由具有开放孔隙度的珠制造的负载催化剂的蜂窝体制造技术

微粒过滤器和制造方法。微粒过滤器包括限定了纵向延伸通道的交叉壁。交叉壁包括具有裸微结构的多孔陶瓷材料，所述裸微结构包括多孔类球体陶瓷珠的互联网络，其具有珠内的开放珠内孔隙度以及由珠之间的空隙限定的珠间孔隙度。催化剂颗粒至少部分沉积在珠内孔隙度内。裸微结构具有双峰孔径分布，其中，珠内孔隙度的珠内中值孔径小于珠间孔隙度的珠间中值孔径。过滤器具有三峰孔径分布，其包括对应于珠间孔隙度的第一峰，对应于珠内孔隙度的第二峰，以及对应于被催化剂颗粒阻挡住的珠内孔隙度的第三峰。度的第三峰。度的第三峰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由具有开放孔隙度的珠制造的负载催化剂的蜂窝体
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119，要求2020年8月31日提交的美国临时申请系列第63/072850号和2020年8月28日提交的美国临时申请系列第63/071717号以及2020年7月31日提交的美国临时申请系列第63/059631号的优先权权益，本文以它们全文作为基础并通过引用结合入本文。


[0003]本公开内容涉及陶瓷制品，更具体来说，涉及修补基面涂覆的多孔陶瓷蜂窝体，包括陶瓷微粒过滤器，例如包括陶瓷蜂窝体的蜂窝体，其包含具有开放孔隙度的陶瓷珠的互联网络。

技术介绍

[0004]蜂窝体被用于各种应用，例如对燃烧废气中的污染物进行处理的微粒过滤器和催化转化器。蜂窝体的制造工艺会包括将批料材料挤出通过蜂窝挤出模头。

技术实现思路

[0005]本文公开的微粒过滤器包括陶瓷蜂窝体，其包含：多个交叉壁，其中，交叉壁限定了纵向延伸穿过陶瓷蜂窝体从第一端面到第二端面的多个通道，其中，交叉壁包括具有刚烧制的微结构的多孔陶瓷材料，所述刚烧制的微结构包括多孔类球体陶瓷珠的互联网络，该互联网络具有珠内的开放珠内孔隙度以及被互联网络中的珠之间的空隙所限定的珠间孔隙度；在第一端面处的第一子组通道中的第一组多个堵塞物；在第二端面处的第二子组通道中的第二组多个堵塞物，其中，所述第一子组通道不同于所述第二子组通道；以及至少部分沉积在珠的珠内孔隙度中以及至少部分沉积在珠的外表面上的珠间孔隙度中的多个催化剂颗粒，其中，刚烧制的微结构具有双峰孔径分布，在其中，珠内孔隙度的珠内中值孔径小于珠间孔隙度的珠间中值孔径，以及其中，过滤器具有三峰孔径分布，其包括：对应于珠间孔隙度的第一峰(因为至少部分被催化剂颗粒填充)，对应于珠内孔隙度的第二峰，以及对应于珠内孔隙度的第三峰(因为被催化剂颗粒堵住)。
[0006]在一些实施方式中，珠间中值孔径和第一峰处的第一中值孔径这两者都是5μm至20μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0007]在一些实施方式中，珠内中值孔径和第二峰处的第二中值孔径这两者都是0.5μm至5μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0008]在一些实施方式中，第二峰处的第二中值孔径小于珠内中值孔径。
[0009]在一些实施方式中，第三峰处的第三中值孔径小于0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0010]在一些实施方式中，第三峰处的第三中值孔径是0.001μm至0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0011]在一些实施方式中，通过压汞孔隙度法测得的第三峰的最大微分侵入值大于第二峰的情况。
[0012]在一些实施方式中，催化剂颗粒包括三相催化剂颗粒。
[0013]在一些实施方式中，催化剂颗粒包括氧化催化剂颗粒。
[0014]在一些实施方式中，催化剂颗粒包括选择性催化还原催化剂颗粒。
[0015]在一些实施方式中，开放珠内孔隙度是至少10％，相对于互联网络限定的总体积而言。
[0016]在一些实施方式中，开放珠内孔隙度是至少10％，相对于互联网络限定的总体积而言。
[0017]在一些实施方式中，珠内孔隙度是1.5μm至4μm。
[0018]在一些实施方式中，多孔陶瓷珠包括小于5％的封闭珠孔隙度。
[0019]本文公开了微粒过滤器的制造方法，其包括：将包含多个多孔陶瓷珠的批料混合物混合在一起，所述多个多孔陶瓷珠分别包括多孔陶瓷材料，其中，多孔陶瓷珠的多孔陶瓷材料，将批料混合物成形为生坯蜂窝体；通过将多孔陶瓷珠一起烧结成多孔陶瓷珠的互联网络将生坯蜂窝体烧制成陶瓷蜂窝体，其中，陶瓷蜂窝体包括限定了在陶瓷蜂窝体的相对端面之间轴向延伸的通道的多个交叉壁，其中，交叉壁的刚烧制的微结构包括多孔陶瓷珠的互联网络；以及在陶瓷蜂窝体的相对端面处交替堵塞住至少一些通道以形成微粒过滤器；将催化剂颗粒至少部分沉积在珠的珠内孔隙度中以及至少部分沉积在珠的外表面上的珠间孔隙度中，其中，刚烧制的微结构具有双峰孔径分布，在其中，珠内孔隙度的珠内中值孔径小于珠间孔隙度的珠间中值孔径；以及其中，过滤器具有三峰孔径分布，其包括：对应于珠间孔隙度的第一峰(因为至少部分被催化剂颗粒填充)，对应于珠内中值孔径的第二峰，以及对应于珠内孔隙度的第三峰(因为被催化剂颗粒堵住)。
[0020]在一些实施方式中，对催化剂颗粒进行沉积包括使得过滤器经受包含催化剂颗粒的修补基面涂料浆料。
[0021]在一些实施方式中，珠间中值孔径和第一峰处的第一中值孔径这两者都是5μm至20μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0022]在一些实施方式中，珠内中值孔径和第二峰处的第二中值孔径这两者都是0.5μm至5μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0023]在一些实施方式中，第二峰处的第二中值孔径小于珠内中值孔径。
[0024]在一些实施方式中，第三峰处的第三中值孔径小于0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0025]在一些实施方式中，第三峰处的第三中值孔径是0.001μm至0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。
[0026]在一些实施方式中，通过压汞孔隙度法测得的第三峰的最大微分侵入值大于第二峰的情况。
[0027]要理解的是，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解所要求保护的主题的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图显示了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
[0028]图1示意性显示根据本文公开的一个实施方式的蜂窝体。
[0029]图2显示根据本文公开的一个实施方式的堵塞式蜂窝体。
[0030]图3示意性显示根据本文公开的一个实施方式的堵塞式蜂窝体中的穿壁气体流动。
[0031]图4示意性显示根据本文公开的一个实施方式的用于形成生坯蜂窝体的挤出系统。
[0032]图5A示意性显示根据本文公开的一个实施方式的包含类球体陶瓷珠的网络的陶瓷蜂窝体的一部分的壁。
[0033]图5B显示根据本文公开的一个实施方式的陶瓷蜂窝体的一部分的交叉壁的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0034]图6显示根据本文公开的一个实施方式的类球体陶瓷珠的网络的放大图。
[0035]图7显示根据本文公开的一个实施方式的类球体陶瓷珠的一部分的横截面SEM图像。
[0036]图8显示根据本文公开的一个实施方式的类球体陶瓷珠。
[0037]图9A
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9C示意性显示：通过互联的窄孔通道形成的具有高的开放孔隙度的第一陶瓷珠，通过由较宽孔空穴之间连接的薄孔通道形成的具有高的开放孔隙度的第二陶瓷珠，以及通过较宽互联孔通道和较宽孔空穴形成的具有高的开放孔隙度的第三陶瓷珠。
[0038]图10显示根据本文公开的一个实施方式的制造类球体陶瓷珠的各个阶段。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微粒过滤器，其包括：陶瓷蜂窝体，其包含：多个交叉壁，其中，交叉壁限定了纵向延伸通过陶瓷蜂窝体从第一端面到第二端面的多个通道，其中，交叉壁包含具有刚烧制的微结构的多孔陶瓷材料，所述微结构包含多孔类球体陶瓷珠的互联网络，所述互联网络具有珠内的开放珠内孔隙度和被互联网络中的珠之间的空隙限定的珠间孔隙度；第一端面处的第一子组通道中的第一组多个堵塞物；第二端面处的第二子组通道中的第二组多个堵塞物，其中，所述第一子组通道不同于所述第二子组通道；以及至少部分沉积在珠的珠内孔隙度中以及至少部分沉积在珠的外表面上的珠间孔隙度中的多个催化剂颗粒，其中，刚烧制的微结构具有双峰孔径分布，其中，珠内孔隙度的珠内中值孔径小于珠间孔隙度的珠间中值孔径，以及其中，过滤器具有三峰孔径分布，其包含：对应于由于至少部分被催化剂颗粒填充的珠间孔隙度的第一峰，对应于珠内孔隙度的第二峰，以及对应于被催化剂颗粒堵住的珠内孔隙度的第三峰。2.如权利要求1所述的微粒过滤器，其中，珠间中值孔径和第一峰处的第一中值孔径这两者都是5μm至20μm，通过压汞孔隙度法测量。3.如权利要求1
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2中任一项所述的微粒过滤器，其中，珠内中值孔径和第二峰处的第二中值孔径这两者都是0.5μm至5μm，通过压汞孔隙度法测量。4.如权利要求1
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3中任一项所述的微粒过滤器，其中，第二峰处的第二中值孔径小于珠内中值孔径。5.如权利要求1
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4中任一项所述的微粒过滤器，其中，第三峰处的第三中值孔径小于0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。6.如权利要求1
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5中任一项所述的微粒过滤器，其中，第三峰处的第三中值孔径是0.001μm至0.1μm，通过压汞孔隙度法测量。7.如权利要求1
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6中任一项所述的微粒过滤器，其中，通过压汞孔隙度法测得的第三峰的最大微分侵入值大于第二峰的情况。8.如权利要求1
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7中任一项所述的微粒过滤器，其中，催化剂颗粒包括三相催化剂颗粒。9.如权利要求1
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8中任一项所述的微粒过滤器，其中，催化剂颗粒包括氧化催化剂颗粒。10.如权利要求1
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9中任一项所述的微粒过滤器，其中，催化剂颗粒包括选择性催化还原催化剂颗粒。11.如权利要求1
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10中任一项所述的微粒过滤器，其中，相对于互联网络限定的总体积，开放珠内孔隙度是至少10％。12.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：