專利名稱：用于生產(chǎn)鈦酸鋁陶瓷壁流過濾器的堵塞材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多孔陶瓷顆粒過濾器的生產(chǎn)，更具體地，涉及用于對(duì)多孔陶瓷 蜂窩體的選定孔道進(jìn)行密封以此形成壁流陶瓷過濾器的改進(jìn)的材料和方法。
背景技術(shù)：
陶瓷壁流過濾器被廣泛用于從柴油機(jī)或其它燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣流中除 去顆粒狀污染物。已知有許多從由多孔陶瓷形成的具有通道的蜂窩狀結(jié)構(gòu)制造 這類過濾器的不同方法。最普遍采用的方法是將密封材料的固化堵塞物置于這 種結(jié)構(gòu)的交替孔道的端部，可以堵塞流體而不直接流過孔道，并迫使流體流過
蜂窩體的多孔的孔道壁，然后從該過濾器排出。在美國專利第6809139號(hào)中說 明了這種方法，該專利描述了使用包含能形成堇青石(MgO-Al203-Si02)的陶瓷 粉末混合物和熱固性或熱塑性粘結(jié)劑體系的密封材料來形成這種封堵物。
回顧柴油機(jī)顆粒過濾器的主要制造歷程，該過濾器包括作為基礎(chǔ)陶瓷材料 的堇青石(硅鋁酸鎂)。然而，當(dāng)過濾器在正常操作過程中發(fā)生不受控制的再 生時(shí)，堇青石具有潛在的缺點(diǎn)。即，該材料通常在約1435。C時(shí)熔化并且其熱容 量較小。在極端情況下，這會(huì)導(dǎo)致過濾器基質(zhì)的熔化和過濾器失效。為此，曾 提議將鈦酸鋁作為可行的替代陶瓷材料用于形成陶瓷壁流過濾器，因?yàn)榕c堇青 石相比鈦酸鋁的熔點(diǎn)高且熱容量大。然而，因?yàn)殁佀徜X材料通常與堇青石不相 容，所以，該領(lǐng)域需要一種與鈦酸鋁相容的堵塞材料。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，有一種適合于形成鈦酸鋁基陶瓷壁流過濾器的鈦酸鋁封堵混 合物。該混合物可以提供在壁流發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過濾器的潮濕、高壓環(huán)境中具有良 好物理和化學(xué)穩(wěn)定性的堵塞物。因此，由這些混合物形成的堵塞物提供了與這 種壁流過濾器材料長期穩(wěn)定的良好結(jié)合的密封。
6本發(fā)明提供的堵塞材料通常包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物，該組合物 包括氧化鋁源、氧化硅源和氧化鈦源；燒結(jié)助劑；有機(jī)粘結(jié)劑；液體載劑。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種多孔陶瓷壁流過濾器體，該過濾 器體的選定的孔道中加入燒制的堵塞物，所述堵塞物由本文所述的堵塞混合物 形成并能與該壁流過濾器材料達(dá)到良好的物理和化學(xué)匹配，而且與所述過濾器 體的孔道壁形成耐用的永久密封。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種用于制造多孔陶瓷壁流過濾器的方 法，該過濾器具有陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)和多個(gè)由多孔陶瓷壁界定的孔道，選定的孔 道各自都加入對(duì)通道壁密封的堵塞物。該方法通常包括以下步驟提供具有多 個(gè)由平行壁界定的孔道的蜂窩體結(jié)構(gòu)，用堵塞混合物選擇性地堵塞至少一個(gè)預(yù) 定的孔道，所述堵塞混合物包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物、燒結(jié)助劑、有 機(jī)粘結(jié)劑和液體載劑，形成選擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)；和在有效燒制堵塞混合 物并在至少一個(gè)選擇的堵塞孔道中形成燒制堵塞物的條件下對(duì)選擇堵塞的蜂 窩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。
