ES2200923T3 - Cuerpos de mullita y metodo para formar cuerpos de mullita. - Google Patents

Cuerpos de mullita y metodo para formar cuerpos de mullita.

Info

Publication number
ES2200923T3
ES2200923T3 ES00959269T ES00959269T ES2200923T3 ES 2200923 T3 ES2200923 T3 ES 2200923T3 ES 00959269 T ES00959269 T ES 00959269T ES 00959269 T ES00959269 T ES 00959269T ES 2200923 T3 ES2200923 T3 ES 2200923T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mullite
composition
mullita
temperature
grains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00959269T
Other languages
English (en)
Inventor
Sten A. Wallin
John R. Moyer
Arthur R. Prunier, Jr.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2200923T3 publication Critical patent/ES2200923T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/007Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore distribution, e.g. inhomogeneous distribution of pores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/185Mullite 3Al2O3-2SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00413Materials having an inhomogeneous concentration of ingredients or irregular properties in different layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149Honeycomb-like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/258Alkali metal or alkaline earth metal or compound thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/259Silicic material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2938Coating on discrete and individual rods, strands or filaments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • Y10T428/2958Metal or metal compound in coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Un método para preparar una composición de mullita que comprende: a) formar una mezcla de uno o más compuestos precursores que tiene los elementos presentes en la mullita, b) conformar la mezcla en una conformación cruda porosa, c) aplicar un agente de control de la nucleación a una porción de la conformación cruda porosa y d) calentar la conformación cruda porosa de la etapa (c) bajo una atmósfera y a una temperatura suficiente para formar una composición de mullita, constituida sustancialmente por granos de mullita que están esencialmente unidos por enlaces químicos, en los que la composición tiene al menos dos regiones adyacentes que tienen microestructuras sustancialmente diferentes y al menos una región está constituida por filamentos de mullita.

Description

Cuerpos de mullita y método para formar cuerpos de mullita.
La invención se refiere a cuerpos de mullita y al método para formar cuerpos de mullita.
Los cuerpos de cerámica porosa se han usado en un amplio intervalo de aplicaciones, tales como: soportes de catalizador, soportes de filtración, dispositivos de filtración y aislamiento térmico de alta temperatura. Los cuerpos de cerámica porosa normalmente se preparan formando un cuerpo a partir de polvos cerámicos y después calentando el cuerpo a una temperatura suficiente para formar un cuerpo monolítico poroso uniforme.
En la formación de filtros usando materiales cerámicos, típicamente, se forma un cuerpo de cerámica en forma de partículas. El cuerpo se calienta después a temperatura para sinterizar ligeramente las partículas en un cuerpo monolítico uniforme (esto es, dar al cuerpo suficiente resistencia, al tiempo que aún tenga suficiente porosidad para permitir el paso útil de líquido o de un gas). Al cuerpo ligeramente sinterizado, se aplica una capa diferenciada delgada (esto es, una capa que tiene un tamaño de poro más pequeño que el cuerpo ligeramente sinterizado) de un material diferente, a una superficie del cuerpo.
Por ejemplo, se aplica una dispersión de partículas de cerámica coloidales que se sinteriza a una temperatura menor, a un cuerpo ya ligeramente sinterizado y este cuerpo recubierto se calienta de nuevo para sinterizar las partículas coloidales para formar un recubrimiento unido al cuerpo ligeramente sinterizado. Casi nunca se usa una etapa de sinterización debido al cuarteado como resultado de que el soporte y la capa diferenciada tienen comportamiento de contracción significativamente diferente durante la sinterización (por ejemplo, velocidad y temperatura de contracción donde primero tiene lugar contracción).
Recientemente, Moyer et al., describen la formación de una mullita (material cerámico que tiene una química oscilando de 3Al_{2}O_{3}.SiO_{2} a 3Al_{2}O_{3}.2SiO_{2}) en un filtro (patentes de EE.UU. Nos. 5.194.154 y 5.198.007). Moyer et al., describen un filtro monolítico de filamentos de mullita grandes y filtro de mullita con una capa diferenciada aplicada por separado, tal como un recubrimiento de alúmina coloidal sinterizada, un compuesto orgánico polimérico o un tamiz molecular (por ejemplo, zeolitas).
El procedimiento de añadir una capa diferenciada separada a un material cerámico poroso (por ejemplo, mullita porosa) requiere etapas adicionales (por ejemplo, dos o más etapas de calentamiento). Esto, a su vez, puede aumentar la posibilidad de daño debido a manipulación y deslaminación de la capa diferenciada como resultado de insuficiente unión y coeficientes de expansión térmica que no son iguales. Todo esto normalmente conduce a un coste creciente del filtro y productos semejantes.
De acuerdo con esto, sería deseable proporcionar tanto un método de formación como un filtro de material cerámico y producto semejante que supere uno o más de los problemas de la técnica anterior, tal como uno de los descritos anteriormente.
Un primer aspecto de la presente invención es un método para preparar una composición de mullita, comprendiendo el método:
a) formar una mezcla de uno o más compuestos precursores que tiene los elementos presentes en la mullita,
b) conformar la mezcla en una conformación cruda porosa,
c) aplicar un agente de control de la nucleación a una porción de la conformación cruda porosa y
d) calentar la conformación cruda porosa de la etapa (c) bajo una atmósfera y a una temperatura suficiente para formar una composición de mullita formada sustancialmente por granos de mullita que esencialmente están unidos por enlaces químicos, en el que la composición tiene al menos dos regiones adyacentes con microestructuras sustancialmente diferentes y al menos una región está formada por filamentos de mullita.
Sorprendentemente, el presente método permite la formación in situ de una capa diferenciada delgada que tiene un tamaño de poro mucho más pequeño que la mayor parte de la composición de mullita. El método, sorprendentemente, también es capaz de formar composiciones de mullita con regiones alternas de distinta microestructura en una o más direcciones por toda la composición.
Un segundo aspecto de la invención es una composición de mullita formada sustancialmente por granos de mullita que están esencialmente unidos por enlaces químicos, en el que la composición tiene al menos dos regiones adyacentes que tienen microestructuras sustancialmente diferentes y al menos una región está formada por filamentos de mullita.
El cuerpo de mullita de la presente invención se puede usar en cualquier aplicación adecuada para mullita. En particular, el cuerpo de mullita se puede usar en aplicaciones que requieren un cuerpo con dos o más regiones de distinta microestructura. Los ejemplos incluyen: filtros, refractarios, aislantes térmicos y eléctricos, catalizadores y soportes de catalizador.
