DE4339167A1

DE4339167A1 - Verfahren zur Herstellung von Cordieritkörpern

Info

Publication number: DE4339167A1
Application number: DE4339167A
Authority: DE
Inventors: Robert John Locker; Constance Bradley Sawyer
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2013-11-17
Also published as: DE4339167B4; US5429779A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von cor dierit-enthaltenden Körpern. Insbesondere betrifft die Erfin dung ein Verfahren zur Regulierung der Wasserabsorption und/oder Schrumpfung in cordierit-enthaltenden Körpern.

Autoabgase werden herkömmlicherweise mit einem auf einem Kera mikkörper aufliegenden Katalysator, der in der Lage ist, hohen Temperaturen zu widerstehen, gereinigt. Die bevorzugte Kataly satorträgerstruktur ist eine wabenförmige Ausgestaltung, die eine Vielzahl intakt belassener paralleler Kanäle umfaßt, deren Größe so ausgelegt ist, daß sie einen Gasstrom ermöglichen und die durch dünne Keramikwände verbunden sind. Die Kanäle können irgendeine beliebige Ausgestaltung und beliebige Abmessungen aufweisen, vorausgesetzt, daß Gase durch sie frei hindurchströ men können, ohne daß sie durch mitgerissenes teilchenförmiges Material verstopft werden. Beispiele für derartige Strukturen umfassen die dünnwandigen wabenförmigen Keramikstrukturen, die in den US-Patentschriften mit den Nummern 3 790 654 von Bagley und 3 112 184 von Hollenbach beschrieben werden.

Im allgemeinen werden ähnliche Keramikstrukturen als Teilchen filter für Dieselmotoren verwendet. Bei derartigen Anwendungen sind die wabenförmigen Keramikfilter an die Dieselmotor-Abgas systeme zur Entfernung von teilchenförmigen Körpern aus den eine hohe Temperatur aufweisenden Dieselmotorabgasen angepaßt. Beispiele für derartige Dieselmotor-Teilchenfilter sind in den US-Patentschriften 4 329 162 von Pitcher, Jr. und 4 415 344 von Frost et al. offenbart. Die bei derartigen Anwendungen verwen deten Keramikmaterialien müssen wiederum eine hohe Wärmeschock beständigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

Es ist bekannt, daß Cordierit (2MgO·2Al₂O₂·5SiO₂) über einen sehr breiten Bereich an Temperaturen eine sehr geringe Wärme ausdehnung aufweist. In wesentlichen Mengen verleiht Cordierit einem Keramikkörper eine ausgezeichnete Wärmeschockbeständig keit, wenn er schnellen und starken Temperaturveränderungen unterworfen wird. Aufgrund dieser Eigenschaft hat Cordierit als Katalysatorträger für Autokatalysatoren und als Teilchenfilter von Dieselmotoren eine weite Verbreitung gefunden.

Wenn er als Träger für einen Katalysator verwendet wird, wird der Cordieritkörper typischerweise mit einer Waschbeschichtung (washcoat) aus Aluminiumoxid mit einer hohen Oberfläche in Form eines Slurries aus suspendiertem Aluminiumoxid behandelt. Die Waschbeschichtung aus Aluminiumoxid dient als Träger für das später aufgetragene Katalysatormaterial. Die Waschbeschichtung wird beispielsweise durch Eintauchen des Cordieritträgers in die Aluminiumoxidaufschlemmung (slurry) oder durch Hindurch schicken des Trägers durch einen Strom aus Aluminiumoxidslurry aufgetragen. Die auf der Oberfläche des Trägers abgelagerte Menge der Aluminiumoxidbeschichtung ist zur Fähigkeit des Trä gers, Wasser zu absorbieren, direkt proportional. Die abgela gerte Aluminiumoxidmenge besitzt wiederum eine direkte Wirkung auf die Menge des Katalysators, der am Ende auf dem Träger ab gelagert werden wird. Die Katalysatormaterialien, mit denen die Katalysatorträger beschichtet sind, sind typischerweise sehr teuer. Die Automobilhersteller benötigen häufig in Abhängigkeit von dem speziellen Katalysator und dem erforderlichen Leistungsgrad unterschiedliche Wasserabsorptionsmengen. Dies ermöglicht dem Automobilhersteller, eine gewünschte Kataly satoreffizienz zu erreichen, während der Abfall aus teurem, überschüssigen Katalysatormaterial bei der Beschichtung des Trägers minimiert wird.

Zellförmige Keramikkörper absorbieren Wasser aufgrund des nega tiven Drucks (Kapillarität), der sich in der Porenstruktur des Körpers entwickelt. In einem typischen Keramikkörper, der als Katalysatorträger verwendet wird, variieren die Poren in einem weiten Bereich in ihrer Größe, und sie sind miteinander verbun den und weisen einen direkten Zugang zur Oberfläche des Körpers auf. Eine Zunahme beziehungsweise Abnahme der Gesamtporosität wird wiederum die Wasserabsorption erhöhen beziehungsweise ver ringern.

Relativ geringe Veränderungen in den Ausgangsmaterialien (zum Beispiel die Teilchengröße oder die Morphologie des Vorläufer materials), die in einem Cordieritkörper verwendet werden, be einflussen bekannterweise die Porenstruktur des resultierenden Körpers. Derartige Veränderungen in den Vorläufermaterialien treten im allgemeinen von Ansatz zu Ansatz auf. Über die Zeit gesehen können diese geringfügigen Veränderungen zu einer Ver schiebung in der Wasserabsorptionsfähigkeit des Körpers führen. In der Vergangenheit wurde die Verschiebung durch die Zugabe einer vollständig neuen Mineralverbindung zur Ansatzzusammen setzung korrigiert. Diese Verbindung wird erforderlichenfalls zugegeben, um die Wasserabsorption innerhalb der annehmbaren Grenzen zurückzuführen.