本發(fā)明的其它實(shí)施方式一部分在以下詳細(xì)描述和任一權(quán)利要求中提出，一 部分源自詳細(xì)描述，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明來理解。應(yīng)該理解，前面的一般 性描述和以下的詳細(xì)描述都僅僅是示例性和說明性的，并不會(huì)對(duì)所公開的發(fā)明 構(gòu)成限制。


附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，

了本發(fā)明的一 些方面，并與描述部分一起用于說明本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成限制。
圖1圖示比較了本發(fā)明示例性的二次燒制的堵塞混合物的熱膨脹系數(shù)與示 例的燒制鈦酸鋁蜂窩體基質(zhì)組合物的熱膨脹系數(shù)。
具體實(shí)施例方式
提供本發(fā)明的以下說明作為對(duì)按本發(fā)明目前已知的最佳實(shí)施方式的實(shí)施 指導(dǎo)。為此，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)并理解，在對(duì)本文描述的發(fā)明的各種 實(shí)施方式作許多改變的同時(shí)，仍然可以獲得本發(fā)明的有益結(jié)果。還有一點(diǎn)也很清楚，通過選擇本發(fā)明的一些特征而不利用另一些特征可以獲得本發(fā)明的一些 所需有益之處。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)本發(fā)明作一些修改 和適應(yīng)性變化，在某些情況下這些修改和適應(yīng)性變化甚至是必需的并構(gòu)成本發(fā) 明的一部分。因此，以下的描述是對(duì)本發(fā)明原理的說明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。
如本文使用的，單數(shù)形式的"一"和"該"包括復(fù)數(shù)的指代對(duì)象，除非上 下文另外清楚地指明。因此，比如，提及"一種燒結(jié)助劑"包括具有兩種或多 種這種燒結(jié)助劑的實(shí)施方式，除非上下文另外清楚地指明。
本文中，范圍可以表示為從"約" 一個(gè)特定數(shù)值，和/或至"約"另一個(gè) 特定數(shù)值。當(dāng)文中表達(dá)這種范圍時(shí)，另一個(gè)實(shí)施方式包括從該特定數(shù)值和/或 至所述另一個(gè)特定數(shù)值。類似地，當(dāng)通過使用先行詞"約"將數(shù)值表示成近似 值時(shí)，應(yīng)該理解，該特定數(shù)值構(gòu)成了另一個(gè)實(shí)施方式。還應(yīng)該理解，每一個(gè)范 圍的端點(diǎn)無論與另一個(gè)端點(diǎn)關(guān)聯(lián)還是獨(dú)立于另一個(gè)端點(diǎn)，都是十分重要的。
如本文使用的， 一個(gè)組分的"重量％"或"重量百分?jǐn)?shù)"或"以重量計(jì)百 分?jǐn)?shù)"都是以包括該組分的組合物或制品的總重量為基準(zhǔn)，除非文中具體地指 出相反的含義。
如上簡述，本發(fā)明提供一種適合用于形成鈦酸鋁陶瓷壁流過濾器的堵塞混 合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，該堵塞混合物包含鈦酸鋁基的形成陶瓷的混合物， 該混合物在有效提供鈦酸鋁基陶瓷堵塞物的條件下進(jìn)行熱處理。根據(jù)該實(shí)施方 式，堵塞混合物包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物，該組合物包含某些無機(jī)粉 末原料，該無機(jī)粉末原料包括鎂源、氧化硅源、氧化鋁源和氧化鈦源。
氧化鋁源是一種粉末，當(dāng)不存在其它原料時(shí)，將其加熱至足夠高的溫度會(huì) 產(chǎn)生基本上純的氧化鋁，可包括a-氧化鋁；過渡氧化鋁，諸如？氧化鋁或P-氧化鋁；水合氧化鋁；水鋁礦；勃姆石；氫氧化鋁；氧化鋁和它們的混合物。 氧化鋁源的中值粒徑優(yōu)選大于5 nm，包括比如中值粒徑最大至45nm。
