[发明专利]用于控制钛酸铝陶瓷过滤器性质的方法

权利要求书

1.一种改进钛酸铝复合物的热-机械性质的方法，所述复合物包括锶长石、多铝红柱石、堇青石或其组合中的至少一种，所述方法包括：

将玻璃源和钛酸铝源结合到批料组合物中；以及

烧制经结合的批料复合物组合物以产生钛酸铝复合物，

其中，所述玻璃源在复合物的陶瓷晶粒之间提供了玻璃膜和/或玻璃陶瓷膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃源包括氧化锂、氧化硼、二氧化硅、磷氧化物、任意前述物质的前体或来源，或其混合物中的至少一种。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述钛酸铝源包括铝源和氧化钛源中的至少一种。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，结合玻璃源包括以下至少一种：

向批料中加入二氧化硅和碱金属氧化物源的组合，加入量为0.3-5重量%；

向批料中加入磷氧化物源，加入量为0.1-3重量%；

向批料中加入氧化硼源，加入量为0.1-2重量%；

或者它们的组合，重量%是基于相对于批料组合物的重量的玻璃源超添加量。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在批料烧制的前期阶段期间，玻璃源产生玻璃相或玻璃陶瓷相，而在批料烧制的后期阶段期间，所述玻璃相或玻璃陶瓷相发生转化，所述转化包括以下至少一种：

部分玻璃相或玻璃陶瓷相蒸发；

玻璃相或玻璃陶瓷相结晶；

玻璃相或玻璃陶瓷相结合到复合物相中；

或其组合。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，相对于在不存在玻璃源的情况下制备的复合物，所述结合和烧制使复合物的强度在小于10x10^-7K^-1的CTE和50%的孔隙率下提升5-25%。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在1390-1410℃持续10-20小时完成烧制。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，在相同的最高温度保持时间：

烧制温度降低至少25℃；

烧制时间减少至少10%；

或者烧制温度下降和烧制时间减少的组合，以提供相比于不含玻璃源的方法的相同可用的产品。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，相对于不具有结合的玻璃源的批料，对包含玻璃源的批料进行结合和烧制使得在批料烧制的初始阶段，以更低的温度和/或更少的时间促进了钛酸铝的形成。

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，相对于不具有玻璃源的批料，对包含玻璃源的批料进行结合和烧制提供了中值陶瓷粒度减少3-5微米的复合物，并且该复合物由于较小的中值粒度而具有较高的强度。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，玻璃膜的厚度为20-500nm。

12.一种用于改进基于钛酸铝的复合物的热-机械性质的方法，所述方法包括：

将完全烧制的基于钛酸铝的复合物浸入0.5-10重量%的磷酸水溶液中；以及

对经过浸泡的复合物进行退火，以使所获得的复合物中含有0.5-2重量%的磷，所述重量%是基于相对于未浸泡的复合物的重量的超添加量。

13.一种对微裂钛酸铝陶瓷进行韧化的方法，所述方法包括：

在陶瓷中产生晶间玻璃膜，该膜的厚度约为20-500nm，膜与微裂纹相互作用，并限制了微裂纹的不受控的生长。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述陶瓷比由不含晶间玻璃膜制备的陶瓷更坚韧约5%至约25%，通过例如经由4点弯曲测得的断裂模量的增加得到证实。