JP4350523B2 - 高温用途のストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネート - Google Patents

高温用途のストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネート Download PDF

Info

Publication number
JP4350523B2
JP4350523B2 JP2003576362A JP2003576362A JP4350523B2 JP 4350523 B2 JP4350523 B2 JP 4350523B2 JP 2003576362 A JP2003576362 A JP 2003576362A JP 2003576362 A JP2003576362 A JP 2003576362A JP 4350523 B2 JP4350523 B2 JP 4350523B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum titanate
structure according
filter
iron
range
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 - Fee Related
Application number
JP2003576362A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005519834A (ja
Inventor
ビー オグンウミ，スティーヴン
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.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
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 Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2005519834A publication Critical patent/JP2005519834A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4350523B2 publication Critical patent/JP4350523B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/636—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B35/6365—Cellulose or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped 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 titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped 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 titanium oxides or titanates based on titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped 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
    • C04B35/18—Shaped 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
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped 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 titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped 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 titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/478—Shaped 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 titanium oxides or titanates based on titanates based on aluminium titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/449—Organic acids, e.g. EDTA, citrate, acetate, oxalate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5292—Flakes, platelets or plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

本発明は、ストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネートセラミックに関する。本発明は、特に、低熱膨張および高耐熱衝撃性、ディーゼル排気濾過用途に適した気孔率および狭い粒径分布を持つ、ストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネートセラミックに関する。
産業界において、コージエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）は、ほとんどの動作条件下での良好な耐衝撃性、濾過効率、および耐久性の組合せのために、フロー・スルー・フィルタおよびウォール・フロー・フィルタなどの高温濾過用途の最適な対費用効果的な材料である。しかしながら、ある環境下では、コージエライト・フィルタは、損傷を受けやすく、酷く破損することさえある。制御されていない再生中に時折熱暴走が生じ、コージエライトが局部的に融解してしまう。エンジンオイルからの金属不純物、触媒添加剤または排気ポートライナからの腐食金属が動作中にフィルタ中に導入されたときに、破損に寄与する別の要因が生じる。一般に、１３００℃を超える温度で、これらの金属は酸化物を形成し、これらの酸化物はコージエライト構造体と反応する。破損材料の証拠は、通常フィルタの小孔であり、ここで、金属が最初に堆積し、反応して、腐食を生じ、材料を融解する。
最近、ディーゼル微粒子フィルタの製造において、炭化ケイ素（ＳｉＣ）がコージエライトの代替物として用いられてきた。しかしながら、ＳｉＣは、費用が高く、特有の高い熱膨張係数（ＣＴＥ）および不十分な耐熱衝撃性のために、分割しなければならない。