La Figura 1 es una micrografía de barrido electrónico (ampliación de x60) de una composición de mullita de esta invención preparada usando un agente de control de la nucleación en forma de partículas de mullita.
La Figura 2 es una micrografía de barrido electrónico (ampliación de x60) de una composición de mullita que no es de esta invención, preparada en ausencia de cualquier agente de control de la nucleación.
La Figura 3 es una micrografía de barrido electrónico (ampliación de x50) de una composición de mullita de esta invención preparada usando un agente de control de la nucleación en forma de partículas de mullita.
La Figura 4 es una micrografía de barrido electrónico (ampliación de x250) de una composición de mullita de esta invención preparada usando un agente de control de la nucleación en forma de partículas de mullita.
La composición de mullita está formada sustancialmente por granos de mullita. "Sustancialmente formada por granos de mullita" quiere decir que al menos 90 por ciento de la composición en volumen está formado por granos de mullita. Preferiblemente, los granos de mullita comprenden al menos 95 por ciento, más preferiblemente al menos 98 por ciento, incluso más preferiblemente al menos 99 por ciento en volumen de la composición y lo más preferiblemente esencialmente toda la composición está en forma de granos de mullita.
La composición de mullita puede contener carga además de los granos de mullita. La carga es un compuesto que no forma mullita y falla al reaccionar sustancialmente con mullita. Los ejemplos de cargas incluyen: grafito, metales (por ejemplo, metales nobles), óxidos de metales (por ejemplo, óxido de cerio) y sulfuros de metales (por ejemplo, disulfuro de molibdeno).
Esencialmente todos los granos de la composición de mullita están unidos por enlaces químicos a otros granos de mullita del cuerpo. Esto quiere decir que a lo sumo 1 por ciento en volumen de los granos de mullita fallan en unirse por enlaces químicos a otros granos de mullita. Preferiblemente esencialmente todos los granos de mullita están unidos por enlaces químicos. Normalmente, unidos por enlaces químicos es cuando los granos están sinterizados o fusionados juntos. La unión química de los granos unos con otros permite que el cuerpo de mullita, incluso aunque porosa, tenga una resistencia suficiente para sobrevivir a las condiciones de operación, por ejemplo, de un filtro.
La estequiometría de los granos de mullita del cuerpo puede ser cualquier estequiometría adecuada, oscilando de 3Al_{2}O_{3}.SiO_{2} a 1,3Al_{2}O_{3}.SiO_{2} (es decir, 3 a 1,3). Preferiblemente la estequiometría es a lo sumo 2,5; más preferiblemente a lo sumo 2,25 y lo más preferiblemente a lo sumo 2,1 a preferiblemente al menos 1,4; más preferiblemente al menos 1,5 y lo más preferiblemente al menos 1,6. Una de las realizaciones más preferidas es una mullita que tiene una estequiometría de Al_{2}O_{3} a SiO_{2} de 1,6 a 1,85. La estequiometría se puede determinar por cualquier método adecuado tales como los conocidos en la técnica (por ejemplo, difracción de rayos-X o difracción electrónica).
Los granos pueden tener cualquier morfología que pueda asumir la mullita, con tal que algunos de los granos sean filamentos. En otras palabras, al menos una región está formada por filamentos de mullita. "Filamentos" quiere decir granos que tienen una relación de dimensiones mayor que 2 (por ejemplo, longitud dos veces tan grande como la anchura). Normalmente, al menos una de las regiones está formada por filamentos que tienen una relación de dimensiones media mayor que 10. Preferiblemente todas las regiones en el cuerpo de mullita están formadas por filamentos.
El cuerpo de mullita también tiene al menos dos regiones adyacentes que tienen microestructuras sustancialmente diferentes. "Microestructuras diferentes" quiere decir que una de las regiones adyacentes tiene al menos una característica seleccionada de: el tamaño de poro medio, la morfología de grano (por ejemplo, relación de dimensiones media), tamaño de grano (por ejemplo, diámetro esférico equivalente) y densidad que sea al menos 25 por ciento diferente de la otra región adyacente. Preferiblemente la microestructura es al menos 50 por ciento diferente, más preferiblemente al menos 100 por ciento, incluso más preferiblemente al menos 500 por ciento y lo más preferiblemente al menos 1.000 por ciento diferente. Cada una de las características se puede determinar por una técnica adecuada, tales como las conocidas en la técnica (por ejemplo, microscopía electrónica de secciones pulidas).
Normalmente, una región es un volumen de la composición que es fácilmente aparente, tal como un volumen que tiene dimensiones en al menos dos direcciones ortogonales una a la otra de al menos 10 veces mayor que el tamaño de grano de diámetro esférico equivalente medio más pequeño de la composición total. Un ejemplo de una región es una capa sobre la superficie de una composición (por ejemplo, capa diferenciada).
Las regiones diferentes adyacentes sorprendentemente pueden tener una región interfacial estrecha. Por ejemplo, la interfase entre las regiones, normalmente, es a lo sumo 2 milímetros. Preferiblemente, en preferencia ascendente, la interfase es a lo sumo 1 milímetro, a lo sumo 0,75 milímetros, a lo sumo 0,5 milímetros; 0,25 milímetros; 0,1 milímetros; 50 micrómetros y lo más preferiblemente a lo sumo 25 micrómetros.
La longitud y anchura de la interfase, en la presente memoria, se definen por el plano formado por el contacto entre regiones adyacentes. El espesor de la interfase es la distancia medida ortogonal a la longitud y anchura de la interfase. Por ejemplo, cuando se mide el espesor de la interfase empezando de una región a la otra, el espesor de la interfase es la distancia que empieza en un punto donde al menos una propiedad microestructural, tal como tamaño de grano, es 10 por ciento diferente de la propiedad volumétrica de una región a un punto donde la misma propiedad es 10 por ciento diferente de lo que es en la mayor parte de la región adyacente.
La medición o mediciones de microestructura se pueden hacer sobre una sección pulida. Por ejemplo, el tamaño de grano medio de mullita se puede determinar a partir de una micrografía de barrido electrónico (SEM) de una sección pulida del cuerpo, en la que se puede determinar el tamaño de grano medio por el método de la ordenada en el origen de la recta de regresión descrito por Underwood en Quantitative Stereology, Addison Wesley, Reading, MA, (1970).