Typischerweise wurden zu diesem Zweck Verbindungen wie Silici umdioxid verwendet. Siliciumdioxid weist jedoch viele Nachteile auf. Es ist sehr schwierig, Siliciumdioxid aufgrund der gerin gen Mengen, die herkömmlicherweise verwendet werden, gleichmä ßig im Ansatz zu verteilen. Weiterhin erfordert die Verwendung von Siliciumdioxid Veränderungen in den Mengen der anderen Be standteile, um die geeignete analytische Ansatzzusammensetzung beizubehalten, die in der Lage ist, nach dem Brennen eine Cor dieritphase bereitzustellen.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen der Wasserabsorption der Cordieritkör per bereitzustellen, welches die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Her stellung von cordierit-enthaltenden Körpern gelöst, welches die nachfolgenden Schritte umfaßt:

Vermischen von magnesiumoxid-ergebenden Bestandteilen, alumini umoxid-ergebenden Bestandteilen und siliciumdioxid-ergebenden Bestandteilen, die in der Lage sind, eine analytische Ansatz zusammensetzung, ausgedrückt in Gew.-% auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.-% MgO, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 41-56,5 Gew.-% SiO₂, zusammen mit einer wirksamen Menge eines Bindemittels (Vehikel) und For mungshilfsmitteln zu bilden, um eine plastische Mischung zu bilden, Formen dieser plastischen Mischung zu einem ungebrann ten Körper, Trocknen des ungebrannten Körpers und Brennen des getrockneten ungebrannten Körpers bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um einen cordierit-enthaltenden Körper zu bilden, wobei die Verbesserung die folgenden Schritte umfaßt:
- Bereitstellen der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile in Form eines Aluminiumoxids einer ersten Teilchengröße und eines Aluminiumoxids einer zweiten Teilchengröße, wobei das Verhält nis der ersten Teilchengröße zur zweiten Teilchengröße im Be reich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder von etwa 1 : 3 bis 1 : 30 liegt;
- Auswählen einer Wasserabsorptionsfähigkeit des cordierit-ent haltenden Körpers in Übereinstimmung mit einem linearen Ver hältnis (beziehungsweise einer linearen Beziehung) zwischen der Wasserabsorptionsfähigkeit des cordierit-enthaltenden Körpers und dem Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zusammengesetzt aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengröße und dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße, durch Einstel len der relativen Prozentsätze des Aluminiumoxids mit der er sten Teilchengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchen größe.

Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, daß die Wasserabsorption und die Schrumpfung von Cordieritkörpern durch Verändern der relativen Mengen von zwei Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen voraussagbar einstellbar sind. Überraschenderweise wurde entdeckt, daß es eine lineare Bezie hung gibt zwischen der Wasserabsorptionsfähigkeit und der Schrumpfung eines Codieritkörpers und dem Prozentsatz der alu miniumoxid-enthaltenden Bestandteile, zusammengesetzt aus zwei Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen.

Die Bildung eines Cordieritkörpers umfaßt die folgenden Schrit te: Vermischen von magnesiumoxid-ergebenden, aluminiumoxid-er gebenden und siliciumdioxid-ergebenden Bestandteilen, die ge eignet sind, eine analytische Ansatzzusammensetzung, ausge drückt in Gew.-% auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.-% MgO, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 41-56,5 Gew.-% SiO₂ mit einer wirksamen Menge eines Bindemittels und von Formungshilfsmitteln, zu bilden, um eine plastische Mischung zu bilden. Die plastische Mischung wird anschließend zu einem ungebrannten Körper geformt. Der ungebrannte Körper wird getrocknet und anschließend bei einer Temperatur und für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um ei nen cordierit-enthaltenden Körper zu bilden, gebrannt.

Zur Bildung cordierit-enthaltender Körper wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Regulierung der Wasserabsorption und der Schrumpfung des cordierit-enthaltenden Körpers bereitgestellt, welches die nachfolgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen von aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen in Form eines Aluminium oxids einer ersten Teilchengröße und eines Aluminiumoxids einer zweiten Teilchengröße. Das Verhältnis der ersten Teilchengröße zur zweiten Teilchengröße liegt im Bereich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder 1 : 3 bis 1 : 30. Als nächstes wird ein lineares Verhält nis zwischen der Wasserabsorptionsfähigkeit beziehungsweise der Schrumpfung des cordierit-enthaltenden Körpers und des Prozent satzes der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zusammenge setzt aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengröße und dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße, bestimmt. Anschließend wird eine Wasserabsorptionsfähigkeit beziehungsweise ein Schrumpfungsgrad des cordierit-enthaltenden Körpers in Überein stimmung mit dem linearen Verhältnis durch Einstellen der rela tiven Prozentsätze des Aluminiumoxids der ersten Teilchengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchengröße ausgewählt.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt einen Weg bereit, um die Wasserabsorption und/oder Schrumpfung eines cordierit-enthal tenden Körpers voraussagbar zu regulieren. Das erfindungsgemäße Verfahren fordert keine Hinzugabe irgendwelcher anderer, unter schiedlicher Mineralbestandteile. Das vorliegende Verfahren vermeidet die Nachteile der anderen Verfahren zur Regulierung der Wasserabsorption und/oder Schrumpfung, die neue Bestandtei le wie Siliciumdioxid erfordern. Das vorliegende Verfahren löst die Probleme bezüglich der Materialverteilung im Ansatz und vermeidet zusätzliche Formulierungseinstellungen des Ansatzes, um die korrekte Stöchiometrie beizubehalten, um nach dem Bren nen den Cordierit herzustellen. Weiterhin können, wenn das li neare Verhältnis zunächst einmal etabliert wurde, zukünftige Einstellungen ohne weiteres Experimentieren durchgeführt wer den. Dies ermöglicht schnellere und voraussagbarere Wasserab sorptions- oder Schrumpfungseinstellungen über eine weiten Be reich im Vergleich zu anderen Verfahren zur Regulierung der Wasserabsorption und der Schrumpfung in Cordieritkörpern.

Die beiliegenden Figuren 1 und 3 sind Kurven, die das lineare Verhältnis zwischen den relativen Prozentsätzen von zwei Alumi niumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen in einer spezi fischen Ausgangsmaterialzusammensetzung und der Wasserabsorp tion von aus dieser Ausgangsmaterialzusammensetzung hergestell ten Cordieritkörpern veranschaulichen.

