專利名稱：用于改進(jìn)擠出工藝質(zhì)量的堇青石組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于堇青石的生坯陶瓷組合物。具體地，本發(fā)明涉及由這種組合物形成的生坯體。更具體地，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)的生坯堇青石組合物。
背景技術(shù)：
具有蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的堇青石(2Mg0 *2A1203 *5Si02)陶瓷體廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃排放系 統(tǒng)。所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包含被孔道壁隔開的許多獨立的孔道。這種結(jié)構(gòu)一般通過擠出生坯組合物或批料來形成，所述生坯組合物或批料包括堇青石前體，如滑石、氧化鋁、二氧化硅和黏土，再加上有機粘結(jié)劑。由于尺寸和過濾方面的要求，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)在設(shè)計上要求增大孔道密度而減小孔道壁厚度。陶瓷微粒過濾器中的孔道密度常常大于400個孔道/英寸2，而孔道壁厚度小于0. 005英寸。由于生坯批料在擠出過程中的流動差異，具有這種尺寸的擠出生坯體容易產(chǎn)生孔道幾何形狀的局部變形，并容易產(chǎn)生缺陷，如快流網(wǎng)(fast flow web)或膨脹網(wǎng)(swollen web)。根據(jù)流動差異的嚴(yán)重程度，在平行于或垂直于流動方向的方向上形成稱作快流網(wǎng)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了生坯陶瓷組合物和生坯陶瓷體。生坯組合物及由其形成的生坯體具有足夠高的濕強度，可防止因流動差異而形成缺陷。所述組合物不包括煅燒黏土，而包含水合黏土、堇青石前體如氧化鋁、滑石和二氧化硅，以及至少一種粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑的含量在3重量％至最高10重量％的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種陶瓷生坯體。所述陶瓷生坯體包含堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑。所述堇青石前體材料包含滑石、至少一種水合黏土、氧化鋁和二氧化硅，并且不含煅燒黏土。本發(fā)明的第二個方面是提供一種包含堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑的生坯陶瓷組合物。所述堇青石前體材料包含至少一種水合黏土，并且不含煅燒黏土。本發(fā)明的第三個方面是提供一種制備生坯陶瓷體的方法。所述方法包括以下步驟提供包含堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑的生坯陶瓷批料，使所述生坯陶瓷批料形成生坯陶瓷體。所述堇青石前體材料包含至少一種水合黏土、滑石、氧化鋁和二氧化硅，并且不含煅燒黏土。所述粘結(jié)劑占所述批料的3重量％-10重量％。從以下詳細(xì)描述、附圖和所附權(quán)利要求書能明顯地看出本發(fā)明的上述及其他方面、優(yōu)點和顯著特征。


圖I包括以不同速率擠出的條帶的照片a)添加了 2. 9重量％的粘結(jié)劑的參比I材料；b)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的參比2材料；以及c)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的參比I材料；圖2包括以不同速率擠出的條帶的照片a)添加了 2. 9重量％的粘結(jié)劑的樣品I材料；b)添加了 2. 9重量％的粘結(jié)劑的樣品2材料；c)添加了 2. 9重量％的粘結(jié)劑的樣品3材料；以及d)添加了 2. 9重量％的粘結(jié)劑的樣品4材料；
圖3包括以不同速率擠出的條帶的照片a)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的樣品I材料山)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的樣品2材料；c)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的樣品3材料；以及d)添加了 5重量％的粘結(jié)劑的樣品4材料；圖4包括由以下材料得到的擠出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的照片a)包含2. 9重量％的粘結(jié)劑的參比I材料；b)包含5重量％的粘結(jié)劑的參比I材料；以及c )包含5重量％的粘結(jié)劑的參比2組合物；圖5包括由以下材料得到的擠出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的照片a)包含5重量％的粘結(jié)劑的樣品I材料；以及b)包含5重量％的粘結(jié)劑的樣品2材料；圖6包括陶瓷生坯體中快流網(wǎng)的a)光學(xué)顯微圖；以及b)掃描電鏡圖；以及圖7是壁阻力壓力(drag pressure)隨擠出機料筒中入口速度之間的關(guān)系曲線。
具體實施例方式在以下描述中，相同的附圖標(biāo)記表示附圖所示的若干視圖中相同或相應(yīng)的部分。還應(yīng)理解，除非另外指出，否則，術(shù)語如“頂部”、“底部”、“向外”、“向內(nèi)”等是方便用語，不應(yīng)視為限制性用語。此外，每當(dāng)將一個組描述為包含一組要素中的至少一個要素和它們的組合時，應(yīng)將其理解為所述組可以單個要素或相互組合的形式包含任何數(shù)量的這些所列要素，或者主要由它們組成，或者由它們組成。類似地，每當(dāng)將一個組描述為由一組要素中的至少一個要素和/或它們的組合組成時，應(yīng)將其理解為所述組可以單個要素或相互組合的形式由任何數(shù)量的這些所列要素組成。除非另有說明，否則，列舉的數(shù)值范圍同時包括所述范圍的上限和下限，以及所述范圍之間的任意和所有的范圍。從總體上參見附圖，并具體參見圖I，應(yīng)理解圖示是為了描述本發(fā)明的具體實施方式
，這些圖示不構(gòu)成對本發(fā)明的內(nèi)容或權(quán)利要求書的限制。為了清楚和簡明起見，附圖不一定按比例繪制，所示的附圖的某些特征和某些視圖可能按比例放大顯示或以示意性方式顯
/Jn o除非另有說明，否則，本文所用的術(shù)語“生坯體”、“生坯陶瓷體”或“陶瓷生坯體”是指燒成之前的未燒結(jié)體、未燒結(jié)部件或未燒結(jié)制件。除非另有說明，否則，術(shù)語“生坯組合物”和“生坯批料”是指用來形成陶瓷生坯體的材料的混合物。生坯體和生坯批料包含載劑如水，并且通常包含至少一種陶瓷材料前體。此外，生坯體和生坯批料還可包含其他材料，如粘結(jié)劑、成孔劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、抗絮凝劑、潤滑劑等。除非另有說明，否則，本文所用的“燒成”是指在升高的溫度下進(jìn)行的熱處理，以形成陶瓷材料或陶瓷體。本文所用的術(shù)語“煅燒黏土”是指已經(jīng)通過高溫加熱脫水(即去除了水)的黏土。術(shù)語“水合黏土”是指包含水且未經(jīng)煅燒的黏土。本發(fā)明提供了生坯陶瓷組合物和陶瓷生坯體。所述組合物和生坯體依賴于最低含量的至少一種有機粘結(jié)劑的存在以及煅燒黏土的不存在。所述生坯組合物和生坯體改為僅采用水合黏土以及一定量的其他氧化鋁和二氧化硅原料，所述量的其他氧化鋁和二氧化硅原料是確保陶瓷生坯體被燒成之后得到最終的堇青石化學(xué)計量比所必需的。所述生坯組合物和陶瓷生坯體各自包含堇青石前體材料、至少一種粘結(jié)劑，并且不含煅燒黏土。所述生坯組合物和陶瓷生坯體還可包含本領(lǐng)域已知的其他組分，如成孔劑(例如石墨或淀粉)、潤滑劑等。煅燒黏土通常具有聚集結(jié)構(gòu)。所述聚集結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在擠出機如雙螺桿擠出機內(nèi)混合批料時，隨著聚集顆粒破碎，批料表面積增大。相比于水合黏土，煅燒黏土的破碎使新的顆粒表面暴露出來，這些表面表現(xiàn)出來的疏水性稍微增大。同時，有機粘結(jié)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)向鏈長更短的組分轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變的原因是粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)降解或粘結(jié)劑溶解在批料中。因此，粘結(jié)劑變得更難接近，因為隨著黏土破碎，新的鍵合位置增多。通過將煅燒黏土排除在批料之外并提高粘結(jié)劑在批料中的含量，可減少或消除批料中因流動性質(zhì)的改變而造成的不利影響?！ぽ狼嗍幕瘜W(xué)式是2Mg0 2A1203 5Si02。如本文所述，堇青石前體材料包含滑石、至少一種水合黏土、氧化鋁和二氧化硅，它們合并在一起形成具有生坯組成的批料，由所述批料形成陶瓷生坯體。所述堇青石前體材料不含煅燒黏土 [例如Al2 (Si2O5]——即不主動將煅燒黏土加入前體材料或生坯批料。用作堇青石前體的水合黏土通常基于高嶺石結(jié)構(gòu)[Al2(Si2O5) (OH)4],包括但不限于高嶺石[Al2(Si2O5) (OH)4]、多水高嶺石[Al2(Si2O5)(OH)4*H2O]、葉臘石[Al2(Si2O5) (OH)2]、它們的組合或混合物等?；蔷哂袑訝罱Y(jié)構(gòu)的含水硅酸鎂，其通式為Mg3(SiO2)2(OH)215滑石用作堇青石中氧化鎂(MgO)的來源。向批料中加入氧化鋁(Al2O3),得到符合化學(xué)計量比的堇青石，氧化鋁以純氧化鋁形式或者鋁前體形式加入，所述鋁前體是例如勃姆石或三水合鋁。二氧化硅通常以純凈化學(xué)狀態(tài)存在，如a石英或熔凝二氧化硅。在一些實施方式中，所述陶瓷生坯體的生坯組成包含約12-16重量％的MgO ;約33-38重量％的Al2O3 ;約49-54重量％的SiO2 ；以及約3重量％至最高約10重量％的至少一種粘結(jié)劑。在一個實施方式中，所述陶瓷組合物和生坯體各自包含約12. 5-15. 5重量％的MgO ;約33. 5-37. 5重量％的Al2O3 ；以及約49. 5-53. 5重量％的Si02。形成堇青石的生還體和堇青石體通常還包含雜質(zhì)，如CaO、K2O> Na2O> Fe2O3等。所述生坯陶瓷組合物和生坯體各自包含3重量％至最高10重量％的至少一種粘結(jié)劑。利用粘結(jié)劑來形成具有較高加載量的這種陶瓷材料的可流動分散體。這種粘結(jié)劑必須與所述陶瓷批料化學(xué)相容，并且應(yīng)當(dāng)提供足夠的強度，以便能夠處理所述陶瓷生坯體。此夕卜，所述粘結(jié)劑應(yīng)能通過加熱或“燒去”的方式從成形陶瓷生坯體中除去，而不會引起陶瓷體變形或破裂。所述至少一種粘結(jié)劑是水基粘結(jié)劑——即該粘結(jié)劑能夠與極性溶劑如水形成氫鍵。這種粘結(jié)劑包括但不限于甲基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉及其混合物。甲基纖維素和/或甲基纖維素衍生物——特別是甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或其組合-尤其適合用作有機粘結(jié)劑。這種纖維素粘結(jié)劑可以品牌名稱METHOCEL A4M、F4M、F240和K75M纖維素產(chǎn)品商購于陶氏化學(xué)公司(DowChemical Co.)。Methocel A4M 纖維素是甲基纖維素。METHOCEL F4M、F240 和 K75M
纖維素產(chǎn)品是羥丙基甲基纖維素。所述至少一種粘結(jié)劑通常構(gòu)成添加到陶瓷批料中的粘結(jié)劑體系的一部分。所述粘結(jié)劑體系包含粘結(jié)劑、用于所述粘結(jié)劑的溶劑、表面活性劑以及“非溶劑”組分，所述“非溶齊IJ”組分相對于所述至少一種粘結(jié)劑及其他溶劑組分而言不作為溶劑。所述非溶劑組分是黏度低于粘結(jié)劑的黏度的低分子量油。所述低分子量油代替部分溶劑，對塑性無貢獻(xiàn)，但提供陶瓷批料成形所需的流動性，同時仍能使所述批料保持硬度。非溶劑低分子量油的非限制性例子包括聚烯烴油、輕礦物油、a烯烴等。包含在所述粘結(jié)劑體系中的溶劑是水或者能與水混溶。這種溶劑使所述粘結(jié)劑與無機堇青石前體水合。用于所述粘結(jié)劑體系的表面活性劑包括例如C8-C22脂肪酸和/或它們的衍生物；C8_C22脂肪酯；C8_C22脂肪醇；硬脂酸、 月桂酸、亞油酸和棕櫚酸；以及硬脂酸與月桂基硫酸銨的組合，特別優(yōu)選硬脂酸、月桂酸和油酸。在一個具體的實施方式中，所述粘結(jié)劑體系包含選自甲基纖維素、甲基纖維素衍生物及其組合的纖維素醚粘結(jié)劑；包含聚a烯烴的非溶劑輕油；選自硬脂酸、月桂基硫酸銨、月桂酸、油酸、棕櫚酸及其組合的表面活性劑；以及作為溶劑的水。在一些實施方式中，所述陶瓷生坯體用本領(lǐng)域已知的方法成形為或形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所述方法是例如模塑、壓制、澆鑄、擠出或其組合等。當(dāng)通過燒成形成陶瓷體時，這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)可用作內(nèi)燃系統(tǒng)中的微粒過濾器。所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)可包括具有多條被孔道壁隔開的孔道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包含多個孔道壁，其中每個孔道壁的厚度小于
0.005英寸。這種薄壁蜂窩狀結(jié)構(gòu)容易變形，如孔道壁或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生膨脹或坍塌，其原因是生坯陶瓷批料的濕強度差，擠出模頭或生坯批料中存在溫度梯度，生坯批料通過擠出模頭和擠出料筒時存在剪切或流動差異，以及模頭和/或擠出料筒與生坯批料之間存在相互作用。圖6a和6b分別顯示了擠出陶瓷生坯體中快流網(wǎng)的光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡(SEM)圖像。從圖6a可以看出，所述快流網(wǎng)能沿著生坯體100的長度向下擴(kuò)展。生坯批料的組成影響模具中或通過擠出機的批料的黏度、流動和/或溫度，從而影響快流網(wǎng)或膨脹網(wǎng)出現(xiàn)的概率以及陶瓷生坯體的最終形狀。例如，生坯批料的黏度和均勻性影響材料通過擠出機時的流動，使擠出機四周和中心的擠出物的流動產(chǎn)生差異，導(dǎo)致快流網(wǎng)或膨脹網(wǎng)的形成。所述流動或黏度受粘結(jié)劑和/或液體分布、粘結(jié)劑的分子量、顆粒尺寸和取向等的影響。圖7顯示了流動差異的影響，它是壁阻力壓力Pw隨擠出機料筒中的入口速度V的變化曲線。以壁阻力壓力Pw處于穩(wěn)定狀態(tài)或者為較恒定的數(shù)值時的速度操作通常是有利的。對于許多堇青石批料組合物(圖7中的曲線1)，批料必須以大于閾值速度V1的速度擠出。本文所述的生坯批料組合物的壁阻力壓力Pw (圖7中的曲線2)在更低的閾值速度V2獲得了穩(wěn)定的或者較恒定的數(shù)值，這使生坯陶瓷體能夠在更低的速度下擠出，因而流動差異較小。本文所述的包含水合黏土、不含煅燒黏土并包含3-10%的粘結(jié)劑的生坯批料組合物提供了濕強度提高且內(nèi)部缺陷減少的陶瓷生坯體。因此，通過在陶瓷生坯體的一個面上對變形網(wǎng)進(jìn)行計數(shù)和制圖的方式測量，本文所述的陶瓷生坯體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中有90%不含快流網(wǎng)或變形孔道壁。本發(fā)明還提供了制備陶瓷生坯體的方法。所述方法的第一個步驟是提供形成堇青石的生坯批料。所述批料用本領(lǐng)域已知的用來獲得增塑生坯陶瓷體混合物或批料的方法，通過混合堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑來形成。選擇堇青石前體材料，提供燒成后可形成堇青石的氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的組合物。堇青石前體通常包含滑石、至少一種水合黏土、氧化鋁、二氧 化硅和至少一種粘結(jié)劑。所述至少一種水合黏土包括但不限于高嶺石、多水高嶺石、葉臘石、它們的組合或混合物等。原料和批料不含煅燒黏土。如上文所述，在一些實施方式中，形成堇青石的生坯批料組合物包含約12-16重量％的MgO ;約33-38重量％的Al2O3 ;約49-54重量％的SiO2 ；以及約3重量％至最高約10重量％的至少一種粘結(jié)劑。在一個實施方式中，所述堇青石批料包含約12. 5-15. 5重量％的MgO ;約33. 5-37. 5重量％的Al2O3 ；以及約49. 5-53. 5重量％的Si02。形成堇青石的生還體和堇青石體通常還包含雜質(zhì)，如CaO、K2O> Na2O> Fe2O3等。如上文所述，包含在所述生坯陶瓷批料中的粘結(jié)劑包括但不限于甲基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉及其混合物。甲基纖維素和/或甲基纖維素衍生物——特別是甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素或其組合一尤其適合用作有機粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑是粘結(jié)劑體系的一部分，所述粘結(jié)劑體系包含粘結(jié)劑、用于所述粘結(jié)劑的溶劑、表面活性劑以及“非溶劑”組分，所述“非溶劑”組分相對于所述至少一種粘結(jié)劑及其他溶劑組分而言不作為溶劑。上文已經(jīng)描述了可能的溶劑、表面活性劑和非溶劑組分。接著，利用本領(lǐng)域已知的用來對增塑生坯陶瓷混合物進(jìn)行成形的形成裝置和方法，將所述陶瓷生坯批料成形為陶瓷生坯體。這樣的形成方法包括但不限于模塑、壓制、澆鑄、擠出及其組合。在一個非限制性例子中，將所述批料豎直或水平擠出。這種擠出可利用液壓柱塞式擠壓機、兩級真空單螺旋擠出機，或者模頭組件連接到擠出機出料端的雙螺桿混合機。然后根據(jù)生坯體的組成、尺寸和幾何形狀，在選定的溫度下和合適的氣氛中將所述陶瓷生坯體燒成一段時間，從而得到燒成陶瓷體。燒成時間和溫度取決于多個因素，例如陶瓷生坯體中材料的組成和含量，以及用來燒成生坯體的設(shè)備類型。用來形成堇青石的燒成溫度范圍通常約為1300°C至最高約1450°C，在所述溫度下的保持時間范圍約為1-8小時，總燒成時間通常在約20小時至最高約80小時之間。實施例以下實施例說明了本文所述的生坯陶瓷體和生坯批料的特征和優(yōu)點，它們絕不是為了限制本發(fā)明內(nèi)容或者所附權(quán)利要求。制備了構(gòu)成一個系列的六種不同組成的生坯批料，并將其擠出成生坯陶瓷體。所研究的組成包括包含水合黏土和煅燒黏土的混合物的組成(參比I、參比2)以及包含水合黏土但不含煅燒黏土的組成(樣品1、2、3、4)。對于每種組成，制備包含2. 9重量％或5重量％的METHOCEL 甲基纖維素粘結(jié)劑的樣品。
所研究的組成總結(jié)于表I。參比I是目前用來形成生坯堇青石體的基礎(chǔ)或者參比組合物，包含煅燒黏土。參比2是采用了最高擠出速率的第二參比組合物。參比2也包含煅燒黏土，但包含的顆粒比參比I小得多(例如精細(xì)氧化鋁和Artic Mist 滑石)。具有上述組成的樣品2-5包含水合黏土，不含任何煅燒黏土。樣品I的組成中排除了煅燒黏土，比參比I具有更高含量的精細(xì)氧化鋁和二氧化硅。在樣品2中，ARTIC: MIST 滑石構(gòu)成批料的一部分，所述滑石具有板狀形貌，比通常用作堇青石前體的滑石具有更小的顆粒尺寸。在樣品3中，用超細(xì)研磨的中性水合高嶺土作為水合黏土。樣品4的組成類似于參比1，不同之處在于不含煅燒黏土，批料中的黏土全是水合黏土。利用40毫米雙螺桿擠出機，由這些組合物擠出生坯蜂窩成形體。這些材料用400/4 (400個孔道/英寸2，孔道尺寸為0.004英寸)模頭擠出，模頭直徑分別為2英寸和5. 66英寸。表I 批料組成,用重量％表示。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷生坯體，所述陶瓷生坯體包含堇青石前體材料，所述堇青石前體材料包含滑石、至少一種水合黏土、氧化鋁和二氧化硅；以及至少一種粘結(jié)劑，其中所述陶瓷生坯體不含煅燒黏土。
2.如權(quán)利要求I所述的陶瓷生坯體，其特征在于，所述粘結(jié)劑占所述陶瓷生坯體的3-10重量％。
3.如權(quán)利要求I所述的陶瓷生坯體，其特征在于，所述粘結(jié)劑包含甲基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉及其組合中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的陶瓷生坯體，其特征在于，所述水合黏土是高嶺石、多水高嶺石、葉臘石及其組合中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的陶瓷生坯體，其特征在于，所述陶瓷生坯體具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的陶瓷生坯體，其特征在于，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)具有包含多個孔道壁的網(wǎng)結(jié)構(gòu),其中每個孔道壁的厚度小于0. 005英寸。
7.如權(quán)利要求6所述的陶瓷生坯體，其特征在于，90%的網(wǎng)結(jié)構(gòu)不含快流網(wǎng)。
8.—種生坯陶瓷組合物，所述組合物包含堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑，所述堇青石前體材料包含至少一種水合黏土，其中所述堇青石前體材料不含煅燒黏土。
9.如權(quán)利要求8所述的生坯陶瓷組合物，其特征在于，所述粘結(jié)劑占所述組合物的3重量％至最高10重量％。
10.如權(quán)利要求8所述的生坯陶瓷組合物，其特征在于，所述粘結(jié)劑包含甲基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉及其組合中的至少一種。
11.如權(quán)利要求8-10中任一項所述的生坯陶瓷組合物，其特征在于，所述堇青石前體材料還包含氧化鋁、滑石和二氧化硅。
12.如權(quán)利要求8-10中任一項所述的生坯陶瓷組合物，其特征在于，所述至少一種水合黏土包含高嶺石、多水高嶺石、葉臘石及其組合中的至少一種。
13.一種制造生坯陶瓷體的方法，所述方法包括以下步驟 a.提供包含堇青石前體材料和至少一種粘結(jié)劑的生還陶瓷批料，所述堇青石前體材料包含至少一種水合黏土、滑石、氧化鋁、二氧化硅，其中所述批料不含煅燒黏土，且所述粘結(jié)劑占所述批料的3-10重量％ ；以及 b.使所述生坯陶瓷批料形成生坯陶瓷體。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述使生坯陶瓷批料形成生坯陶瓷體的步驟包括擠出生坯陶瓷批料，形成生坯陶瓷體。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述生坯陶瓷體具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)具有孔道壁，所述孔道壁的厚度小于0. 005英寸。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)包含網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中90%的網(wǎng)結(jié)構(gòu)不含快流網(wǎng)。
18.如權(quán)利要求13-16中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟 a.煅燒所述陶瓷生坯體；以及 b.燒成所述經(jīng)過煅燒的陶瓷生坯體，形成陶瓷體。
19.如權(quán)利要求13-16中任一項所述的方法，其特征在于，所述至少一種水合黏土包含高嶺石、多水高嶺石、葉臘石及其組合中的至少一種。
20.如權(quán)利要求13-16中任一項所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑包含甲基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羥丁基甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉及其組合中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生坯陶瓷組合物和生坯陶瓷體。生坯組合物及由其形成的生坯體具有足夠高的濕強度，可防止因流動差異而形成缺陷。所述組合物不包括煅燒黏土，而包含水合黏土、堇青石前體如氧化鋁、滑石和二氧化硅，以及至少一種粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑的含量在3重量%至最高10重量%的范圍內(nèi)。本發(fā)明還描述了制備堇青石生坯體的方法。
文檔編號C04B35/195GK102971276SQ201180025437
公開日2013年3月13日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者C·L·科爾, P·奧拉姆 申請人:康寧股份有限公司