[发明专利]制造具有无机过滤沉积物的蜂窝体的方法

说明书

向包含多孔壁的堵塞的蜂窝体施加表面处理的方法，所述方法包括：将无机材料的颗粒雾化成包含液体载剂、粘结剂材料和颗粒的液体‑微粒‑粘结剂液滴；从液滴蒸发基本上所有的液体载剂以形成包含颗粒和粘结剂材料的附聚物；使附聚物沉积到堵塞的蜂窝体的多孔壁上；其中，附聚物被设置在多孔壁之上，或者之中，或者之上和之中。

本申请根据35 U.S.C.§119要求2018年8月31日提交的系列号为62/726,192的美国临时申请和2018年9月3日提交的第PCT/CN2018/103807号国际申请的优先权权益，本文以它们的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文中。

背景

技术领域

本说明书涉及制造多孔体，例如多孔陶瓷蜂窝体的方法，所述多孔体包括无机沉积物，所述沉积物包括无机过滤材料。

背景技术

壁流式过滤器用于从流体排放物流移除微粒，例如，从内燃机排气中移除微粒。实例包括用于从柴油机排气中移除微粒的柴油机微粒过滤器，以及用于从汽油机排气中移除微粒的汽油机微粒过滤器(GPF)。待过滤的排气进入进口孔道并穿过孔道壁，以经由出口通道离开过滤器，其中，随着气体穿过并接着离开过滤器，微粒被捕获在进口孔道壁之上或之内。

发明内容

本公开的方面涉及多孔体及其制造和使用方法。

在一个方面中，本文公开了一种将无机沉积物施加于蜂窝过滤体的方法，所述蜂窝过滤体例如堵塞的蜂窝过滤体，所述过滤体包括多孔壁，所述方法包括：将进料混合物雾化成液体-微粒-粘结剂液滴，所述进料混合物包括液体载剂、粘结剂材料、以及无机材料的颗粒；利用例如气态载体物流使液体-微粒-粘结剂液滴气溶胶化；从液滴移除，例如蒸发，基本上所有的液体载剂以形成包含颗粒和粘结剂材料的经气溶胶化的微粒-粘结剂附聚物；将经气溶胶化的附聚物引导到蜂窝过滤体的多孔壁上，由此使附聚物沉积在多孔壁之上，或者之中，或者之上和之中。所述方法进一步优选地包括：在一定温度下加热含有附聚物的蜂窝过滤体一段时间，所述时间和温度足以造成粘结剂将附聚物粘结到多孔壁，和/或造成粘结剂使至少一些附聚物彼此粘结。在一些实施方式中，所述方法还包括：在一定温度下，加热含有附聚物的蜂窝过滤体一段时间，所述温度和时间足以造成粘结剂分解。在一些实施方式中，粘结剂材料优选包括硅，并且所述方法还包括：在一定温度下，加热含有附聚物的蜂窝过滤体一段时间，所述温度和时间足以由粘结剂材料形成二氧化硅。在一个或多个实施方式中，所述粘结剂材料是含硅化合物。在一个或多个实施方式中，含硅化合物包括硅氧烷或聚硅氧烷、硅酮、硅酸盐或它们的组合。在一个或多个实施方式中，含硅化合物包括硅酮化合物、聚硅氧烷、硅酮树脂、硅氧烷、烷氧基硅氧烷或它们的组合。在一个或多个实施方式中，含硅化合物包括硅酸盐、碱性硅酸盐、硅酸钠或它们的组合。

在另一个方面中，本文公开了用于制造蜂窝过滤体的方法，所述方法包括：将无机材料的颗粒与液体载剂和粘结剂材料混合在一起以形成液体-微粒-粘结剂混合物，例如，混合物、悬浮液或胶体；用雾化气体对液体-微粒-粘结剂混合物进行雾化，以形成包括液体载剂、粘结剂材料和颗粒的液体-微粒-粘结剂液滴，例如，通过将液体-微粒-粘结剂混合物引导到雾化喷嘴中，并且用强制雾化气体雾化；用气态载体物流对液滴进行气溶胶化，并且随着载气流通过与蜂窝过滤体紧密连接的导管，将液滴传送向蜂窝体，所述载气流包括气态载体物流。在一个或多个实施方式中，所述导管具有在蜂窝过滤体附近的出口端，其中，导管的内表面限定了腔室。在一个或多个实施方式中，载气流还包括雾化气体。所述方法还包括：从气溶胶化的液滴蒸发基本上所有的液体载剂，以形成包括颗粒和粘结剂材料的经气溶胶化的微粒-粘结剂附聚物，以及将附聚物沉积到蜂窝过滤体的多孔壁上。在一个或多个实施方式中，所沉积的附聚物被设置在多孔壁之上，或者之中，或者既设置在多孔壁之上又设置在多孔壁之中。在一个或多个实施方式中，载气流还包括液体载剂的蒸汽相。在一个或多个实施方式中，载气流通过蜂窝过滤体的壁，同时附聚物通过雾化气体而沉积到蜂窝过滤体的多孔壁上。