平码五不中公式规律
  • / 16
  • 下载费用:30 金币  

蜂窝陶瓷构造体的制造方法.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
蜂窝 陶瓷 构造 制造 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN200680027952.6

申请日:

2006.08.01

公开号:

CN101233090A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

授权

?#34892;?#24615;:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: C04B35/46; B01D39/00; B01D39/20; B01D46/00; B28B3/26; F01N3/02 主分类号: C04B35/46
申请人: 日立金属株式会社
发明人: ?#38109;?#20462;; 诹访部博久
地址: 日本东京
优?#28909;ǎ?/td> 2005.8.1 JP 222297/2005
专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 李贵亮
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN200680027952.6

授权公告号:

101233090B||||||

法律状态公告日:

2012.07.04|||2008.10.01|||2008.07.30

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其中,将二氧化钛粉末和氧化铝粉末,以及非晶质氧化硅粉末混合后制成可塑性坯土,该二氧化钛粉末和氧化铝粉末的摩尔比为45∶55~55∶45的范围,相对于合计量为100重量分的所述二氧化钛粉末和所述氧化铝粉末,非晶质氧化硅粉末的混合量为1~10重量分,将该可塑性坯土挤压成形为蜂窝形状后进行干燥,在1300~1700℃温度下进行烧成。

权利要求书

权利要求书
1.  一种蜂窝陶瓷构造体的制造方法,是以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,将二氧化钛粉末和氧化铝粉末、以及非晶质氧化硅粉末混合后制成可塑性坯土,对该可塑性坯土挤压成形为蜂窝形状后进行干燥,在1300~1700℃温度下进行烧成,其中,所述二氧化钛粉末和氧化铝粉末以摩尔比计为45∶55~55∶45的范围,相对于合计量为100重量分的所述二氧化钛粉末和所述氧化铝粉末,非晶质氧化硅粉末的混合量为1~10重量分。

2.  根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,非晶质氧化硅粉末为在高温下熔融高纯度硅石而成的熔融氧化硅。

3.  根据权利要求1或2所述的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,所述非晶质氧化硅粉末的平均粒径为2~30μm。

4.  根据权利要求1~3中任一项所述的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,所述非晶质氧化硅粉末的纵横比为1~7。

5.  根据权利要求1~4中任一项所述的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,所述二氧化钛粉末的平均粒径为0.05~3μm。

6.  根据权利要求1~5中任一项所述的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,所述氧化铝粉末的平均粒径为0.1~5μm。