したがって、コージエライトの欠点を持たないが、その利点の全てを持つ、高温用途に適したセラミックが必要とされている。本発明はそのようなセラミックを提供する。
本発明は、低膨張であり、高耐熱衝撃性のストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネートセラミック（以後、ＳＡＴと称する）の発見に基づくものである。本発明のセラミックは、ストロンチウム・フェルドスパー（ＳｒＯ・Ａｌ2Ｏ ３ ・２ＳｉＯ2）（ＳＡＳ）相およびチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）（ＡＴ）第二相から構成され、ハニカム構造体に押し出すことができる。ＡＴ相内の鉄（Ｆｅ）またはマグネシウム（Ｍｇ）置換は、特に、８００℃より高い温度で、分解に対するセラミックの安定性を改善することが分かった。本発明において、ＡＴ内のアルミニウムのＦｅおよびＭｇによる同型置換は、約０〜６０モルパーセント（％）、好ましくは、１〜１０モル％の範囲に限られる。
本発明の構造体は、約５０〜９０重量％のＦｅまたはＭｇ安定化ＡＴおよび約１０〜５０重量％のＳＡＳから実質的になる配合を持つ。利点としては、低い熱膨張係数、高い耐熱衝撃性、高い体積熱容量、高い相互接続気孔率および大きなメジアン細孔径が挙げられる。
したがって、室温（ＲＴ）から１０００℃までの熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約−１０×１０-7／℃から＋１５×１０-7／℃、好ましくは、室温から８００℃で約−０．５×１０-7／℃から＋６×１０-7／℃である。体積熱容量は、５００℃で測定して３．２Ｊｃｍ-3Ｋ-1より大きい。全気孔率は、約１５〜５０体積％、好ましくは、約４０〜５０体積％であり、メジアン細孔径は、約５〜５０マイクロメートル、好ましくは、約８〜１５マイクロメートルである。
本発明のセラミックは、約７０〜８０重量％のＦｅ安定化ＡＴおよび約２０〜３０重量％のＳＡＳから実質的になり、室温から８００℃の温度範囲で約−０．３×１０-7／℃から＋２×１０-7／℃の熱膨張係数、約４０〜４５体積％の気孔率、および約１５〜２０マイクロメートルのメジアン細孔径を有することが好ましい。
本発明のセラミックは、ディーゼル排気濾過のためのウォール・フロー・フィルタ、および自動車の触媒コンバータなどの高温用途に適している。本発明の構造体から構成されるウォール・フロー・フィルタは、高い体積熱容量、およびフィルタの長さに亘る低い圧力降下を示す。本発明のセラミックは、入口端と出口端、入口端から出口端に延在する、多孔質壁を持つ多数のセルを有するハニカム構造体であって、入口端にあるセルの総数の一部が、その長さの一部に沿って塞がれており、入口端で開いている残りの部分のセルが、その長さの一部に沿って出口端で塞がれており、したがって、入口端から出口端にハニカムのセルを通過するエンジン排気流が、開いたセルに流入し、セル壁を通り、出口端で開いているセルを通って構造体から流出するようになっているハニカム構造体に押し出されることが好ましい。
本発明は、マグネシウム（Ｍｇ）または鉄（Ｆｅ）安定化チタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）（ＡＴ）の第一主相、およびストロンチウム・フェルドスパー（ＳｒＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）（ＳＡＳ）の第二相を有する、おおむね二相であるセラミックにある。微量相が存在してもよく、それらにはアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）およびチタニア（ＴｉＯ2）が含まれる。この特有の相の組合せにより、本発明の構造体が、ほぼゼロのＣＴＥを持つ高度の耐火物となり、それゆえ、ディーゼル排気微粒子物質の濾過などの高温用途に適したようになる。
ＡＴは、１８６０℃の高い融点、およびａ軸に沿って約−２６×１０-7／℃の、ｂ軸に沿って約１１８×１０-7／℃の、ｃ軸に沿って約１９４×１０-7／℃の高度に異方性の熱膨張（すなわち、結晶軸に沿って非常に異なる膨張）を有する。極度の異方性のために、大きなＡＴ粒子内に内部応力が生じる。これにより、材料が冷えるにつれて、重度の微小亀裂が生じ、これが低い熱膨張係数に寄与する。ＡＴは、粒径または微小亀裂の程度に応じて、約−３から＋９．３×１０-7／℃に亘る体積ＣＴＥを示す。しかしながら、大きな粒子の成長とその結果としての微小亀裂により、材料の強度が低くなる。ＳＡＳを第二相として加えると、強度（ＭＯＲ）が増し、ＣＴＥのバランスが取られる。このように得られた複合体のＡＴ−ＳＡＳセラミック構造体は、微小亀裂およびゼロに近いＣＴＥを示し、これにより、耐熱衝撃性が高くなる。微小亀裂体は、微小亀裂の開口部が冷却の際に通常の正のＣＴＥ成分を調整するので、負の強いＣＴＥ成分に向かってＣＴＥを偏らせる傾向にある。したがって、本発明のＳＡＴ構造体において、室温（ＲＴ）から１０００℃までの温度範囲に亘り膨張計測により測定したＣＴＥは、約−１０×１０-7／℃から＋１５×１０-7／℃であり、ＲＴから８００℃のＣＴＥが約−０．５×１０-7／℃から＋５×１０-7／℃であることが好ましい。
ＡＴ構造体は、８００℃から１３００℃までで構造不安定である。ＦｅまたはＭｇの同型置換は、８００℃より高い温度での分解に対するＡＴの安定性を向上させるのに望ましい。本発明において、ＡＴ相内のアルミニウムのＦｅおよびＭｇによる同型置換は、約０〜６０モル％、好ましくは、約１〜１０モル％の範囲に限られる。本発明のＳＡＴセラミックの組成は、約５０〜９０重量％のＦｅまたはＭｇ安定化ＡＴおよび約１０〜５０重量％ＳＡＳから実質的になる。この組成は、約７０〜８０重量％のＦｅまたはＭｇ安定化ＡＴおよび約２０〜３０重量％ＳＡＳから実質的になることが好ましい。
本発明のＳＡＴセラミックは、高度に相互連絡した気孔率および大きなメジアン細孔径を持ち、そのため、ウォール・フロー・フィルタなどの高温濾過用途にとって適したものとなる。したがって、水銀圧入法により測定した全気孔率は、約１５〜５０％、好ましくは、約４０〜５０％である。細孔径分布は均一であり、メジアン細孔径は５〜５０マイクロメートル、好ましくは、８〜１５マイクロメートルである。追加の利点は、高い熱容量である。高い熱容量は、再生中にフィルタ用途における温度上昇の大きさを減少させるので望ましい。５００℃で測定した熱容量は、３．２Ｊｃｍ-3Ｋ-1より大きく、好ましくは、３．７〜３．７Ｊｃｍ-3Ｋ-1である。
本発明によるセラミックを製造する適切な方法は、有機結合剤、滑剤、可塑剤、および／または溶剤と共に、粒状原料、および随意的な細孔形成剤の混合物を未焼成体に形成し、必要に応じて乾燥させ、次いで、焼成して、構造体製品を形成することによるものである。
