RU2420492C2 - Улучшенный способ удаления связующего из керамических сотовых структур - Google Patents

Улучшенный способ удаления связующего из керамических сотовых структур Download PDF

Info

Publication number
RU2420492C2
RU2420492C2 RU2008110950/03A RU2008110950A RU2420492C2 RU 2420492 C2 RU2420492 C2 RU 2420492C2 RU 2008110950/03 A RU2008110950/03 A RU 2008110950/03A RU 2008110950 A RU2008110950 A RU 2008110950A RU 2420492 C2 RU2420492 C2 RU 2420492C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
honeycomb structure
temperature
cellulose
ceramic
organic additive
Prior art date
Application number
RU2008110950/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008110950A (ru
Inventor
Джон П. ХЕНЛИ (US)
Джон П. ХЕНЛИ
Авани М. ПЕЙТЕЛ (US)
Авани М. ПЕЙТЕЛ
Артур Р. Мл. ПРЮНЬЕ (US)
Артур Р. мл. ПРЮНЬЕ
Чань ХАНЬ (US)
Чань ХАНЬ
Original Assignee
Дау Глобал Текнолоджиз Инк.
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 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. filed Critical Дау Глобал Текнолоджиз Инк.
Publication of RU2008110950A publication Critical patent/RU2008110950A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2420492C2 publication Critical patent/RU2420492C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006Honeycomb structures
    • C04B38/0009Honeycomb structures characterised by features relating to the cell walls, e.g. wall thickness or distribution of pores in the walls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/32Burning methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped 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 aluminium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/636Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B35/6365Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638Removal thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129Extrudable mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к формированию керамических сотовых структур, в частности к улучшенному способу удаления органических связующих и добавок из экструдированных сотовых структур. Каждый из концов экструдированной сотовой структуры приводят в контакт с элементом, который имеет газопроницаемость не больше, чем у внешней стенки указанной структуры, причем элемент по существу закрывает концы. Данную сотовую структуру нагревают до температуры, достаточной для удаления органической добавки, в окисляющей атмосфере. Технический результат изобретения - минимизация перепадов температур внутри сотовой структуры во время удаления органических добавок, что позволяет избежать ее растрескивания. 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к формированию керамических сотовых структур. В частности, настоящее изобретение относится к улучшенному способу удаления органических связующих и добавок из экструдированных керамических сотовых структур.
Уровень техники настоящего изобретения
Для формирования керамических сотовых структур, пригодных для таких применений, как каталитические конвертеры и дизельные сажевые фильтры (DPF), сыпучие керамические предшествующие соединения (предшественники) смешивают с органическими добавками (например, связующими и смазочными материалами) и жидкой средой, которая типично является водой, для образования пластичного материала. Данный пластичный материал затем экструдируют, получая сотовую форму, которую впоследствии сушат для удаления воды. Высушенную сотовую структуру затем нагревают для удаления органических добавок. После удаления органических добавок сотовую структуру нагревают до высокой температуры, чтобы расплавить керамические зерна, с тем, чтобы сотовая структура имела механическую целостность и микроструктуру, пригодную для каталитического конвертера или DPF.
Нагревание для удаления органических добавок типично проводят в воздухе или в кислородсодержащих атмосферах. К сожалению, органические добавки неизменно демонстрируют экзотермическую реакцию, связанную с их окислением, что приводит часто к растрескиванию керамического материала из-за локальных перепадов температуры.
Чтобы избежать такого растрескивания, использовали инертные атмосферы или атмосферы с низким содержанием кислорода (т.е. меньше кислорода, чем в воздухе) (см., например, патенты США №6099793 и 6287509). К сожалению, использование таких атмосфер имеет тенденцию удалять органические добавки более медленно и оставлять после себя вредный углеродистый остаток, который довольно часто мешает расплавлению керамических гранул при повышенной температуре или приводит к нежелательным микроструктурам, таким как большие поры, которые действуют как дефекты.
Другое решение состояло в пропускании воздуха, кислородсодержащей атмосферы или другой атмосферы через сотовую структуру, чтобы минимизировать перепады температуры, связанные с окислением органических добавок (см., например, патент США №4927577). Данный метод страдает из-за дорогостоящей сложности и становится менее пригодным по мере удлинения сотовой структуры.
Более современные решения включают использование 2 или более органических связующих, где одно впоследствии экстрагируют, используя жидкость для одного из связующих, а второе связующее удаляют нагреванием, используя известный метод нагревания, такой как один из уже описанных (см., например, патентную публикацию США №2004/0079469). Данный метод также страдает от сложности и оперирования более хрупкой частью в процессе жидкой экстракции одного из связующих.
Таким образом, было бы желательно обеспечить как способ получения, так и керамический материал, который решает одну или несколько проблем предшествующего уровня техники, таких как одна из описанных выше.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет собой способ удаления органической добавки из керамической сотовой структуры, причем сотовая структура имеет внешнюю стенку и каналы, которые распространяются от одного конца до другого конца сотовой структуры, где каналы характеризуются множеством переплетающихся тонких перегородок между концами,
а) путем контакта каждого конца экструдированной сотовой структуры с элементом, который имеет газопроницаемость не больше, чем внешняя стенка, причем элемент, по существу, закрывает концы,
b) нагреванием сотовой структуры до температуры, достаточной для удаления органической добавки.
Неожиданно было обнаружено, что использование таких элементов делает возможным удаление органических добавок из экструдированной сотовой структуры в окислительной атмосфере, такой как воздух, при высоких скоростях, не вызывая растрескивания сотовой структуры.
Данный способ может быть использован, например, чтобы получать керамические сотовые структуры для использования в качестве фильтров, теплообменников, огнеупоров, термических и электрических изоляторов, арматуры для кузовов смешанной конструкции из металлов или пластиков, катализаторов и носителей катализаторов.
Описание чертежей
Фиг.1: График температуры в канале в середине и у края сотовой структуры, измеренной термопарой, помещенной на одинаковую глубину внутри среднего и крайнего канала, для сотовой структуры, нагреваемой в воздухе, с обоих концов закрытой по существу газонепроницаемыми пластинами (пример).
Фиг.2: График температуры в канале в середине и у края сотовой структуры, измеренной термопарой, помещенной на одинаковую глубину внутри среднего и крайнего канала, для сотовой структуры, нагреваемой в воздухе, с одним незакрытым концом (сравнительный пример).
Фиг.3: График разницы температур от центрального канала к крайнему каналу (температура крайнего канала минус температура центрального канала) в сотовых структурах, содержащих органическое связующее, нагретых в воздухе в печи с пластинами на каждом конце (пример) и без пластины на одном конце (сравнительный пример).
Подробное описание настоящего изобретения
Настоящее изобретение является способом удаления органической добавки из керамической сотовой структуры. Керамическая сотовая структура может быть любой известной в данной области техники, которую получают, используя керамический порошок и органическую добавку. Типичными керамическими сотовыми структурами являются структуры, которые являются или получаются при нагревании оксида алюминия, оксида циркония, титаната ниобия, карбида кремния, нитрида кремния и нитрида алюминия, оксинитрида кремния и карбонитрида кремния, муллита, кордиерита, бета сподумена, титаната алюминия, стронций алюминий силикатов, литий алюминий силикатов или их комбинаций. Предпочтительными керамическими сотовыми структурами являются структуры, которые являются или получаются из карбида кремния, кордиерита, муллита или их комбинации. Карбид кремния является предпочтительно карбидом, описанным в патенте США №6669751 В1 и WO публикациях ЕР 1142619 А1, WO 2002/070106 А1. Другие подходящие керамические сотовые структуры описаны в WO 2004/011386 А1, WO 2004/011124 А1, US 2004/0020359 А1 и WO 2003/051488 А1.
Керамическая сотовая структура предпочтительно является структурой, которую образует муллит, имеющий игольчатую микроструктуру. Примеры таких сотовых структур включают структуры, описанные патентами США №5194154; 5173349; 5198007; 5098455; 5340516; 6596665 и 6306335; в опубликованной патентной заявке США 2001/0038810 и в международной РСТ публикации WO 03/082773.