说明书

说明书蜂窝陶瓷构造体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种适用于蜂窝陶瓷过滤器的蜂窝陶瓷构造体制造方法,该蜂窝陶瓷过滤器用于去除柴油发动机排气中含有的微粒。
背景技术
为了保护地球环境,蜂窝陶瓷过滤器?#36824;?#27867;用于去除柴油发动机排气中以碳为主成分的微粒。因为蜂窝陶瓷过滤器具有对具备形成多个流路的隔壁的蜂窝陶瓷构造体的流入侧及流出侧的端面相互交错进行滤网密封的构造,所以捕集的微粒变多时,隔壁的堵塞会导致压力损失变高。因此,需要燃烧去除微粒而对蜂窝陶瓷过滤器进?#24615;?#29983;。因此,要求蜂窝陶瓷过滤器不仅能够捕集微粒,还能够承受去除微粒时进行的反复燃烧。所以,需要蜂窝陶瓷过滤器具有高耐热性及高耐冲击性。迄今为止一直采用堇青石(5SiO2·2Al2O3·2MgO)作为蜂窝陶瓷的材料。然而,燃烧微粒时,会出现因燃烧热导致蜂窝陶瓷过滤器的温度超过堇青石熔点(1450℃)的情况。过滤器温度超过堇青石的熔点时,隔壁的一部分产生熔损,导致过滤器的微粒捕集率下降。因此,另外还对通过熔点为1860℃的钛酸铝(Al2TiO5)形成蜂窝陶瓷构造体的方法进行?#25628;?#31350;。
钛酸铝虽然具有高熔点和低热膨胀系数的优点,但由于热膨胀系数的结晶异方性大,晶粒间容易产生微小裂纹,结果会出?#21482;?#26800;强度下降的问题。另外,因为钛酸铝结晶在750~1200℃的温度下容易分解成TiO2(Rutile:金红石)和Al2O3(Corundum:钢玉石),所以其热稳定性低。
特公昭62-40061号公报中公开了一种蜂窝陶瓷体,其中,由85重量%以上的钛酸铝和4~10重量%的SiO2构成,1000℃时的热膨胀率为0.15%以下,将开口率换算为0时的压缩强度为350kg/cm2以上,气孔率为35%以上,具有优良的高耐热性、高气化率、高压缩强度及低热膨胀率。根据特公昭62-40061号所述的内容,在蜂窝陶瓷体的制造方法中,优选使用在含SiO2的粘土(由陶土等结晶质的粘土矿物构成)存在下合成的钛酸铝。但由在粘土的存在下合成的钛酸铝构成的蜂窝陶瓷体,其在750~1200℃的温度下不具备充分的热稳定性。
在特开平7-25662号公报中,公开了一种钛酸铝-莫来石(Mullite)复合陶瓷体的制造方法,其中,通过对由0.3~5.6重量%的SiO2、0.7~14.4重量%的Al2O3以及余量钛酸铝构成的陶瓷粉末进行烧成,在不损害钛酸铝原有的高熔点及低热膨胀特性的情况下,提高其机械强度和在高温下的热稳定性。根据该公报所示,混合到钛酸铝中的SiO2,即可以是结晶质的石英、鳞石英、方英石等材料,也可以是非晶质的材料。另外,Al2O3即可以是α-Al2O3、γ-Al2O3等结晶质的材料,也可以是非晶质的材料。但是,通过使钛酸铝粉末中含有SiO2粉末及Al2O3粉末而制成的含莫来石的钛酸铝烧结体,除了存在热稳定性不充分的问题之外,由于莫来石的热膨胀系数大,因此还存在热膨胀系数大的问题。
在存在结晶质的SiO2的条件下合成的钛酸铝(特公昭62-40061号),以及使钛酸铝粉末中含有非晶质或结晶质的SiO2粉末及Al2O3粉末而制成的含莫来石的钛酸铝(特开平7-25662号),与不含SiO2的钛酸铝相比,虽然其热稳定性在一定程度上得到提高,但并不充分,而且,其在750~1200℃的温度下热分解成TiO2(Rutile)和Al2O3(Coeundum)的问题并未得到解决。因此,以钛酸铝为主成分的蜂窝陶瓷构造体?#24418;?#36827;入实用化阶段。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种以在750~1200℃的温度下具有优良的热稳定性的钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷体的制造方法。
为了达成上述目的,本发明的发明人员进行了深入的研究,结果发现通过使用向几乎等摩尔量的二氧化钛粉末和氧化铝粉末中添加非晶质氧化硅粉末而成的原料粉末,可以获得一种钛酸铝的蜂窝陶瓷构造体,其没有特公昭62-40061号中所述的热稳定性低,和特开平7-25662号中所述的热稳定性低以及热膨胀系数大的问题,从而完成本发明。
即,本发明的以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体的制造方法,其特征在于,将二氧化钛粉末和氧化铝粉末以及非晶质氧化硅粉末混合后制成可塑性坯土,该二氧化钛粉末和氧化铝粉末的摩尔比在45∶55~55∶45的范围,相对于合计量为100重量分的所述二氧化钛粉末和所述氧化铝粉末,非晶质氧化硅粉末的混合量为1~10重量分,将该坯土挤压成形成蜂窝形状后进行干燥,在1300~1700℃温度下进行烧成。
非晶质氧化硅粉末,优选为在高温下熔融高纯度硅石而成的熔融氧化硅。优选所述非晶质氧化硅粉末的平均粒径为2~30μm,纵横比为1~7。优选所述二氧化钛粉末的平均粒径为0.05~3μm。优选所述氧化铝粉末的平均粒径为0.1~5μm。
本发明的蜂窝陶瓷过滤器的构造是?#21644;?#36807;对被蜂窝陶瓷构造体的隔壁分隔的多个流?#26041;?#34892;滤网密封,使排气通过所述隔壁,所述蜂窝陶瓷构造体以钛酸铝为主结晶,其特征在于,将二氧化钛粉末和氧化铝粉末以及非晶质氧化硅粉末混合后制成可塑性坯土,该二氧化钛粉末和氧化铝粉末的摩尔比在45∶55~55∶45的范围,相对于合计量为100重量分的所述二氧化钛粉末和所述氧化铝粉末,非晶质氧化硅粉末的混合量为1~10重量分,将该坯土挤压成形成蜂窝形状后进行干燥,在1300~1700℃温度下进行烧成,制成蜂窝陶瓷构造体。
通过上述的制造方法,可以获得一种以钛酸铝为主结晶的、具有低热膨胀系数的、在750~1200℃温度下的热稳定性得到提高的蜂窝陶瓷构造体。
根据本发明的制造方法制成的以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,不仅在750~1200℃温度下具有优良的热稳定性,还具有低的热膨胀系数。因此,使用该蜂窝陶瓷构造体的蜂窝陶瓷过滤器,即使在对堵塞滤网的碳微粒进行燃烧时施加的高温下,也不会出现熔损。
附图说明
图1是表示可以用本发明的蜂窝陶瓷构造体制造的蜂窝陶瓷过滤器的一例的截面概图。
具体实施方式
(1)蜂窝陶瓷构造体的制造方法
本发明的制造以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体的方法,其特征在于,对于合计量为100重量分的二氧化钛粉末和氧化铝粉末中混合1~10重量分的非晶质氧化硅粉末,制成可塑性坯土,将该坯土挤压成形为蜂窝形状后进行干燥,在1300~1700℃温度下进行烧成。
(2)钛酸铝的原料粉末
(a)二氧化钛粉末
二氧化钛粉末的平均粒径优选为0.05~3μm。二氧化钛粉末的平均粒径低于0.05μm时,制备可塑性坯土时添加的水分量变多,干燥时会产生裂纹。另外,平均粒径超过3μm时,钛酸铝的合成变得?#36824;?#20805;分。二氧化钛粉末的平均粒径更优选为0.1~2μm。
二氧化钛粉末的纵横比优选为1~3,纯度优选为98%以上。二氧化钛粉末的结晶形态既可以是锐钛矿型,也可以是金红石型。
(b)氧化铝粉末
氧化铝粉末的平均粒径优选为0.1~5μm。氧化铝粉末的平均粒径低于0.1μm时,制成可塑性坯土时添加的水分量变多,干燥时会产生裂缝。另外,平均粒径超过5μm时,钛酸铝的合成变得?#36824;?#20805;分。氧化铝粉末的平均粒径更优选为0.5~3μm。
氧化铝粉末的纵横比优选为1~3,纯度优选为98%以上。从合成钛酸铝的观点?#32431;矗?#20248;选为氧化铝粉末的粒径大于二氧化钛粉末的粒径。
(c)混合比
由于从二氧化钛和氧化铝生成钛酸铝的反应为化学计量反应,因此优选为理论上两种粉末为等摩尔量。然而,即使两种粉末并非完全等摩尔量,也可以制成适用于蜂窝陶瓷构造体的钛酸铝结晶。因此,二氧化钛粉末和氧化铝粉末的摩尔量大致相等即可,具体地说,二氧化钛粉末和氧化铝粉末的摩尔比优选为45∶55~55∶45,更优选为48∶52~52∶48。
(2)非晶质氧化硅
非晶质氧化硅粉末优选为在高温下对高纯度硅石进行完全熔融而成的熔融氧化硅。只要是非晶质,熔融氧化硅粉末即可以是破碎型,也可以是球状型。破碎型的非晶质氧化硅粉末,例如可以通过对高温下熔融天然硅石制成的铸锭进?#24418;?#31881;碎,然后对粒度进行调整后制成。另外,球状型的非晶质氧化硅粉末,可以通过将微粉碎后的高纯度天然硅石熔射到高温火焰中的方法(熔融和球状化同时进行)制成。不论在何种情况下,熔融氧化硅的纯度?#21152;?#36873;为99%以上,更优选为99.5%以上。
非晶质氧化硅粉末的平均粒径优选为2~30μm。由于破碎型的非晶质氧化硅粉末的形状比较有棱角的,当其平均粒径超过30μm时,进行挤压成形时,当可塑性坯土通过0.3mm左右的狭窄模具凹槽时,非晶质氧化硅粉末会堵塞到模具凹槽中,导致蜂窝陶瓷构造体的隔壁上容易产生裂纹。另外,当平均粒径为30μm以下时,球状型的非晶质氧化硅粉末也具有良好的挤压成形性。平均粒径的下限为低于2μm时,非表面积变大,制备可塑性坯土时的用水量变多,导致成形体自身的支?#20013;?#19979;降,或者干燥时会在隔壁上产生裂纹。非晶质氧化硅粉末的平均粒径更优选为10~25μm。此外,无论是何种粉末,其平均粒径值均通过激光衍射法测得(下同)。
非晶质氧化硅粉末的纵横比优选为1~7。当纵横比超过7时,向蜂窝陶瓷构造体付与多孔性而添加的树脂发泡粒子(发泡粒子)和小麦粉等造孔材料在混练时会产生破损,不能获得期望的气孔率及孔径分布。纵横比较优选为1~5,更优选为1~2。从SEM照片中?#25105;?#36873;出10个粒子,对其长径和短径进行测量,算出长径/短径的平均值作为纵横比。
向合计量为100重量分的二氧化钛粉末和氧化铝粉末,添加1~10重量分的非晶质氧化硅粉末。当非晶质氧化硅粉末添加量低于1重量?#36136;保?#19981;会出现在750~1200℃温度下提高热稳定性的效果,另,当非晶质氧化硅粉末添加量超过10重量?#36136;保?#20250;导致蜂窝陶瓷构造体的热膨胀系数变大。因此,非晶质氧化硅粉末的含量更优选为2~6重量分。
(3)其他的添加剂
制造以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体时,除了二氧化钛粉末、氧化铝粉末及非晶质氧化硅粉末之外,还可以添加Fe2O3、ZrO2、MgO、CaO等中的一种或两种以上的金属氧化物,作为改善钛酸铝热稳定性的添加剂。
也可以向含有二氧化钛粉末、氧化铝粉末及非晶质氧化硅粉末的可塑性坯土中,添加粘结剂及造孔剂等。作为造孔?#31890;?#20248;选采用公知的小麦粉、石墨、发泡树脂粒子。其中以发泡树脂粒子为更优。对于合计100重量分的二氧化钛粉末、氧化铝粉末、非晶质氧化硅粉末,添加5~20重量分的发泡树脂粒子时,可以获得50%以上的气孔率。发泡树脂粒子的添加量更优选为8~15重量分。
(4)烧成温度
对可塑性坯土的挤压成形体进行干燥后,在1300~1700℃温度下进行烧成。烧成温度低于1300℃时,钛酸铝的合成?#36824;?#20805;分,另,烧成温度超过1700℃时,蜂窝陶瓷构造体的热膨胀系数变大。因此烧成温度优选为1400~1600℃。当烧成温度处于1400~1600℃的范围时,热膨胀系数十?#20013; ?
(2)蜂窝陶瓷构造体
在通过本发明的方法制备的蜂窝陶瓷构造体中,钛酸铝为90重量%以上,余量实质上为非晶质SiO2等的副成分,还可以含?#24418;?#37327;(2重量%以下)的未反应的TiO2及Al2O3。也可以在钛酸铝中固溶微量的Al、Ti及O以外的Si等元素。另外,钛酸铝含有莫来石时,热膨胀系数变大,因此优选每100重量分的钛酸铝中的莫来石含量为2重量分以下,更优选为0.5重量分以下。
如此制备的蜂窝陶瓷构造体的热膨胀系数小,在750~1200℃温度下具有优良的热稳定性。从35℃到800℃为止的平均热膨胀系数优选为2×10-6/℃以下。因为在非晶质氧化硅的存在下通过对二氧化钛粉末和氧化铝粉末烧成而合成钛酸铝,Si置换固熔钛酸铝的Al的一部分,所以,在不损害钛酸铝的热膨胀系数小的优点的同时,可以提高其热稳定性。
(3)蜂窝陶瓷过滤器
如图1所示,通过对多个流?#26041;?#34892;滤网密封而制备的蜂窝陶瓷过滤器10,由多孔质蜂窝陶瓷构造体11和滤网密封部4、5构成,该多个流路被蜂窝陶瓷构造体的隔壁分隔而成,该蜂窝陶瓷构造体以钛酸铝为主结晶,该多孔质蜂窝陶瓷构造体11由形成多个流路2a、2b的多孔质隔壁3和外周部1构成,该滤网密封部4、5对各流路2a、2b的端部相互交错地进行密封,使流路呈方格纹路状。含?#24418;?#31890;的排气从流入侧开口端7流入到流路2a中,通过隔壁3后,经过邻接的流路2b,被从流出侧端面8排出。此时,排气中含有的微粒,被形成在隔壁3上的细孔(未图示)所捕集。
以下,根据实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
如表1所示,向合计(摩尔比:50/50)100重量分的金红石型二氧化钛粉末(平均粒径:0.2μm;纯度:99.6%)和氧化铝粉末(平均粒径:0.08μm;纯度:99.8%)中,添加1重量分的非晶质氧化硅粉末(纯度:99.5%;平均粒径:1.0μm;纵横比:3),再向合计100重量分的二氧化钛粉末、氧化铝粉末及非晶质氧化硅粉末中,混合12重量分的发泡树脂粒子及6重量分的甲基?#23435;?#32032;后,加水进行混练,制成可塑性坯土。从粉末的SEM照片选出?#25105;?#30340;10个粉末微粒,对其长径和短径进行测量,算出长径/短径的平均值,作为非晶质氧化硅粉末的纵横比。用蜂窝构造体成形用模具进行挤压成形,制成蜂窝构造的成形体。对成形体进行干燥后,在大气中1300℃下进行烧成,制成外径50mm、长90mm、隔壁厚度为0.32mm及隔壁间距为1.6mm的、以钛酸铝为主结晶的蜂窝陶瓷构造体。
通过对蜂窝陶瓷构造体进行观察,以如下的标准对挤压成形时产生的隔?#35833;?#32441;进行了评估。评估结果如表2所示。
◎:合格(根?#20037;?#26377;产生隔?#35833;?#32441;)。
○:可(仅产生少许的隔?#35833;?#32441;,实用上没?#24418;?#39064;)。
另外,从多孔质蜂窝陶瓷构造体上切下试验片,如下所述,对其平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了测量。结果如表2所示。
(1)平均热膨胀系数
使长度方向与流路方向大致保持一致,切出4.8mm×4.8mm×全长50mm的试验片,在20g的额定负载下,从35℃到800℃为止,以10℃/min的升温速度对试验片进行加热,用热机械分析装置(TMA,株式会社Rigaku制ThermoPlus、压缩负载方式/差示膨胀方式)测出热膨胀系数,从而求出35℃~800℃之间的平均热膨胀系数。
(2)气孔率
将12.8mm×12.8mm×10mm的试验片,收纳到Micromeritics公司制造的AutoPoreIII的测量单元中,对单元内进行减压后,向试验片的细孔内压入水银,求出全细孔容积V(cm3/g)。由全细孔容积V和钛酸铝的真比重ρ(=3.4cm3/g),求出气孔率P[=(100×V?#21147;?/(1+V?#21147;?](%)。
(3)1000℃时的热稳定性
将10mm×10mm×10mm的试验片,在1000℃的大气气氛电炉中保持20~100小时进行热处理,对热处理前后的钛酸铝和TiO2(金红石)的X射线衍射强度进行了测量。由钛酸铝的(023)面衍射强度(IAT(023))和TiO2(金红石)的(110)面衍射强度(ITiO2(110)),求出热处理前后的钛酸铝的比例R[=IAT(023)/(IAT(023)+ITiO2(110))]。根据其变化率(X)[=(热处理后的R/热处理前的R)×100(%),对1000℃时的热稳定性进行了评估。
除了对二氧化钛粉末及氧化铝粉末的平均粒径及纯度;非晶质氧化硅粉末的平均粒径、纯度、纵横比及添加量,还有烧成温度进行变更外,其他与实验例1相同,制成以钛酸钡为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
实施例7~9
除了将非晶质氧化硅粉末的添加量变更为表1所示的值之外,与实施例6相同,制成以钛酸钡为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
另外,在蜂窝陶瓷构造体的端面上贴附树脂制薄膜,通过激光加工,在薄膜上开出贯通孔,使流路呈方格纹路状,将蜂窝陶瓷构造体的各端面浸渍在由钛酸铝构成的滤网密封用浆体中,通过薄膜的贯通孔,将滤网密封用浆体导入流?#33539;?#37096;,形成长度约为10mm的滤网密封部。对滤网密封部进行干燥后,在1400℃下进行烧成,使滤网密封部和隔壁成为一体,制成具有使排气通过隔壁的构造的蜂窝陶瓷过滤器。使柴油发动机的150~300℃的排气通过该过滤器达5小时,结果发现可以毫无问题地对微粒进行捕集。
实施例10~12
除了将烧成温度变更为表1所示的值以外,与实施例7相同制成蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
实施例13及14
除了将非晶质氧化硅粉末的纵横比变更为表1所示的值以外,与实施例7相同制成蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
比较例1及2
除了将非晶质氧化硅粉末的平均粒径及添加量,还有挤压成形体的烧成温度变更为表1所示的值之外,与实施例1相同,制成以钛酸钡为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
比较例3
除了如表1所示用结晶质氧化硅粉末代替非晶质氧化硅粉末之外,与实施例1相同,制成以钛酸钡为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
比较例4
向由分别具有与实施例1相同的平均粒径及纯度的、等摩尔量的二氧化钛粉末和氧化铝粉末构成的钛酸铝的100重量分的粉碎粉中,加入1.5重量分的非晶质氧化硅粉末(纯度:99.5%;平均粒径:1.0μm;纵横比:3)及3.8重量分的氧化铝粉末(纯度:99.5%;平均粒径:0.2μm),再向100重量分的钛酸铝粉末、非晶质氧化硅粉末及氧化铝粉末中,混合12重量分的发泡树脂粒子及6重量分的甲基?#23435;?#32032;后,加水进行混练,制成可塑性坯土。与实施例1相同,由该可塑性坯土制成以钛酸钡为主结晶的蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
比较例5及6
除了变更烧成温度之外,与实施例7相同,制成蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
比较例7
除了用钾长石(具有KAlSi3O8的化学组成的结晶质矿物,含有73%的SiO2,平均粒径为19μm,纵横比为5)替代非晶质氧化硅粉末,且相对于合计100重量分的二氧化钛粉末和氧化铝粉末,添加3重量分的钾长石之外,与实施例7相同制成蜂窝陶瓷构造体,对隔壁的裂纹、平均热膨胀系数、气孔率以及1000℃时的热稳定性进行了评估,结果如表2所示。
[表1]
  例No.    二氧化钛粉末    氧化铝粉末  平均粒径(μm)纯度(%)  平均粒径(μm)纯度(%)实施例1    0.2    99.6    0.08    99.8实施例2    2.0    99.2    3.0    99.5实施例3    1.0    99.5    0.1    99.5实施例4    2.0    99.2    5.0    99.1实施例5    0.8    99.3    1.1    99.3实施例6    2.0    99.7    1.1    99.6实施例7    2.0    99.7    1.1    99.6实施例8    2.0    99.7    1.1    99.6实施例9    2.0    99.7    1.1    99.6实施例10    2.0    99.7    1.1    99.6实施例11    2.0    99.7    1.1    99.6实施例12    2.0    99.7    1.1    99.6实施例13    2.0    99.7    1.1    99.6实施例14    2.0    99.7    1.1    99.6比较例1    0.2    99.6    0.08    99.8比较例2    0.2    99.6    0.08    99.8比较例3    0.2    99.6    0.08    99.8比较例4    -    -    0.2    99.5比较例5    2.0    99.7    1.1    99.6比较例6    2.0    99.7    1.1    99.6比较例7    2.0    99.7    1.1    99.6
表1(继续)
  例No.    氧化硅粉末   组织平均粒径(μm)  纯度  (%)   纵横比  添加量  (重量分)*  实施例1  非晶质    1.0    99.5    3    1  实施例2  非晶质    33.0    99.6    1    10  实施例3  非晶质    2.0    99.3    2    5  实施例4  非晶质    30.0    99.5    6    8  实施例5  非晶质    21.5    99.8    3    3  实施例6  非晶质    22.0    99.8    3    1  实施例7  非晶质    22.0    99.8    3    3
实施例8  非晶质  22.0  99.8    3    6实施例9  非晶质  22.0  99.8    3    10实施例10  非晶质  22.0  99.8    3    3实施例11  非晶质  22.0  99.8    3    3实施例12  非晶质  22.0  99.8    3    3实施例13  非晶质  22.0  99.8    2    3实施例14  非晶质  22.0  99.8    8    3比较例1  非晶质  1.0  99.5    3    0.8比较例2  非晶质  33.0  99.5    3    20比较例3  非晶质  1.0  99.0    4    1比较例4  非晶质  1.0  99.5    3    1.5比较例5  非晶质  22.0  99.8    3    3比较例6  非晶质  22.0  99.8    3    3比较例7  -  -  -    -    -
注:*相对于合计100重量分的二氧化钛粉末和氧化铝粉末的重量分
表1(继续)
  例No.    其他添加物烧成温度(℃)    种类  重量分  实施例1    1300  实施例2    1700  实施例3    1400  实施例4    1400  实施例5    1400  实施例6    1400  实施例7    1400  实施例8    1400  实施例9    1400  实施例10    1300  实施例11    1500  实施例12    1700  实施例13    1400  实施例14    1400  比较例1    1300  比较例2    1700  比较例3    1300   比较例4  合成钛酸铝  粉末     100     1300  比较例5    1200  比较例6    1800  比较例7  钾长石    3    1400
[表2]
   例No.   隔?#35833;?#32441;平均热膨胀系数(×10-6/℃)    气孔率    (%)1000℃时的热稳定性(%)  实施例1    ○    1.5    55    90  实施例2    ○    1.4    60    98  实施例3    ◎    1.2    55    97  实施例4    ◎    1.1    50    98  实施例5    ◎    1.1    55    99  实施例6    ◎    1.3    60    94  实施例7    ◎    1.1    59    99  实施例8    ◎    1.2    59    99  实施例9    ◎    1.6    60    98  实施例10    ◎    1.8    59    92  实施例11    ◎    1.0    58    100  实施例12    ◎    1.7    60    100  实施例13    ◎    1.1    62    99  实施例14    ◎    1.2    48    99  比较例1    ○    3.5    54    60  比较例2    ○    3.8    56    65  比较例3    ○    2.1    52    45  比较例4    ○    2.5    55    40  比较例5    ○    4.0    56    51  比较例6    ○    3.6    55    100  比较例7    ○    1.4    48    40
从表2可知,实施例1~14的蜂窝陶瓷构造体,在维持作为钛酸铝的特征的2.0×10-6/℃以下的热膨胀系数的同时,具有高气孔?#21097;?#19988;热稳定性高。特别是实施例11的蜂窝陶瓷构造体,因为在优选制造条件(二氧化钛粉末的平均粒径:0.05~3μm;氧化铝粉末的平均粒径:0.1~5μm;非晶质氧化硅粉末的平均粒径:2~30μm;非晶质氧化硅粉末的纵横比:1~5;非晶质氧化硅粉末的含量:2~6重量部;以及烧成温度:1400~1600℃)下制成,因此在挤压成形时不会产生隔?#35833;?#32441;,具有1.0×10-6/℃的低平均热膨胀系数以及58%的高气孔?#21097;?#28909;稳定性优良。因此,适宜用作去除含在柴油发动机排气中的微粒的蜂窝陶瓷过滤器。
与此相对,比较例1~6的蜂窝陶瓷构造体的热膨胀系数均大于实施例1~14的蜂窝陶瓷构造体,另外,比较例7的蜂窝陶瓷构造体的热膨胀系数虽然较小,但其热稳定性差。特别是比较例1及2的蜂窝构造体,由于其中非晶质氧化硅粉末的含量不合理,导致该蜂窝构造体不仅热膨胀系数超过2.0×10-6/℃的,而且热稳定性低。另外,因为比较例3及7的蜂窝陶瓷构造体使用结晶质的氧化硅或钾长石,所以热稳定性低。在比较例4中,由于向预先合成的钛酸铝粉末中添加了非晶质氧化硅粉末及氧化铝粉末,因此制备的钛酸铝-莫来石复合烧结体的热膨胀系数大且热稳定性低。比较例5及6的蜂窝陶瓷构造体,因为烧成温度不合?#21097;?#20854;热膨胀系数超过了2.0×10-6/℃。

关于本文
本文标题:蜂窝陶瓷构造体的制造方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5796198.html

当前资源信息

zhu****69

编号: cj20190320004608959864

类型: 共享资源

格式: PDF

大小: 843.79KB

上传时间: 2019-03-20

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


平码五不中公式规律 押大小单双的好方法 财神到棋牌游戏 微信大小单双玩法图片 甘肃快三走势图开奖 二八杠棋牌玩法 赚钱作文50元 太原哪有老时时 西游争霸十二门压分板 香港惠澤社群官方网站 深海狩猎破解版