氧化硅源可以包括石英；非晶性氧化硅，諸如熔凝硅石或溶膠-凝膠二氧 化硅；硅樹脂；沸石；硅藻土；高嶺土和石英。在一個(gè)實(shí)施方式中，氧化硅源 優(yōu)選自石英和熔凝硅石。
氧化鈦源優(yōu)選自但不限于金紅石和銳鈦型二氧化鈦。
8適當(dāng)選擇這些無機(jī)粉末原料的量以提供燒結(jié)相鈦酸鋁陶瓷組合物，該組合 物的特征是包含以氧化物重量百分?jǐn)?shù)為基準(zhǔn)的以下組分約8重量％至約15
重量XSi02、約45重量％至約53重量％八1203、約27重量％至約33重量％ Ti02。示例性的無機(jī)鈦酸鋁前體粉末批料組合物可以包含約10%石英；約47
%氧化鋁；約30%氧化鈦；約13%其它無機(jī)添加劑。適于形成鈦酸鋁的其它 示例性的非限制性無機(jī)批料組分混合物包括在以下專利文獻(xiàn)中公開的混合物， 美國專利第4,483,944、 4,855,265、 5,290,739、 6,620,751、 6,942,713和6,849,181 號(hào)；美國專利申請(qǐng)公開第2004/0020846和2004/0092381號(hào);PCT申請(qǐng)公開 WO 2006/015240、 WO 2005/046840和WO 2004/011386。
然后，上述無機(jī)粉末原料與燒結(jié)助劑、臨時(shí)有機(jī)粘結(jié)劑和液體載劑混合。 加入燒結(jié)助劑可以提高在燒制后的陶瓷堵塞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。優(yōu)選所述混合物中燒 結(jié)助劑的量約為5%至15%。合適的燒結(jié)助劑通?？梢园ㄒ环N或多種金屬的 氧化物源，所述金屬例如是鍶、鋇、鐵、鎂、鋅、鈣、鋁、鑭、釔、鈦、鉍或 鉤。在一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選燒結(jié)助劑包含氧化鍶源、氧化鈣源和氧化鐵源的 混合物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選燒結(jié)助劑包含至少一種稀土金屬。而且， 應(yīng)該理解，燒結(jié)助劑可以以粉末和/或液態(tài)的形式加入所述堵塞混合物中。
為了使這些堵塞混合物具有可流動(dòng)物的或糊狀物的稠度，優(yōu)選的液體載劑 是水，但是，如所述的，可以使用對(duì)合適的臨時(shí)粘結(jié)劑具有溶劑作用的其它液 體載劑。為此，液體載劑組分的量可以被改變以便提供最佳的操作性能和與陶 瓷批料混合物中其它組分的相容性。通常，液體載劑的含量經(jīng)常作為附加物 (super addition)存在，其量為增塑組合物的15重量％至60重量％ ，更優(yōu)地， 增塑組合物的20重量％至50重量％。
適合用于包含優(yōu)選的水載劑的堵塞混合物的臨時(shí)粘結(jié)劑包括水溶性纖維 素醚粘結(jié)劑，諸如甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素衍生物和/或 它們的組合。特別優(yōu)選的例子包括甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素。通常，有 機(jī)粘結(jié)劑在堵塞混合物中作為附加物存在，其量為鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合 物的0. 1重量％至5. 0重量％，更優(yōu)地，為鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物的0. 5 重量％至2.0重量％。
堵塞混合物可以任選地包含至少一種其它加工助劑，諸如增塑劑、潤滑劑、表面活性劑和/或成孔劑。 一種用于制備堵塞混合物的示例性的增塑 劑是甘油。
一種示例性的潤滑劑可以是烴油或妥爾油。也可以任選地使用 成孔劑以使所得堵塞材料達(dá)到最佳孔隙率和中值孔徑。示例的非限制性的 成孔劑可以包括石墨、淀粉、聚乙烯珠粒和/或面粉。