ＳＡＴ成形原料は、（１）反応して、ＳＡＳ相およびＭｇまたはＦｅ安定化ＡＴ相を形成する酸化物源、および／または（２）部分的または完全に予備反応せしめられたＳＡＳおよびＭｇまたはＦｅ安定化ＡＴ粉末である。有利な原料としては、シリカ、アルミナ、炭酸ストロンチウム、チタニア、酸化鉄および／または炭酸マグネシウムが挙げられる。必要に応じて、細孔形成剤を含ませて、最終製品の構造体中により大きな気孔率および／またはより粗いメジアン細孔径を得てもよい。原料を、可塑剤、滑剤、結合剤、および溶剤を含んでよい有機成分と一緒にブレンドする。必要に応じて、水を溶剤として加えてもよい。混合物を未焼成体に形成し、必要に応じて乾燥させ、次いで、最終製品の構造体を形成するのに十分な温度で十分な期間に亘り焼成する。
全ての出発原料は、組成中のアルカリの存在を制限するように選択する。アルミナ源は、他の原料のない状態で十分に高温まで加熱したときに、実質的に純粋な酸化アルミニウムを生成する粉末であり、アルファ・アルミナ、ガンマ・アルミナまたはロー・アルミナなどの遷移アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、およびそれらの混合物が挙げられる。アルミナのモルホロジーは平板状でなければならず、粒径は、最終構造体内に微小亀裂を誘発させるほど十分に大きいが、良好な押出しを行えるほど十分に小さくなければならない。したがって、約１０〜２５マイクロメートルの粒径が適している。
シリカ源としては、クレイおよび石英が挙げられるが、クレイ源よりも高い焼結温度を持つ石英であることが好ましい。クレイの代わりに石英を使用することは、高温で最終構造体中に多孔質状態を形成するのに寄与する。ヘマタイトが酸化鉄の供給源として推奨される。ルチル、好ましくは、ニュージャージー州クランバリー所在のクロノス社(Kronos, Inc.)より市販されている、約７〜１５マイクロメートルの粒径を持つ、Ｋｒｏｎｏｓ３０２０ルチルが、チタニアの好ましい供給源である。チタン酸アルミニウムを形成する反応は、Ａｌ3+イオンが二酸化チタン（ＴｉＯ2）すなわちチタニア中に拡散したときに生じる。その機構は実験的に確認されている。ＴｉＯ2供給源のサイズは、製品の急速に成長する原子核により未反応の酸化物が捕捉されるのを避けるために重要である。未反応の酸化物は、最終的な焼結体における著しく高い熱膨張をもたらす。
細孔形成剤は、所望の性質および最適な粒子分布を得るためには必要ではないが、所望であれば、多孔質状態を改善するために加えても差し支えない。推奨される細孔形成剤はコーンスターチである。コーンスターチの場合の細孔形成剤の量は、原料混合物のせいぜい２０重量％であるべきである。グラファイトを使用する場合、せいぜい３０重量％の原料混合物が必要である。メチルセルロースが有機結合剤として使用され、これは、後に、焼成中に焼き払われる。オレイン酸を分散剤として使用することが好ましい。ステアリン酸ナトリウムは、ナトリウムが混入するために推奨されない。ステアリン酸ジグリコールを用いてもよいが、一般に、押出し中の結合が不十分になり、それによって、焼成中に亀裂が形成されてしまう。ステアリン酸ジグリコールを使用する場合、滑剤として働いて、押出しを改善するには、約１〜２％のポリエチレングリコールを添加する必要がある。
本発明のセラミックは、高温濾過用途に特に適している。とりわけ、本発明のセラミックは、ディーゼル微粒子フィルタ用途に特に適している。そのような用途について、原料混合物は、当該技術分野で知られているように、ハニカムマルチセルラ構造体への押出しにより成形することが好ましい。このように得られた成形未焼成ハニカム体は、通常、乾燥され、次いで、約３０〜５０時間の期間に亘り、約１４８５〜１５００℃の最高温度まで加熱され、約８〜１４時間に亘りその最高温度で保持される。
フィルタの構造は、特定の用途に適した任意の形状または幾何学形状を有していても差し支えないが、ハニカム構造体などのマルチセルラ構造体であることが好ましい。ハニカム構造体は、入口端（面）と出口端（面）、および入口端から出口端に延在する、多孔質壁を持つ多数のセルを有する。本発明のフィルタは、約１００セル／平方インチ（１５．５セル／ｃｍ2）から約４００セル／平方インチ（６２セル／ｃｍ2）のセル密度を有する。
ウォール・フロー・フィルタを得るために、入口端または面にあるハニカムのセルの一部が、当該技術分野において知られているように塞がれる。閉塞はセルの端部のみであり、一般に、約５から２０ｍｍの深さまでであるが、これは異なっていても差し支えない。入口端で塞がれていないセルの出口端の一部が塞がれる。したがって、各セルは、一方の端部でだけ塞がれている。好ましい構成は、市松模様のように所定の面が塞がれた一つおきのセルを有するものである。
市販のＳｉＣの対応物と比較して、フィルタの長手方向に亘る圧力降下が低く、エンジンに対する背圧が低い、ウォール・フロー・ディーゼル排気微粒子フィルタを本発明において作製した。フィルタに亘る圧力降下は、ディーゼル微粒子フィルタの壁上の炭質煤の蓄積の関数である。蓄積した煤の量が増加するにつれ、フィルタの壁および炭素煤層を通過する排気ガスの流動の抵抗が累進的に増加する。この流動抵抗は、フィルタの長手方向に亘り測定できる圧力降下として明らかにされ、エンジンに対する背圧が増大することになる。
別の利点は、自動車エンジン内で排気ガスにより搬送される金属酸化物「アッシュ」粒子との反応が減少することである。金属酸化物「アッシュ」粒子は、可燃性ではなく、したがって、再生中には除去されない。この業界に存在する問題は、再生プロセス中の温度が十分に高い値に到達すると、アッシュは、フィルタ材料に焼結するか、またはフィルタ材料と反応して、部分溶融を生じることである。ＡＴ相が存在すると、本発明のセラミックから構成されるフィルタ体におけるアッシュ耐性が増大することが実験により示された。さらに、本発明のセラミックは、再生中のフィルタ内の温度上昇の大きさを減少させる高い熱容量を持つ。再生中のフィルタ内の温度が低いと、金属酸化物アッシュの焼結が少なくなり、アッシュとフィルタとの反応が少なくなり、それゆえ、フィルタの耐用年限が増加する。
好ましい用途はディーゼル微粒子フィルタのためのものであるが、本発明のセラミックは、自動車のフロー・スルー基体としても同様に適していることに留意すべきである。
本発明をより詳しく説明するために、押出ハニカムの以下の非限定的実施例を表ＩおよびIIに挙げる。表Ｉは、本発明による組成および得られた相の集合体の実施例を報告している。表IIは、本発明の試料について測定した物理的性質を列記している。全ての部、部分および百分率は、別記しない限り、原料の総重量に基づくものである。