Una realización preferida de la composición de mullita tiene dos regiones adyacentes una a otra donde una de las capas tiene un tamaño de poro medio que es un orden de magnitud menor y cada una de las regiones está formada por filamentos. También se prefiere que los filamentos de la región con el tamaño de poro más pequeño tengan un tamaño de grano medio al menos un orden de magnitud más pequeño que la otra región. Finalmente, se prefiere que ambas regiones estén formadas por filamentos de mullita que tengan una estequiometría entre 1,5 y 2.
Otra realización preferida es una composición formada por filamentos de mullita que tiene una región inferior, una región superior y una región media interpuesta entre la región superior e inferior, en la que la región media es diferente que las regiones superior e inferior. Preferiblemente, las regiones superior e inferior no son diferentes como se describe en la presente memoria. También se prefiere que la región media tenga un tamaño de grano equivalente medio que sea un orden de magnitud más pequeño o más grande que el tamaño de grano medio de las regiones superior e inferior.
La cantidad total de impurezas (es decir, elementos distintos de los presentes en la fórmula de mullita mostrada anteriormente) presente en el cuerpo, es normalmente a lo sumo 5 por ciento en peso del cuerpo. Preferiblemente, la cantidad total de impurezas es a lo sumo 1 por ciento, más preferiblemente a lo sumo 0,5 por ciento, incluso más preferiblemente a lo sumo 0,1 por ciento y lo más preferiblemente no hay esencialmente impurezas (es decir, cantidades traza) presentes en el cuerpo de mullita. La cantidad de impurezas se puede determinar por cualquier técnica de análisis volumétrico adecuada, tales como las conocidas en la técnica (por ejemplo, fluorescencia de rayos-X).
En la preparación de la composición de mullita, se mezclan compuestos precursores que contienen Al, Si y oxígeno para formar una mezcla capaz de formar mullita. Los compuestos precursores que se pueden usar se describen en las patentes de EE.UU. Nos. 5.194.154; 5.198.007; 5.173.349; 4.911.902; 5.252.272; 4.948.766 y 4.910.172. La mezcla también puede contener otros compuestos, tales como cargas (descritas previamente) y compuestos orgánicos para facilitar el conformado de la mezcla (por ejemplo, aglutinantes y agentes de dispersión, tales como los descritos en Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Reed, Wiley Interscience, 1988). Normalmente, la mezcla está formada por compuestos, tales como: arcilla (es decir, silicato de aluminio hidratado), alúmina, sílice, trifluoruro de aluminio, fluorotopacio y zeolitas. Preferiblemente, los compuestos precursores se seleccionan de: arcilla, sílice, alúmina y mezclas de los mismos. Lo más preferiblemente la mezcla está constituida por arcilla y alúmina.
Los compuestos precursores normalmente se seleccionan en proporciones de forma que la mullita se pueda preparar con cualquier estequiometría de 1,3 a 3 como se describió anteriormente.
La mezcla se puede preparar por cualquier método adecuado tales como los conocidos en la técnica. Los ejemplos incluyen: molino de bolas, mezclador de cinta, mezclador de tornillo vertical, mezclador en V y molino triturador. La mezcla se puede preparar seca (es decir, en ausencia de un medio líquido) o húmeda.
La mezcla después se conforma en una conformación porosa por cualquier método adecuado, tales como los conocidos en la técnica. Los ejemplos incluyen: moldeo por inyección, extrusión, compactación isostática, moldeo en barbotina, compactación por laminación y moldeo con cinta. Cada uno de éstos se describe con más detalle en Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Reed, Capítulos 20 y 21, Wiley Interscience, 1988.
A una porción de la conformación porosa, se aplica un agente de control de la nucleación. Normalmente, una "porción" quiere decir que el agente de control de la nucleación se aplica a la superficie del cuerpo poroso. El agente de control de la nucleación puede bien suprimir o acentuar la nucleación de la mullita. El agente de control, normalmente, es un material sólido en forma de partículas, aplicado al cuerpo poroso conformado previo al calentamiento del cuerpo poroso. Los ejemplos de agentes de control de la nucleación incluyen materiales en forma de partículas que tienen la misma química de la mezcla, excepto que las partículas de agente de control son, bien sustancialmente más grandes o sustancialmente más pequeñas que las de la mezcla. "Sustancialmente más grandes o más pequeñas" quiere decir que el tamaño de partícula medio es al menos un orden de magnitud diferente del tamaño medio de las partículas en la mezcla. El agente de control también puede ser partículas de mullita. Preferiblemente, el agente de control de la nucleación es partículas de mullita.
El agente de control de la nucleación se puede aplicar por cualquier método conveniente, tal como esmaltado por inmersión, atomización y pintado. El agente de control de la nucleación se puede combinar con otro material previo a la aplicación, tal como compuestos precursores y compuestos orgánicos descritos previamente. El agente de control de la nucleación también se puede formar en un cuerpo conformado y aplicar por fuerza mecánica al cuerpo conformado poroso (por ejemplo, laminar el cuerpo poroso al cuerpo conformado que contiene el agente de control prensándolos juntos). Es decir, el agente de control de la nucleación se puede mezclar con precursor y formar capas con esa mezcla por métodos tales como: calandrado de cintas, coextrusión, esmaltado por inmersión, atomización o pintado, sobre un precursor carente del agente de control de la nucleación para formar un cuerpo poroso con regiones con y sin agente de control de la nucleación.
La etapa final del procedimiento es el calentamiento de la conformación cruda porosa de la etapa (c) bajo una atmósfera y una temperatura suficiente para formar la composición de mullita. Deseablemente, al menos durante alguna parte del calentamiento, está presente flúor en la atmósfera gaseosa a partir de fuentes tales como: SiF_{4}, AlF_{3}, HF, Na_{2}SiF_{6}, NaF y NH_{4}F. Preferiblemente la fuente de flúor, cuando se usa en la atmósfera, es de SiF_{4}.
El cuerpo poroso se calienta preferiblemente a una primera temperatura durante un tiempo suficiente para transformar los compuestos precursores en el cuerpo poroso en fluorotopacio y después se eleva a una segunda temperatura suficiente para formar la composición de mullita. La temperatura también se puede ciclar entre la primera y la segunda temperatura para asegurar la formación total de mullita. La primera temperatura puede ser de 500ºC a 950ºC. Preferiblemente la primera temperatura es al menos 550ºC, más preferiblemente al menos 650ºC y lo más preferiblemente al menos 725ºC a preferiblemente a lo sumo 850ºC, más preferiblemente a lo sumo 800ºC y lo más preferiblemente a lo sumo 775ºC.
La segunda temperatura puede ser cualquier temperatura adecuada dependiendo de variables tales como la presión parcial de SiF_{4}. Normalmente la segunda temperatura es al menos 1.000ºC y, a lo sumo, 1.700ºC. Preferiblemente la segunda temperatura es al menos 1.050ºC, más preferiblemente al menos 1.075ºC y lo más preferiblemente al menos 1.100ºC a preferiblemente a lo sumo 1.600ºC, más preferiblemente a lo sumo 1.400ºC y lo más preferiblemente a lo sumo 1.200ºC.
Normalmente, durante el calentamiento a la primera temperatura, la atmósfera es inerte (por ejemplo, nitrógeno) o un vacío hasta al menos 500ºC, que es cuando se introduce deseablemente el gas que contiene flúor. Durante el calentamiento a la primera temperatura, se pueden retirar compuestos orgánicos y agua. Estos también se pueden retirar en una etapa de calentamiento aparte común en la técnica descrita en Introduction to the Principles of Ceramic Processing, J. Reed, Wiley Interscience, 1988.
La composición de mullita puede ser particularmente útil como soporte para un catalizador tal como catalizador de metal precioso sobre partículas de alúmina, típicamente referido como un recubrimiento delgado del catalizador, usado en convertidores catalíticos para automóviles. Se prefiere que los granos de mullita sean filamentos. También se prefiere que el recubrimiento proporcione un recubrimiento delgado sobre al menos una porción de los granos de mullita. Una porción es, normalmente, cuando al menos el 10 por ciento del área de los granos de una región se cubre por el recubrimiento del catalizador. Preferiblemente, se recubren sustancialmente todos los granos de una región. Más preferiblemente, se recubren sustancialmente todos los granos de la composición.
"Recubrimiento delgado" quiere decir que el recubrimiento del catalizador tiene un espesor normalmente menor que la dimensión más pequeña media de los granos recubiertos. Normalmente el espesor del recubrimiento es a lo sumo la mitad del espesor, preferiblemente a lo sumo un tercio y lo más preferiblemente a lo sumo un cuarto del espesor de la dimensión más pequeña media de los granos recubiertos.
La composición también puede ser particularmente útil como catalizador (es decir, escape) de trampa y oxidación (hollín) de material en forma de partículas para aplicaciones de energía móviles (por ejemplo, motores diesel) y aplicaciones de energía fijas (por ejemplo, instalaciones energéticas). Como anteriormente, la composición de mullita tendría al menos una porción de los granos de mullita recubiertos con un catalizador, pero, preferiblemente, habría un recubrimiento sobre sustancialmente todos los granos de la composición. La composición de mullita recubierta después se pondría, por ejemplo, en un sistema de tubo de escape diesel de forma que el gas pasase a través de la composición. En tal disposición, las partículas de hollín, normalmente, estarían atrapadas sobre una región con una porosidad de tamaño menor y el gas de escape típicamente sería catalizado en una región con una porosidad de tamaño mayor. Puesto que las partículas de hollín se retienen en el catalizador, sorprendentemente, las partículas de hollín se pueden quemar a medida que el catalizador se calienta a la temperatura de operación y los gases posteriores producidos catalizados justo como están los gases de escape.
Ejemplos Ejemplo 1
Se prensó un disco de un precursor con una estequiometría de mullita de 1,67 preparado mezclando 25,1 partes en peso de arcilla de alfarero (grado Todd Dark, Kentucky-Tennessee Clay Company, Mayfield, KY) con 27,6 partes en peso de alúmina; 1,5 partes de hidroxipropilmetilcelulosa (METHOCEL™ J75MS-N, The Dow Chemical Company, Midland, MI) y 25 partes de agua desionizada. La arcilla de alfarero se secó durante 48 horas a 110ºC antes de su uso. La alúmina se preparó por calentamiento de hidróxido de aluminio (HYDRAL™ 710, Alcoa, Pittsburgh, PA) a 1.000ºC durante 1 hora. El disco era bizcocho cocido para retirar el aglutinante orgánico (es decir, METHOCEL™) y para deshidratar la arcilla bajo el esquema siguiente: se calentó de temperatura ambiente a 115ºC a 1ºC por minuto, 115ºC a 350ºC a 3ºC por minuto, 350ºC a 600ºC a 5ºC por minuto, se mantuvo a 600ºC durante 3 horas, se calentó de 600ºC a 1.025ºC a 7ºC por minuto, se mantuvo a 1.025ºC durante 1 hora, se dejó enfriar a temperatura ambiente a 10ºC por minuto.
El disco de bizcocho cocido se recubrió después con una dispersión de polvo de mullita para formar una capa superficial de un agente de control de la nucleación. La dispersión de mullita se preparó añadiendo 17 gramos de polvo de mullita (MULCR™, Biakowski International, Charlotte, NC) a 100 ml de una solución de 0,2 por ciento en peso de DARVAN™ 821A (R.T. Vanderbilt Company, Norwalk, CT) en agua desionizada. El disco se metió en la dispersión durante 60 segundos, después se retiró, se secó al aire y después se coció el bizcocho de acuerdo con el esquema dado anteriormente.
Después se puso el disco en un tubo de cuarzo revestido con hoja de níquel contenido dentro de un horno. El disco se calentó a vacío a 950ºC, después se dejó enfriar a vacío a 640ºC. Llegado a este punto, se introdujo SiF_{4} gas en el tubo hasta que se obtuvo una presión de 750 torr (100 MPa). La temperatura se mantuvo a 640ºC durante 1 hora. El tubo se calentó después a 4ºC por minuto a 1.015ºC, después se redujo la velocidad de calentamiento a 1ºC por minuto. Cuando la temperatura alcanzó 1.020ºC, la presión del gas en el tubo se redujo momentáneamente a 100 torr (13 MPa) y se permitió que subiera a 550 torr (73 MPa), punto en que se retiró el gas a una velocidad suficiente para mantener la presión de 550 torr (73 MPa). Cuando sustancialmente cesó el desprendimiento de SiF_{4} (T= 1.084ºC), el disco se puso a vacío y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Una fotomicrografía SEM de la composición de mullita de este ejemplo se muestra en la Figura 1.
Ejemplo Comparativo 1
Se formó un disco de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que no se aplicó agente de control de la nucleación (es decir, polvo de mullita) al disco. Este disco carente de agente de control de la nucleación se calentó y se transformó en mullita al mismo tiempo con el disco del Ejemplo 1. Una fotomicrografía SEM del disco de mullita de este ejemplo comparativo se muestra en la Figura 2.
Ejemplo 2
Se prensó un disco de una arcilla de alfarero (grado Todd Dark, Kentucky-Tennessee Clay Company, Mayfield, KY) y mezcla de alúmina similar a la descrita en el Ejemplo 1. Después de cocer el bizcocho durante 1 hora a 1.000ºC, el disco se recubrió con polvo de mullita como sigue. Se preparó una dispersión añadiendo 0,431 gramos de polvo de mullita (MULCR™, Biakowski International, Charlotte, NC) a 80 ml de etanol absoluto y se sometió a ultrasonidos durante 40 segundos a 100 vatios. Se aplicaron aproximadamente 0,8 ml de la dispersión a una cara del disco con un cuentagotas para los ojos y se permitió secar mientras se hacía rotar continuamente el disco poco a poco en un movimiento circular.
El disco se secó durante 1 hora a 100ºC y después se transfirió a un tubo similar al descrito en el Ejemplo 1. El disco se calentó a vacío a 700ºC y se mantuvo a esa temperatura durante 2 horas, después se dejó enfriar a vacío a 675ºC. Llegado a este punto, se añadió SiF_{4} gas hasta que se obtuvo una presión de 600 torr (80 MPa) y después se calentó el disco a 1ºC por minuto a 680ºC. Al tiempo que se mantenía una presión constante de 600 torr (80 MPa), se calentó el disco a 3ºC por minuto a 1.040ºC, después 1ºC por minuto a 1.075ºC. A partir de ese punto, la temperatura se elevó manualmente en incrementos de 1ºC para aproximarse lentamente al punto al que empezaba el desprendimiento de SiF_{4} significativo (1.082ºC). La temperatura se elevó lentamente y se retiró gas del reactor a una velocidad suficiente para mantener una presión constante de 600 torr (80 MPa). Cuando el desprendimiento de SiF_{4} cesó sustancialmente (T= 1.104ºC), el reactor se evacuó y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Una fotomicrografía SEM de la mullita resultante de este ejemplo se muestra en la Figura 3.
Ejemplo 3
Se extrusionó un tubo de una arcilla de alfarero (grado Todd Dark, Kentucky-Tennessee Clay Company, Mayfield, KY) y mezcla de alúmina similar a la descrita en el Ejemplo 1. Después de cocer el bizcocho durante 1 hora a 1.050ºC, el tubo se transformó en fluorotopacio como sigue: se calentó a 950ºC a vacío, después se dejó enfriar a vacío a 650ºC. Se introdujo después SiF_{4} gas a una presión de 730 torr (97 MPa) y se permitió que reaccionara a 650ºC durante 2 horas y 40 min. El reactor se evacuó después y se dejó enfriar a temperatura ambiente. El tubo se había transformado ahora en fluorotopacio.
Una capa de polvo de mullita (MULCR™, Biakowski International, Mayfield, KY) se depositó sobre el interior del tubo de fluorotopacio por exposición, durante un corto periodo de tiempo, del interior del tubo con un engobe que contenía 4 por ciento en peso de polvo de mullita MULCR™ preparado de una manera similar a la descrita en el Ejemplo 1. Después de secado durante la noche a 120ºC, el tubo se coció a 550ºC durante 1 hora. El tubo se calentó después a vacío a 10ºC por minuto a 650ºC, después se calentó a 4ºC por minuto a 1.015ºC, 1ºC por minuto a 1.040ºC, después la temperatura se mantuvo a 1.040ºC durante 40 minutos, después se calentó a 1ºC por minuto hasta que el desprendimiento de SiF_{4} alcanzó 0,43 SCCM por gramo de topacio. Se aumentó la temperatura durante el funcionamiento para mantener una velocidad constante de desprendimiento de SiF_{4} a una presión constante de 580 torr (77 MPa) hasta que la reacción fue completa. El reactor se evacuó después y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Una fotomicrografía SEM del tubo de mullita resultante de este ejemplo se muestra en la Figura 4.

Claims (33)

1.Un método para preparar una composición de mullita que comprende,
a) formar una mezcla de uno o más compuestos precursores que tiene los elementos presentes en la mullita,
b) conformar la mezcla en una conformación cruda porosa,
c) aplicar un agente de control de la nucleación a una porción de la conformación cruda porosa, y
d) calentar la conformación cruda porosa de la etapa (c) bajo una atmósfera y a una temperatura suficiente para formar una composición de mullita, constituida sustancialmente por granos de mullita que están esencialmente unidos por enlaces químicos, en los que la composición tiene al menos dos regiones adyacentes que tienen microestructuras sustancialmente diferentes y al menos una región está constituida por filamentos de mullita.
2. El método según la reivindicación 1, en el que el compuesto precursor se selecciona de: arcilla, alúmina, sílice, fluorotopacio, zeolita, AlF_{3} y mezclas de los mismos.
3. El método según la reivindicación 2, en el que el compuesto precursor se selecciona de: arcilla, alúmina, sílice, fluorotopacio, zeolita y mezclas de los mismos.
4. El método según la reivindicación 3, en el que el compuesto precursor es una mezcla de alúmina y arcilla.
5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agente de control de la nucleación es un material sólido en forma de partículas.
6. El método según la reivindicación 5, en el que el material sólido en forma de partículas es mullita, un compuesto precursor con un tamaño de partícula medio un orden de magnitud diferente del tamaño de partícula medio de los compuestos precursores en el cuerpo poroso o mezclas de los mismos.
7. El método según la reivindicación 6, en el que el material sólido en partículas es mullita.
8. El método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el calentamiento se hace a una primera temperatura y después a una segunda temperatura mayor, en el que el fluorotopacio se forma a la primera temperatura y la mullita se forma a la segunda temperatura mayor.
9. El método según la reivindicación 8, en el que el fluorotopacio formado a la primera temperatura se forma en una atmósfera formada por SiF_{4}.
10. El método según la reivindicación 8, en el que la primera temperatura es de 500ºC a 950ºC.
11. El método según la reivindicación 10, en el que la primera temperatura es al menos 725ºC y, a lo sumo, 775ºC.
12. El método según la reivindicación 8, en el que la segunda temperatura es al menos 1.000ºC y, a lo sumo, 1.700ºC.
13. Una composición de mullita constituida sustancialmente por granos de mullita que esencialmente están unidos por enlaces químicos, en que la composición tiene al menos dos regiones adyacentes que tienen microestructuras sustancialmente diferentes y al menos una región está formada por filamentos de mullita.
