高孔隙度陶瓷蜂窝结构和制造方法.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CN108883356A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201780017943.7(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31(22)申请日2017.03.17100代理人徐鑫项丹(30)优先权数据62/309,7542016.03.17US(51)Int.Cl.B01D46/24(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01N3/022(2006.01)2018.09.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2017/0228592017.03.17(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/161217EN2017.09.21(71)申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州(72)发明人D·M·比尔A·K-E·海贝尔D·J·汤普森权利要求书2页说明书19页附图4页(54)发明名称高孔隙度陶瓷蜂窝结构和制造方法(57)摘要陶瓷蜂窝结构具有网络结构，包括形成通道的多个交叉通道壁。陶瓷蜂窝结构具有：大于或等于约55％的总孔隙度；小于或等于约150um的平均通道壁厚；大于或等于约10um的中值孔直径；小于或等于约0.45的df，其中，df＝(d50-d10)/d50；以及大于或等于约900psi的强度(MOR/CFA)。制造陶瓷蜂窝结构的方法：使中值颗粒直径小于或等于约10um的陶瓷前体批料组合物与中值颗粒直径大于或等于约10um的至少一种淀粉基成孔剂混合。方法还包括将陶瓷前体批料组合物与淀粉基成孔剂的混合物形成为具有网络结构的生坯陶瓷结构，以及对生坯陶瓷结构进行烧制以得到陶瓷蜂窝结构。CN108883356ACN108883356A权利要求书1/2页1.一种陶瓷蜂窝结构，所述陶瓷蜂窝结构具有网络基质，其包括形成通道的多个交叉通道壁并且包括陶瓷材料，所述陶瓷蜂窝结构包括：大于或等于约55％的总孔隙度；小于或等于约150um的平均通道壁厚度；大于或等于约10um的中值孔直径；小于或等于约0.45的df，其中，df＝(d50-d10)/d50；以及大于或等于约900psi的强度(MOR/CFA)。2.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，平均通道壁厚小于或等于约130um。3.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，中值孔直径是大于约10um至小于或等于约50um。4.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，中值孔直径是大于或等于约13um至小于或等于约30um。5.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的孔道密度大于或等于约200cpsi。6.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构具有单峰孔分布。7.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，df小于或等于约0.35。8.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，df大于或等于约0.16。9.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，df大于或等于约0.16。10.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，df大于或等于约0.20且小于或等于约0.45。11.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的轴向CTE大于或等-7于约0.5(d50-5.0)，其中，d50的单位是微米以及CTE的单位是10/℃。12.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的d50>25um且轴向-7CTE大于或等于约0.5(d50-5.0)，其中，d50的单位是微米以及CTE的单位是10/℃。13.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的轴向CTE大于或等于约10x10-7/℃。14.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的轴向CTE大于或等于约15x10-7/℃。15.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的孔结构不包含任何内切圆大于通道壁厚的单个孔。16.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构包括强度(MOR/CFA)大于或等于约1000psi。17.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的热冲击限值(TSL)大于约1000℃，以及在一些实施方式中，是约1000℃至约1550℃。18.如权利要求1所述的陶瓷蜂窝结构，其特征在于，陶瓷蜂窝结构的热冲击限值(TSL)是约1000℃至约1550℃。19.一种陶瓷蜂窝制品，其包括：具有网络结构的陶瓷蜂窝结构；形成在网络结构中的多个通道；以及2CN108883356A权利要求书2/2页陶瓷蜂窝结构上的修补基面涂料，其填充了陶瓷蜂窝结构至少约50％的孔体积，其中，所述陶瓷蜂窝结构包括：大于或等于约55％的总孔隙度；小于或等于约150um的平均通道壁厚度；大于或等于约10