分散剤としてのオレイン酸を、残りの乾燥原料および有機成分の添加前に、約１０〜１５分間に亘りシリカと混合した。得られた混合物を混合し続けて、均一にした。次いで、脱イオン水を、マラー内の混合物を可塑性にするのに十分な量で徐々に加えた。混練後、組み合わせた成分をダイに通して、約１００から２００セル／平方インチ（約１５．５から３１セル／ｃｍ3）のセル密度を持ち、約０．０１０から０．０２５インチ（約０．２５から０．６３ｍｍ）の壁厚を有するハニカムに押し出した。このように形成した物体を、所望の長さに切断し、乾燥するまで、８５℃のオーブン内で加熱した。
試料を、３０〜５０時間の期間に亘り、１４８５〜１５００℃の最高温度まで様々な温度間隔で２０〜４０℃／時の速度で電気炉内で焼成し、約８〜１４時間に亘り最高温度で保持して、最終製品構造体を作製し、炉の電源を切ることにより冷却した。
表IIは、実施例について測定した物理的性質を報告している。相の集合体を、粉末ｘ線回折測定により同定した。選択した試料の気孔率および細孔径を水銀圧入法により特徴つけた。全気孔率は体積パーセントで、細孔径はマイクロメートルで報告されている。室温（ＲＴ）から８００℃および１０００℃までの平均熱膨張係数は、膨張計を用いて測定し、１０-7／℃で報告されている。
室温から１０００℃までの熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約−１０×１０-7／℃から＋６×１０-7／℃、好ましくは、室温から８００℃で約−０．５×１０-7／℃から＋３×１０-7／℃である。ここで、図１Ａ〜Ｂおよび２Ａ〜Ｂを参照すると、走査電子顕微鏡により観察された、実施例５および６それぞれの微小構造が示されている。気孔率分布は、実質的に均一であり、一般に、約１５〜５０％、好ましくは、約４０〜５０％であり、細孔構造が良好に接続されている。平均細孔径は、一般に、約５〜５０マイクロメートルであり、好ましくは、約８〜１５マイクロメートルである。本発明の構造体のこれらの性質のために、図３に示す実験結果において背圧が低くなる。実施例５と６について２６．２５ｓｃｆｍ（標準状態での立方フィート毎分）の流量およびｇ／Ｌで表された煤装填量の関数としてＫＰａで表された背圧が示されている。
現在、ＡＴおよびＳＡＳの最も好ましい組合せは、８０重量％のＦｅ安定化ＡＴおよび２０重量％のＳＡＳのようであり、それらは、実施例５および６に示されるように、室温から８００℃までの温度範囲に亘る約−０．３×１０-7／℃から＋２×１０-7／℃の熱膨張係数、約４０〜４５体積％の気孔率、および約１５〜２０マイクロメートルのメジアン細孔径を有する。
本発明を、説明のための特定の実施の形態に関して詳しく説明してきたが、本発明はされらに限定されるものと考えるべきではなく、本発明の精神および添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、他の様式で用いてもよいことが理解されよう。
Figure 0004350523
Figure 0004350523
本発明の実施例５の走査電子顕微鏡写真 本発明の実施例６の走査電子顕微鏡写真 実施例５および６が２６．２５ｓｃｆｍのガス流量について示されている、フィルタの長手方向の低い圧力降下が、本発明のＳＡＴセラミックから構成されるウォール・フローフィルタにより達成できることを示すグラフ

Claims (10)

  1. ５０〜９０重量％のチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）および１０〜５０重量％のストロンチウム・フェルドスパー（ＳｒＯ・Ａｌ2Ｏ ３ ・２ＳｉＯ2）から実質的になる多孔質セラミック材料から構成された構造体であって、前記チタン酸アルミニウムは、鉄またはマグネシウムが、６０モル％までの範囲でチタン酸アルミニウム相中に置換されていることによって安定化されており、
    室温から１０００℃までの温度範囲に亘り−１０×１０-7／℃から＋１５×１０-7／℃の平均熱膨張係数、３．２Ｊ／ｃｍ3Ｋより大きい５００℃での熱容量、１５〜５０体積パーセントの気孔率、および５〜５０マイクロメートルのメジアン細孔径を持つ均一な細孔径分布を有することを特徴とする構造体。
  2. 鉄またはマグネシウムが、１〜１０モル％の範囲でチタン酸アルミニウム中に置換されていることを特徴とする請求項１記載の構造体。
  3. 室温から８００℃までの温度範囲に亘る平均熱膨張係数が−０．５×１０-7／℃から＋６×１０-7／℃であることを特徴とする請求項２記載の構造体。
  4. 前記気孔率が４０〜５０体積％であることを特徴とする請求項３記載の構造体。
  5. 前記メジアン細孔径が８〜１５マイクロメートルであることを特徴とする請求項４記載の構造体。
  6. 前記セラミックが、７０〜８０重量の鉄安定化チタン酸アルミニウムおよび２０〜３０重量％のストロンチウム・フェルドスパーから実質的になることを特徴とする請求項１記載の構造体。
  7. 室温から８００℃までの温度範囲に亘る平均熱膨張係数が−０．３×１０-7／℃から＋２×１０-7／℃であることを特徴とする請求項６記載の構造体。
  8. 前記構造体が、入口端、出口端、および該入口端から該出口端まで延在する多数のセルを有するハニカム形状であることを特徴とする請求項１記載の構造体。
  9. 多孔質セラミック材料からなり、前面入口端から出口端まで本体を通る複数の平行な、一端が閉塞したセルチャンネルを備えた閉塞ウォール・フローハニカムフィルタ体から構成されたディーゼル排気微粒子フィルタであって、
    前記セラミックが、５０〜９０重量％のチタン酸アルミニウム（Ａｌ2ＴｉＯ5）および１０〜５０重量％のストロンチウム・フェルドスパー（ＳｒＯ・Ａｌ2Ｏ ３ ・２ＳｉＯ2）から実質的になり、前記チタン酸アルミニウムが鉄（Ｆｅ）またはマグネシウム（Ｍｇ）により安定化されており、該チタン酸アルミニウム相中への鉄またはマグネシウムの置換が６０モル％までの範囲にあり、
    前記ディーゼル排気微粒子フィルタが、室温から１０００℃までの温度範囲に亘り−１０×１０-7／℃から＋１５×１０-7／℃の平均熱膨張係数、３．２Ｊ／ｃｍ3Ｋより大きい５００℃での熱容量、１５〜５０体積パーセントの気孔率、および５〜５０マイクロメートルのメジアン細孔径を持つ均一な細孔径分布を有することを特徴とするフィルタ。
  10. 鉄またはマグネシウムが、１〜１０モル％の範囲でチタン酸アルミニウム中に置換されていることを特徴とする請求項９記載のフィルタ。
JP2003576362A 2002-03-14 2003-03-12 高温用途のストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネート Expired - Fee Related JP4350523B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/098,711 US6620751B1 (en) 2002-03-14 2002-03-14 Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications
PCT/US2003/007503 WO2003078352A1 (en) 2002-03-14 2003-03-12 Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005519834A JP2005519834A (ja) 2005-07-07
JP4350523B2 true JP4350523B2 (ja) 2009-10-21

Family

ID=27804293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003576362A Expired - Fee Related JP4350523B2 (ja) 2002-03-14 2003-03-12 高温用途のストロンチウム・フェルドスパー・アルミニウム・チタネート

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6620751B1 (ja)
EP (1) EP1483221B1 (ja)
JP (1) JP4350523B2 (ja)
KR (1) KR100931755B1 (ja)
CN (1) CN1313416C (ja)
AU (1) AU2003220183A1 (ja)
DE (1) DE60321771D1 (ja)
TW (1) TWI303241B (ja)
WO (1) WO2003078352A1 (ja)
ZA (1) ZA200406908B (ja)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6897175B2 (en) * 2001-10-09 2005-05-24 General Electric Catalyst and method for the alkylation of hydroxyaromatic compounds
JP3489030B1 (ja) * 2002-04-26 2004-01-19 勉 福田 チタン酸アルミニウム系焼結体の製造方法
JP4750415B2 (ja) * 2002-07-31 2011-08-17 コーニング インコーポレイテッド チタン酸アルミニウムベースのセラミック製品
USRE42352E1 (en) * 2002-11-01 2011-05-10 Ohcera Co., Ltd. Method for producing aluminum magnesium titanate sintered product
GB0304939D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Johnson Matthey Plc Light-duty diesel engine and a particulate filter therefor
US7081432B2 (en) 2003-07-10 2006-07-25 General Electric Company Alkylation catalyst and method for making alkylated phenols
CN1816379B (zh) 2003-07-11 2010-11-24 王世来股份有限公司 废气净化蜂窝状过滤器及其制造方法
US7488366B2 (en) * 2003-07-25 2009-02-10 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic porous body and method for evaluating its permeability
US7442425B2 (en) 2003-09-30 2008-10-28 Corning Incorporated High porosity honeycomb and method
US6942713B2 (en) * 2003-11-04 2005-09-13 Corning Incorporated Ceramic body based on aluminum titanate
US7122612B2 (en) 2004-02-27 2006-10-17 Corning Incorporated Porous ceramic filters with catalyst coatings
US7259120B2 (en) 2004-04-21 2007-08-21 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic articles and methods of making same
US20060021308A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-02 Merkel Gregory A Mullite-aluminum titanate body and method for making same
US20060078479A1 (en) * 2004-10-07 2006-04-13 Caterpillar Inc. Filter assembly for an exhaust treatment device
WO2006044268A1 (en) 2004-10-13 2006-04-27 Dow Global Technologies Inc. Catalysed diesel soot filter and process for its use
US20070259769A1 (en) * 2005-02-22 2007-11-08 Ellison Adam J G Aluminum titanate ceramic articles and methods of making same
KR100752520B1 (ko) * 2005-03-07 2007-08-29 (주)케이에이치 케미컬 내부식성 세라믹 재료 및 이를 사용한 필터, 이들의제조방법
WO2006130759A2 (en) 2005-05-31 2006-12-07 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic forming batch mixtures and green bodies including pore former combinations and methods of manufacturing and firing same
CN100344583C (zh) * 2005-08-17 2007-10-24 华东师范大学 一种烧结微纤结构化微米尺度颗粒的多孔复合材料及制造方法
US7700163B2 (en) * 2005-10-27 2010-04-20 Corning Incorporated Microwave process for porous ceramic filters with passivation and catalyst coatings
