[发明专利]多孔陶瓷材料、过滤器和制品

说明书

本公开涉及多孔陶瓷材料和多孔陶瓷制品，包括蜂窝结构主体和含有堵塞的蜂窝主体的多孔陶瓷过滤器。在各个实施方式中，本文公开了一种微粒过滤器，例如适合用作与汽油发动机一起使用并用于处理排气的汽油微粒过滤器(GPF)，和/或例如适合与柴油机发动机一起使用并用于处理排气的柴油机微粒过滤器(DPF)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月9日提交的系列号为62/265,219的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。

背景

技术领域

本说明书一般涉及多孔陶瓷材料和多孔陶瓷制品，包括含有蜂窝结构的主体，例如包含堵塞的蜂窝主体的多孔陶瓷过滤器。

背景技术

由于相对于多端口喷射发动机，较高燃料效率的汽油车的功率有所增加并且燃料消耗更低，因此推动较高燃料效率的汽油车导致稀薄燃烧汽油直喷(GDI)技术激增。然而，当GDI发动机运行时，其可产生极细的烟炱。路上行使条件会有所不同，这对降低颗粒数(PN)带来了更大的挑战。

因此，需要治理车辆(例如GDI发动机车辆)的污染，包括从发动机排气中捕获并除去这些细颗粒的方式。

发明内容

本公开涉及多孔陶瓷材料和多孔陶瓷制品，包括含有蜂窝结构的主体，例如包含堵塞的蜂窝结构主体的多孔陶瓷过滤器。在各个实施方式中，本文公开了一种微粒过滤器；在这些实施方式的一些实施方式中，所述微粒过滤器适合用作汽油微粒过滤器(GPF)，并且适合与汽油发动机一起使用并用于处理汽油发动机的排气，而在一些实施方式中，所述微粒过滤器是柴油机微粒过滤器(DPF)，并且其适合与柴油机发动机一起使用并用于处理柴油机发动机的排气。

在一些实施方式中，本文公开的GPF包括孔隙率、孔径和表面孔隙率，并且在这些实施方式的一些实施方式中，包括适用于除去汽油排气微粒的其他性质和/或特性。例如，本文公开的一些实施方式表现出低的压降，这转换成相对于现有的高孔隙率材料燃料经济性提高，其中，较低的压降可以由以下一项或多项提供：例如通过具有高的d10的孔径分布使细孔更少，这可改进涂覆压降；高的近表面孔隙率，这可提升壁的渗透性和涂覆性；低的d50和/或低的d90，这可改进高的过滤效率；窄的孔径分布，这可使压降最小程度地从空白状态增加到涂覆状态，从而使过滤器可以提供更大的衬涂料(washcoat)容量；足以封装的更高的等静压强度。

在以下的具体实施方式中给出了另外的特征和优点，其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言通过所作描述是显而易见的，或者通过实施本文所述的实施方式，包括以下的具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所描述的实施方式而被认识。

应理解，前述的一般性描述和下文的详细描述都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1示意性地描述了本文公开的一种示例性多孔陶瓷材料“A”的孔径分布。

图2列出了表2——批料混合物1-13和对应的示例性多孔陶瓷实施方式以及在实施方式中使用的烧制方案(包括最高均热温度、处于均热温度下的时间、以及达到最高均热的升温率(ramp in temperature))。

图3列出了表3——批料混合物14-25和对应的示例性多孔陶瓷实施方式以及在实施方式中使用的烧制方案(包括最高均热温度、处于均热温度下的时间、以及达到最高均热的升温率)。

图4示出了基于WLTC测试方案的颗粒数过滤效率(％)的结果，其中，每个蜂窝用60g/升的催化剂衬涂层涂覆。