[发明专利]蜂窝体制造方法

说明书

公开了烧制陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：将耐火颗粒放置在生坯陶瓷蜂窝体的端面上，以及将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。耐火颗粒防止了烧制期间蜂窝与蜂窝粘着。耐火颗粒层也可用于替代生坯垫饼。

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2018年11月30日提交的第62/773,717号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开涉及烧制以生产陶瓷体，更具体地，涉及用于发动机排气后处理应用等的多孔陶瓷蜂窝体。

背景技术

更有效地烧制大量蜂窝体以生产多孔陶瓷蜂窝体的方法对其生产具有价值。

概述

已经发现，陶瓷或形成陶瓷(或产生陶瓷)的材料的蜂窝体在烧制期间和/或反应性烧结期间，例如，在堇青石主体的加工期间，可携带大量的液体相，特别是在多孔陶瓷体中。在各种情况中，蜂窝体在高温下(例如，在烧制窑内的高的烧制温度下)可包含液体相，这可导致蜂窝体与支承件之间或者垫饼(cookie)与支承件之间粘着，或者这可导致蜂窝体相互粘着，任何一种情形可能造成蜂窝体的面损伤，并且可能降低材料利用或者甚至产品损失。

本公开的第1方面涉及一种烧制生坯陶瓷蜂窝体的方法，所述方法包括：将生坯陶瓷蜂窝体装定在包含气体的炉中，所述气体包含氧气；在生坯陶瓷蜂窝体的端面上放置耐火颗粒层；以及将生坯陶瓷蜂窝体加热到至少600℃的温度以形成经烧制的陶瓷蜂窝体。

第2个实施方式包括以下特征：将生坯陶瓷蜂窝体装定在炉中的垫饼上。在第3个实施方式中，第1和第2个实施包括以下特征：耐火颗粒包括选自以下的一种或多种耐火金属：氧化铝、锆石、氧化锆、石英、莫来石、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、堇青石、铝、铁或不锈钢。在第4个实施方式中，第1至3个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1400℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第5个实施方式中，第1至4个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1500℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第6个实施方式中，第1至5个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1700℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第7个实施方式中，第1至6个实施方式包括以下特征：耐火颗粒包括熔点≥1900℃的金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物。在第8个实施方式中，第1至7个实施方式包括以下特征：耐火颗粒的直径在约20微米至约2.0mm的范围内。

在第9个实施方式中，第1至8个实施方式包括以下特征：耐火颗粒层被涂覆在包含聚合物或纸中的一种或多种的片材上。在第10个实施方式中，第9个实施方式包括以下特征：所述涂覆使用粘合剂将耐火颗粒粘附于片材。在第11个实施方式中，第10个实施方式包括以下特征：粘合剂选自喷胶或双面胶带中的一种或多种。在第12个实施方式中，第10和11个实施方式包括以下特征：聚合物片材、纸片材和粘合剂的杂质水平≤5重量％。

在第13个实施方式中，第9至12个实施方式包括以下特征：片材厚度在约25微米至约2.0mm的范围内。在第14个实施方式中，第9至13个实施方式包括以下特征：片材覆盖生坯陶瓷蜂窝体的至少75％的端面。在第15个实施方式中，第9至13个实施方式包括以下特征：片材具有至少一个开口，所述至少一个开口露出生坯陶瓷蜂窝体的一部分端面。在第16个实施方式中，第9至15个实施方式包括以下特征：片材包括在生坯陶瓷蜂窝体的端面上的耐火颗粒层的条带。在第17个实施方式中，第9至16个实施方式包括以下特征：片材覆盖不止一个生坯陶瓷蜂窝体。

在第18个实施方式中，第1至17个实施方式包括以下特征：耐火颗粒层的厚度在约50微米至约2.0mm的范围内。在第19个实施方式中，第1至18个实施方式包括以下特征：在耐火颗粒层的端面上设置第二生坯陶瓷蜂窝体。