[发明专利]用于诸如催化转换器的脆性结构上的支撑元件

权利要求书

1. 一个外壳和一个弹性安装在该外壳里的脆性结构的组合，一个支撑元件设置在所述外壳和脆性结构之间并包括一个一体化的、基本上不膨胀的熔融成型的陶瓷纤维层，所述纤维至少含有铝土和硅石，其平均直径为大约1-大约14微米，并且用下列时间-温度方案之一进行热处理：(ⅰ)在至少1100℃的温度下热处理所述纤维至少30分钟，和(ⅱ)在至少990℃的温度下热处理所述纤维至少1小时，使得该纤维具有合适的加工特性，通过X射线衍射测定其具有至少大约5％-大约50％的结晶度，而且其晶粒大小为大约50A-大约500A，其中，所述支撑元件包括用于在900℃下在经过200轮次的试验之后产生将所述脆性结构固定在所述外壳中的至少4psi的最低剩余压力的装置。

2．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述脆性结构具有一个周边，所述周边的至少一部分由所述支撑元件完整包绕。

3．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述纤维选自由硅铝酸盐构成的一组。

4．如权利要求3所述的组合，其特征在于，所述纤维是含有重量百分比大约为40％-大约60％的铝土和重量百分比大约为60％-大约40％的硅石的硅铝酸盐。

5．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述纤维的平均直径为大约3微米-大约6．5微米。

6．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述纤维具有低于大约10％的固体杂质。

7．如权利要求1所述的组合，其特征在于，通过将所述纤维在1100℃-大约1400℃的温度下保持至少1小时对所述纤维进行热处理。

8．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述支撑元件在900℃下经过200轮次的试验之后能产生用于将所述脆性结构固定在所述外壳中的至少10psi的最低剩余压力。

9．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述支撑元件是通过这样一种工艺制备的，该工艺包括熔纺所述纤维；对所述纤维进行热处理；和将所述纤维掺入垫结构中。

10．如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述纤维是用一种时间-温度方案进行热处理的，该方案在至少大约1100℃的温度下热处理所述纤维至少2小时。

11．一种用于处理废气的装置，包括权利要求1-10中任一项所述的组合。

12．一种催化转换器，包括权利要求1-10中任一项所述的组合。

13．一种柴油颗粒收集器，包括权利要求1-10中任一项所述的组合。

14．一种用于将具有至少一个入口表面的脆性结构安装在具有外壳的装置中使得所述脆性结构具有隔热和耐机械冲击能力的方法，该方法包括以下步骤：

制备一种弹性支撑元件，该元件包括一体化的、基本上不膨胀的熔融成型的陶瓷纤维层，该纤维至少含有铝土和硅石，所述纤维的平均直径为大约1微米-大约14微米，并且用下列时间-温度方案之一进行热处理：(ⅰ)在至少1100℃的温度下热处理所述纤维至少30分钟，和(ⅱ)在至少990℃的温度下热处理所述纤维至少1小时，然后使所述纤维冷却，以便所述纤维具有合适的加工特性，通过X射线衍射测定其具有至少大约5％-大约50％的结晶度，而且其晶粒大小为大约50A-大约500A；

将所述弹性支撑元件缠绕在所述结构表面的靠近所述入口面的至少一部分的整个周边上；和

在所述缠绕结构外面形成一个外壳；和

将所述支撑元件径向压在所述结构和外壳之间；

其中，所述支撑元件包括用于在900℃下在经过200轮次的试验之后产生将所述脆性结构固定在所述外壳中的至少4psi的最低剩余压力的装置。

15．如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述层的非安装额定厚度为大约3-大约30毫米，非安装额定密度为大约0．03克／立方厘米-大约0．3克／立方厘米，安装厚度为大约2-大约8毫米。

16．如权利要求14的方法，其特征在于，所述弹性支撑元件还可以是通过用一种粘接剂浸渍所述熔融成型的陶瓷纤维的层而制备的。

17．如权利要求14的方法，其特征在于，所述制备步骤包括在至少1100℃的温度下热处理所述纤维至少2小时。