[发明专利]涂覆蜂窝体的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年5月29日提交的美国申请第12/474,889号的优先权。

背景技术

人们通常在大型陶瓷蜂窝体的外表面上施涂外部陶瓷涂层或“外皮”，从而提供光滑的覆盖表面，以提供高强度和良好的尺寸控制。外皮的施涂通常是在已经对工件进行机械加工，从而提供符合具体直径要求的蜂窝体基质之后进行的，最通常的情况下，是在已经对基质进行烧制从而使其表现出最终的晶体结构和强度之后进行的。通过另外的制造步骤使得施涂的外皮固化，所述另外的制造步骤包括例如干燥，或者，对涂覆的工件进行预烧制，使得外皮材料烧结或者反应烧结。

发明内容

本发明揭示了提供改进的蜂窝体的方法，所述改进的蜂窝体结合了施涂的高强度涂层，该高强度涂层能够在制造和使用过程中防止破坏的发生，并且大体上没有由于制造过程的干燥和/或烧制步骤造成的外皮裂纹。通过采用多层法施涂外皮，确保了这些性质。

本发明的各种实施方式包括用来对蜂窝体(例如蜂窝体基质)施涂陶瓷涂层的方法，该方法包括以下步骤：(i)对所述蜂窝体的外表面施涂第一涂料层，所述涂料层包含陶瓷或形成陶瓷的组分，(ii)在所述第一涂料层上施涂至少一层另外的涂料层，该另外的涂料层包含陶瓷或形成陶瓷的组分，但是(iii)在施涂所述至少一层另外的涂料层之前，所述第一涂料层的至少一部分至少进行部分的固化。

一般来说，根据本发明所述的方法进行的固化包括对所述第一层或者第一层的一部分进行加热，例如通过使得所述第一层的至少一部分暴露于红外辐射、微波辐射、对流加热，或者这些方式的组合。在具体的实施方式中，固化包括使得所述第一层的至少一部分干燥，从而从所述层内除去液体组分，例如水介质。可以通过采用以上加热方法中的一种或者多种的组合来加热所述第一层，以促进干燥。

在一些实施方式中，可以通过使得蜂窝体在施涂过程中旋转，从而促进根据本发明对蜂窝体施涂多层涂层的方法。所述蜂窝体包括相反的(opposing)第一和第二端面以及在所述第一和第二端面之间延伸的外侧表面，所述蜂窝体围绕延伸通过所述第一和第二端面的纵轴设置。在使得所述蜂窝体围绕纵轴旋转的同时，将涂料喷涂在所述蜂窝体的外侧表面上，从而形成所述涂料的第一湿层。所述蜂窝体可以围绕所述纵轴旋转360°或更多，从而施涂所述层或者随后的多个层。然后，在形成随后的湿层之前，使得所述第一湿层至少部分地干燥。在这些方法的其它的具体实施方式中，在使得所述第一湿层至少部分干燥的同时，还使得所述蜂窝体围绕所述纵轴旋转。

喷涂涂料和干燥涂料层的步骤可以以各种方式安排。在一些实施方式中，在对所述第一湿层进行干燥或部分干燥的步骤之前结束所述涂料的喷涂步骤。在其它的实施方式中，所述喷涂涂料的步骤和对制得的湿层进行干燥的步骤同时进行。之后的实施方式的具体例子包括以下步骤：使得所述蜂窝体围绕所述纵轴旋转，将第一涂料层的一部分施涂在与第一旋转弧度(first arc of rotation)相对应的外表面的第一部分上，然后对所述外表面的第一部分上的第一层进行加热，同时将第一涂料层的其他部分施涂在与第二旋转弧度相对应的外表面的第二部分上。

附图说明

下面结合附图进一步显示了本发明的方法，图中：

图1是根据本说明书的描述制备的涂覆的蜂窝体的透视示意图；

图2是用来制造所述涂覆的蜂窝体的设备的侧面正视示意图；

图3a和3b显示对蜂窝体施涂多层涂层的示意图。

具体实施方式

一种对蜂窝体或基质施涂外皮层(skin layer)的常规方法是所谓的“刮涂法”。根据该种方法，用于涂料混合物的固体和液体原料进行配比，制得塑料黏结剂(plastic cement)，用板(plate)或刮刀(blade)对该塑料黏结剂进行施涂(apply)和平坦化(smooth)。所述蜂窝体可以是由形成陶瓷的组分组成的干燥的成形体，或者可以是烧制的成形体，其中一种或多种形成陶瓷的组分已经转化为坚固的(strong)整体型陶瓷材料。所述蜂窝体通常在塑料黏结剂施涂过程中进行旋转，从而形成具有合适厚度的平滑层。然后对由此施涂的黏结剂涂层进行干燥，以除去未结合的水，并且优选在适当升高的温度下加热几个小时，例如在65℃加热4小时。在一些情况下，对所述蜂窝体和涂层进行烧制，使得所述涂层或者涂层和蜂窝体转化为整体型陶瓷体或涂层。