具有表皮的陶瓷蜂窝体制造技术

描述了包含周界表皮层和绕着蜂窝芯体的外周延伸的纤维的陶瓷蜂窝体，纤维嵌入在周界表皮层中。还描述了蜂窝体的制造方法，所述蜂窝体具有绕着蜂窝芯体的外周延伸且嵌入周界表皮层中的纤维。表皮层中的纤维。表皮层中的纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有表皮的陶瓷蜂窝体
[0001]本申请要求优先权权益。本申请根据35U.S.C.
§
119，要求2019年3月12日提交的美国临时申请第62/817,043号的优先权，其全文通过引用结合入本文。


[0002]本公开内容的示例性实施方式涉及蜂窝体，更具体地，涉及经过表皮化处理的蜂窝体及其制造方法。

技术介绍

[0003]来自内燃机的废气后处理可以使用承载在高表面积基材上的催化剂，以及在柴油发动机和一些汽油直喷发动机的情况下，可以使用裸过滤器或者催化过滤器来去除烟炱颗粒。在这些应用中，可以使用多孔陶瓷流通式蜂窝基材以及壁流式蜂窝过滤器(本文统称为蜂窝体)。
[0004]如本文所用，术语“蜂窝体”包括单个蜂窝单体件和通过例如使用糊料组合物固定在一起以形成单体件的由多个蜂窝区段形成的蜂窝体。可以混合糊料组合物并施涂到经过烧制、轮廓化或区段化蜂窝体，以及使得湿的表皮干燥。在本文中，向蜂窝体的外部施涂糊料组合物的行为或工艺被称作蜂窝体的“表皮化处理”。在本文中，将其上布置有表皮层的蜂窝体称作“经过表皮化处理”的蜂窝体。如本文所揭示的，轮廓化处理指的是研磨、机械加工、切割、钻孔、取心钻孔至所需尺寸等。
[0005]会希望为陶瓷蜂窝体提供表皮层以及陶瓷蜂窝体的表皮化处理的方法提供强度和热冲击性能。

技术实现思路

[0006]本公开内容的一个方面属于蜂窝体，其包括：蜂窝芯体，其包含限定了蜂窝芯体长度的入口面和出口面，限定了周界的外周，和从入口面延伸到出口面限定了其间的孔道通道的多个通道壁；蜂窝芯体的外周上的周界表皮层，所述周界表皮层的厚度范围是约1mm至约3mm，周界表面皮厚度限定了中点和外表面；以及纤维，所述纤维绕着外周延伸并且嵌入在周界表皮层的中点与外表面之间。
[0007]本公开内容的第二个方面属于蜂窝体的制备方法，其包括：向蜂窝芯体施加纤维，所述蜂窝芯体包含：限定了蜂窝芯体长度的入口面和出口面，限定了周界的外周，和从入口面延伸到出口面限定了其间的孔道通道的多个通道壁，使得纤维绕着蜂窝芯体的外周延伸；将纤维嵌入到施加到蜂窝的外周的糊料组合物中；以及使得糊料组合物干燥以形成周界表皮层，所述周界表皮层的厚度范围是约1mm至约3mm，周界表面皮层厚度限定了中点和外表面，其中，纤维嵌入在周界表皮层的中点与外表面之间。
附图说明
[0008]图1A显示根据本公开内容示例性实施方式的蜂窝体的透视示意图，所述蜂窝体包
括没有填充其局部孔道(partial cell)的蜂窝芯体的外周界上的表皮；
[0009]图1B是根据本公开内容这些示例性实施方式，贯穿图1A的蜂窝体的横截面示意图；
[0010]图1C是根据本公开内容这些示例性实施方式的图1A的蜂窝体的俯视示意图；
[0011]图2显示在根据本公开内容示例性实施方式的方法中的蜂窝芯体的透视示意图，所述蜂窝芯体包括在其外周界上的局部孔道(partial cell)；
[0012]图3A显示根据本公开内容这些示例性实施方式的方法中的图2所示的在其外周上包含局部孔道的蜂窝芯体的端视图，其具有以网丝(mesh)形式布置在外周上的多个纤维；
[0013]图3B显示根据本公开内容这些示例性实施方式的方法中的图3A所示的在其外周上包含局部孔道的蜂窝芯体的端视图，其具有布置在以网丝(mesh)形式布置在外周上的多个纤维上的表皮批料；
[0014]图3C显示根据本公开内容实施方式的网筛的平面图；以及
[0015]图3D显示包含孔道的蜂窝芯体的端视图，具有布置在其上的周界表皮层以及嵌入到周界表皮层中的网丝形式的多个纤维。
具体实施方式
[0016]在此将参照附图更完整地描述本公开内容的主题，其中，本公开内容的附图中给出了示例性实施方式。但是，本公开内容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，提供的这些实施方式使得本公开内容透彻而完整，能够向本领域技术人员完全地展示权利要求书的范围。在附图中，为了清晰起见，可能放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。
[0017]会理解的是，当描述元件或层位于另一元件或层“上”或者与另一元件或层“相连”或“相邻”时，其可以直接位于其他元件或层上或者与其他元件或层直接相连或直接相邻，或者也可以存在插入的元件或层。相反地，当描述元件或层“直接位于”另一元件或层“上”或者与另一元件或层“直接相连”或者“直接相邻”时，则不存在插入的元件或层。附图中相同的附图标记表示相同元素。
[0018]虽然使用了诸如顶部、底部、侧面、上方、下方、垂直和水平等术语，但是本文不限于这些示例性实施方式。相反地，空间相对术语，例如“顶”、“底”、“水平”、“垂直”、“侧”、“下方”、“下面”、“低于”、“高于”以及“上方”等，可以在本文中用于方便地描述如附图所示的一种元素或特征与另一种元素或特征的相互关系。应当理解，空间相对术语除了附图中所示的取向之外，包括在使用或操作时装置的不同取向。例如，如果附图中的装置颠倒，则描述为位于其他元件或特征“下方”或“下面”的元件会被描述为位于其他元件或特征“上面”。因此，示例性术语“下方”可以同时包括之上和之下的方位。装置可以以其它方式取向(旋转90度或按照其他取向)并相应地对本文使用的空间相对描述用语进行解释。
[0019]本公开内容的实施方式中用来对例如组合物中成分的量、浓度、体积、过程温度、过程时间、产率、流速、压力、粘度和类似数值及其范围进行修饰的“约”是指可能发生的数值量的改变，例如，源自制备材料、组合物、复合体、浓缩物或使用制剂所用的常规测量和操作过程；源自这些过程中的偶然性误差；源自用来实施所述方法的起始材料或成分的生产、来源或纯度的差异；以及类似因素。术语“约”还包括由于具有特定初始浓度或混合物的组
合物或制剂的老化而不同的量，以及由于混合或加工具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂而不同的量。
[0020]除非另有说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。
[0021]对于组分、成分、添加剂、时间、温度、压力和类似方面所揭示的具体和优选数值及其范围仅用于说明，它们不排除其他限定数值或限定范围内的其他数值。本专利技术的设备和方法可包括本文所述的任何数值或数值的任何组合、具体数值、更具体的数值和优选数值。
[0022]如本文所用，生坯材料是包含无机和/或有机材料的混合物的未经烧制材料。生坯材料可以包括各种无机填料材料、无机和/或有机粘合剂材料、增稠剂以及液体载体。可以对生坯材料进行干燥来除去流体含量(例如，水)。通常通过使部件过夜静置暴露于环境大气来完成干燥，但是也可以使用热空气、强制空气、微波辐射、无线电频率(RF)辐射或红外辐射(IR)来增强干燥。可以在湿度受控的空气中完成干燥。生坯材料可以包括冷定型的糊料组合物。可以对经过干燥的生坯材料进行烧制以形成多孔或者非多孔蜂窝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蜂窝体，其包括：蜂窝芯体，其包括：限定了蜂窝芯体长度的入口面和出口面，限定了周界的外周，以及从入口面延伸到出口面限定了其间的孔道通道的多个通道壁；蜂窝芯体的外周上的周界表皮层，所述周界表皮层的厚度范围是约1mm至约3mm，所述周界表皮层的厚度限定了中点和外表面；以及绕着外周延伸并且嵌入在周界表皮层的中点与外表面之间的纤维。2.如权利要求1所述的蜂窝体，其中，纤维包括多根交织纤维。3.如权利要求2所述的蜂窝体，其中，交织纤维形成网丝。4.如权利要求3所述的蜂窝体，其中，网丝包括绕着外周且从入口面延伸到出口面的套管。5.如权利要求1所述的蜂窝体，其中，纤维包括绕着蜂窝芯体的外周缠绕且在入口面与出口面之间延伸的连续单纤维。6.如权利要求5所述的蜂窝体，其中，连续纤维以平行式样绕着蜂窝体缠绕。7.如权利要求5所述的蜂窝体，其中，连续纤维以交叠式样绕着蜂窝体缠绕。8.如权利要求1所述的蜂窝体，其中，周界表皮层包含50
‑
95重量％熔凝二氧化硅和5
‑
30％胶态二氧化硅。9.如权利要求8所述的蜂窝体，其中，熔凝二氧化硅的平均粒度范围是20微米至35微米。10.如权利要求9所述的蜂窝体，其中，熔凝二氧化硅包括
‑
200F筛分等级熔凝二氧化硅。11.如权利要求1所述的蜂窝体，其中，周界表皮层还包含约5重量％至25重量％的胶态二氧化硅。12.如权利要求11所述的蜂窝体，其中，周界表皮层还包含粘合剂和增稠剂。13.如权利要求3所述的蜂窝体，其中，网丝包括金属、聚合物、陶瓷、玻璃、碳，及其组合。14.如权利要求1所述的蜂窝体，其中，纤维包括聚合物涂覆的纤维。15.一种制备蜂窝体...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：