此外，本發(fā)明的堵塞混合物可以任選地包含一種或多種預(yù)反應(yīng)的無機(jī) 耐火填料，其膨脹系數(shù)與其中使用該堵塞材料的普通壁流過濾器材料的膨
脹系數(shù)合理匹配。示例性的預(yù)反應(yīng)的無機(jī)耐火填料可以包括以下物質(zhì)的粉 末碳化硅、氮化硅、堇青石、鈦酸鋁、鋁酸鈣、(3-鋰霞石和P-鋰輝石， 以及通過比如加工硅鋁酸鹽形成的耐火硅鋁酸鹽纖維。所述任選的預(yù)反應(yīng) 的無機(jī)耐火填料可以用于堵塞混合物中，以優(yōu)化或控制燒制過程中堵塞糊 料的收縮和/或流變。
本文中所述的堵塞混合物可以在有效使鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物 反應(yīng)并形成鈦酸鋁堵塞材料的條件下進(jìn)行燒制。該有效燒制條件通常包括
在135(TC至1500。C范圍、更優(yōu)地1375'C至1425°C范圍的最高燒制溫度下 對(duì)堵塞材料燒制。
如上進(jìn)一步總結(jié)描述的，本發(fā)明的堵塞混合物可以用于提供端部堵塞 的多孔陶瓷壁流過濾器，該過濾器具有多個(gè)由多孔陶瓷壁界定的孔道，選 定的孔道各自都加入由本文所述的堵塞混合物形成的、對(duì)孔道壁密封的端 部堵塞物。具體地，這些堵塞混合物十分適合于制備端部堵塞的鈦酸鋁蜂 窩體。
因此，本發(fā)明還提供一種制造多孔陶瓷壁流過濾器的方法，該過濾器 具有陶瓷蜂窩體結(jié)構(gòu)和多個(gè)由多孔陶瓷壁界定的孔道，選定的各孔道都加 入對(duì)孔道壁密封的堵塞物。該方法包括以下步驟提供一種蜂窩體結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)具有多個(gè)由平行壁界定的孔道，用如上所述的堵塞混合物選擇性地
堵塞至少一個(gè)預(yù)定的孔道，以便形成選擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)。然后，在 在至少一個(gè)選擇性堵塞的通道中有效形成燒制的堵塞物的條件下，對(duì)選擇 性堵塞的蜂窩體孔道進(jìn)行燒制。
在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法可以包括"單次燒制(single fire)"過程， 由此，所提供的蜂窩體結(jié)構(gòu)可以是生坯體或未燒制的蜂窩體，由干燥的、增塑的鈦酸鋁前體批料組合物構(gòu)成，使得能有效地?zé)贫氯旌衔锏臈l件 也能有效地將生坯體的干燥的鈦酸鋁陶瓷前體組合物轉(zhuǎn)變?yōu)殁佀徜X陶瓷組 合物。為此，該未燒制的蜂窩狀生坯體可以用與蜂窩狀生坯體的無機(jī)組合 物基本相當(dāng)?shù)亩氯旌衔镞M(jìn)行選擇性堵塞。因此，堵塞材料可以包含相同
的原料源或選擇的替代的原料源，使得與生坯蜂窩體的干燥收縮和燒成收 縮至少基本上匹配。
如上所述，能有效地同時(shí)單次燒制堵塞混合物和生坯體的條件可以包
括，在135(TC至150(TC、更優(yōu)地1375r至1425'C的最高燒制溫度下對(duì)選 擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。燒制后，制成的堵塞物還應(yīng)該顯示出與 蜂窩體類似的熱性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和/或機(jī)械性質(zhì)?；蛘撸梢栽诙氯锖突?質(zhì)之間選擇不同的原料，從而在堵塞物和基質(zhì)之間產(chǎn)生所需的性質(zhì)差異， 比如堵塞物具有更小的彈性模量。
示例性的單次燒制的堵塞混合物的配方示于下表1中。
表1-示例性單次燒制的堵塞物組合物
批料組分 重量份
詩瑞塞爾(Cerasil) 300 二氧化硅 10.19
SrC03 8.00
CaC03OMYA 1.38
A10氧化鋁 -325目 46.57
杜邦(Dupont) 二氧化鈦 29.95
AC714A1(0H)3 3.71
La203 0.20
甲i纖維素F240 1.00
水 34.00
