[发明专利]具有高强度表皮的陶瓷蜂窝体及其制造方法

说明书

陶瓷蜂窝体的制造方法，所述陶瓷蜂窝体具有：具有交叉壁的矩阵的蜂窝结构和布置在矩阵的靠外外周部分上的表皮，其中，表皮具有第一平均孔隙度，以及矩阵的内部部分具有大于所述第一平均孔隙度的第二平均孔隙度。该方法包括用含烧结助剂的流体制剂至少涂覆表皮，以及后续对蜂窝结构进行烧制。在某些实施方式中，在表皮中或者在壁与表皮直接相邻的区域中形成玻璃层。在某些实施方式中，向生坯蜂窝结构施涂涂料，以及在其他实施方式中，向陶瓷蜂窝结构施涂涂料。描述了其他蜂窝体和方法。

本申请根据35U.S.C.§119，要求2018年6月29日提交的美国临时申请系列第62/692,143号的优先权，其全文内容通过引用结合入本文。

技术领域

本公开内容涉及具有增加的等压强度(isostatic strength)的陶瓷蜂窝体以及此类陶瓷蜂窝体的制造方法。

背景技术

包含蜂窝结构的陶瓷蜂窝体已经被用于诸如汽车废气后处理系统之类的应用。例如，陶瓷蜂窝体可以提供用于催化转化器的基材以及当堵塞住时用于微粒过滤器的基材。

通过制备蜂窝生坯体的如下方式制造蜂窝形状的陶瓷体：将无机材料与液体载剂、挤出助剂和任选的成孔剂混合以形成塑化批料混合物；通过对批料混合物进行挤出将批料混合物形成为蜂窝生坯体；以及在炉中对蜂窝生坯体进行干燥和烧制以产生经烧制的陶瓷蜂窝体。蜂窝体会包括外周表皮。可以堵塞住陶瓷蜂窝结构的一些通道以形成堵塞住的蜂窝体。

陶瓷蜂窝体可以与外壳(例如，罐)结合以提供例如适用于交通工具废气后处理系统的装配件。

发明内容

本文公开的陶瓷蜂窝体包括增加的等压强度。

在本公开内容的一些示例性实施方式中，揭示的陶瓷蜂窝体包括：表皮中的第一平均孔隙度，矩阵的内部分中的第二平均孔隙度，其大于所述表皮中的第一平均孔隙度。

在本公开内容的一些示例性实施方式中，提供了陶瓷蜂窝体。从包含蜂窝结构的生坯蜂窝体开始，其具有交叉壁的矩阵以及与矩阵的靠外外周区域相邻的表皮，至少表皮被包含烧结助剂的浆料或溶液涂覆。后续对经过涂覆的生坯蜂窝体进行烧制，得到陶瓷蜂窝体，其包括表皮中的第一平均孔隙度，矩阵的内部分中的第二平均孔隙度，其大于所述表皮中的第一平均孔隙度。

在本公开内容的一些示例性实施方式中，提供了陶瓷蜂窝体。陶瓷蜂窝体包括：具有交叉壁的矩阵以及与矩阵的靠外外周区域相邻的表皮的蜂窝结构，其中，至少陶瓷表皮被包含烧结助剂的浆料或溶液涂覆。后续对经过涂覆的陶瓷蜂窝体进行再次烧制，得到陶瓷蜂窝体，其包括陶瓷表皮中的第一平均孔隙度，矩阵的内部分中的第二平均孔隙度，其中，所述第二平均孔隙度大于所述第一平均孔隙度。

此外，在本公开内容的一些示例性实施方式中，提供了包含玻璃相的陶瓷蜂窝体。陶瓷蜂窝体包括：具有交叉壁的矩阵的蜂窝结构，布置成与交叉壁的矩阵的靠外外周相邻的表皮，以及分布在表皮中的玻璃相。在某些实施方式中，表皮具有靠内部分和靠外部分，以及玻璃相在表皮的靠外部分中以第一平均体积百分比分布，在靠内部分中以第二平均体积百分比分布，其中，所述第二平均体积百分比小于所述第一平均体积百分比。在某些实施方式中，作为表皮中的层提供玻璃相。

在本公开内容的其他示例性实施方式中，提供了陶瓷蜂窝体。陶瓷蜂窝体包括：具有交叉壁的矩阵的蜂窝结构，以及布置成与交叉壁的矩阵的靠外外周相邻的表皮，其中，表皮具有靠内部分和靠外部分。晶体二氧化钛(金红石)相在表皮的靠外部分中以第一体积百分比分布，以及晶体二氧化钛(金红石)相在表皮的靠内部分中以第二体积百分比分布，其中，所述第二体积百分比小于所述第一体积百分比。

根据本公开内容的这些和其他实施方式提供了许多其他特征和方面。从以下详细描述、权利要求书和附图会更完整地得到实施方式的其他特征和方面。

附图说明