DE102006035052A1 (de) * 2005-11-17 2007-05-24 Robert Bosch Gmbh Filterelement und Filter zur Abgasnachbehandlung
US20070254798A1 (en) * 2006-03-31 2007-11-01 Addiego William P Peroxide containing compounds as pore formers in the manufacture of ceramic articles
US7744669B2 (en) * 2006-07-14 2010-06-29 Corning Incorporated Plugging material for aluminum titanate ceramic wall flow filter manufacture
US8298311B2 (en) * 2006-11-15 2012-10-30 Corning Incorporated Filters with controlled submicron porosity
US8974724B2 (en) * 2006-11-29 2015-03-10 Corning Incorporated Aluminum titanate batch compositions and method
US20080138273A1 (en) * 2006-12-11 2008-06-12 Yi Jiang Wall flow reactor for hydrogen production
DE102006062141A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Dow Wolff Cellulosics Gmbh Celluloseetherhaltige Additive für die Keramikextrusion
PL2098493T3 (pl) 2006-12-27 2017-03-31 Hitachi Metals, Ltd. Sposób wytwarzania ceramicznej struktury typu plastra miodu na bazie tytanianu glinu
EP1941940A1 (en) * 2007-01-03 2008-07-09 Ford Global Technologies, LLC Porous substrate for use as a particulate filter for catalytic or non-catalytic soot regeneration methods
CN101687719A (zh) * 2007-03-20 2010-03-31 康宁股份有限公司 用于陶瓷过滤器的低收缩性堵塞混合物，堵塞的蜂窝体过滤器及其制造方法
JP5502728B2 (ja) * 2007-05-31 2014-05-28 コーニング インコーポレイテッド 細孔形成体によるチタン酸アルミニウムセラミック形成バッチ混合物および未焼成体
EP2176188B1 (en) * 2007-07-31 2020-09-02 Corning Incorporated Methods for manufacturing porous ceramic filters and compositions for applying to ceramic honeycomb bodies
US7867932B2 (en) * 2007-08-28 2011-01-11 Corning Incorporated Refractory glass ceramics
JP2011504159A (ja) * 2007-11-05 2011-02-03 コーニング インコーポレイテッド セラミックモノリスのための低膨張セメント組成物
EP2592059B1 (en) 2007-11-30 2020-09-23 Corning Incorporated Composition for applying to honeycomb bodies
CN101903306A (zh) * 2007-12-17 2010-12-01 伊梅斯公司 陶瓷蜂窝结构体
WO2009093547A1 (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Sumitomo Chemical Company, Limited チタン酸アルミニウムマグネシウムの製造方法
EP2258459B1 (en) 2008-03-31 2016-03-23 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure
WO2009122532A1 (ja) 2008-03-31 2009-10-08 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US8101117B2 (en) * 2008-05-30 2012-01-24 Corning, Incorporated Controlled gas pore formers in extruded ware
US8729436B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-20 Corning Incorporated Drying process and apparatus for ceramic greenware
EP2337659A2 (en) 2008-08-28 2011-06-29 Corning Incorporated Managed pore size distribution in honeycomb substrates
US7914718B2 (en) * 2008-08-28 2011-03-29 Corning Incorporated Gas pore former in cellular monoliths
JP5294057B2 (ja) * 2008-10-02 2013-09-18 日立金属株式会社 チタン酸アルミニウム質セラミックハニカム構造体の製造方法
US8138108B2 (en) * 2009-02-27 2012-03-20 Corning Incorporated Aluminum titanate-containing ceramic-forming batch materials and methods using the same
US8051703B2 (en) * 2009-02-27 2011-11-08 Corning Incorporated Methods for using a fluid stream to test a honeycomb body
US9227878B2 (en) * 2009-04-30 2016-01-05 Corning Incorporated Selected binders for the extrusion of ultra-thin wall cellular ceramics
US8377836B2 (en) * 2009-05-22 2013-02-19 Corning Incorporated Methods of making ceramic bodies using catalyzed pore formers and compositions for making the same
US8056401B2 (en) * 2009-05-26 2011-11-15 Corning Incorporated In-line moisture-content measurement of ceramic materials in ceramic article manufacturing
US20100301515A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Thomas William Brew Honeycomb Extrusion Die Apparatus And Methods
US20110045233A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Sandra Lee Gray Dimensional control during firing to form aluminum titanate honeycomb structures
EP2516036A4 (en) * 2009-12-21 2013-07-03 Geo2 Technologies Inc FIBER REINFORCED, POROUS SUBSTRATE
WO2011102487A1 (ja) * 2010-02-22 2011-08-25 日立金属株式会社 セラミックハニカム構造体及びその製造方法
US8641942B2 (en) 2010-05-12 2014-02-04 Corning Incorporated Laser scanning systems and methods for measuring extruded ceramic logs
EP2390307A1 (en) 2010-05-27 2011-11-30 Corning Incorporated Porous ceramic processing using prilled wax and non-ionic surfactant
JP5587420B2 (ja) * 2010-10-04 2014-09-10 大塚化学株式会社 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法
US20120133065A1 (en) 2010-11-30 2012-05-31 Stephen John Caffrey Real-time, closed-loop shape control of extruded ceramic honeycomb structures
US9376347B2 (en) 2013-05-20 2016-06-28 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9623360B2 (en) 2013-05-20 2017-04-18 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US9908260B2 (en) 2013-05-20 2018-03-06 Corning Incorporated Porous ceramic article and method of manufacturing the same
US10472291B2 (en) * 2013-10-15 2019-11-12 Corning Incorporated Crosslinked starches for pore forming in ceramics
FR3031975B1 (fr) * 2015-01-23 2019-07-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de preparation d'un materiau a base d'aluminosilicate, et procede de preparation d'un materiau composite a matrice en aluminosilicate
JP6789988B2 (ja) 2015-05-29 2020-11-25 コーニング インコーポレイテッド ハニカムフィルタの施栓、およびハニカムフィルタの施栓用の装置
WO2017210251A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Corning Incorporated Porous article and method of manufacturing the same
JP6888087B2 (ja) 2016-11-10 2021-06-16 コーニング インコーポレイテッド 複合セラミック材料、物品、および製造方法
US11661379B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Corning Incorporated Methods of extracting volatiles from ceramic green bodies
US20200231506A1 (en) 2017-07-24 2020-07-23 Corning Incorporated Antioxidants in green ceramic bodies containing various oils for improved firing
EP3665136A1 (en) 2017-08-11 2020-06-17 Corning Incorporated Green ceramic batch mixtures comprising an inverse emulsion and methods for forming a ceramic body
WO2019089735A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 Corning Incorporated Batch compositions comprising pre-reacted inorganic particles and methods of manufacture of green bodies therefrom
WO2019125972A1 (en) 2017-12-19 2019-06-27 Corning Incorporated Green ceramic mixtures comprising a stabilized emulsion and methods for forming a ceramic body