為了制備表1中例舉的堵塞混合物，可以將該批料的干組分干混合以 提供密切的混合物。然后加入液體添加劑，然后將該組合物混合，形成稠 度大體上為花生醬或糖霜蛋糕的稠度的糊料。然后通過幾種已知常規(guī)的堵 塞方法之一將以所需的堵塞模式將該糊料壓入生坯蜂窩體基質(zhì)的選定的開 孔中，至所需的深度。然后，對(duì)該堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)和糊料干燥，同時(shí)燒 制至1350。C至150(TC的峰值溫度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，該方法可以包含"二次燒制(second fire)"過 程，如此，所提供的蜂窩體結(jié)構(gòu)已經(jīng)是燒制的鈦酸鋁陶瓷蜂窩體結(jié)構(gòu)。根 據(jù)這種實(shí)施方式，有效地?zé)圃摱氯旌衔锏臈l件能有效地將堵塞混合物 轉(zhuǎn)化為鈦酸鋁陶瓷組合物。而且，根據(jù)該實(shí)施方式，優(yōu)選用堵塞混合物選 擇性地堵塞蜂窩體的一個(gè)或多個(gè)孔道，所述堵塞混合物將產(chǎn)生物理性質(zhì)與 蜂窩體類似的堵塞物，但是該堵塞物燒制時(shí)不會(huì)改變蜂窩體的性質(zhì)。比如， 根據(jù)該實(shí)施方式，可以選擇堵塞混合物以降低燒制堵塞物所需的峰值燒制 溫度，使其低于燒制的陶瓷蜂窩體的峰值燒制溫度。而且，也可以選擇堵
塞混合物以最大程度地降低干燥和/或燒制過程中發(fā)生的收縮的水平。
同樣地，有效地?zé)贫氯旌衔锖蜔频姆涓C體的條件可以包括，在 135(TC至150(TC、更優(yōu)地1375。C至1425°C的最高燒制溫度下對(duì)選擇性堵塞 的蜂窩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。燒制后，制成的堵塞物也會(huì)顯示與該蜂窩體類似 的熱性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和/或機(jī)械性質(zhì)。或者，堵塞物的性質(zhì)可以不同，比如， 具有更小的或更大的熱容量、更小的彈性模量、更小的或更大的孔隙率。 在一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選有效地將堵塞混合物轉(zhuǎn)化為鈦酸鋁陶瓷組合物的 燒制條件包括在低于燒制蜂窩體基質(zhì)所需的峰值溫度的最高溫度下進(jìn)行燒 制。
示例性的"二次燒制"鈦酸鋁堵塞混合物示于以下表2中。該示例性 的組合物包含鍶的替代物鈣，以便將糊料的最高燒制溫度降低至1405-1430 °C，該溫度比不含鈣組分的蜂窩體的峰值燒制溫度低大約50-7(TC。這可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)該示例性的堵塞材料進(jìn)行燒制而不改變已燒制的蜂窩體的性質(zhì)。
表2-二次燒成塞子組合物A 批料組分
重量份
A10氧化鋁 325
賽爾沃邦德(Silverbond) 200 二氧化硅
杜邦(Dupont) 二氧化鈦
SrC0:「325
赤鐵礦(Fe203)
CaC03 OMYA
甲基纖維素A4M
去離子水
202.0 43.6 118.8 15.8
0.9 18.8
3.0 100.0
12為了制備表2中列舉的堵塞混合物，可以將該批料的干組分干混合以 提供密切的混合物。然后加入水，然后將該組合物混合以形成稠度大體上 為花生醬或糖霜蛋糕的稠度的糊料。然后通過幾種已知常規(guī)的堵塞方法之 一將以所需的堵塞模式將該糊料壓入己燒制的蜂窩體的選定的開孔中，至 所需的深度。然后，使該堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)和糊料干燥，將它們燒制至最
高溫度保持1小時(shí)或幾小時(shí)的保持時(shí)間或熱煉(soak)時(shí)間。
第二種示例性的"二次燒制"鈦酸鋁堵塞混合物示于以下表3中。該 示例性的組合物也包含鍶的替代物鈣，以便降低糊狀物的峰值燒制溫度。
為了制備表3中列舉的堵塞混合物，可以將該批料的干組分干混合以 提供密切的混合物。然后，追加15%馬鈴薯淀粉、20%水和0.5%甲基纖 維素。然后將該組合物混合以形成稠度大體上為花生醬或糖霜蛋糕的稠度 的糊料。然后通過幾種已知的常規(guī)的堵塞方法之一以所需的堵塞模式將該 糊料壓入選擇的已燒制的蜂窩體基質(zhì)的選定的開孔中，至所需的深度。在 該實(shí)例中，堵塞材料樣品被干燥并在約139(TC下燒制4小時(shí)。比較的基質(zhì) 材料在約145(TC下燒制8小時(shí)。然后，測(cè)試堵塞材料和基質(zhì)材料的熱膨脹 并進(jìn)行比較以確定在139(TC燒制的堵塞材料和在145(TC燒制的基質(zhì)材料之 間的匹配性。熱膨脹研究的結(jié)果表示在圖1中，從中可看出，堵塞材料和 基質(zhì)材料的熱膨脹平均只相差2xlO力"C。
表3-二次燒制堵塞物組合物B
批料組分
重量0%
50.61%
MA50氧化鋁
(K.C.磨料公司(K,C. Abrasives)) 詩瑞塞爾(Cerasil) 300 二氧化硅 Ti-PureRlOO 二氧化鈦 CaC03 OMYA
馬鈴薯淀粉 甲基纖維素A4M 去離子水
11.42% 30.22% 7.76%
15% 0.5%
20%
1權(quán)利要求
1.一種用于陶瓷壁流過濾器的堵塞混合物，其包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物，該組合物包含氧化鋁源、氧化硅源、以及氧化鈦源；燒結(jié)助劑；有機(jī)粘結(jié)劑；和液體載劑。
2. 如權(quán)利要求l所述的堵塞混合物，其特征在于，所述燒結(jié)助劑包括 至少一種金屬氧化物源。
3. 如權(quán)利要求2所述的堵塞混合物，其特征在于，所述至少一種金屬 氧化物源包括選自下組中的至少一種氧化鍶源、氧化鈣源、氧化鋇源、氧化鐵源、氧化鑭源和氧化釔源。
4. 如權(quán)利要求3所述的堵塞混合物，其特征在于，所述燒結(jié)助劑包括 氧化鍶源、氧化鈣源和氧化鐵源。
5. 如權(quán)利要求2所述的堵塞混合物，其特征在于，所述燒結(jié)助劑包括 至少一種稀土金屬。
6. 如權(quán)利要求1所述的堵塞方法，其特征在于，所述有機(jī)粘結(jié)劑作為 附加物存在，其量為所述鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物的0. 1至5. 0重量 o% 。
7. 如權(quán)利要求6所述的堵塞混合物，其特征在于，所述有機(jī)粘結(jié)劑作 為附加物存在，其量為所述鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物的0. 5至2. 0重
8. 如權(quán)利要求l所述的堵塞混合物，其特征在于，所述液體載劑作為 附加物存在，其量為所述鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物的15至60重量％。
9. 如權(quán)利要求l所述的堵塞混合物，其特征在于，所述氧化鋁源選自 氧化鋁和氫氧化鋁。
10. 如權(quán)利要求9所述的堵塞混合物，其特征在于，所述氧化鋁源的中值粒徑大于5 )Lim。
11. 如權(quán)利要求1所述的堵塞混合物，其特征在于，所述氧化硅源選自 石英和熔凝硅石。
12. 如權(quán)利要求1所述的堵塞混合物，其特征在于，所述氧化鈦源選自 金紅石和銳鈦型二氧化鈦。
13. 如權(quán)利要求1所述的堵塞混合物，其特征在于，該混合物還包含選 自下組的至少一種加工助劑增塑劑、潤滑劑和成孔劑。
14. 如權(quán)利要求13所述的堵塞混合物，其特征在于，所述增塑劑是甘油。
15. 如權(quán)利要求13所述的堵塞混合物，其特征在于，所述潤滑劑是烴 油或妥爾油。
16. 如權(quán)利要求13所述的堵塞混合物，其特征在于，所述成孔劑是石 墨、淀粉或面粉。
17. 如權(quán)利要求1所述的堵塞混合物，其特征在于，所述混合物可在 135(TC至150(TC的最高燒制溫度下燒制。
18. 如權(quán)利要求17所述的堵塞混合物，其特征在于，所述混合物可在 1375。C至1425。C的最高燒制溫度下燒制。
19. 如權(quán)利要求1所述的堵塞混合物，其特征在于，該混合物還包含預(yù) 反應(yīng)的無機(jī)耐火填料。
20. 如權(quán)利要求19所述的堵塞混合物，其特征在于，所述預(yù)反應(yīng)的無機(jī)耐火填料包括粉化的鈦酸鋁。
21. —種多孔陶瓷壁流過濾器，其包括陶瓷蜂窩體結(jié)構(gòu)和多個(gè)由多孔陶瓷壁界定的孔道，選定的孔道各自加 入密封孔道壁的堵塞物，其中，所述堵塞物是由堵塞混合物形成，該混合 物包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物，該組合物包含氧化鋁源、氧化硅源 和氧化鈦源；燒結(jié)助劑；有機(jī)粘結(jié)劑；和 液體載劑。
22. 如權(quán)利要求21所述的壁流過濾器，其特征在于，所述燒結(jié)助劑包 括氧化鍶源、氧化鈣源、氧化鋇源、氧化鐵源、氧化鑭源和氧化釔源中的至少一種。
23. —種制造多孔陶瓷壁流過濾器的方法，該過濾器具有陶瓷蜂窩體結(jié) 構(gòu)和多個(gè)由多孔陶瓷壁界定的孔道，選定的孔道各自加入密封孔道壁的堵 塞物，所述方法包括以下步驟提供具有多個(gè)由平行的壁界定的孔道的蜂窩體結(jié)構(gòu)， 用堵塞混合物選擇性地堵塞至少一個(gè)預(yù)定的孔道，以形成選擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)，所述堵塞混合物包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物、燒結(jié)助劑、有機(jī)粘結(jié)劑和液體載劑；和在有效燒制堵塞混合物并在所述至少一個(gè)選擇性堵塞的孔道中形成燒制的堵塞物的條件下對(duì)選擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述蜂窩體結(jié)構(gòu)是含有干燥的鈦酸鋁陶瓷前體組合物的生坯體，所述有效燒制堵塞混合物的條件 有效地將該干燥的鈦酸鋁陶瓷前體組合物轉(zhuǎn)化為鈦酸鋁陶瓷組合物。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述蜂窩體結(jié)構(gòu)是燒制的鈦酸鋁陶瓷蜂窩體結(jié)構(gòu)。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述蜂窩體結(jié)構(gòu)在高于所述有效燒制堵塞混合物的燒制條件的溫度下進(jìn)行燒制。
27. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述有效燒制堵塞混合物的條件有效地將堵塞混合物轉(zhuǎn)化為鈦酸鋁陶瓷組合物。
28. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述有效燒制堵塞混合 物的條件包括在1350'C至1500。C的最高燒制溫度下對(duì)選擇性堵塞的蜂窩體 結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。
29. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述有效燒制堵塞混合 物的條件包括在1375。C至1425。C的最高燒制溫度下對(duì)選擇性堵塞的蜂窩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行燒制。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于陶瓷壁流過濾器的堵塞混合物，其包含鈦酸鋁前體反應(yīng)性批料組合物，該組合物包含氧化鋁源、氧化硅源和氧化鈦源；燒結(jié)助劑；有機(jī)粘結(jié)劑；液體載劑。本發(fā)明也公開了包含由本發(fā)明的堵塞混合物形成的端部堵塞物的陶瓷壁流過濾器以及該過濾器的制造方法。
文檔編號(hào)C04B35/478GK101495425SQ200780026833
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者P·D·特珀謝, R·J·佩斯利 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司