一种蜂窝陶瓷增强结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109469537A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201811375063.X(22)申请日2018.11.19(66)本国优先权数据201711447683.52017.12.27CN(71)申请人山东国瓷功能材料股份有限公司地址257091山东省东营市经济技术开发区辽河路24号(72)发明人宋锡滨张兵张曦(74)专利代理机构北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙)11716代理人王宽(51)Int.Cl.F01N3/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种蜂窝陶瓷增强结构(57)摘要本发明涉及蜂窝陶瓷直通载体技术领域，公开了一种蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面均设有与外侧壁夹角为20°-70°的第一区域格子，第一区域格子设有倒角，进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面还设有与外侧壁夹角为0°-20°和70°-90°的第二区域格子，第一区域格子的孔壁比第二区域格子的孔壁厚1％-80％。本发明在斜角区域进行增强，增加壁厚和增设倒角，既能保证增强效果，又能保证良好的抗热震性能和较小的背压。CN109469537ACN109469537A权利要求书1/1页1.一种蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，所述进口蜂窝陶瓷面和所述出口蜂窝陶瓷面均设有与外侧壁夹角为20°-70°的第一区域格子(1)，所述第一区域格子(1)设有倒角，所述进口蜂窝陶瓷面和所述出口蜂窝陶瓷面还设有与外侧壁夹角为0°-20°和70°-90°的第二区域格子(2)，所述第一区域格子(1)的孔壁比所述第二区域格子(2)的孔壁厚1％-80％。2.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，所述第一区域格子(1)的范围为从最外侧的孔至靠近外侧的第十个孔。3.如权利要求2所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，所述第一区域格子(1)的范围为从最外侧的孔至靠近外侧的第六个孔。4.如权利要求3所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，所述第一区域格子(1)的孔壁比所述第二区域格子(2)的孔壁厚5-50％。5.如权利要求4所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，沿中心至外侧的顺序，每个所述第一区域格子(1)的孔壁比前一孔的孔壁增厚1％-80％。6.如权利要求5所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，沿中心至外侧的顺序，每个所述第一区域格子(1)的孔壁比前一孔的孔壁增厚5-50％。7.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，最内侧的所述第一区域格子(1)的倒角为半径0.01mm-0.1mm。8.如权利要求7所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，沿中心至外侧的顺序，每个所述第一区域格子(1)的倒角半径比前一孔的倒角半径增加0.01mm-0.1mm，且最外侧的所述第一区域格子(1)的倒角半径不大于0.3mm。9.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，所述第一区域格子(1)与外侧壁的夹角为45°。10.如权利要求1-9中任意一项所述的蜂窝陶瓷增强结构，其特征在于，所述第二区域格子(2)与邻近的所述第一区域格子(1)的孔壁厚差小于30％，所述第二区域格子(2)设有倒角，并小于所述第一区域格子(1)的倒角。2CN109469537A说明书1/3页一种蜂窝陶瓷增强结构技术领域[0001]本发明涉及蜂窝陶瓷直通载体技术领域，特别是涉及一种蜂窝陶瓷增强结构。背景技术[0002]为满足越来越严格的尾气排放法规需求，蜂窝陶瓷直通载体的产品逐渐向薄壁及高气孔率发展。其中，薄壁化可带来许多性能上的好处，如降低压降，减少冷启动时间等。通用直通载体的壁厚，已从20多年前的6mil(1mil＝25.4微米)，降低到4mil或3mil，乃至2mil。由于壁厚的降低，蜂窝陶瓷的强度受到了很大的影响。由于强度的降低，在产品生产，催化剂涂覆，以及封装过程中，会造成缺陷，严重的会造成开裂，从而造成产品损耗。这些缺陷，主要产生于靠近皮肤的区域，因此，增强这些区域是解决问题的关键。[0003]为解决这一潜在的问题，我们有必要对蜂窝陶瓷直通载体的结构进行加固，以适应于薄壁高气孔率的应用。从理论上，蜂窝陶瓷的结构强度因子(MIF)由以下的公式(1)决定：[0004]MIF＝t2/L(L-t)(1)[0005]其中，t是孔壁的厚度，L是孔的间隔。[0006]为使得强度增加及应力减少，通常在孔的角处加入倒角，若倒角的半径为R,则公式(1)演变成(2)[0007]MIF＝t2/L(L-t-2R)(2)[0008]若蜂窝陶瓷直通载体强度不够，在材料封装时易造成开裂问题。根据实验结果，在皮肤附近的壁增厚及加入倒角结构，可