CN108484161B (zh) * 2018-06-20 2020-11-03 上海定向材料科技有限公司 一种钛酸铝复合材料及其制备方法
WO2020018346A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Corning Incorporated System and method for detecting defects in a honeycomb body
US12129208B2 (en) 2019-01-14 2024-10-29 Corning Incorporated Green ceramic batch mixtures comprising an inverse emulsion and methods for forming a ceramic body
EP4013727A1 (en) 2019-08-13 2022-06-22 Corning Incorporated Cement mixtures for plugging honeycomb bodies and methods of making the same
WO2022026236A1 (en) 2020-07-30 2022-02-03 Corning Incorporated Aluminum titanate-feldspar ceramic bodies, batch mixtures, and methods of manufacture
WO2022046399A1 (en) 2020-08-25 2022-03-03 Corning Incorporated Cement mixtures for plugging honeycomb bodies and methods of making the same
EP4612113A1 (en) 2022-10-31 2025-09-10 Corning Incorporated Higher temperature extrusion of ceramic precursor paste
WO2024097048A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Corning Incorporated Method of inducing a reduced wall drag state in a high wall drag ceramic precursor paste

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02229763A (ja) 1989-03-02 1990-09-12 Kitagawa Iron Works Co Ltd 鋳ぐるみ用セラミックス及び鋳ぐるみ体
CA2167991C (en) * 1995-01-25 1999-12-14 Kazuhiko Kumazawa Honeycomb regenerator
JP3555382B2 (ja) * 1997-04-22 2004-08-18 松下電器産業株式会社 排ガスフィルターとその製造方法及びこの排ガスフィルターを備えたディーゼルエンジン
CN1235133A (zh) * 1998-05-11 1999-11-17 佟定远 一种应用于制造铝低压铸造机升液管的高强耐热陶瓷材料
CN1156412C (zh) * 2000-07-13 2004-07-07 胡勇波 复合材料蜂窝陶瓷及其制造方法
JP3600933B2 (ja) * 2000-11-08 2004-12-15 オーセラ株式会社 チタン酸アルミニウム系焼結体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003220183A1 (en) 2003-09-29
JP2005519834A (ja) 2005-07-07
US6620751B1 (en) 2003-09-16
WO2003078352A1 (en) 2003-09-25
ZA200406908B (en) 2005-08-31
TW200413076A (en) 2004-08-01
KR20040099329A (ko) 2004-11-26
TWI303241B (en) 2008-11-21
EP1483221A4 (en) 2006-08-16
CN1642872A (zh) 2005-07-20
CN1313416C (zh) 2007-05-02
KR100931755B1 (ko) 2009-12-14
EP1483221A1 (en) 2004-12-08
DE60321771D1 (de) 2008-08-07
EP1483221B1 (en) 2008-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6620751B1 (en) Strontium feldspar aluminum titanate for high temperature applications
US7001861B2 (en) Aluminum titanate-based ceramic article
JP4459052B2 (ja) ムライト・チタン酸アルミニウム製ディーゼル微粒子フィルタ
JP5379348B2 (ja) チタン酸アルミニウムベースのセラミック体
JP5178715B2 (ja) コージェライトチタン酸アルミニウムマグネシウム組成物及びこの組成物を含むセラミック製品
JP4961344B2 (ja) 細孔サイズ分布の狭いチタン酸アルミニウム物体およびその製造方法
CN100402127C (zh) 排气净化蜂窝状过滤器及其制造方法
US6566290B2 (en) Lithium aluminosilicate ceramic
JP4950492B2 (ja) 排ガス浄化ハニカムフィルタの製造方法
EP3074365B1 (en) Aluminum titanate compositions, ceramic articles comprising same, and methods of manufacturing same
JP2024150619A (ja) コーディエライト‐インディアライト‐擬板チタン石構造セラミック体、バッチ組成物混合物、及びこれらからセラミック体を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090630

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090722

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4350523

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees