钛酸铝系陶瓷体的制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、已被烧成的陶瓷体作为再生原料的钛酸铝系陶瓷体的制造方法，该制造方法可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等的热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。本发明专利技术的钛酸铝系陶瓷体的制造方法包括：使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、已被烧成的陶瓷体作为再生原料，由已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为100μm以下的粉碎物的步骤；调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤；将该再生粘土成型而得到成型体的步骤、和将该成型体烧成的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更为详细地，涉及使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、已被烧成的陶瓷体作为再生原料而成的。
技术介绍
钛酸铝系陶瓷是含有钛和铝作为构成元素、且在X射线衍射光谱中具有钛酸铝的结晶图案的陶瓷，其作为耐热性优异的陶瓷为人们所知。钛酸铝系陶瓷一直以来被用作如坩埚之类的烧结用用具(冶具)等，但近年来，其作为构成用于捕集在从柴油发动机的内燃机排出的废气中所含的细微的碳颗粒(柴油微粒)的陶瓷过滤器(柴油微粒过滤器； Diesel Particulate Filter，以下也称为DPF)的材料，在产业上的利用价值不断提高。作为钛酸铝系陶瓷的制造方法，已知有将含有二氧化钛等钛源化合物的粉末和氧化铝等铝源化合物的粉末的原料混合物或其成型体进行烧成的方法(专利文献1)。专利文献1 国际公开第05/105704号小册子。
技术实现思路
如专利文献1所示，当欲通过将原料混合物或其成型体烧成的方法来得到具有所需形状的钛酸铝系陶瓷成型体时，烧成物在成型时或成型后，或者原料混合物的成型体在烧成时或烧成后，有时会有成型体产生裂纹或破损等的不良情况。上述这样的次品的再利用从收率提高和成本降低的观点考虑是优选的，但将这样的次品进行再生使用而得到的钛酸铝系陶瓷体在机械强度或低热膨胀性、耐热性等热特性的方面不能令人满意。因此，本专利技术的目的是提供，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的、上述次品等烧成体作为再生原料的，该制造方法可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等的热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。本专利技术提供，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的已被烧成的陶瓷体作为再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，该制造方法包括以下步骤。(i)由上述已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为100 μ m以下的粉碎物的步骤、 ( )调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤、(iii)将该再生粘土成型而得到成型体的步骤、和(iv)将该成型体烧成的步骤。上述烧成的陶瓷体优选含有钛酸铝系结晶结构。此外，该烧成的陶瓷体除了含有铝元素和钛元素以外，还可以进而含有镁元素和/或硅元素。得到平均粒径为100 μ m以下的粉碎物的步骤⑴优选包括对上述已被烧成的陶瓷体进行粉碎和分级的步骤。分级可以通过例如筛分来进行。上述粉碎物的平均粒径优选为10 50μπι。此外，在利用激光衍射法测定的粒径分布中，优选该粉碎物满足下式(1)。D90/D10 ^ 8 (1)其中，式中，D90是对应于以体积基准计累积百分率90%的粒径，DlO是对应于以体积基准计累积百分率10%的粒径。上述再生粘土也可以进而含有选自粘合剂、润滑剂和造孔剂中的任意1种以上的成分。此外，上述再生粘土也可以进而含有新原料，该新原料包含钛酸铝系陶瓷粉末和/ 或通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的陶瓷粉末混合物。构成上述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末除了含有铝元素和钛元素以外，还可以进而含有镁元素和/或硅元素。构成上述新原料的陶瓷粉末混合物优选含有铝源粉末和钛源粉末，此外，也可以进而含有镁源粉末和/或硅源粉末。硅源粉末可以适合使用包含长石或玻璃料、或它们的混合物的粉末。构成上述新原料的钛酸铝系陶瓷粉末和/或陶瓷粉末混合物中所含的陶瓷粉末的平均粒径优选为100 μ m以下。上述将成型体烧成的步骤(iv)中的烧成温度优选为1300°C以上且低于1650°C。本专利技术包括利用上述任意一种的方法制造的多孔陶瓷过滤器用的钛酸铝系陶瓷蜂窝成型体，进一步还包括包含上述蜂窝成型体的柴油微粒过滤器。根据本专利技术的制造方法，可以使用再生原料来提供机械强度和低热膨胀性、耐热性等的热特性优异的钛酸铝系陶瓷体，能够大幅度提高钛酸铝系陶瓷体的收率。由本专利技术得到的钛酸铝系陶瓷体可以适合用作DPF等的陶瓷过滤器。具体实施例方式本专利技术的使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中产生并回收的、已被烧成的陶瓷体作为原料的至少一部分，其具有下述的步骤。(i)由已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为100 μ m以下的粉碎物的步骤， ( )调制含有该粉碎物和水的再生粘土的步骤，(iii)将该再生粘土成型而得到成型体的步骤，和(iv)将该成型体烧成的步骤。以下，对于各步骤进行详细地说明。⑴粉碎步骤本步骤中，由已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为ΙΟΟμπι以下的粉碎物。通过使用这样适度地进行了粒度调节的回收陶瓷体作为再生原料，可以得到机械强度和低热膨胀性、耐热性等的热特性优异的钛酸铝系陶瓷体。已被烧成的陶瓷体是指在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤(为了与本专利技术的制造步骤相区别，以下将作为回收对象的烧成陶瓷体的制造步骤称为“回收对象的制造步骤”)中产生并回收的包含陶瓷的烧成物，其形状可以为粉体状、块状、成型体的任意形状。作为“回收对象的制造步骤”，只要包括用于制造钛酸铝系陶瓷体的烧成步骤即可，没有特别限定。例如，作为“回收对象的制造步骤”中的原料，可以列举⑴ 通过烧成生成钛酸铝系陶瓷的陶瓷粉末混合物(例如含有铝源粉末、钛源粉末、和任意添加的镁源粉末以及硅源粉末的混合物)、或者(ii)钛酸铝系陶瓷粉末、或(iii)它们两者。 “回收对象的制造步骤”可以列举包括将该原料或其成型体烧成的烧成步骤的制造步骤。该制造步骤也可以包括将所得成型体调整成所需形状的步骤。作为上述“回收对象的制造步骤”的原料中所使用的铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、硅源粉末，可以使用与下述的“作为通过烧成而生成钛酸铝系陶瓷的新原料的陶瓷粉末混合物”中含有的铝源粉末、钛源粉末、镁源粉末、硅源粉末同样的粉末。此外，作为“回收对象的制造步骤”的原料中使用的钛酸铝系陶瓷粉末，可以使用与用作新原料的钛酸铝系陶瓷粉末同样的粉末。在上述“回收对象的制造步骤”中产生并回收的、已被烧成的陶瓷体只要是经过烧成步骤的至少一部分而成的陶瓷体即可，没有特别地限定。其具体例子可以列举经过烧成步骤的至少一部分而成的不良成型体，例如上述原料的成型体在烧成时或烧成后产生的不良成型体(例如产生了裂纹、缺损等的成型体或其碎片等)；在将已被烧成的成型体调整为所需形状时产生的碎片或陶瓷粉末(例如将烧成的成型体切割时产生的切割粉等)。作为再生原料使用的上述已被烧成的陶瓷体含有铝元素和钛元素。当使用含有铝源粉末和钛源粉末、同时含有镁源粉末和/或硅源粉末的混合物、或含有镁元素和/或硅元素的钛酸铝系陶瓷粉末来作为“回收对象的制造步骤”中的原料时，已被烧成的陶瓷体可进而含有镁元素和/或硅元素。当使用含有镁元素和/或硅元素的陶瓷体作为再生原料时， 可以得到耐热性更高的钛酸铝系陶瓷体。用作再生原料的上述已被烧成的陶瓷体是经过钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中的烧成步骤的至少一部分而成的物质，因此通常含有钛酸铝系结晶结构。从抑制粉碎、分级导致的粉碎前后或分级前后的再生原料的组成变化的观点考虑，优选用作再生原料的已被烧成的陶瓷体主要包含钛酸铝系结晶，更优选大致完全或完全由钛酸铝系结晶构成。作为由已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为100 μ m以下的粉碎物的方法，没有特别地限定，可以列举使用公知的粉碎装置粉碎已被烧成的陶瓷体，并根据需要进行分级的方法。粉碎装置可以使用颚式破碎机、辊式磨碎机、销棒粉碎机等。此外，利用粉碎介质的粉碎也是适宜的。分级方法没有特别地限定，例如适宜使用利用了筛或网的筛分、使粉体伴随着气流、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．钛酸铝系陶瓷体的制造方法，其是使用在钛酸铝系陶瓷体的制造步骤中回收的已被烧成的陶瓷体作为再生原料来制造钛酸铝系陶瓷体的方法，该制造方法包括以下步骤：（ｉ）由上述已被烧成的陶瓷体得到平均粒径为１００μｍ以下的粉碎物的步骤，（ｉｉ）调制含有上述粉碎物和水的再生粘土的步骤，（ｉｉｉ）将上述再生粘土成型而得到成型体的步骤，和（ｉｖ）将上述成型体烧成的步骤。

【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：根本明欣，吉野朝，鸣海雅之，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP