[发明专利]用于颗粒过滤器的水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥，特别涉及旨在用于将过滤体的多个过滤块 固定在一起的连接水泥，特别用于机动车辆内燃机的废气颗粒过滤器， 还特别涉及旨在构成这种过滤体的侧表面的外围涂层的水泥。本发明 还涉及一种过滤体，所述过滤体包含固定在一起的多个过滤块，通过 嵌入在所述过滤块之间并成形以与所述过滤块之间的所述废气的通路 相对的连接体实现所述固定，其中通过根据本发明的水泥的硬化获得 所述连接体。

背景技术

在排放到大气之前，可以通过如图1和2所示的颗粒过滤器净化 废气，这在现有技术中是已知的。在不同图中使用相同标记来表示相 同或相似的部件。

颗粒过滤器1的示意图如下：图1是根据图2中所示B-B剖面的 横截面视图，而图2是根据图1中所示A-A剖面的纵截面视图。

颗粒过滤器1常规地包含至少一个嵌入金属封壳5中的过滤体3， 所述过滤体3长度为L。

过滤体3可以是单块的。然而，为改善其热机械耐受性，特别是 在更生阶段期间，已证明其由多个块11(标记为11a-11i)的机加工 和组件产生是有利的。

为了制造块11，将陶瓷材料(堇青石，碳化硅，...)挤压以形成 多孔蜂窝状结构。挤压的多孔结构常规地呈长方体形状，并且在两个 基本方形的上游面12和下游面13之间延伸，在所述上游面和下游面 上开有多个临近的、直线型的且平行的通道14。

正如公知地，在挤压后，在上游面12或下游面13上分别通过上 游塞子15s和下游塞子15e将挤压多孔结构交替地阻塞，以分别形成 “出口通道”14s和“入口通道”14e类型的通道。在分别与上游塞子 15s和下游塞子15e相对的出口通道14s和入口通道14e的末端，出 口通道14s和入口通道14e分别通过出口开口19s和入口开口19e向 外敞开，并分别在下游面13和上游面12上延伸。因而，入口通道14s 和出口通道14e限定了内部空间20e和20s，该内部空间20e和20s 由侧壁22e和22s以及密封塞子15e和15s界定，且开口19s或19e 分别向外敞开。两个临近的入口通道14e和出口通道14s通过它们侧 壁22e和22s的共用部分处于流体连通。

借助由陶瓷水泥制成的连接体27通过粘结将块11a-11i组装在 一起，该陶瓷水泥通常由氧化硅和/或碳化硅和/或氮化铝构成。然后， 可以机加工由此构成的组件使其具有例如圆形的截面。优选地，还施 加外围涂层27′以基本上覆盖过滤体的全部侧表面。

结果是具有纵向轴C-C的圆柱形过滤体3，可以将其嵌入在壳体5 中，对废气密闭的外围连接体28位于外部过滤块11a-11h与壳体5 之间。

如图2中的箭头指示，废气流F通过入口通道14e的开口19e进 入过滤体3中，并穿过这些通道的过滤侧壁到达出口通道14s，然后 经开口19s向外逸出。

在使用一段时间后，积聚在过滤体3的通道中的颗粒或“烟灰” 因过滤体3而增加了压力损失，并因而使引擎的性能劣化。因此，必 须定期使过滤体再生，例如每500千米。

再生或“解堵塞”在于氧化烟尘。为此，必须将其加热到允许起 燃的温度。然后，过滤体3中的温度不均匀以及用于过滤块11a-11i 和连接体27与28的材料性质上的可能差异可产生强的热机械应力， 该应力能够在连接体和/或过滤块11a-11i中引起裂纹，降低颗粒过 滤器1的使用寿命。

因此，连接体27和28的材料必须在低温(即400-500℃)和高 温(即高于1100℃的温度)下具有良好的机械耐受性。

特别地，人们已知包含30-60重量％碳化硅的连接水泥。碳化硅具 有高的热导率，有利地使得能够均匀化热传递。然而，碳化硅具有相 对高的膨胀系数。因此，必须限制这些连接水泥中的碳化硅含量以确 保适于颗粒过滤器用途的热机械耐受性。