Органическая добавка, которую удаляют, может быть любой известной в данной области техники, подходящей для формирования композиций керамической сотовой структуры, такой как добавки, известные в данной области техники. В целом, органическая добавка может быть одним или более веществом, выбранным из поверхностно-активных веществ, смазочных материалов, связующих, растворителей, пластификаторов, антиоксидантов, консервантов, пенообразующих и антипенных агентов, таких как описанные главами 9-12 Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J.S. Reed, John Wiley and Sons, New York, NY, 1988.
В частности, органическая добавка включает органическое связующее, такое как одно или несколько связующих, описанных патентами США №4001028; 4162285; 4929575; 5286767; 5344799; 5568652; 5925308; 6080345; 6241940 и 6680101. В предпочтительном варианте осуществления органическое связующее представляет собой метилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксибутилцеллюлозу, гидроксибутилметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксиэтилметилцеллюлозу, натрий-карбоксиметилцеллюлозу или их смеси. Предпочтительно целлюлозное связующее является целлюлозным связующим, описанным в кол.5, строки 49-67 и кол.6, строки 1-21 патента США №5568652, включенного в настоящее описание ссылкой.
Керамическая сотовая структура может быть любой формы или размера и величины, такой, как обычно используют в данной области техники в качестве автомобильных носителей катализаторов или дизельных сажевых фильтров.
Экструдированная керамическая сотовая структура, при контакте с элементом на каждом конце, может быть высушена перед контактом или может контактировать непосредственно после экструзии. Типично, экструдированная керамическая сотовая структура будет существенно просушена от жидкой среды, такой как вода. Существенно просушена от жидкой среды главным образом означает, что пластичность экструдированной сотовой структуры уменьшена, так что при деформации сотовая структура будет растрескиваться при небольшой пластической деформации (например, 2% деформации перед растрескиванием). Типично, это будет происходить, когда жидкая среда присутствует в количестве самое большое примерно 5% от объема сотовой структуры (не включая объем каналов сотовой структуры).
Элементы, контактирующие с концами сотовой структуры, могут быть помещены в любом удобном расположении. Например, сотовая структура может быть ориентирована вертикально или горизонтально, и концы контактируют с элементом так, что каждый конец по существу закрыт. По существу закрыт означает, что, по меньшей мере, примерно 90% каналов закрыты элементом. Предпочтительно, по меньшей мере, примерно 95%, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 98% и наиболее предпочтительно все каналы закрыты элементом.
Было обнаружено, что при использовании контактирующего элемента, имеющего газопроницаемость не более, чем у внешней стенки сотовой структуры, на каждом конце сотовой структуры в процессе нагревания для удаления органических добавок максимальная разница температур от центра сотовой структуры к краю сотовой структуры существенно уменьшается в процессе окисления органического связующего (выгорания). Например, максимальная разница температур в течение выгорания между центром сотовой структуры к краю сотовой структуры на одинаковой глубине внутри соответствующего канала и всеми другими частями уменьшается, составляя, например, по меньшей мере, 50% и более типично 70%, при использовании пластины в процессе удаления органического связующего, используя реакционную атмосферу в процессе нагревания. Удивительно, что температура в центре может быть даже холоднее, чем температура края в процессе выгорания органического связующего, в то время как противоположное было обнаружено для сотовых структур, не имеющих таких элементов в контакте с обоими концами.
Повторим, контактирующий элемент имеет газопроницаемость не более, чем газопроницаемость внешней стенки сотовой структуры. Газопроницаемость контактирующего элемента может, однако, иметь любую газопроницаемость, имеющуюся от газопроницаемости меньше, чем у внешней стенки, до отсутствия газопроницаемости. Понятно, что газопроницаемость контактирующего элемента является проницаемостью, которая может быть измерена в направлении через контактирующий элемент в направлении каналов сотовой структуры.