Die Figuren 2 und 4 sind Kurven, die das lineare Verhältnis zwischen den relativen Prozentsätzen von 2 Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen in einer spezifischen Aus gangsmaterialzusammensetzung und der Schrumpfung, die die aus dieser Ausgangsmaterialzusammensetzung hergestellten Cordierit körper aufweisen, veranschaulichen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von cordierit-enthaltenden Körpern und insbesondere ein Verfah ren zum Regulieren der Wasserabsorption und/oder der Schrump fung in cordierit-enthaltenden Körpern. Ein typisches Verfahren zur Bildung von cordierit-enthaltenden Körpern umfaßt die nach folgenden Schritte: Vermischen von magnesiumoxid-ergebenden Bestandteilen, aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen und sili ciumdioxid-ergebenden Bestandteilen, die geeignet sind, um eine analytische Ansatzzusammensetzung, die beim Brennen Cordierit bildet, mit einer wirksamen Menge eines Bindemittels und von Formungshilfsmitteln zu bilden, um eine plastische Mischung zu bilden. Ein cordierit-enthaltender Keramikgegenstand oder -kör per wird typischerweise 41-56,5 Gew.-% SiO₂, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 9-20 Gew.-% MgO enthalten. Die plastische Mischung wird zu einem ungebrannten Körper geformt, der getrocknet und anschlie ßend bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um einen cordierit-enthaltenden Körper zu bilden, ge brannt. Bevorzugt beträgt das Gesamtgewicht MgO, Al₂O₃ und SiO₂ wenigstens etwa 95% des Gesamtgewichtes des cordierit-enthal tenden Körpers.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Verbesse rung des oben beschriebenen Verfahrens, die ein Verfahren zum Regulieren der Wasserabsorption und/oder der Schrumpfung im cordierit-enthaltenden Körper umfaßt. Das Verfahren zum Regu lieren der Wasserabsorption und/oder der Schrumpfung umfaßt die nachfolgenden Schritte: Bereitstellen der aluminiumoxid-erge benden Bestandteile in Form zweier unterschiedlicher Aluminium oxide, die je eine unterschiedliche Teilchengröße aufweisen. Das Verhältnis der Teilchengrößen der zwei Aluminiumoxide soll te im allgemeinen im Bereich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder 1 : 3 bis 1 : 30 liegen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde entdeckt, daß eine lineare Beziehung zwischen der Wasser absorptionsfähigkeit eines cordierit-enthaltenden Körpers und dem Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, die aus zwei Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen bestehen, besteht. Weiterhin besteht eine ähnliche lineare Be ziehung zwischen der Schrumpfung eines cordierit-enthaltenden Körpers und dem Prozentsatz an aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen, zusammengesetzt aus den zwei Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen. Nachdem dieses lineare Ver hältnis bestimmt wurde, wird ein Wasserabsorbtionsfähigkeit beziehungsweise ein Schrumpfungsgrad des cordierit-enthaltenden Körpers in Übereinstimmung mit dem linearen Verhältnis durch Einstellen der relativen Prozentsätze je der unterschiedlichen Teilchengrößen der Aluminiumoxide ausgewählt. Alle zukünftigen Wasserabsorbtions- oder Schrumpfungsregulierungen beziehungs weise -einstellungen von cordierit-enthaltenden Körpern, die die gleiche Ausgangsmaterialzusammensetzung aufweisen, können selbstverständlich in Übereinstimmung mit diesem gleichen line aren Verhältnis vorgenommen werden.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zur Herstellung von Strukturen mit einer extrudierten wabenförmigen Ausgestaltung mit einer Matrix aus dünnen Wänden, die eine Vielzahl offenendiger Zellen bilden, geeignet. Die Zellen rei chen vom einen Ende des Wabenkörpers zum anderen, und die dün nen Wänden weisen einen wesentlich geringeren Wärmeausdehnungs koeffizienten in Richtung parallel zu den Achsen der offenendi gen Zellen auf als quer zu den dünnen Wänden. Derartige Gegen stände und ihre Herstellung sind vollständig in der US-Patent schrift Nr. 3 885 977 von Lachman et al. offenbart, auf die hiermit zum Zwecke einer vollständigen Offenbarung vollinhalt lich Bezug genommen wird.

Die Cordieritkristalle, die in Übereinstimmung mit der vorlie genden Erfindung behandelt wurden, richten sich während dem Brennverfahren bevorzugt aus. Dies wird eher durch die Verwen dung von Ausgangsmaterialien in Form flacher, ebener Teilchen (das heißt Plättchen) und nicht so sehr durch Verwendung von großen isodimensionalen Teilchen erreicht. Geeignete plättchen förmige Materialien sind unter den verschiedenen Talkums und delaminierten Tonen wie beispielsweise delaminiertem Kaolin zu finden.

Der Ausdruck Plättchen betrifft die Form und die Geometrie ei nes Materialteilchens. Das Teilchen weist zwei lange Dimensio nen und ein kurze Dimension auf, das heißt die Länge-und die Breite des Plättchens sind viel größer als seine Dicke. Die Länge und die Breite brauchen nicht gleich zu sein, sie müssen jedoch viel größer sein als die Dicke des Plättchens.

Die Mischung der Ausgangsmaterialien (Rohmaterialien) wird mit Wasser und Extrusionshilfsmitteln vermischt, um einen ausrei chenden plastischen Fluß zu erreichen, um die Plättchen richtig zu orientieren. Extrusionshilfsmittel wie Methylcellulose und Natriumstearat werden zugegeben, um der Mischung vor dem Bren nen eine Formbarkeit und eine ungebrannte Festigkeit zu verlei hen. Wasser, welches die plastische Formbarkeit ebenfalls un terstützt, sollte in einer Menge von etwa 15-36%, basierend auf dem Gewicht des Trockenmaterials, verwendet werden.

Wenn einmal eine Mischung der Ausgangsmaterialien in einem pla stisch formbaren Zustand hergestellt wurde, kann sie einem pla stischen Fließ- oder Extrusionsschritt unterworfen werden, der die Ton- und Talkumplättchen im ungebrannten Gegenstand orien tiert. Beim Formen der Strukturen aus dünnem Bahn- und dünnem Bandmaterial liegt die gewünschte Orientierung der Ton- und Talkumplättchen in der Ebene der Bahnen. Andere Formungsverfah ren wie das Rollen und Pressen von Lagen, die zu wabenförmigen Strukturen zusammensetzbar sind, können in ähnlicher Weise zur Herstellung einer bevorzugten Orientierung benutzt werden.

Bei herkömmlichen isostatischen Formungsverfahren neigen die Ton- und Talkumteilchen des Ansatzes dazu, in der gleichen Orientierung zu verbleiben, die ihnen während der Mischungs- und Vorformungs-Vorbehandlung gegeben wurde. Im Gegensatz dazu übt das bevorzugte anisostatische Verfahren nicht auf alle Tei le des Körpers, der geformt wird, die gleichen Kräfte aus, und deshalb werden die Ton- und Talkumplättchen gezwungen, im pla stischen Ansatz zu gleiten und zu rotieren, während sie versu chen, eine planare Orientierung zu erreichen. Beim Pressen oder Extrudieren eines Bandmaterials erreicht die Orientierung bei spielsweise eine ideale Konfiguration der c-Achse des Tons. Die resultierenden Cordieritkristalle werden nach dem Brennen orientiert, so daß die c-Achsen mit geringer Ausdehnung bevor zugt in der Ebene des Bandes liegen und die a-Achsen mit der hohen Ausdehnung quer zu dieser Ebene und parallel zur dünnen Dimension orientiert sind.

Die offenzellige, dünnwandige wabenförmige Cordieritstruktur ist so orientiert, daß sie entlang der Achsen der Zellen eine geringe Ausdehnung und über die dünne Wandung (jedoch nicht über den gesamten Körper senkrecht zur Zellachse) eine hohe Ausdehnung aufweist. Der Einfluß der Richtung der hohen Ausdeh nung ist minimal, da die Innenabstände im Wabenkörper eine Aus dehnung der dünnen Wandungen in die Zellen ermöglichen. Eine typische, für die vorliegende Erfindung brauchbare wabenförmige Struktur weist eine Wanddicke von zwischen etwa 0,076 mm bis etwa 1,27 mm mit Zelldichten von etwa 1,4 bis 144 Zellen pro cm² auf. Die Dicke der dünnen Wandungen ist zum Erreichen der passenden Orientierung unkritisch, wobei jedoch dünnere Wandun gen eine vollständigere und konsequentere planare Orientierung ermöglichen.

Der geformte ungebrannte Körper wird getrocknet. Der Körper kann durch ein beliebiges herkömmliches Verfahren, beispiels weise durch Heißlufttrocknung oder dielektrische Trocknung, getrocknet werden. Die dielektrische Trocknung wird bevorzugt verwendet.

Neben den wabenförmigen Strukturen können auch andere Formen extrudiert oder in anderer Weise geformt werden, und die Aniso tropie der Ausdehnung wird durch die Orientierung, die den Ton plättchen während der Formung gegeben wird, kontrolliert wer den.

Der Brennbereich für den geformten Cordieritkörper sollte in einem Bereich von etwa 1340°-1440°C liegen, wobei eine Span nungsausgleichszeit (soak time) verwendet wird, die ausreicht, um eine im wesentlichen vollständige Reaktion zur Cordieritpha se zu ergeben. Ausgleichszeiten von 6 bis 12 Stunden können verwendet werden. Der resultierende gebrannte Körper besteht bevorzugt aus wenigstens etwa 95 Gew.-% Cordierit.

Die Gesamtporosität des gebildeten Codieritkörpers kann wie gewünscht variieren; sie liegt jedoch bevorzugterweise bei un ter etwa 45%, insbesondere bevorzugt bei unter etwa 30%.

Wie oben bereits beschrieben wurde, betrifft das erfindungsge mäße Verfahren die Kontrolle der Wasserabsorption und/oder Schrumpfung von cordierit-enthaltenden Körpern unter Verwendung von aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen in Form von zwei Aluminiumoxiden mit unterschiedlichen Teilchengrößen. Der Pro zentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zusammen gesetzt aus zwei Aluminiumoxiden, steht sowohl mit der Wasser absorptionsfähigkeit des Cordieritkörpers als auch mit der Schrumpfung in einer linearen Beziehung. Wenn deshalb einmal die linearen Beziehungen zwischen der Wasserabsorptionsfähigkeit des Körpers beziehungsweise der Schrumpfung und dem Prozentsatz der jeweiligen Aluminiumoxide, die die aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile bilden, festgelegt ist, kann die Wasserabsorp tionsfähigkeit oder der Schrumpfungsgrad des cordierit-enthal tenden Körpers in einfacher Weise durch einfache Regulierung der relativen Prozentsätze der Aluminiumoxide gemäß der ent sprechenden linearen Beziehung eingestellt werden. Dies ist insbesondere bei Herstellungsverfahren nützlich, in denen ge ringe Änderungen in der Rezeptur (zum Beispiel eine Änderung der Teilchengröße oder der Morphologie) zwischen den Ansätzen der Ausgangsmaterialien auftreten kann und hierdurch tiefgrei fende Veränderungen in der Wasserabsorption und/oder Schrump fung bewirkt werden können. Bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens kann die Wasserabsorption oder Schrumpfung ohne wei tere zusätzliche Einstellungen bei der Ansatzzusammensetzung eingestellt werden. Weiterhin erübrigt das vorliegende Verfah ren zeitraubende und teure, auf Versuch und Irrtum basierende Versuche, die ansonsten immer durchgeführt werden müssen, wenn die Wasserabsorptionsfähigkeit eines cordierit-enthaltenden Körpers oder der Schrumpfungsgrad reguliert werden muß.

Die Aluminiumoxide, die für das vorliegenden Verfahren brauch bar sind, weisen im allgemeinen eine Teilchengrößenverteilung von minus 325 mesh (U.S. Standardsieb) auf. Die im vorliegenden Verfahren verwendeten Aluminiumoxide müssen unterschiedliche Teilchengrößen aufweisen. Die Größenordnung des Unterschieds in den Teilchengrößen der zwei Aluminiumoxide kann praktisch jede Menge im Bereich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder, umgekehrt, von 1 : 3 bis 1 : 30 ausmachen. Das Aluminiumoxid mit einer größeren Teil chengröße weist bevorzugt eine Teilchengröße auf, die wenig stens etwa 10mal größer ist als die der kleineren Teilchengrö ße, bestimmt durch Messen des Durchmessers der Teilchen.

Die linearen Beziehungen zwischen dem Prozentsatz der zwei Alu miniumoxide und der Wasserabsorptionsfähigkeit des Körpers be ziehungsweise der Schrumpfung sind durch ein beliebiges her kömmliches Verfahren bestimmbar. Das Verhältnis kann experimen tell durch Herstellen einer einzigen Trockenmischung unter Ein schluß von magnesiumoxid-ergebenden und siliciumdioxid-ergeben den Bestandteilen ohne die aluminiumoxid-ergebenden Bestandtei le bestimmt werden. Anschließend wird eine Vielzahl von Alumi niumoxidmischungen hergestellt. Jede der einzelnen Mischungen in der Vielzahl an Aluminiumoxidmischungen sollte ein unter schiedliches Prozentsatzverhältnis des Aluminiumoxids einer ersten Teilchengröße und des Aluminiumoxids einer zweiten Teil chengröße enthalten. Bevorzugt enthält eine Mischung 0 Gew.-% des ersten Aluminiumoxids (100 Gew.-% des zweiten Aluminium oxids), während eine andere Mischung 100 Gew.-% des ersten Alu miniumoxids (0 Gew.-% des zweiten Aluminiumoxids) aufweist, um den breitesten Bereich zur Bestimmung des linearen Verhältnis ses bereitzustellen. Anschließend wird jede der Vielzahl der Aluminiumoxidmischungen zu einem Teil der Trockenmischung (als der aluminiumoxid-ergebende Bestandteil) zugegeben, um eine Vielzahl an Trockenmischungen zu bilden, die geeignet sind, durch das Brennen cordierit-enthaltende Körper zu bilden.

Die Vielzahl der Trockenmischungen wird anschließend je mit einer wirksamen Menge des Bindemittels und/oder der Formungs hilfsmittel vermischt, um eine Vielzahl an plastischen Mischun gen zu bilden. Jede der Vielzahl der plastischen Mischungen wird zu einem ungebrannten Körper geformt, der getrocknet und bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine Vielzahl an cordierit-enthaltenden Körpern zu bilden, ge brannt wird. Die Wasserabsorption und/oder Schrumpfung eines jeden Körpers wird anschließend bestimmt und relativ zum Pro zentverhältnis der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zu sammengesetzt aus den Aluminiumoxiden einer ersten und einer zweiten Teilchengröße, aufgetragen. Dieses Verfahren wird li neare Kurven ergeben, die in einfacher Weise verwendbar sind, um zu bestimmen, welches Prozentverhältnis der aluminiumoxid ergebenden Bestandteile eine spezifische Wasserabsorptionsfä higkeit beziehungsweise einen spezifischen Schrumpfungsgrad für einen Cordieritkörper, der aus einer spezifischen Ausgangsmate rialzusammensetzung besteht, ergeben wird. Deshalb kann in der Praxis die Wasserabsorptionsfähigkeit oder der Schrumpfungsgrad voraussagbar durch Veränderung der relativen Prozentsätze der zwei Aluminiumoxide reguliert werden (zum Beispiel durch Erhö hen oder durch Verringern der Menge entweder des relativ groben Aluminiumoxids oder des relativ feinen Aluminiumoxids).

Die linearen Verhältnisse, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren entstehen, werden für den speziellen hergestellten Cordieritkörper spezifisch sein. Es ist bestens bekannt, daß cordierit-enthaltende Körper unter Verwendung einer Vielzahl von Bestandteilen herstellbar sind. Deshalb sollten neue linea re Verhältnisse für jede unterschiedliche Formulierung, die verwendet wird, um einen cordierit-enthaltenden Körper herzu stellen, aufgestellt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung liegt eine neue Formulierung dann vor, wenn ein un terschiedlicher allgemeiner Bestandteil zugegeben wird oder in einer bereits existierenden Formulierung ersetzt wird.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden durch Ausführungs beispiele veranschaulicht, wobei die Erfindung selbstverständ lich nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.

Beispiele Beispiel 1

Es wurde ein Ausgangsansatz (grandfather batch) mit der nach folgenden, in der unten stehenden Tabelle I gezeigten Zusammen setzung hergestellt, wobei Gewichtsprozent durch "Gew.-%" und die mittlere Teilchengröße mit "mps" (mean particle size) ver anschaulicht wird.

Tabelle I

Die aluminiumoxid-enthaltenden Bestandteile wurden nicht mit aufgenommen. Der Ausgangsansatz wurde in einem 50 Liter Litt leford-Mischgerät, verkauft von der Firma Littleford Brothers Incorporated, Florence, Kentucky, vermischt.

Die Aluminiumoxidmischungen wurden anschließend hergestellt, wobei 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100 Gew.-% von A-16SG®, einem feinen Aluminiumoxid mit einer mittleren Teil chengröße von etwa 0,6 µm (verkauft von der Firma Alcoa), er setzt wurde durch C701®, einem groben Aluminiumoxid mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 6 µm (verkauft von der Firma Alcan, Incorporated, New York, New York). Die Aluminiumoxidmi schungen wurden in einem Turbula-Mischgerät, verkauft von der Firma WAB, Incorporated, Basel, Schweiz, 30 Minuten lang ver mischt. 34,75 g einer jeden Aluminiumoxidmischung wurde zu ei nem Teil des Ausgangsansatzes zugegeben, um zehn 254 g Trocken ansätze bereitzustellen. Die Aluminiumoxidmischung umfaßte 13,68 Gew.-% der insgesamt 254 g eines jeden der zehn Ansätze. Die zehn trockenen Ansätze wurden getrennt 15 Minuten lang in einem Turbula-Mischgerät homogenisiert. Zu jedem trockenen An satz wurde Wasser zugegeben, um zehn 325 g Mischungen aus Pul ver und Wasser bereitzustellen. Die Pulver/Wasser-Mischungen wurden zu einem Drehmoment-Rheometer zugegeben und etwa 6 Minu ten lang vermischt, um einen plastifizierten Ansatz zu bilden.

Der plastifizierte Ansatz wurde in einen kleinen Kolbenextruder überführt, der an eine Instron-Universal-Testvorrichtung (ver kauft von der Firma Instron, Incorporated, Canton, Mass.) ange gliedert war. Das Material wurde anschließend in Form von 0,635 cm Stangen beziehungsweise Strängen extrudiert, von denen zellförmige Proben mit einem Durchmesser von 2,54 cm, 31 Zellen pro cm², hergestellt wurden. Die extrudierten zellförmigen Pro ben wurden in einem Bickley 3000-Brennofen (verkauft von der Firma Bickley Furnaces, Philadelphia, Pennsylvania) entspre chend dem nachfolgenden Schema gebrannt:

25- 200°C in 2,0 Stunden;
200- 325°C in 5,0 Stunden;
325- 450°C in 2,5 Stunden;
450- 600°C in 6,5 Stunden;
600- 900°C in 3,0 Stunden;
900-1100°C in 4,0 Stunden;
1100-1130°C in 2,0 Stunden;
1130-1160°C in 2,0 Stunden;
1160-1265°C in 4,0 Stunden;
1265-1320°C in 3,0 Stunden;
1320-1390°C in 6,0 Stunden;
Halten bei 1390°C 8 Stunden lang;
1390- 650°C in 8,0 Stunden;
650- 100°C in 5,0 Stunden.

Die gebrannten Proben wurden auf ihre Wasserabsorption, ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten, ihre Schrumpfung, ihr Bruchmodul und ihre Porosität untersucht. Die Wasserabsorption wurde unter Verwendung einer Kochend-Wasser-Technik, in der eine Gewichts bestimmung vom Archimedes-Typ durchgeführt wurde, um die Was seraufnahme des Keramikkörpers nach dem Kochen des Teils in Wasser für wenigstens 30 Minuten zu quantifizieren, bestimmt. Die gemessene Schrumpfung war die radiale Schrumpfung senkrecht zur Extrusionsrichtung, bestimmt vor und nach dem Trocknen und vor und nach dem Brennen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wurde zwischen 250 und 800°C unter Verwendung eines Wärmeausdehnungs- Standarddilatometers bestimmt. Das Bruchmodul wurde durch eine Vierpunkt-Biege-Standardtechnik bestimmt. Die Porosität wurde durch Quecksilberporositäts-Standardmeßmethoden bestimmt, und sie ist unten in Form von Gesamtquecksilberpenetration angege ben.

Die experimentellen Einzelheiten und Ergebnisse sind in der unten stehenden Tabelle II angegeben und in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Tabelle II

Die Figur 1 veranschaulicht deutlich die lineare Beziehung zwi schen den relativen Prozentsätzen der zwei Aluminiumoxide und der Wasserabsorption des Cordieritkörpers über den gesamten Bereich der Mischungen. Dieses lineare Verhältnis kann mathema tisch, basierend auf dieser Kurve, entsprechend der nachfolgen den Formel dargestellt werden: y = 0,047782x + 14,2, wobei y die Wasserabsorptionsfähigkeit und x der Prozentsatz der alumi niumoxid-ergebenden Bestandteile ist, zusammengesetzt entweder aus dem Aluminiumoxid einer ersten Teilchengröße oder dem Alu miniumoxid einer zweiten Teilchengröße. In ähnlicher Weise ver anschaulicht die Figur 2 das lineare Verhältnis zwischen den relativen Prozentsätzen der zwei Aluminiumoxide und der ge brannten Schrumpfung des Cordieritkörpers. Diese lineare Bezie hung kann mathematisch, basierend auf dieser Darstellung, durch die nachfolgende Formel dargestellt werden: z = -0,02165x + 7,49, wobei z der Schrumpfungsgrad ist und x der Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile ist, zusammengesetzt entweder aus dem Aluminiumoxid einer ersten Teilchengröße oder dem Aluminiumoxid einer zweiten Teilchengröße.

Beispiel 2

Eine Ausgangszusammensetzung mit der nachfolgenden, in der un ten stehenden Tabelle III gezeigten Zusammensetzung wurde her gestellt, wobei Gewichtsprozent durch "Gew.-%" und die mittlere Teilchengröße durch "mps" (mean particle size) dargestellt wird:

Tabelle III

Die aluminiumoxid-enthaltenden Bestandteile wurden nicht aufge nommen. Die Ausgangszusammensetzung wurde in einem 50 Liter Littleford-Mischgerät vermischt, verkauft von der Firma Litt leford Brothers, Incorporated, Florence, Kentucky.

Anschließend wurden Aluminiumoxidmischungen hergestellt, in denen 0, 10, 20, 30 und 40 Gew.-% an C701®-Aluminiumoxid durch A-16SG®-Aluminiumoxid ersetzt wurden. Anschließend wurden 5 Proben gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren herge stellt.

Die gebrannten Proben wurden auf ihre Wasserabsorbtion, ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten, ihre Schrumpfung, ihre Bruchmo dule und ihre Porosität untersucht. Es wurde dabei wie in Bei spiel 1 beschrieben vorgegangen.

Die experimentellen Einzelheiten und Ergebnisse sind in der unten stehenden Tabelle IV angegeben und in den Figuren 3 und 4 aufgetragen.

