本发明专利技术涉及具有以下化学组成的熔化成的颗粒，以基于氧化物的重量百分比表示：低于５５％的Ａｌ２Ｏ３，高于３５％并低于８０％的ＴｉＯ２，高于１％并低于２０％的ＭｇＯ，高于０．７％并低于２０％的ＺｒＯ２，低于２０％的ＳｉＯ２，所述熔化成的颗粒还满足以下组成（基于仅仅氧化物Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＭｇＯ，ＺｒＯ２的摩尔百分比）：９０（２ａ＋３ｍ（１１０，１００＋ａ（３ｔ（２１０－ａ，ａ＋ｔ＋ｍ＋ｚｒ＝１００，其中：ａ是Ａｌ２Ｏ３的摩尔百分比；ｔ是ＴｉＯ２的摩尔百分比；ｍ是ＭｇＯ的摩尔百分比；ｚｒ是ＺｒＯ２的摩尔百分比。本发明专利技术还涉及由这种熔化成的颗粒获得的陶瓷产品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔化成的包含Al、Ti、Mg和Zr的氧化物颗粒和包含这种颗粒的陶瓷产品本专利技术涉及用于陶瓷应用的颗粒，其主要地由Mg、Al、Ti和ττ阳离子的氧化物组 成。本专利技术也涉及用于制备这种颗粒的方法，以及涉及由所述颗粒构成的或者包含这些颗 粒的陶瓷产品，特别地而不是唯一地，涉及过滤器结构或者催化剂载体，特别地用于柴油类 型内燃机的排气管道中的那些。在本说明书的后面部分中，描述了根据本专利技术的颗粒在过滤器或者催化剂载体的 特定领域中能够去除包含在来自汽油发动机或者柴油发动机的废气中的污染物的应用和 它们的优点。然而明显的是，这种颗粒，由于它们提供的优点，能够有利地用于许多其它在 陶瓷领域中，特别地在对于其寻求优良的热稳定性和/或低的热膨胀系数(CTE)的任何领 域中的应用中。特别地可以提到，但不限制于此，以下领域制备用于与铝或者熔融金属接 触的耐火材料部件、滑阀板(plaque tiroirs)、金属过滤器或者制备用于烧结炉的烧箱。在废气去污染结构的特殊情况中，这些一般地具有蜂窝状结构。已知地，在它的使用期间，颗粒过滤器经受一系列的过滤(烟灰积聚)和再生(烟 灰除去)阶段。在过滤阶段期间，由发动机排出的烟灰颗粒被保留和沉积在过滤器内部。在 再生阶段期间，烟灰颗粒在该过滤器内部被烧掉以恢复它的过滤性质。因此理解的是，形成 该过滤器的材料在低温和在高温的机械强度的性质对于这种应用是最重要的。相似地，该 材料必须具有足够稳定的结构以经受(特别地在被装备的车辆的整个使用寿命期间)可局 部升高至几乎大于1000°c的值的温度，特别地如果某些再生阶段控制不良的情况下。目前，过滤器主要地由多孔陶瓷材料制成，最通常地由金刚砂或者堇青石制成。这 种由金刚砂制成的催化过滤器例如描述在专利申请EP816065、EP11似619、EP1455923或者 W02004/090294和W02004/065088中。这种过滤器可以获得具有优异的热导率和具有孔隙 度特征(特别地平均孔径和孔径分布)的化学上惰性的过滤结构，其对于过滤由热发动机 产生的烟灰的应用是理想的。然而，仍然保持一些这种材料特有的缺点第一个缺点与SiC的稍微高的热膨胀系数(大于3X 10- -1)有关，其不允许制备大尺 寸的整料过滤器并且最经常不得不将该过滤器分割成使用水泥结合在一起的多个蜂窝状 元件，如在专利申请EP1455923中描述的那样。经济性质的第二个缺点与极其高的烧制温 度(典型地高于2100°C，其可以烧结以确保该蜂窝状结构的足够的热机械强度)有关，特别 地在过滤器的连续再生阶段期间。这种温度要求安装特殊设备，这显著地提高了最后获得 的过滤器的成本。从另一观点看，虽然由堇青石制成的过滤器很长时间以来是已知的并被使用(由 于它们的低成本)，然而目前已知的是，在这种结构中可能遇到问题，特别地在控制不良的 再生循环期间，在其期间，过滤器可局部地经受高于堇青石的熔点的温度。这些热点的后果 可为从过滤器的效率的部分损失至在最严重的情况下它完全的破坏。而且，堇青石不具有 足够的化学惰性(从连续的再生循环期间达到的温度来看)，并因此它易于反应并被来源 于在该过滤阶段期间已经积聚在该结构中的润滑剂、燃料或其它油的残余物的物类腐蚀，该现象还可以是该结构的性能快速退化的原因。例如，这种缺点已经描述在专利申请W02004/011124中，其提出用多铝红柱石 (10-40重量％)增强的基于钛酸铝(60-90重量％)的过滤器以克服它们，其耐用性得到改善。根据另一实施方案，专利申请EP1559696提出使用粉末以制备通过在 1000-1700°C的铝、钛和镁的氧化物的反应性烧结获得的蜂窝式过滤器。在烧结之后获得 的材料呈两种相的混合物形式包含钛、铝和镁的假板钛矿钛酸铝Al2TiO5结构类型的主要 相，和NayIVyAlSi3O8类型的长石次要相。然而，由本申请人进行的实验已经表明在目前难于保证这种基于钛酸铝类型的材 料的结构的性能，特别地难于达到适合于例如使其能直接地用于颗粒过滤器类型的高温应 用中的热稳定性、热膨胀系数和耐腐蚀性的值。特别地，氧化物种类的材料在过滤器颗粒的特定应用中，必须控制耐腐蚀性以便 避免该过滤器的孔隙性被改变。更确切地说，使用作过滤器的组分的材料的腐蚀的强烈倾 向导致能够封闭孔隙的反应并显著地降低过滤能力，和在最严重的情况下，可以是由于过 滤器壁被击穿的渗漏的原因。本专利技术的目的因此是提供新型颗粒，其包含钛酸铝类型的氧化物材料或由该氧化 物材料构成，具有得到明显改善的如上所述的性能，尤其CTE、稳定性和抗腐蚀性，特别地以 使得更有利地使它们用在许多陶瓷材料的应用领域中，特别地用于制备过滤结构和/或催 化剂结构，典型地蜂窝状结构。更确切地，本专利技术涉及具有以下化学组成的熔化成的颗粒(以基于氧化物的重量 百分比表示)-低于 55% 的 Al2O3,-高于35%并低于80%的TiO2,-高于1%并低于20%的MgO，-高于0. 7%并低于20%的&02，-低于20%的SiO2,所述熔化成的颗粒还满足以下组成(基于仅仅氧化物Al2O3，TiO2, MgO, ZrO2的摩尔百分比)90<2a+3m<110100+a<3t<210-a,a+t+m+zr=100,其中-a是Al2O3的摩尔百分比； -t是TiO2的摩尔百分比； -m是MgO的摩尔百分比； -zr是&02的摩尔百分比。措辞“基于氧化物”在本说明书的意义上理解为百分比含量(重量百分比或者摩 尔百分比)基于对应于在所述颗粒中存在的元素的氧化物进行计算。优选地，在上述式中92 ^ 2a+3m ^ 108，非常优选地95 ^ 2a+3m ^ 105。优选地，在上述式中100+a ^ 3t ^ 205_a，非常优选地100+a ^ 3t ^ 200_a。优选地，Al2O3占该化学组成的大于15%，所述百分比以基于氧化物按重量计给出。 例如，特别地对于多孔结构类型的应用，Al2O3可以占该化学组成的大于25%更优选地大于 35%。优选地，Al2O3占该化学组成的低于54%非常优选地低于52%，所述百分比以基于氧化 物按重量计给出。优选地，TiO2占该化学组成的大于35%优选地大于40%。优选地，TiO2占该化学组 成的低于60%非常优选地低于55%，所述百分比以基于氧化物按重量计给出。优选地，MgO占该化学组成的大于1. 5%和非常优选地大于H优选地，MgO占该 化学组成的低于10%非常优选地低于6%，所述百分比以基于氧化物按重量计给出。优选地，ZiO2占该化学组成的大于0. 8%，百分比含量基于氧化物以重量计给出。优 选地，ZrO2占该化学组成的低于12%并且非常优选地低于6%。不脱离本专利技术的范围，至少 一部分甚至所有的可以用至少一种选自Ce2O3或HfO2的氧化物进行替换(基于使用元 素Ce和/或元素Hf对元素ττ的摩尔百分比替换)。这特别地是当使用的ττ源包含相当 大比例的Hf时的情况，如它在目前大多数可商业获得的锆源中是通常的。相对于所有存在 的氧化物的重量百分比，根据本专利技术的颗粒还可以包含其它微量元素。特别地，所述颗粒可 以基于SiO2以0. 01-20%，优选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有以下化学组成的熔化成的颗粒，以基于氧化物的重量百分比表示： － 低于５５％的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］， － 高于３５％并低于８０％的ＴｉＯ↓［２］， － 高于１％并低于２０％的ＭｇＯ， － 高于０．７％并低于２０％的ＺｒＯ↓［２］， － 低于２０％的ＳｉＯ↓［２］，所述熔化成的颗粒还满足以下组成，以基于仅仅氧化物Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，ＴｉＯ↓［２］，ＭｇＯ，ＺｒＯ↓［２］的摩尔百分比表示： ９０＜２ａ＋３ｍ＜１１０ １００＋ａ＜３ｔ＜２１０－ａ， ａ＋ｔ＋ｍ＋ｚｒ＝１００， 其中： － ａ是Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的摩尔百分比； － ｔ是ＴｉＯ↓［２］的摩尔百分比； － ｍ是ＭｇＯ的摩尔百分比； － ｚｒ是ＺｒＯ↓［２］的摩尔百分比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S拉弗，
申请(专利权)人：欧洲技术研究圣戈班中心，
类型：发明
国别省市：FR
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