用于制造收缩减小的多孔陶瓷制品的方法技术

提供了一种制造多孔陶瓷制品的方法，该方法包括从陶瓷前体批料组合物形成多个挤出的生坯体。该方法还包括在隧道窑（10）中烧制所述挤出的生坯体以生产多孔陶瓷制品，周期性地确定通过隧道窑的至少一个样品的收缩特性，并且，如果所述收缩特性落在预定范围外时，调节窑内的最高保温温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种制造多孔陶瓷制品的方法，该方法包括从陶瓷前体批料组合物形成多个挤出的生坯体。该方法还包括在隧道窑（10）中烧制所述挤出的生坯体以生产多孔陶瓷制品，周期性地确定通过隧道窑的至少一个样品的收缩特性，并且，如果所述收缩特性落在预定范围外时，调节窑内的最高保温温度。【专利说明】相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§ 120，要求2011年2月28日提交的美国申请系列号第13/036，596号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。背景本专利技术一般地涉及用于制造陶瓷材料的方法，更具体地涉及通过调节烧制过程中的最高保温温度来减小成形陶瓷制品中的收缩。蜂窝形状的陶瓷产品通过以下方法制造:将陶瓷材料与水和各种含碳材料(包括挤出助剂和成形助剂)混合，制备陶瓷生坯体，以形成增塑的批料，通过对增塑的批料进行挤出，将主体成形为蜂窝形状的生坯体，最后在烧制炉或窑内对蜂窝形状的陶瓷生坯体进行烧制。制造蜂窝形状的陶瓷制品的一个关键因素是使得烧制过程中，特别是作为烧结过程结果的陶瓷制品的收缩(或生长)变形性最小化。产品规格要求某些陶瓷制品，例如柴油机微粒过滤器(DPF)符合关于相对于目标的收缩(或生长)变形性的日趋严格的要求。使得陶瓷制品的收缩(或生长)的变形性最小化的大多数方法着眼于对加入到初始批料组合物中的原材料(或其性质)进行控制。这些方法通常包括控制批料组分的粒度分布(PSD)，因为当原材料粒度分布明显变化时，随之而来的通常是高比例的收缩变化。控制PSD的方法包括如下方法:例如用已知的粒度分布选择原材料批料组分的具体例，将原材料批料组分煅烧或研磨至限定的粒度分布，或者控制通过研磨设备进料的原材料批料组分的速率。但是.，即使将这些方法与一定程度的反馈控制机制(例如测量烧制部件的收缩并据此调节原材料进料)相结合，仍必须经常弃去大量制件，因为当确定需要调节原材料进料时，在原材料进料的下游已经有许多材料在进行加工和混合。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式涉及制造多孔陶瓷制品的方法。所述方法包括由陶瓷前体批料组合物形成多个挤出的生坯体。所述方法还包括在隧道窑中烧制该挤出的生坯体，产生多孔陶瓷制品，所述隧道窑包括加热至最高保温温度的区域。此外，所述方法还包括周期性地确定至少一个样品的收缩特性。如果该收缩特性落在预定范围外，所述方法还包括调节最高保温温度。本专利技术的另一个实施方式涉及通过上述方法制造的多孔陶瓷制品。在以下的详细描述中给出了本专利技术的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言是容易理解的，或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。应理解，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了对本专利技术的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。【专利附图】【附图说明】了本专利技术的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。附图简要说明图1显示了能够用于实现本文所述的多孔陶瓷制品制造方法的示例性隧道窑的示意图。【具体实施方式】本文揭示了多孔陶瓷制品，包括蜂窝形状的多孔陶瓷制品的制造方法，其中所述多孔陶瓷制品通过隧道窑。所述方法可以降低收缩变化量，否则的话会在多孔陶瓷制品生产中存在该收缩变化量。具体来说，所述方法允许对下游工艺参数，即通过窑的某些制品所经受的最高保温温度进行调节。这能够显著地降低因无法符合目标规格所必须弃去的制件量。所述方法包括周期性地确定通过隧道窑的样品的收缩特性。可以通过如下方法来确定收缩特性，例如:首先对作为挤出的生坯体的样品进行测量，其中，在生坯体进入隧道窑之前对生坯体的至少一个尺寸进行测量。之后，可以对作为多孔陶瓷制品的样品进行测量，其中，在制品通过隧道窑之后对制品的至少一个尺寸进行测量。然后，可以通过将作为挤出的生坯体的样品所测得的至少一个尺寸与作为多孔陶瓷制品的样品所测得的至少一个尺寸进行对比，来确定收缩特性。可以仅对通过隧道窑的选定的生坯体和制品进行取样(即，确定收缩特性)。本文所用术语“收缩特性”指的是样品(例如，挤出的生坯体或多孔陶瓷制品)相对于规定尺寸，例如目标规格的规定尺寸的尺寸变化。此类变化可以包括样品测得的尺寸小于规定目标尺寸(收缩)或者样品测得的尺寸大于规定目标尺寸(生长)。可以通过测量样品的一个或多个几何尺寸来确定收缩特性。例如，当样品具有大致圆柱形形状时，可以通过样品所测得的轴长 来至少部分地确定收缩特性。具有大致圆柱形形状的样品可以具有圆形、椭圆形或者不对称形状的横截面，在此类情况下，可以通过样品所测得的主截面轴(即所测得的最长的截面轴)的长度来至少部分地确定收缩特性。在至少一组示例性实施方式中，可以通过样品所测得的轴长以及至少样品的主截面轴来确定收缩特性。例如，可以采用如激光测距仪，由沿着样品周界的至少两个点以及沿着样品长度的至少一个平面测得的尺寸来确定收缩特性。在一组示例性实施方式中，可以采用激光测距仪，由绕着样品周界的24个点，然后是沿着样品长度的3-5个平面来确定收缩特性，如美国专利申请系列第12/550,620号所述，其全文通过引用结合入本文。当样品的收缩特性落在预定范围外时，将最高保温温度(S卩，样品在隧道窑中暴露的最高温度)向上或向下调节规定的一段时间。关于这一点， 申请人:惊讶地发现所述最高保温温度的调节可以完全或者至少部分地补偿如果不进行调节而发生的收缩(或生长)。 申请人:还惊讶地发现，可以调节最高保温温度，使得不对多孔陶瓷制品的其他物理或机械性质，例如孔隙率、孔径、热膨胀系数(CTE)和断裂模量(MOR)造成明显的负面影响。此类调节能够增加符合收缩特性(该收缩特性不经过调节的话就无法符合目标规格)的目标规格的多孔陶瓷制品的产量，同时还保持制品的其他物理和机械性质例如孔隙率、孔径、CTE和MOR落在目标规格内。在某些示例性实施方式中，如果收缩特性高于预定量，则向下调节最高保温温度。“高于预定量”或者“高于预定设定点”指的是样品的收缩大于预定量(相反地，如果收缩特性“低于预定量”或者“低于预定设定点”指的是样品的生长大于预定量或者，换言之，经历负向收缩)。在至少一组示例性实施方式中，最高保温温度向下调节至少5°C，例如5-10°C，又例如6-8°C，包括收缩特性每高于预定设定点0.2%，将所述最高保温温度从预定最高保温温度向下调节至少约TC。或者，最高保温温度可以向上调节至少5°C，例如5-10°C，又例如6_8°C，包括收缩特性每负向0.2% (即显示出生长)，将所述最高保温温度从预定最高保温温度向上调节至少约7V。在本文所述的实施方式中，可以根据要制造的陶瓷制品的类型来调节最高保温温度。在某些示例性实施方式中，最高保温温度的范围是1380-1450°C，例如1400-1430°C。可以指定代表通过窑的多个制品的至少一个样品来周期性地确定收缩特性。例如，在制造多孔陶瓷制品时，通常由单一的陶瓷前体批料组合物制造许多制品。因此，在至少一组示例性实施方式中，可以指定至少一个样品来代表由给定陶瓷前体批料组合物制造的所有制品。然后，当由批料组合物制造的制品通过窑时，可以指定下一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·保斯特，M·P·布朗，T·J·德纳卡，J·L·豪威尔，D·E·麦考雷，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：