利要求40所述的方法，其中，生坯陶瓷体是生坯陶瓷蜂窝体。
CN201980090898.7A 2018-11-30 2019-11-15 蜂窝体制造方法 Active CN113382975B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862773717P 2018-11-30 2018-11-30
US62/773,717 2018-11-30
PCT/US2019/061581 WO2020112379A1 (en) 2018-11-30 2019-11-15 Honeycomb body manufacturing methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113382975A true CN113382975A (zh) 2021-09-10
CN113382975B CN113382975B (zh) 2023-05-02

Family

ID=69061428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980090898.7A Active CN113382975B (zh) 2018-11-30 2019-11-15 蜂窝体制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220009840A1 (zh)
EP (1) EP3887338A1 (zh)
CN (1) CN113382975B (zh)
WO (1) WO2020112379A1 (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199067A (ja) * 1989-01-26 1990-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd ハニカム状セラミックスの製造方法
CN1055350A (zh) * 1990-01-18 1991-10-16 E.I.内穆尔杜邦公司 生坯陶瓷体烧成期间降低收缩的方法
JPH04201514A (ja) * 1990-11-30 1992-07-22 Toto Ltd セラミックグリーンシートの積層方法
US6287509B1 (en) * 1997-12-02 2001-09-11 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies
EP1378347A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-07 Yageo Corporation Method for reducing shrinkage during sintering low-temperature ceramic
US20040231307A1 (en) * 2001-07-06 2004-11-25 Wood Thomas E. Inorganic fiber substrates for exhaust systems and methods of making same
EP1808423A1 (en) * 2004-09-27 2007-07-18 Ngk Insulators, Ltd. Support plate for use in firing and firing method for producing honeycomb formed article using the same
US20080053592A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Ferro Corporation Method Of Making Multilayer Structures Using Tapes On Non-Densifying Substrates
WO2009017688A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Corning Incorporated Carbon pore formers for dielectric drying
US20130207323A1 (en) * 2010-10-26 2013-08-15 Sumitomo Chemical Company, Limited Sealing material and method for manufacturing ceramic honeycomb fired body
US8808613B1 (en) * 2013-03-15 2014-08-19 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing aluminum-titanate-based ceramic honeycomb structure
JP2014166749A (ja) * 2013-01-31 2014-09-11 Hitachi Metals Ltd セラミックハニカム構造体の製造方法
WO2016144899A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 Comanche Technologies, Llc Metallurgical slag coatings for refractory substrates
CN106220218A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司 一种泡沫陶瓷过滤器及其制造方法
US20170190628A1 (en) * 2012-03-02 2017-07-06 Dynamic Material Systems, LLC Ceramic Composite Structures and Processing Technologies

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647499B2 (ja) * 1990-03-28 1994-06-22 日本碍子株式会社 セラミックス製品の焼成方法
US6087281A (en) * 1998-02-25 2000-07-11 Corning Incorporated Low CTE cordierite bodies with narrow pore size distribution and method of making same
US6447712B1 (en) * 1998-12-28 2002-09-10 University Of Washington Method for sintering ceramic tapes
AU2003279633A1 (en) * 2002-06-26 2004-01-19 Corning Incorporated Magnesium aluminum silicate structures for dpf applications
US20100127418A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Ronald Alan Davidson Methods For Continuous Firing Of Shaped Bodies And Roller Hearth Furnaces Therefor
US20100130352A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Dabich Ii Leonard Charles Methods For Processing Shaped Bodies
CN102884020A (zh) * 2010-05-17 2013-01-16 住友化学株式会社 陶瓷蜂窝烧成体的制造方法
JP6735334B2 (ja) * 2016-02-23 2020-08-05 日本碍子株式会社 焼成用トチ、及び焼成用トチを用いたハニカム構造体の製造方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199067A (ja) * 1989-01-26 1990-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd ハニカム状セラミックスの製造方法
CN1055350A (zh) * 1990-01-18 1991-10-16 E.I.内穆尔杜邦公司 生坯陶瓷体烧成期间降低收缩的方法
JPH04201514A (ja) * 1990-11-30 1992-07-22 Toto Ltd セラミックグリーンシートの積層方法
US6287509B1 (en) * 1997-12-02 2001-09-11 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies
US20040231307A1 (en) * 2001-07-06 2004-11-25 Wood Thomas E. Inorganic fiber substrates for exhaust systems and methods of making same
EP1378347A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-07 Yageo Corporation Method for reducing shrinkage during sintering low-temperature ceramic
EP1808423A1 (en) * 2004-09-27 2007-07-18 Ngk Insulators, Ltd. Support plate for use in firing and firing method for producing honeycomb formed article using the same
US20080053592A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Ferro Corporation Method Of Making Multilayer Structures Using Tapes On Non-Densifying Substrates
WO2009017688A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Corning Incorporated Carbon pore formers for dielectric drying
US20130207323A1 (en) * 2010-10-26 2013-08-15 Sumitomo Chemical Company, Limited Sealing material and method for manufacturing ceramic honeycomb fired body
US20170190628A1 (en) * 2012-03-02 2017-07-06 Dynamic Material Systems, LLC Ceramic Composite Structures and Processing Technologies
JP2014166749A (ja) * 2013-01-31 2014-09-11 Hitachi Metals Ltd セラミックハニカム構造体の製造方法
US8808613B1 (en) * 2013-03-15 2014-08-19 Ibiden Co., Ltd. Method for manufacturing aluminum-titanate-based ceramic honeycomb structure
WO2016144899A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 Comanche Technologies, Llc Metallurgical slag coatings for refractory substrates
CN106220218A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司 一种泡沫陶瓷过滤器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020112379A1 (en) 2020-06-04
EP3887338A1 (en) 2021-10-06
US20220009840A1 (en) 2022-01-13
CN113382975B (zh) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7648547B2 (en) Honeycomb filter for clarifying exhaust gas
US10232299B2 (en) Honeycomb structure
EP1977808B1 (en) Method for manufacturing honeycomb structured body
US20070144561A1 (en) Degreasing jig, method for degreasing ceramic molded body, and method for manufacturing honeycomb structured body
EP2116347B1 (en) Method for manufacturing a sealed honeycomb structure
US20080092499A1 (en) Porous Honeycomb Filter
US20070234694A1 (en) Honeycomb filter
EP2388057B1 (en) Honeycomb structured body and method for manufacturing a honeycomb structured body
JP5863951B2 (ja) ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
WO2013175552A1 (ja) ハニカムフィルタ、排ガス浄化装置、及び、排ガス浄化方法
CN113382975B (zh) 蜂窝体制造方法
JP6856075B2 (ja) セラミックハニカムフィルタを製造する方法及び装置
WO2011067823A1 (ja) ハニカムフィルタ及び排ガス浄化装置
EP1803695A1 (en) Degreasing jig, method for degreasing ceramic molded body, and method for manufacturing honeycomb structured body
JP2015182950A (ja) ハニカム構造体およびこれを備えるガス処理装置
CN111701362B (zh) 蜂窝结构体的制造方法
JP2007232352A (ja) 脱脂用治具、セラミック成形体の脱脂方法、及び、ハニカム構造体の製造方法
CN112218749B (zh) 蜂窝体制造方法
JP2002293660A (ja) 多孔質炭化珪素部材の製造方法
EP2832411A1 (en) Honeycomb filter
JP6502702B2 (ja) 熱交換エレメント
JP3619355B2 (ja) 抗菌性セラミックスフィルター
JP2002114580A (ja) 耐熱性積層体、耐熱性積層体の製造方法、および耐熱フィルタ
JP2007029924A (ja) セラミックハニカムフィルタの製造方法
JP2008303118A (ja) セラミック多孔体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant