陶瓷蜂窝体的表皮化制造技术

一种具有表皮的陶瓷蜂窝体，所述表皮不阻塞在蜂窝体的外部圆周部分处从入口面延伸到出口面的局部孔道。一种制备具有表皮的陶瓷蜂窝体的方法包括在具有与局部孔道内部隔开的外部表面的蜂窝芯体的外部圆周壁上设置片材，和对具有设置其上的片材的蜂窝体进行表皮化。在所述方法中，后续的固化将表皮粘结到与局部孔道的内部隔开的蜂窝体的孔道壁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权本申请要求2014年03月18日提交的美国申请号14/217,629的优先权，其全文通过引用结合于此。背景领域本专利技术的示例性实施方式涉及蜂窝体的表皮化，具体来说，涉及具有开放圆周局部孔道的表皮化的蜂窝体，及其制造方法。背景讨论来自内燃机的尾气的后处理可使用负载在高表面积基材上的催化剂，且在柴油发动机和一些汽油直喷发动机的情况下，可使用催化的过滤器用于除气碳烟炱颗粒。在这些应用中的过滤器和催化剂载体可为耐火的、耐热冲击的、在一定范围的pO2条件下是稳定的、不与催化剂系统反应，并对尾气流动提供较低的阻力。在这些应用中，可使用多孔陶瓷流穿蜂窝体基材和壁流蜂窝体过滤器(本文中统称为蜂窝体)。因为在制造过程中的干燥和烧制收缩，颗粒过滤器和基材可能难以制造到原始设备制造商(OEM)和供应链设定的外部尺寸要求。结果，可将陶瓷粘结剂(cement)用来形成已经加工或“轮廓化”到所需尺寸的蜂窝体的外部表皮。如本文所使用，术语“蜂窝体”包括单一蜂窝整体件，和由固定在一起的多个蜂窝片段形成的蜂窝体，例如通过使用陶瓷粘结剂来形成整体件。可将陶瓷粘结剂混合和施加到烧制的、轮廓化的或分段的蜂窝体，且使湿润的表皮干燥。在本文中，将陶瓷粘结剂施加到蜂窝体外部的操作或过程被称作对蜂窝体进行“表皮化”。在本文中，将上面具有设置的表皮的蜂窝体称作“表皮化的”蜂窝体。如本文所述，轮廓化指研磨、机械加工、切割、钻孔、芯体钻孔等到所需尺寸。背景部分批露的上述信息只是为了增强对本专利技术的背景的理解，因此它可包括不形成现有技术的任何部分的也不是现有技术可暗示本领域普通技术人员的信息。概述本专利技术的示例性实施方式提供表皮化的蜂窝体，其具有在外部圆周部分处从入口面延伸到出口面的开放局部通道。本专利技术的示例性实施方式还提供一种制造表皮化的蜂窝体的方法，所述表皮化的蜂窝体具有在外部圆周部分处从入口面延伸到出口面的开放局部孔道通道。本专利技术的其它特征将在以下描述中指出，它们通过该描述不难理解，或者可通过实施本专利技术而了解。一种示例性实施方式披露蜂窝体。所述蜂窝体包含蜂窝芯体、从入口面延伸到出口面的外部圆周和与蜂窝芯体的外部圆周毗连的局部孔道通道,所述蜂窝芯体具有从入口面延伸到出口面且在它们之间限定孔道通道的多个通道壁,其中每一局部通道的通道壁在蜂窝芯体的外部圆周处包含缺口，且每一局部孔道通道包含由通道壁和在蜂窝芯体圆周处的缺口围绕的从入口面到出口面的体积。陶瓷制品包含越过缺口设置在蜂窝芯体外部圆周上的表皮，从而从入口面到出口面总局部孔道通道体积中大多数是开放的。一种示例性实施方式还披露制造蜂窝体的方法。所述方法包括在蜂窝芯体的外部圆周表面上设置片材,其中所述外部圆周表面从蜂窝芯体的第一端面延伸到第二端面,在片材上设置表皮批料,和固化表皮批料以将固化的表皮粘结到蜂窝芯体来形成蜂窝体。在所述方法中,固化包括牺牲所述片材的至少一部分，且固化的表皮形成从第一端面到第二端面开放的圆周局部孔道通道一部分的外部壁。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，旨在对本专利技术进行进一步解释。附图说明附图用来帮助进一步理解本专利技术，结合在说明书中，构成说明书的一部分，附图显示了本专利技术的示例性实施方式，与说明书一起用来解释本专利技术的原理。图1A显示根据本专利技术的示例性实施方式的蜂窝体的示意性透视图，所述蜂窝体包含不填充其局部孔道的在蜂窝芯体的外部圆周上的表皮。图1B是根据本专利技术的这些示例性实施方式的穿过图1A所示蜂窝体的示意性横截面。图1C是根据本专利技术的这些示例性实施方式的图1A所示蜂窝体的示意性俯视图。图2显示在根据本专利技术的示例性实施方式的方法中的在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的示意性透视图。图3A显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式方法中，如图2所示的在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的端部视图，该蜂窝芯体具有设置在外部圆周上的片材。图3B显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式方法中，如图3A所示的在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的端部视图，该蜂窝芯体具有设置在外部圆周上的片材和设置在该片材上的表皮批料。图3C显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式方法中，如图2所示的在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的端部视图，该蜂窝芯体具有设置在外部圆周上的填充材料和设置在该填充材料上的表皮批料。图4显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式的方法中的在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的光学照片。图5显示在其外部圆周上包含用根据比较例的表皮化材料填充的局部孔道的蜂窝体的光学照片。图6A显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式方法中，在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的光学照片，该蜂窝芯体具有设置在外部圆周上的片材。图6B显示在根据本专利技术的这些示例性实施方式方法中，在其外部圆周上包含局部孔道的蜂窝芯体的光学照片，该蜂窝芯体具有设置在外部圆周上的粗织片材。图6C是根据本专利技术的示例性实施方式的包含在缠绕的粗织片材顶部上施加的表皮粘结剂材料并在100℃下干燥120分钟之后但没有填充其局部孔道的图6B所示蜂窝体的光学照片。图6D是根据本专利技术的示例性实施方式的包含在缠绕的片材顶部上施加的表皮粘结剂材料并在100℃下干燥120分钟之后但没有填充其局部孔道且在550℃下烧制60分钟之后的图6A所示蜂窝体的光学照片。图7A是根据本专利技术的示例性实施方式的蜂窝体的光学照片，所述蜂窝体包含不填充其局部孔道的在外部圆周上的表皮。图7B是图7A中所示的包含在外部圆周上不填充局部孔道的表皮的蜂窝体的更高放大倍数的光学照片。图8是根据本专利技术的示例性实施方式的用于根据本专利技术的示例性实施方式的表皮化方法中的各种组成、网格尺寸和厚度的片材的光学照片。详述在此将参照附图更完整地描述本专利技术，附图中给出了本专利技术的示例实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的方式实施，不应被解读成限定于在此提出的示例性实施方式。相反，提供这些实施方式使得说明完整，能够向本领域技术人员完全地展示本专利技术的范围。在图中，为了清晰起见，放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解，当描述一种元件或层在另一元件或层之上或者与另一元件或层“相连”或“相邻”时，所述元件或层可直接在另一元件或层之上，所述元件或层可以直接与其他元件或层相连或相邻，或者也可以存在中间的元件或层。相反地，当描述一种元件或层直接在另一元件或层之上或者与另一元件或层“直接相连”或“直接相邻”时，则不存在中间的元件或层。不同附图中的相同附图标记表示相同的元件。应理解，出于本专利技术之目的，X,Y,和Z中的至少一种可构造为仅含X、仅含Y、仅含Z或者两种或更多种项目X,Y,和Z的任意组合(例如,XYZ,XYY,YZ,ZZ)。在这些示例性实施方式中，所揭示的制品及其制造方法提供了一个或多个优势特征或方面，包括例如，如下文所述。任一项权利要求所述的特征或方面一般在本专利技术的所有方面适用。在任一项权利要求中所述的任意单个或多个特征或方面可以结合或与任一项或多项其它权利要求中所述的任意其它特征或方面置换。当使用术语如顶部、底部、侧面、上部、下部、垂直和水平时，本专利技术没有限制到这些示例性实施方式。相反，空间相对术语，例如“顶部”、“底部”、“水平”、“垂直”、“侧面”、“下方”、“以下”、“之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝体,其包含:轮廓化蜂窝芯体,所述轮廓化蜂窝芯体包含:从入口面延伸到出口面并在它们之间限定孔道通道的多个通道壁,从入口面延伸到出口面的外部圆周，和与蜂窝芯体的外部圆周毗邻的局部孔道通道,其中每一局部通道的通道壁在蜂窝芯体的外部圆周处包含缺口，且每一局部孔道通道包含被通道壁和在蜂窝芯体圆周处的缺口围绕的从入口面到出口面的体积；以及越过缺口设置在蜂窝芯体外部圆周上的表皮，从而从入口面到出口面总局部孔道通道体积中的大多数是开放的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.18 US 14/217,6291.一种蜂窝体,其包含:轮廓化蜂窝芯体,所述轮廓化蜂窝芯体包含:从入口面延伸到出口面并在它们之间限定孔道通道的多个通道壁,从入口面延伸到出口面的外部圆周，和与蜂窝芯体的外部圆周毗邻的局部孔道通道,其中每一局部通道的通道壁在蜂窝芯体的外部圆周处包含缺口，且每一局部孔道通道包含被通道壁和在蜂窝芯体圆周处的缺口围绕的从入口面到出口面的体积；以及越过缺口设置在蜂窝芯体外部圆周上的表皮，从而从入口面到出口面总局部孔道通道体积中的大多数是开放的。2.如权利要求1所述的体，其特征在于，所述多个通道壁是多孔的。3.如权利要求1-2中任一项所述的体，其特征在于，所述表皮包含冷固化粘结剂。4.如权利要求1-3中任一项所述的体，其特征在于，所述表皮包含烧制的陶瓷或烧结的陶瓷。5.一种形成蜂窝体的方法,所述方法包括:在蜂窝芯体的外部圆周表面上设置片材,其中所述外部圆周表面从蜂窝芯体的第一端面延伸到蜂窝芯体的第二端面；在所述片材上设置表皮批料；以及固化所述表皮批料来将固化的表皮粘结到蜂窝芯体以形成蜂窝体,其中所述固化的表皮形成从第一端面到第二端面开放的圆周局部孔道通道一部分的外部壁。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述固化的表皮包含所述片材的至少一部分或所述片材的成分。7.如权利要求5-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述片材上设置表皮批料包括在蜂窝芯体的所述外部圆周表面上设置片材，然后在所述片材上设置表皮批料。8.如权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述片材上设置表皮批料包括在所述片材上设置表皮批料，然后在蜂窝芯体的所述外部圆周表面上设置片材。9.如权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括烧制和轮廓化蜂窝芯体，然后在外部圆周表面上设置片材。10.如权利要求5-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述片材仅仅局部地填充局部孔道通道。11.如权利要求5-10中任一项所述的方法，其特征在于，使用固化的表皮的成分浸渍所述片材。12.如权利要求5-11中任一项所述的方法，其特征在于，用胶体氧化铝浸渍所述片材。13.如权利要求5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·古纳瑟卡兰，M·D·帕蒂尔，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US