Tabelle IV

Die Fig. 3 zeigt deutlich das lineare Verhältnis zwischen den relativen Prozentsätzen der zwei Aluminiumoxide und der Wasser absorbtion des Cordieritkörpers über den gesamten Bereich der Mischungen. Dieses lineare Verhältnis kann mathematisch, basie rend auf dieser Kurve, gemäß der nachfolgenden Formel darge stellt werden: y = -0,0514x + 19,96, wobei y die Wasserabsorp tionsfähigkeit und x den Prozentsatz der aluminiumoxid-ergeben den Bestandteile darstellt, zusammengesetzt entweder aus dem Aluminiumoxid einer ersten Teilchengröße oder dem A1uminiumoxid einer zweiten Teilchengröße. In ähnlicher Weise veranschaulicht die Figur 4 das lineare Verhältnis zwischen den relativen Pro zentsätzen der Aluminiumoxide und der gebrannten Schrumpfung des Cordieritkörpers. Dieses lineare Verhältnis kann mathema tisch, basierend auf dieser Kurve, gemäß der nachfolgenden For mel dargestellt werden: z = 0,0163x + 4,06, wobei z der Schrum pfungsgrad ist und y der Prozentsatz der aluminiumoxid-ergeben den Bestandteile ist, zusammengesetzt entweder aus dem Alumini umoxid einer ersten Teilchengröße oder dem Aluminiumoxid einer zweiten Teilchengröße.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von cordierit-enthaltenden Körpern durch

- Vermischen von magnesiumoxid-ergebenden Bestandteilen, aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen und siliciumdioxid ergebenden Bestandteilen, die in der Lage sind, eine ana lytische Ansatzzusammensetzung, ausgedrückt in Gew.% auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.% MgO, 30-50 Gew.% Al₂O₃ und 41- 56,5 Gew.-% SiO₂, zusammen mit einer wirksamen Menge eines Bindemittels (Vehikel) und Formungshilfsmitteln zu bilden, um eine plastische Mischung zu bilden, Formen dieser pla stischen Mischung zu einem ungebrannten Körper, Trocknen des ungebrannten Körpers und Brennen des getrockneten un gebrannten Körpers bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um einen cordierit-enthaltenden Kör per zu bilden, gekennzeichnet durch
- Bereitstellen der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile in Form eines Aluminiumoxids einer ersten Teilchengröße und eines Aluminiumoxids einer zweiten Teilchengröße, wo bei das Verhältnis der ersten Teilchengröße zur zweiten Teilchengröße im Bereich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder von etwa 1 : 3 bis 1 : 30 liegt;
- Auswählen einer Wasserabsorbtionsfähigkeit des cordie rit-enthaltenden Körpers in Übereinstimmung mit einem li nearen Verhältnis (beziehungsweise einer linearen Bezie hung) zwischen der Wasserabsorptionsfähigkeit des cordie rit-enthaltenden Körpers und dem Prozentsatz der alumini umoxid-ergebenden Bestandteile, zusammengesetzt aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengröße und dem Aluminium oxid der zweiten Teilchengröße; durch Einstellen der rela tiven Prozentsätze des Aluminiumoxids mit der ersten Teil chengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchengrö ße.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestimmen eines linearen Verhältnisses die nachfolgenden Schritte umfaßt:

- Herstellen einer Trockenmischung aus den magnesium oxid-ergebenden Bestandteilen und den siliciumdioxid ergebenden Bestandteilen;
- Herstellen einer Vielzahl von Aluminiumoxidmisch ungen, wobei jede Aluminiumoxidmischung ein unter schiedliches Verhältnis des Aluminiumoxids der ersten Teilchengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchengröße enthält;
- Zugeben je der Vielzahl der Aluminiumoxidmischungen zu einem getrennten Teil der Trockenmischung, um eine Vielzahl von Trockenmischungen zu bilden, von denen jede geeignet ist, eine analytische Ansatzzusammen setzung, ausgedrückt in Gew.-%en auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.-% MgO, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 41-56,5 Gew.-% SiO₂ zu bilden;
- Vermischen jeder der Vielzahl der Trockenmischungen mit einer wirksamen Menge von Bindehilfsmittel und von Formungshilfsmitteln, um eine Vielzahl von form baren, plastischen Mischungen zu bilden;
- Formen der Vielzahl plastischer Mischungen zu einer Vielzahl ungebrannter Körper;
- Trocknen der Vielzahl ungebrannter Körper;
- Brennen der Vielzahl getrockneter, ungebrannter Körper bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine Vielzahl von cordierit-ent haltenden Körpern zu bilden;
- Bestimmen einer Wasserabsorptionsfähigkeit für je den der Vielzahl von cordierit-enthaltenden Körper und
- Auftragen der Wasserabsorptionsfähigkeit von jedem der cordierit-enthaltenden Körper gegen den Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zusammen gesetzt aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengrö ße und dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße eines jeden Körpers, um das lineare Verhältnis zu erhalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Formung durch anisotrope Extrusion geschieht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine wabenförmige Ausgestaltung auf weist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine Gesamtporosität von weniger als etwa 45% aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine Gesamtporosität von weniger als etwa 30% aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eines der Aluminium oxide relativ fein ist und eine mittlere Teilchengrö ße von weniger als etwa 1,0 µm aufweist und eines der Aluminiumoxide relativ groß ist und eine mittlere Teilchengröße von größer als etwa 5,0 µm aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Auswählen das Erhöhen des Prozentsatzes des Aluminiumoxids mit ei ner relativ groben Teilchengröße umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Auswählen das Erhöhen des Prozentsatzes des Aluminiumoxids mit ei ner relativ feinen Teilchengröße umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die magnesiumoxid ergebenden Bestandteile 37-45 Gew.-% Talkum mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 6,8 µm umfassen und die siliciumdioxid-ergebenden Bestandteile 25-35 Gew.-% an kalziniertem Ton mit einer mittleren Teil chengröße von etwa 1,2 µm umfassen, und 10-20 Gew.-% an nicht kalziniertem Ton mit einer mittleren Teil chengröße von etwa 1,8 µm.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eines der Alumini umoxide eine mittlere Teilchengröße von etwa 6,0 µm und eines der Aluminiumoxide eine mittlere Teilchen größe von etwa 0,6 µm aufweisen, und das lineare Ver hältnis durch die nachfolgende Gleichung gekennzeich net ist: y = 0,047782x + 14,2,wobei y die Wasserabsorptionsfähigkeit und x der Pro zentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile ist, zusammengesetzt entweder aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengröße oder dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße.

12. Verfahren zur Bildung von cordierit-enthaltenden Kör pern durch Vermischen von magnesiumoxid-ergebenden Bestandtei len, aluminiumoxid-ergebenden Bestandteilen und sili ciumdioxid-ergebenden Bestandteilen, die in der Lage sind, eine analytische Ansatzzusammensetzung, ausge drückt in Gew. -% auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.-% MgO, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 41-56,5 Gew.-% SiO₂, zusammen mit einer wirksamen Menge eines Bindemittels (Vehi kel) und Formungshilfsmitteln zu bilden, um eine pla stische Mischung zu bilden, Formen dieser plastischen Mischung zu einem ungebrannten Körper, Trocknen des ungebrannten Körpers und Brennen des getrockneten un gebrannten Körpers bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um einen cordierit-enthal tenden Körper zu bilden, gekennzeichnet durch

- Bereitstellen der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile in Form eines Aluminiumoxids einer ersten Teilchengröße und eines Aluminiumoxids einer zweiten Teilchengröße, wo bei das Verhältnis der ersten Teilchengröße zur zweiten Teilchengröße im Bereich von etwa 3 : 1 bis 30 : 1 oder von etwa 1 : 3 bis 1 : 30 liegt;
- Auswählen eines Schrumpfungsgrades für den cordierit enthaltenden Körper in Übereinstimmung mit einem linearen Verhältnis (beziehungsweise einer linearen Beziehung) zwi schen der Wasserabsorptionsfähigkeit des cordierit-enthal tenden Körpers und dem Prozentsatz der aluminiumoxid-erge benden Bestandteile, zusammengesetzt aus dem Aluminiumoxid der ersten Teilchengröße und dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße, durch Einstellen der relativen Prozentsätze des Aluminiumoxids mit der ersten Teilchengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchengröße.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen eines linearen Verhältnisses die nachfolgenden Schritte umfaßt:

- Herstellen einer Trockenmischung aus den magnesium oxid-ergebenden Bestandteilen und den siliciumdioxid ergebenden Bestandteilen;
- Herstellen einer Vielzahl von Aluminiumoxidmisch ungen, wobei jede Aluminiumoxidmischung ein unter schiedliches Verhältnis des Aluminiumoxids der ersten Teilchengröße und des Aluminiumoxids der zweiten Teilchengröße enthält;
- Zugeben je der Vielzahl der Aluminiumoxidmischungen zu einem getrennten Teil der Trockenmischung, um eine Vielzahl von Trockenmischungen zu bilden, von denen jede geeignet ist, eine analytische Ansatzzusammen setzung, ausgedrückt in Gew.-%en auf Oxidbasis, aus 9-20 Gew.-% MgO, 30-50 Gew.-% Al₂O₃ und 41-56,5 Gew.-% SiO₂ zu bilden;
- Vermischen jeder der Vielzahl der Trockenmischungen mit einer wirksamen Menge eines Bindehilfsmittels (Vehikels) und von Formungshilfsmitteln, um eine Vielzahl von formbaren, plastischen Mischungen zu bilden;
- Formen der Vielzahl plastischer Mischungen zu einer Vielzahl ungebrannter Körper;
- Trocknen der Vielzahl ungebrannter Körper;
- Brennen der Vielzahl getrockneter, ungebrannter Körper bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine Vielzahl von cordierit-ent haltenden Körpern zu bilden;
- Bestimmen eines Schrumpfungsgrades für jeden der Vielzahl von cordierit-enthaltenden Körper und Auf tragen der Wasserabsorptionsfähigkeit von jedem der cordierit-enthaltenden Körper gegen den Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile, zusammen gesetzt aus dem Aluminiumoxid aus der ersten Teil chengröße und dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchen größe eines jeden Körpers, um das lineare Verhältnis zu erhalten.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Formung durch anisotrope Extrusion geschieht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine wabenförmige Ausgestaltung auf weist.

16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine Gesamtporosität von weniger als etwa 45% aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der cordierit-ent haltende Körper eine Gesamtporosität von weniger als etwa 30% aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 12, wobei einer der Bestand teile mit der ersten Teilchengröße oder mit der zwei ten Teilchengröße relativ fein ist und weniger als etwa 1,0 µm ist und einer der Bestandteile mit der ersten Teilchengröße oder mit der zweiten Teilchen größe relativ grob ist und größer als etwa 5,0 µm ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Auswählen das Erhöhen des Prozentsatzes des Aluminiumoxids mit ei ner relativ groben Teilchengröße umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Auswählen das Erhöhen des Prozentsatzes des Aluminiumoxids mit ei ner relativ feinen Teilchengröße umfaßt.

21. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die magnesiumoxid ergebenden Bestandteile 37-45 Gew.-% Talkum mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 6,8 µm umfassen, und die siliciumdioxid-ergebenden Bestandteile 25-35 Gew. -% an kalziniertem Ton mit einer mittleren Teil chengröße von etwa 1,2 µm umfassen, und 10-20 Gew.-% an nicht kalziniertem Ton mit einer mittleren Teil chengröße von etwa 1,8 µm.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei eines der Alumini umoxide eine mittlere Teilchengröße von etwa 6,0 µm und eines der Aluminiumoxide eine mittlere Teilchen größe von etwa 9,6 µm aufweisen, und das lineare Ver hältnis durch die nachfolgende Gleichung gekennzeich net ist: z = -0,021645x + 7,4914wobei z der Schrumpfungsgrad und x der Prozentsatz der aluminiumoxid-ergebenden Bestandteile ist, zu sammengesetzt entweder aus dem Aluminiumoxid der er sten Teilchengröße oder dem Aluminiumoxid der zweiten Teilchengröße.