[发明专利]控制烧制陶瓷制品中孔尺寸分布的方法

说明书

要求在先美国申请的权益的声明

本申请要求2009年11月30日提交的美国临时申请系列第61/265180号的权益。

技术领域

本发明一般涉及高孔隙率陶瓷制品和控制所述陶瓷制品中孔尺寸分布的方法。

发明内容

本发明提供了制造高孔隙率陶瓷基材制品的方法。所述方法通过选择和控制烧制周期中的加热速率来控制所得烧制陶瓷制品中的孔尺寸性质。

附图说明

在本发明的实施方式中：

图1显示了用于烧制陶瓷的示例性烧制周期曲线；

图2显示了图1中所关注部分的放大图；

图3显示了孔尺寸分布随烧制温度范围变化的回归系数结果；以及

图4显示了预测和测得的压汞孔体积之间的关系。

具体实施方式

下面详细描述本发明的各种实施方式；若有附图，则参考附图描述。对各种实施方式的参考不限制本发明的范围，本发明范围仅受所附权利要求书的范围的限制。此外，在本说明书中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的本发明的诸多可能实施方式中的一些实施方式。

定义

共同拥有和转让的美国专利第6864198号提到了本发明的堇青石陶瓷体的孔隙率、中值孔径（MPD）和孔尺寸分布（PSD）等特性。诸如d10、d₅₀和d₉₀这样的参数涉及孔尺寸分布。d₅₀量值是基于孔体积的中值孔尺寸，测量单位是微米；因此，d₅₀是汞渗入50%的陶瓷开放孔隙时的孔直径。量值d₉₀是90%的孔体积由直径小于该d₉₀数值的孔构成时的孔直径；因此，d₉₀等于陶瓷中10体积％的开放孔隙中渗入汞时的孔直径。量值d₁₀是10%的孔体积由直径小于该d₁₀数值的孔构成时的孔直径；因此，d₁₀等于陶瓷中90体积％的开放孔隙中渗入汞时的孔直径。d₁₀和d₉₀的数值也用微米单位表示。(d₅₀–d₁₀)/d₅₀的量值描述小于中值孔尺寸d₅₀的孔尺寸分布的宽度。

“孔分数”指通过压汞法测得的孔隙体积除以100得到的百分数。

“孔隙（率）”等术语是指蜂窝体材料中因存在孔而产生的总空隙空间，或者孔体积与材料总体积之比。

“孔体积”等术语是指材料中因存在孔而产生的总空隙空间，单位是体积百分数。

“孔补偿”等术语是指对具体孔尺寸的调节或者通过烧制周期中的调节使具体孔尺寸发生变化。

“中值孔径”等术语是指一组有序的孔尺寸或者孔尺寸分布中的中间孔尺寸，按横截面或直径度量。

“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排它。

在描述本发明的实施方式时，用来对例如组合物中成分的量、浓度、体积、处理温度、处理时间、产率、流速、压力和类似数值及其范围进行修饰的“约”是指数值量可能发生改变，例如，源自制备陶瓷组合物和制品所用的常规测量和操作过程；源自这些过程中的偶然性误差；源自用来实施所述方法的原料或成分的生产、来源或纯度的差异；以及类似因素。“约”字还包括由于组合物或制剂的陈化而与特定的初始浓度或混合物不同的量，以及由于混合或处理组合物或制剂而与特定的初始浓度或混合物不同的量。本发明所附的权利要求书包括这些“约”等于的量值的等价形式。

实施方式中“主要由……组成”是指例如本发明的生坯体和陶瓷组合物，所述生坯体和陶瓷组合物的制备或使用方法，或者制剂，以及制品、装置或任意设备，并且可包括权利要求中列出的组分或步骤，以及实质上不影响本发明的组合物、制品、设备或制备和使用方法的基本性质和新颖性的其他组分或步骤，如所选的特定反应物、特定添加剂或成分、特定试剂、特定表面改性剂或表面条件，或者类似结构、材料或工艺变量。可能对本发明的组分或步骤的基本性质造成实质性影响，或者可能给本发明带来不利特性的项目包括例如过度偏离所揭示的烧制方案以及类似的步骤。

除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词“一(个/种)”及其相应的定冠词“该”、“所述”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。