14. La composición de mullita según la reivindicación 13, en la que esencialmente todos los granos son filamentos.
15. La composición de mullita según la reivindicación 14, en la que las dos regiones adyacentes tienen un tamaño de poro medio que es al menos un orden de magnitud diferente.
16. La composición de mullita según la reivindicación 15, formada por filamentos de mullita, que tiene una región inferior, una región superior y una región media interpuesta entre la región superior e inferior, en la que la región media es diferente de las regiones superior e inferior.
17. La composición de mullita según la reivindicación 16, en la que las regiones superior e inferior no son sustancialmente diferentes.
18. La composición de mullita según la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en la que la región media tiene un tamaño de grano equivalente medio que es un orden de magnitud menor o mayor que el tamaño de grano medio de las regiones superior e inferior.
19. La composición de mullita según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, en la que la estequiometría de Al_{2}O_{3} a SiO_{2} es de 1,3 a 3.
20. La composición de mullita según la reivindicación 19, en la que la estequiometría es a lo sumo 2,5.
21. La composición de mullita según la reivindicación 20, en la que la estequiometría es 1,6 a 1,85.
22. La composición de mullita según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 21, en la que la interfase entre las regiones adyacentes es a lo sumo 2 milímetros.
23. La composición de mullita según la reivindicación 22, en la que la interfase es a lo sumo 0,1 milímetros.
24. Un convertidor catalítico para automóviles formado por la composición de mullita de una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23.
25. El convertidor catalítico para automóviles según la reivindicación 24, en el que la composición de mullita tiene aplicado un recubrimiento delgado de metal precioso sobre la superficie de al menos alguna porción de los granos de mullita.
26. El convertidor catalítico para automóviles según la reivindicación 25, en el que el recubrimiento delgado de metal precioso tiene un espesor que es, a lo sumo, la mitad del espesor de la dimensión media más pequeña de los granos recubiertos.
27. Un catalizador de oxidación asociado a una trampa de partículas que comprende la composición de mullita según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23, en el que al menos una porción de la composición de mullita está recubierta con un catalizador.
28. El catalizador de oxidación asociado a una trampa de partículas según la reivindicación 27, en el que sustancialmente toda la composición de mullita está recubierta con un catalizador.
29. El catalizador de oxidación asociado a una trampa de partículas según la reivindicación 27, en el que la composición de mullita consta de dos regiones adyacentes.
30. El catalizador de oxidación asociado a una trampa de partículas según una cualquiera de las reivindicaciones 27 a 29, en el que el catalizador es un recubrimiento delgado de metal precioso.
31. El catalizador de oxidación asociado a una trampa de partículas según la reivindicación 30, en el que el recubrimiento delgado de metal precioso tiene un espesor que es, a lo sumo, la mitad del espesor de la dimensión media más pequeña de los granos recubiertos.
32. Una trampa de partículas que comprende la composición de mullita según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23.
33. Una trampa de partículas que comprende la composición de mullita obtenible por una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
ES00959269T 1999-08-27 2000-08-17 Cuerpos de mullita y metodo para formar cuerpos de mullita. Expired - Lifetime ES2200923T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US384639 1999-08-27
US09/384,639 US6306335B1 (en) 1999-08-27 1999-08-27 Mullite bodies and methods of forming mullite bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2200923T3 true ES2200923T3 (es) 2004-03-16

Family

ID=23518130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00959269T Expired - Lifetime ES2200923T3 (es) 1999-08-27 2000-08-17 Cuerpos de mullita y metodo para formar cuerpos de mullita.

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6306335B1 (es)
EP (1) EP1218311B1 (es)
JP (1) JP5068909B2 (es)
KR (1) KR100692114B1 (es)
CN (1) CN1213961C (es)
AT (1) ATE249400T1 (es)
AU (1) AU7062000A (es)
BR (1) BR0013566B1 (es)
CA (1) CA2382312C (es)
DE (1) DE60005203T2 (es)
ES (1) ES2200923T3 (es)
MX (1) MXPA02002109A (es)
WO (1) WO2001016050A1 (es)
ZA (1) ZA200201222B (es)

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080219A (en) * 1998-05-08 2000-06-27 Mott Metallurgical Corporation Composite porous media
KR100965042B1 (ko) * 2002-03-25 2010-06-21 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 멀라이트체 및 멀라이트체의 형성 방법
ZA200508293B (en) * 2003-04-24 2007-10-31 Dow Global Technologies Inc Improved porous mullite bodies and methods of forming them
KR101117039B1 (ko) * 2003-08-29 2012-03-15 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 개선된 디젤 배기 필터
US20050113249A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Robin Ziebarth Catalyst for a diesel particulate filter
EP1720655A1 (en) * 2004-02-27 2006-11-15 Dow Gloval Technologies Inc. Improved catalyzed method for forming products from a liquid reactant
US7341970B2 (en) * 2004-03-31 2008-03-11 Corning Incorporated Low thermal expansion articles
US7381680B2 (en) * 2004-04-21 2008-06-03 Dow Global Technologies Inc. Method for increasing the strength of porous ceramic bodies and bodies made therefrom
US20070152364A1 (en) * 2005-11-16 2007-07-05 Bilal Zuberi Process for extruding a porous substrate
RU2384714C2 (ru) * 2004-07-26 2010-03-20 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. Усовершенствованный каталитический фильтр сажи
GB0420245D0 (en) * 2004-09-13 2004-10-13 Johnson Matthey Plc Improvements in catalyst coatings
EP1683629A1 (en) * 2005-01-21 2006-07-26 "VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK", afgekort "V.I.T.O." A composed substrate and method of production thereof
US20080110147A1 (en) * 2005-03-28 2008-05-15 Beall Douglas M Low thermal expansion articles
ES2339164T3 (es) * 2005-08-23 2010-05-17 Dow Global Technologies Inc. Metodo mejorado para desaglutinar panales de abeja ceramicos.
US7485594B2 (en) * 2005-10-03 2009-02-03 Dow Global Technologies, Inc. Porous mullite bodies and methods of forming them
KR100716369B1 (ko) * 2005-11-10 2007-05-11 현대자동차주식회사 디젤매연촉매여과필터의 제조방법
US8038759B2 (en) * 2005-11-16 2011-10-18 Geoz Technologies, Inc. Fibrous cordierite materials
US7938876B2 (en) * 2005-11-16 2011-05-10 GE02 Technologies, Inc. Low coefficient of thermal expansion materials including nonstoichiometric cordierite fibers and methods of manufacture
US20100048374A1 (en) * 2005-11-16 2010-02-25 James Jenq Liu System and Method for Fabricating Ceramic Substrates
US20090166910A1 (en) * 2005-11-16 2009-07-02 Geo2 Technologies, Inc. System and Method for Twin Screw Extrusion of a Fibrous Porous Substrate
US7938877B2 (en) * 2005-11-16 2011-05-10 Geo2 Technologies, Inc. Low coefficient of thermal expansion materials including modified aluminosilicate fibers and methods of manufacture
US7640732B2 (en) * 2005-11-16 2010-01-05 Geo2 Technologies, Inc. Method and apparatus for filtration of a two-stroke engine exhaust
US8039050B2 (en) * 2005-12-21 2011-10-18 Geo2 Technologies, Inc. Method and apparatus for strengthening a porous substrate
CN100378027C (zh) * 2006-07-06 2008-04-02 武汉科技大学 一种多孔莫来石陶瓷材料的制备方法
EP2046696B1 (en) 2006-07-21 2011-05-11 Dow Global Technologies LLC Imroved diesel particulate filter
WO2008011146A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Dow Global Technologies Inc. Improved zone catalyzed soot filter
US20080095690A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Wei Liu Nano-sized needle crystal mullite film and method of making
RU2009120540A (ru) 2006-11-01 2010-12-10 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. (Us) Формованные пористые элементы из альфа-оксида алюминия и способы их получения
EP2097154A2 (en) * 2006-12-21 2009-09-09 Dow Global Technologies Inc. Improved soot filter
EP2160231A2 (en) * 2007-05-04 2010-03-10 Dow Global Technologies Inc. Improved honeycomb filters
US7781372B2 (en) * 2007-07-31 2010-08-24 GE02 Technologies, Inc. Fiber-based ceramic substrate and method of fabricating the same
CN101939073B (zh) * 2007-10-12 2014-08-27 陶氏环球技术公司 耐热冲击性改进的烟灰过滤器
KR101569225B1 (ko) * 2007-12-21 2015-11-13 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 개선된 촉매화된 매연 필터 및 이의 제조 방법
EP2607333B1 (en) 2008-03-20 2016-03-02 Dow Global Technologies LLC Improved cement to make thermal shock resistant ceramic honeycomb structures and method to make them
MX2010014553A (es) * 2008-06-27 2011-02-15 Dow Global Technologies Inc Metodo para elaborar cuerpos porosos de mulita acicular.
GB0903262D0 (en) 2009-02-26 2009-04-08 Johnson Matthey Plc Filter
US8512657B2 (en) 2009-02-26 2013-08-20 Johnson Matthey Public Limited Company Method and system using a filter for treating exhaust gas having particulate matter
WO2011005535A1 (en) 2009-06-22 2011-01-13 Dow Global Technologies, Inc. Ceramic-polymer composites
BRPI1010158A2 (pt) 2009-06-29 2016-03-29 Dow Global Technologies Inc método para formar uma estrutura alveolar, estrutura alveolar cerâmica e composição de cimento
BRPI1010167A2 (pt) 2009-06-29 2016-03-29 Dow Global Technologies Llc estrutura cerâmica e processo para produzir uma estrutura cerâmica
KR20120095960A (ko) 2009-11-11 2012-08-29 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 내열충격성 세라믹 허니컴 구조물 제조를 위한 개선된 시멘트 및 이의 제조방법
CN110043350A (zh) 2009-12-24 2019-07-23 约翰逊马西有限公司 用于车辆正点火内燃发动机的排气系统
CA2781910A1 (en) 2009-12-31 2011-07-07 Dow Global Technologies Llc Method of making polymeric barrier coating to mitigate binder migration in a diesel particulate filter to reduce filter pressure drop and temperature gradients
GB201100595D0 (en) 2010-06-02 2011-03-02 Johnson Matthey Plc Filtration improvements
WO2012030533A1 (en) 2010-09-01 2012-03-08 Dow Global Technologies Llc Method for applying discriminating layer onto porous ceramic filters
US9321694B2 (en) 2010-09-01 2016-04-26 Dow Global Technologies Llc Method for applying discriminating layer onto porous ceramic filters via gas-borne prefabricated porous assemblies
WO2013006281A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Dow Global Technologies Llc Method for making porous acicular mullite bodies
US20140199482A1 (en) 2011-09-27 2014-07-17 Dow Global Technologies Llc Cement and skinning material for ceramic honeycomb structures
KR20140093682A (ko) 2011-11-21 2014-07-28 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 다공질 뮬라이트 함유 복합재의 제조 방법
KR20140104482A (ko) 2011-12-15 2014-08-28 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 수-팽윤성 점토에 기반한 시멘트 및 스키닝 물질, 및 세그먼트화 또는 스키닝된 세라믹 허니컴 구조의 제조 방법
GB201207313D0 (en) 2012-04-24 2012-06-13 Johnson Matthey Plc Filter substrate comprising three-way catalyst
GB2513364B (en) 2013-04-24 2019-06-19 Johnson Matthey Plc Positive ignition engine and exhaust system comprising catalysed zone-coated filter substrate
WO2013172916A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Coopersurgical, Inc. Suture passer guides and related kits and methods
GB2503243A (en) 2012-06-18 2013-12-25 Johnson Matthey Plc Combined particulate filter and hydrocarbon trap
JP6294343B2 (ja) 2012-12-05 2018-03-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 改良された熱安定性を有する多孔質ムライト体
CN104837789B (zh) 2012-12-05 2017-05-24 陶氏环球技术有限责任公司 具有改进的热稳定性的多孔莫来石体
GB201302686D0 (en) 2013-02-15 2013-04-03 Johnson Matthey Plc Filter comprising three-way catalyst
DE102013204276A1 (de) 2013-03-12 2014-09-18 Hug Engineering Ag Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und Formkörper
GB2512648B (en) 2013-04-05 2018-06-20 Johnson Matthey Plc Filter substrate comprising three-way catalyst
GB2583581B (en) 2019-03-29 2022-06-15 Johnson Matthey Plc A catalyst article and the use thereof for filtering fine particles
EP3738663A1 (en) 2019-05-14 2020-11-18 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system including paticulate filter with oxidation zone capable of generating no2 under lean conditions
WO2020240579A1 (en) * 2019-05-30 2020-12-03 INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT Madras) Method for preparation of porous mullite ceramic from pickering emulsion
CN111807817B (zh) * 2020-07-23 2022-07-05 明光市铭垚凹凸棒产业科技有限公司 一种高比表面积莫来石晶须-凹凸棒多孔陶瓷及其制备方法
EP4221869A1 (en) 2020-09-29 2023-08-09 Johnson Matthey Public Limited Company A catalyst article and the use thereof for filtering fine particles
CN119430863B (zh) * 2024-09-10 2025-10-10 吉林大学 一种利用低品位球粘土原位生长莫来石晶须可溶性陶瓷型芯
CN119822858B (zh) * 2025-03-19 2025-06-10 山东耐火材料集团有限公司 利用硬质黏土制造莫来石-高硅氧玻璃复相材料的方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5546338A (en) * 1978-09-28 1980-04-01 Ngk Insulators Ltd Heat and shock resistant, revolving and heat-regenerating type ceramic heat exchanger body and its manufacturing
JPS577215A (en) * 1980-06-16 1982-01-14 Ngk Insulators Ltd Preparation of ceramic honeycomb filter
JPS5939782A (ja) 1982-08-30 1984-03-05 株式会社デンソー 多孔質セラミツク担体の製造方法
JPS5954683A (ja) * 1982-09-20 1984-03-29 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法
US4628042A (en) * 1983-06-20 1986-12-09 Engelhard Corporation Porous mullite
US4608357A (en) * 1984-02-06 1986-08-26 Engelhard Corporation Catalytic cracking with mullite composition promoted combustion of carbon monoxide
DE3437641C2 (de) 1984-10-13 1988-07-07 Kanthal GmbH, 6082 Mörfelden-Walldorf Abgaskatalysator
JPS63122535A (ja) * 1986-11-12 1988-05-26 株式会社デンソー 多孔質セラミツク構造体
US4911902A (en) 1987-07-06 1990-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Mullite whisker preparation
US4948766A (en) 1988-08-05 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Rigid mullite=whisker felt and method of preparation
US4893465A (en) * 1988-08-22 1990-01-16 Engelhard Corporation Process conditions for operation of ignition catalyst for natural gas combustion
US4910172A (en) 1989-02-08 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Preparation of mullite whiskers from AlF3, SiO2, and Al2 O3 powders
US5340516A (en) * 1989-07-28 1994-08-23 Engelhard Corporation Thermal shock and creep resistant porous mullite articles prepared from topaz and process for manufacture
CA2020453A1 (en) 1989-07-28 1991-01-29 Bulent O. Yavuz Thermal shock and creep resistant porous mullite articles
US5252272A (en) 1989-07-28 1993-10-12 Engelhard Corporation Thermal shock and creep resistant porous mullite articles prepared from topaz and process for manufacture
JP2748961B2 (ja) 1989-10-24 1998-05-13 佐賀県 表面改質アルミナセラミックスの製造方法
JPH03150276A (ja) 1989-11-02 1991-06-26 Kitagawa Iron Works Co Ltd セラミックス多層体及びその製造方法
US5229093A (en) * 1990-03-15 1993-07-20 Chichibu Cement Co., Ltd. Method for making mullite whiskers using hydrofluoric acid
JPH0465372A (ja) 1990-07-02 1992-03-02 Saga Pref Gov 高強度多孔質セラミックスの製造方法
JPH0478447A (ja) 1990-07-20 1992-03-12 Matsumoto Kokan Kk 触媒メタル担体とその製造方法
JP2952994B2 (ja) 1990-08-20 1999-09-27 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッド
JP2593740B2 (ja) 1990-11-27 1997-03-26 東芝モノフラックス株式会社 ムライト多孔質体の製造方法
US5098455A (en) 1990-12-21 1992-03-24 The Dow Chemical Company Regenerable exhaust gas filter element for diesel engines
JP3118035B2 (ja) 1991-09-05 2000-12-18 東芝モノフラックス株式会社 ムライト質針状結晶及びムライト多孔質体
US5198007A (en) 1991-12-05 1993-03-30 The Dow Chemical Company Filter including a porous discriminating layer on a fused single crystal acicular ceramic support, and method for making the same
US5194154A (en) 1991-12-05 1993-03-16 The Dow Chemical Company Structure for filter or heat exchanger, composed of a fused single crystal acicular ceramic
GB9203394D0 (en) * 1992-02-18 1992-04-01 Johnson Matthey Plc Coated article
JP3269533B2 (ja) 1992-05-26 2002-03-25 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒コンバータの製造方法
JPH06134307A (ja) * 1992-10-27 1994-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 触媒付きセラミックスシートとその製造方法
US20010048971A1 (en) * 1997-09-17 2001-12-06 Sridhar Komarneni Method of producing a porous ceramic with a zeolite coating

Also Published As

Publication number Publication date
CA2382312C (en) 2009-05-26
JP5068909B2 (ja) 2012-11-07
KR20020037040A (ko) 2002-05-17
ZA200201222B (en) 2003-07-30
US6306335B1 (en) 2001-10-23
US20020014723A1 (en) 2002-02-07
MXPA02002109A (es) 2002-09-18
US6596665B2 (en) 2003-07-22
BR0013566A (pt) 2002-07-02
BR0013566B1 (pt) 2009-05-05
CN1213961C (zh) 2005-08-10
EP1218311A1 (en) 2002-07-03
ATE249400T1 (de) 2003-09-15
DE60005203D1 (de) 2003-10-16
DE60005203T2 (de) 2004-07-15
CN1371343A (zh) 2002-09-25
JP2003508329A (ja) 2003-03-04
WO2001016050A1 (en) 2001-03-08
AU7062000A (en) 2001-03-26
CA2382312A1 (en) 2001-03-08
KR100692114B1 (ko) 2007-03-12
EP1218311B1 (en) 2003-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2200923T3 (es) Cuerpos de mullita y metodo para formar cuerpos de mullita.
EP1490310B1 (en) Mullite bodies and methods of forming mullite bodies
CN103339087B (zh) 碳化硅材料、蜂窝结构体及电热式催化剂载体
EP1160223A1 (en) Silicon nitride filter and method of manufacture thereof
US20150225302A1 (en) Improved porous bodies comprised of mullite and methods of forming them
CN103562154A (zh) 制造多孔莫来石-铝假板钛矿复合材料的方法
EP1197253B1 (en) Method for producing a silicon nitride filter
CN104837789B (zh) 具有改进的热稳定性的多孔莫来石体
US9550700B2 (en) Porous mullite bodies having improved thermal stability
JP7205671B1 (ja) 炭化珪素質セラミックハニカム構造体及びその製造方法
KR100753212B1 (ko) 배기가스 정화용 허니컴 필터 및 그의 제조 방법