Контактирующий элемент может быть выполнен из любого материала, достаточного для создания элемента, имеющего вышеупомянутую газопроницаемость и способность выдерживать температуру в процессе нагревания, необходимую для удаления органических добавок внутри сотовой структуры. Подходящие материалы включают керамику и металлы.
При контакте сотовой структуры с контактирующим элементом не требуется никаких сил, кроме количества, необходимого для поддержания контактных отношений. Например, сила тяжести является более чем достаточной для поддержания пластины внизу и наверху конца сотовой структуры.
Контактирующую сотовую структуру нагревают до температуры, достаточной для удаления органической добавки. Нагревание может быть выполнено с использованием любого подходящего теплового источника, такого как источники, известные в данной области техники. Примеры включают конвекцию, радиационный, микроволновый, радиочастотный (RF) и их комбинации.
Атмосфера в процессе нагревания может быть любой атмосферой, подходящей для удаления органической добавки. Например, атмосфера может быть инертной или реакционной. Данный способ, однако, является особенно подходящим, когда атмосфера является такой, которая реагирует с органической добавкой, такой как окислительная атмосфера. Примеры атмосфер включают азот, инертные газы, кислород или их комбинации. Предпочтительной атмосферой является воздух. Типично, органическая добавка начинает окисляться около 200°С и впоследствии удаляется при 400°С на воздухе, однако могут потребоваться более высокие температуры, чтобы удалить, например, остаточный углерод. Температура, при которой органическая добавка начинает удаляться и по существу удаляется, может быть определена без чрезмерного экспериментирования специалистом в данной области.
Нагревание можно проводить при любой скорости нагрева или скоростях, подходящих для удаления органической добавки без разрушения сотовой структуры, таких как известные в данной области или легко определяемые специалистом в данной области.
ПРИМЕРЫ
Пример и сравнительный пример
Экструдированные сухие керамические сотовые структуры, включающие одинаковые оксид алюминия, глину и органические связующие, помещали в одинаковые воздушные конвекционные печи объемом два кубических фута и нагревали одновременно, используя режим нагревания, показанный в таблице.
Режим нагревания
Температура (°С) Линейное изменение скорости (С/ч) Время (ч:мин) Время (ч)
0-400 15 26:42:00 26,7
400-650 30 8:18:00 8,3
650-980 50 6:36:00 6,6
980 0 4:00:00 4
980-300 90 7:34:00 7,56
Сотовые структуры представляли собой одинакового размера 5,66" × 6" продольные сотовые структуры, имеющие 200 ячеек на квадратный дюйм. Каждая сотовая структура была ориентирована вертикально, причем конец лежал на ADS-96R пластине из оксида алюминия от Coorstek Inc., Golden, CO, плотностью 3,96 г/см3, газонепроницаемой, и использовали толщину 0,05 дюйма, полностью закрывая нижний конец. Одна сотовая структура (пример) имела другую пластину из оксида алюминия, помещенную сверху оставшегося конца, полностью закрывая верхний конец.
Термопары помещали примерно на глубину 1,5 дюйма в крайний канал (около внешней стенки) и в центральный канал на ту же глубину.
В начале окисления органического связующего (выгорания), как показано на фиг.2, примерно после 10 часов (600 минут), соответствующих температуре печи примерно 200°С, температура центра сотовой структуры без пластин была существенно выше, чем рост температуры той же самой сотовой структуры, имеющей пластины из оксида алюминия, помещенные на каждый конец (фиг.1). Подобным образом, разница температур от центра к краю сотовых структур показана на фиг.3.
Фиг.3 показывает, что сравнительный пример без пластины, закрывающей верхний конец, приводил к максимальной разнице температур, где центр был примерно на 230°С горячее, чем край, в то время как при использовании пластин из оксида алюминия для полного закрытия обоих концов центр был действительно холоднее примерно на 50°С. После удаления из печи после охлаждения образец сравнительного примера разломился на три части, в то время как образец примера - нет, и после разрезания открытой сотовой структуры примера наблюдали отсутствие остаточного углерода.

Claims (12)

1. Способ удаления органической добавки из керамической сотовой структуры, причем сотовая структура имеет внешнюю стенку и каналы, которые распространяются от одного конца до другого конца сотовой структуры, где каналы характеризуются множеством пересекающихся тонких перегородок между концами,
a) путем контакта каждого конца экструдированной сотовой структуры с элементом, который имеет газопроницаемость не более, чем у внешней стенки, причем элемент, по существу, закрывает концы, и
b) нагреванием сотовой структуры до температуры, достаточной для удаления органической добавки.
2. Способ по п.1, в котором нагревание проводят в окислительной атмосфере.
3. Способ по п.2, в котором окислительной атмосферой является воздух.
4. Способ по п.1, в котором элемент является керамическим или металлическим.
5. Способ по п.3, в котором элемент является керамическим.
6. Способ по п.1, в котором элемент, по существу, не обладает газопроницаемостью.
7. Способ по п.1, в котором элемент является пластиной.
8. Способ по п.1, в котором максимальная разница температур от канала в середине до канала на внешней периферии сотовой структуры на примерно одинаковой глубине внутри каналов по меньшей мере на 50% меньше, чем разница температур сотовой структуры, не имеющей пластин, закрывающих оба конца в пределах диапазона температуры, где окисляется органическая добавка.
9. Способ по п.8, в котором разница температур составляет, по меньшей мере, на 70% меньше.
10. Способ по п.1, в котором температура в канале в середине сотовой структуры представляет собой более холодную температуру, чем в канале на внешней периферии сотовой структуры в пределах диапазона температуры, где окисляется органическая добавка.
11. Способ по п.1, в котором органическая добавка включает органическое связующее.
12. Способ по п.11, в котором органическое связующее представляет собой метилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксибутилцеллюлозу, гидроксибутилметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксиэтилметилцеллюлозу, натрий-карбоксиметилцеллюлозу или их смеси.
RU2008110950/03A 2005-08-23 2006-08-18 Улучшенный способ удаления связующего из керамических сотовых структур RU2420492C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71058305P 2005-08-23 2005-08-23
US60/710,583 2005-08-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008110950A RU2008110950A (ru) 2009-09-27
RU2420492C2 true RU2420492C2 (ru) 2011-06-10

Family

ID=38541558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008110950/03A RU2420492C2 (ru) 2005-08-23 2006-08-18 Улучшенный способ удаления связующего из керамических сотовых структур

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7635446B2 (ru)
EP (1) EP1919844B1 (ru)
JP (1) JP5129137B2 (ru)
KR (1) KR101360630B1 (ru)
CN (1) CN101243025B (ru)
AT (1) ATE457965T1 (ru)
BR (1) BRPI0615956A2 (ru)
CA (1) CA2619598C (ru)
DE (1) DE602006012331D1 (ru)
ES (1) ES2339164T3 (ru)
RU (1) RU2420492C2 (ru)
WO (1) WO2007111633A2 (ru)
ZA (1) ZA200801157B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8444737B2 (en) * 2009-02-27 2013-05-21 Corning Incorporated Ceramic structures and methods of making ceramic structures
US20110127699A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Michael James Vayansky Method And Apparatus For Thermally Debindering A Cellular Ceramic Green Body
CN103483000A (zh) * 2013-09-29 2014-01-01 陈春水 一种多孔陶瓷及其制备方法

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001028A (en) 1974-05-28 1977-01-04 Corning Glass Works Method of preparing crack-free monolithic polycrystalline cordierite substrates
US3985846A (en) * 1975-04-16 1976-10-12 W. R. Grace & Co. Ceramic firing process
JPS6034510B2 (ja) 1976-06-10 1985-08-09 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の押出製造法
JPS55114523A (en) * 1979-02-28 1980-09-03 Asahi Glass Co Ltd Method of removing resin from molding
US5021204A (en) * 1981-07-15 1991-06-04 Corning Incorporated Method for selectively charging honeycomb structures
US4786542A (en) * 1986-02-20 1988-11-22 Ngk Insulators, Ltd. Setters and firing of ceramic honeycomb structural bodies by using the same
JPS62202870A (ja) * 1986-02-20 1987-09-07 日本碍子株式会社 セラミツクスハニカム構造体の焼成方法
JPH061150B2 (ja) * 1986-12-27 1994-01-05 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の誘電乾燥法
JPH079358B2 (ja) 1987-02-27 1995-02-01 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の焼成法
JPH0745348B2 (ja) * 1988-02-10 1995-05-17 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成法
JPH01215765A (ja) * 1988-02-25 1989-08-29 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体の焼成法
US4929575A (en) 1988-03-21 1990-05-29 The Dow Chemical Company Melt processable, green, ceramic precursor powder
CA2020453A1 (en) 1989-07-28 1991-01-29 Bulent O. Yavuz Thermal shock and creep resistant porous mullite articles
US5340516A (en) 1989-07-28 1994-08-23 Engelhard Corporation Thermal shock and creep resistant porous mullite articles prepared from topaz and process for manufacture
US5034023A (en) * 1989-12-21 1991-07-23 Corning Incorporated Ceramic honeycomb structures as oxygen separators or concentrators
JP2591843B2 (ja) * 1990-03-27 1997-03-19 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の連続誘電乾燥装置
JP2801950B2 (ja) * 1990-04-12 1998-09-21 日本碍子株式会社 金属粉末ハニカムモノリス構造体の焼成方法
US5098455A (en) 1990-12-21 1992-03-24 The Dow Chemical Company Regenerable exhaust gas filter element for diesel engines
US5286767A (en) 1991-03-28 1994-02-15 Allied Signal Inc. Modified agar and process for preparing modified agar for use ceramic composition to add green strength and/or improve other properties of a preform
JP2577147B2 (ja) * 1991-09-30 1997-01-29 日本碍子株式会社 セラミックスハニカム構造体の製造方法
JP2637651B2 (ja) * 1991-10-21 1997-08-06 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の誘電乾燥法
US5198007A (en) 1991-12-05 1993-03-30 The Dow Chemical Company Filter including a porous discriminating layer on a fused single crystal acicular ceramic support, and method for making the same
US5194154A (en) 1991-12-05 1993-03-16 The Dow Chemical Company Structure for filter or heat exchanger, composed of a fused single crystal acicular ceramic
US5344799A (en) * 1992-12-14 1994-09-06 Corning Incorporated Formable ceramic compositions and method of use therefor
DE69430971T2 (de) * 1993-02-02 2002-11-28 Ngk Insulators Ltd Brennguttraeger und brennverfahren keramischer gegenstaende unter verwendung dieses brennguttraegers
US5568652A (en) 1994-11-25 1996-10-22 Corning Incorporated Rapid setting compositions and method of making and using same
US5925308A (en) 1996-08-05 1999-07-20 Corning Incorporated Rapid-setting formable mixtures and method of making and using same
JP3983838B2 (ja) * 1996-12-12 2007-09-26 イビデン株式会社 高強度多孔質α−SiC焼結体の製造方法
US6080345A (en) 1997-08-08 2000-06-27 Corning Incorporated Method of forming and shaping plasticized mixtures
KR20010032704A (ko) 1997-12-02 2001-04-25 알프레드 엘. 미첼슨 세라믹 허니컴 바디의 소성방법
JP2001524450A (ja) 1997-12-02 2001-12-04 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法
US6241940B1 (en) 1998-06-06 2001-06-05 Corning Incorporated Method for producing ceramic bodies
US6680101B1 (en) 1999-04-28 2004-01-20 Ngk Insulators, Ltd. Molded honeycomb material and process for production thereof
US6306335B1 (en) 1999-08-27 2001-10-23 The Dow Chemical Company Mullite bodies and methods of forming mullite bodies
US6578399B1 (en) * 1999-09-09 2003-06-17 Northrop Grumman Corporation Single-die modularized, reconfigurable honeycomb core forming tool
ES2341274T3 (es) 1999-09-29 2010-06-17 Ibiden Co., Ltd. Filtro de panal y conjunto de filtro ceramico.
US6287510B1 (en) * 1999-11-23 2001-09-11 Corning Incorporated Method of firing green structures containing organics
ES2292494T3 (es) 1999-12-23 2008-03-16 Dow Global Technologies Inc. Dispositivos catalizadores.
JP2002104879A (ja) * 2000-07-27 2002-04-10 Ngk Insulators Ltd 粉末成形体の脱脂方法
JP2002097076A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Ibiden Co Ltd 炭化珪素成形体の脱脂方法、多孔質炭化珪素焼結体の製造方法
JP2002228359A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の乾燥方法
JP4404497B2 (ja) 2001-03-01 2010-01-27 日本碍子株式会社 ハニカムフィルター、及びその製造方法
US20020172633A1 (en) 2001-03-06 2002-11-21 Koermer Gerald S. Vehicular atmosphere cleansing system
AU2002256336A1 (en) * 2001-04-23 2002-11-05 Dow Global Technologies Inc. Method of making wall-flow monolith filter
US6539644B1 (en) * 2001-09-15 2003-04-01 Corning Incorporated Drying of ceramic honeycomb substrates
US6736875B2 (en) 2001-12-13 2004-05-18 Corning Incorporated Composite cordierite filters
ATE497488T1 (de) 2002-03-25 2011-02-15 Dow Global Technologies Inc Mullitkörper und verfahren zur herstellung von mullitkörpern
US6849181B2 (en) 2002-07-31 2005-02-01 Corning Incorporated Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter
KR100960769B1 (ko) 2002-07-31 2010-06-01 코닝 인코포레이티드 알루미늄 티타네이트-계 세라믹 제품
US7422719B2 (en) 2002-10-29 2008-09-09 Corning Incorporated Process for removing oil-based components and forming ceramic bodies
JP4222600B2 (ja) * 2003-01-07 2009-02-12 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 6578399 A B1, 17.06.2003. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008110950A (ru) 2009-09-27
CN101243025A (zh) 2008-08-13
BRPI0615956A2 (pt) 2011-05-31
EP1919844A2 (en) 2008-05-14
CA2619598C (en) 2013-05-14
DE602006012331D1 (de) 2010-04-01
ES2339164T3 (es) 2010-05-17
CA2619598A1 (en) 2007-10-04
CN101243025B (zh) 2011-05-18
US20070045911A1 (en) 2007-03-01
ATE457965T1 (de) 2010-03-15
JP5129137B2 (ja) 2013-01-23
KR101360630B1 (ko) 2014-02-07
ZA200801157B (en) 2009-08-26
KR20080038171A (ko) 2008-05-02
EP1919844B1 (en) 2010-02-17
WO2007111633A2 (en) 2007-10-04
WO2007111633A3 (en) 2008-02-28
US7635446B2 (en) 2009-12-22
JP2009505933A (ja) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100931755B1 (ko) 고온에서 사용할 수 있는 스트론튬 펠드스파 알루미늄티타네이트
US6849181B2 (en) Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter
EP1490310B1 (en) Mullite bodies and methods of forming mullite bodies
JPWO2007015550A1 (ja) 炭化珪素質焼成用治具及び多孔質炭化珪素体の製造方法
EP2070890B1 (en) A silicon carbide-based porous body and manufacturing method thereof
EP1541538B1 (en) Method for producing porous ceramic article
JP2002154876A (ja) ハニカム構造体及びその製造方法
JP2020164353A (ja) 炭化珪素含有セラミックス製品の製造方法
US8101117B2 (en) Controlled gas pore formers in extruded ware
RU2420492C2 (ru) Улучшенный способ удаления связующего из керамических сотовых структур
EP3202479A1 (en) Method for producing honeycomb filter
EP3202480A1 (en) Method for producing honeycomb filter
WO2016052469A1 (ja) ハニカムフィルタ及びその製造方法
JP4768044B2 (ja) Si結合SiCセラミックスの焼成方法
JP2001019560A (ja) セラミック成形体の脱脂用治具
JP2008012485A (ja) 窒化ケイ素質ハニカムフィルタの製造法
JPWO2006003736A1 (ja) セラミック焼成用治具及び多孔質セラミック体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110819