專利名稱：：低熱膨脹系數(shù)的堇青石蜂窩狀制品及其制造方法低熱膨脹系數(shù)的堇青石蜂窩狀制品及其制造方法
背景技術(shù)：
：發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用作催化劑載體的堇青石陶瓷蜂窩狀制品及其制造方法。本發(fā)明尤其涉及一種堇青石蜂窩狀制品，因其相對較高的孔隙率而具有良好的外涂布性能(washcoatability)，并因其較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)而具有良好的抗熱沖擊性能。
背景技術(shù)：
：使用諸如氣態(tài)烴、汽油或柴油燃料等烴燃料的內(nèi)燃系統(tǒng)排放的廢氣可能導(dǎo)致嚴重的大氣污染。在這些廢氣的諸多污染物中有烴和含氧化合物，后者包括氮氧化合物(NOx)和一氧化碳(CO)。多年以來，汽車行業(yè)試圖減少汽車引擎系統(tǒng)排放污染物的量，第一批裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車已于20世紀70年代中期引入業(yè)界。通常采用蜂窩狀主體結(jié)構(gòu)的堇青石基材長期以來就成為汽車催化轉(zhuǎn)化器中用于負載催化活性成分的優(yōu)選載體，部分原因在于其抗熱沖擊性能高?？篃釠_擊性能與熱膨脹系數(shù)成反比。也就是說，具有低熱膨脹系數(shù)的蜂窩狀制品具有良好的抗熱沖擊性能，能夠承受在使用過程中遇到的溫度在較寬范圍內(nèi)的波動。眾所周知，對于那些堇青石晶粒隨機取向的多晶堇青石主體而言，堇青石主體在25800。C范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)約為18xlO—7/°C。從粘土和滑石等含有鎂、鋁和硅的礦物原料生產(chǎn)堇青石(2Mg0.2Al2(V5Si02)陶瓷的工藝已廣為人知。美國專利US2,684,919中描述了該工藝。美國專利US3,885,977揭示了從粘土/滑石原料生產(chǎn)抗熱沖擊堇青石蜂窩狀陶瓷的生產(chǎn)工藝通過擠壓原料并將擠出物煅燒得到了至少在一個方向具有極低膨脹系數(shù)的陶瓷。此外，該文獻描述了使堇青石晶粒的晶體c軸沿蜂窩網(wǎng)絡(luò)平面取向的原理，該種取向使得堇青石陶瓷的熱膨脹系數(shù)最低至5.5xl0力。C。制造商們持續(xù)地努力以優(yōu)化堇青石蜂窩狀基材的特性，從而增強其作為催化劑載體的實用性。具體地，制造商們不斷努力優(yōu)化堇青石蜂窩狀基材的抗熱沖擊性能和機械強度。下列專利各自涉及顯示出改進的抗熱沖擊性能或熱膨脹系數(shù)(CTE)的陶瓷蜂窩體的制造。美國專利US4,434,117(Inoguchi等)揭示了包含片狀滑石顆粒和非片狀其他陶瓷材料顆粒的原材料混合物的使用，其后非等壓地(anisostatically)使混合料成形，從而賦予片狀滑石顆粒一定的平面取向，之后將其干燥并煅燒以獲得成形的陶瓷主體。在Inoguchi的文獻中形成的陶瓷主體顯示出的熱膨脹系數(shù)最低至7.0xlO力。C。美國專利US5,113,643(Beall等)和US5,114,644(Beall等)揭示了制造堇青石主體的方法，其中包括選擇會形成所需堇青石主體的特定原材料。需要特別指出的是，選擇的原材料中不應(yīng)包括任何的粘土和滑石，而應(yīng)包括粒度分別不超過15|im和8nm的會產(chǎn)生MgO的成分和會產(chǎn)生A1203的成分。將這些原材料混合在一起，隨后干燥并煅燒，煅燒時間和煅燒溫度應(yīng)確保足以形成前述堇青石主體。Beall的這些文獻中制得的堇青石主體在約25~1000°C范圍內(nèi)顯示出的熱膨脹系數(shù)小于約9.0xlO力。C。與使用原有的工藝生產(chǎn)出來的擠出得到的堇青石陶瓷相比，這些陶瓷在熱膨脹系數(shù)方面代表了一種改進，但在熱膨脹系數(shù)(CTE)方面還需要進一步的改進，特別是希望這種改進不會帶來重大的陶瓷強度上的降低。隨著生產(chǎn)壁更薄、蜂孔孔密度更大、催化轉(zhuǎn)化效率更高、反壓更低的堇青石蜂窩狀載體的發(fā)展需求，在設(shè)計堇青石蜂窩狀基材時，對其強度的考量變得越來越重要。除了得到低CTE之外，為了催化劑的性能而實現(xiàn)良好的外涂布性能，在堇青石蜂窩狀載體的生產(chǎn)過程中也變得更加重要了，催化性能由相對較高的總孔隙率和優(yōu)選的理想孔徑分布決定。為此目的，需要進一步的改進，以獲得具有理想的孔隙分布且同時保持充足的基材強度的較高孔隙率的堇青石基材。因此，本發(fā)明的主要目的就是提供一種改進的堇青石蜂窩狀制品及其制造方法，這種制品要表現(xiàn)出足夠的強度，而且具有相對較高的孔隙率、低熱膨脹、及優(yōu)選的所需孔隙分布。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種燒結(jié)的陶瓷蜂窩狀制品及生產(chǎn)該陶瓷蜂窩狀制品的方法，該制品的主要晶相由堇青石組成，并表現(xiàn)出相對高的孔隙率(P)、較低的熱膨脹系數(shù)(CTE)和優(yōu)選的理想的孔徑分布(PSD)。本發(fā)明的第一方面提供一種陶瓷蜂窩狀制品，其包含堇青石相，其中燒結(jié)的陶瓷具有以下特征在25800°C范圍內(nèi)至少在一個方向上顯示出小于1.5xl0力。C的平均熱膨脹系數(shù)(CTE);達到或超過28。/。的總孔隙率(P);小于0.92的橫向I比(I-ratio)IT;孔徑分布滿足總的孔隙中60%或以上的孔徑介于0.55.0|im。此外，制品的實施方式可包括介于2.04.0^im的平均孔徑dso。其它實施方式顯示出小于0.90，甚至小于0.87的橫向I比It。其他示范性實施方式顯示出在25800。C的范圍內(nèi)至少在一個方向上小于或等于1.0xlO力。C，小于或等于0.8xlO力。C，甚至小于或等于0.5xlO力。C的CTE。本發(fā)明的示范性實施方式可顯示出大于或等于30%，小于或等于40%，甚至小于或等于33M的總孔隙率(P)。大量的實施方式顯示出大于或等于30%，并且小于或等于36%的總孔隙率。本發(fā)明的另一方面提供一種陶瓷蜂窩狀制品，其包括堇青石相，在25800。C范圍內(nèi)至少在一個方向上顯示出小于1.0xlO力。C的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)及大于或等于28%并且小于或等于33n/。的總孔隙率(P)。本制品的示范性實施方式可包括介于2.0~6.0|im的平均孔徑d5Q。本發(fā)明進一步的實施方式可顯示出^).90的橫向I比lT。此外，在本發(fā)明的實施方式可實現(xiàn)非常低的CTE值。例如，在25800。C范圍內(nèi)CTE可為^).9xlO力。C;甚至在25~800°C的范圍內(nèi)CTE可為^).3xlO力。C;在有些實施方式中在25~800°C的范圍內(nèi)的CTE^-0.1xl(T7/°C，甚至^0.4xlO力。C。在示范性實施方式中，對于600/4蜂窩孔幾何結(jié)構(gòu)，P^30%，或孔其裂斷模量(MOR)〉300psi。許多實施方式顯示出兩種性質(zhì)的理想組合同時具有CTE^).5xlO力。C和P230%。本發(fā)明的再一方面提供一種制造含有燒結(jié)相堇青石組合物的陶瓷蜂窩狀制品的方法。該方法包括提供增塑的堇青石前體批料組合物的步驟，所述組合物包括至少一種滑石源，其平均粒度至少為8pm、形態(tài)指數(shù)至少為0.30且不超過0.85;—種或多種氧化鋁形成源，任選地包括至少一種可分散型氧化鋁形成源，其分散中值粒度不超過0.5pm，其中氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度不超過5nm;至少20重量％的硅鋁酸鹽源，其包括至少一種粗制高嶺土及任選的至少一種煅燒過的高嶺土，其中高嶺土和煅燒過的高嶺土組成的混合物加權(quán)平均中值粒度不超過6pm;和粘合劑體系。從增塑的堇青石前體批料組合物通過擠出制成一種生坯主體；將該生坯主體進行燒制，燒制的條件應(yīng)足以將生坯主體轉(zhuǎn)變?yōu)榘颂幩枋龅臒Y(jié)相堇青石組合物的陶瓷制品。本發(fā)明的其它方面部分地將在詳細說明、附圖及所附權(quán)利要求書中陳述，部分地將從詳細說明中導(dǎo)出，或通過實踐本發(fā)明來學(xué)到。應(yīng)當了解，以上的一般說明和以下的詳細說明只是示范性和說明性的，不是對所揭示的發(fā)明的限制。附圖簡要說明圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例與比較例繪得的孔隙率(％)與CTE的關(guān)系圖。發(fā)明的詳細說明參照下面的詳細說明、實施例和權(quán)利要求以及以上和以下的說明可以更加容易地理解本發(fā)明的內(nèi)容。在揭示并描述本發(fā)明的組合物、裝置和/或方法之前，應(yīng)當理解，若無相反說明，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于所揭示的具體制品、裝置和/或方法，因為理所當然地都是可能會發(fā)生變化的。也應(yīng)當理解，此處所使用的術(shù)語僅是出于描述特定內(nèi)容的需要，而無意對發(fā)明的內(nèi)容進行限制。下列對本發(fā)明的描述是以最佳的當前已知的實施方式提供對本發(fā)明的說明性教導(dǎo)。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到，可以對所描述的實施方式做出許多改變，而還能獲得本發(fā)明的有益的結(jié)果。也很明顯，本發(fā)明的部分預(yù)期益處可以通過選擇本發(fā)明的部分特征而無需使用其他的特征即得以實現(xiàn)。因此，工作在本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到，可以對本發(fā)明進行許多更改和適應(yīng)性調(diào)整一一在特定場合這甚至是必須的，而且是屬于本發(fā)明的一部分。因此，提供以下描述是為了例示性描述本發(fā)明的原理，而不是本發(fā)明加以限制。除非上下文中清楚地做了其他指定，否則本發(fā)明中所用的單數(shù)形式"一"、"一個"和"該"包括復(fù)數(shù)的概念。例如，在提及"一種'可分散型氧化鋁形成源'"時，應(yīng)包括具有兩種或更多種可分散型氧化鋁形成源的方面，除非上下文清楚地做了相反的指示。本發(fā)明中將范圍表達為從"約"一個特定的數(shù)值和/或至"約"另一個特定的數(shù)值。當表示成這樣的一個范圍時，另一個方面包括從該一個特定值和/或至該另一個特定值。類似地，當通過在前面加修飾詞"約"將數(shù)值表達為近似值時，應(yīng)當理解，該特定的值構(gòu)成了另一個方面。應(yīng)當進一步認識到，每個范圍的端點在與另一端點的相關(guān)性方面和對另一端點的獨立性方面都是具有特殊意義的。此處所用的詞語"任選的"或"任選地"意味著隨后描述的事件或情況可能出現(xiàn)或者可能不出現(xiàn)，并且該描述包括所述事件或情況發(fā)生的實例及不發(fā)生的實例。此處所用的某一組分的"重量％"或"重量百分數(shù)"，若無特別相反指示，都是以包含了該組分的配方或組合物的總重量為基準的。在本申請中引用了各種出版物。應(yīng)當理解，這些出版物公開的內(nèi)容整體地通過引用全方位地納入本申請中。根據(jù)本發(fā)明制得的陶瓷制品包括燒結(jié)的堇青石相，并且組合了歸因于其較低的熱膨脹系數(shù)而具有的良好抗熱沖擊性能和規(guī)因于其較高的總孔隙率和較窄的孔隙尺寸分布而具有的良好外涂布性能。因此，本發(fā)明一個方面的陶瓷制品的特征在于其至少在一個方向上具有超低的熱膨脹系數(shù)(CTE)。在25~800°C的溫度范圍內(nèi)，該制品表現(xiàn)出小于1.5xl0力。C的CTE;且除此之外，至少為28%的總孔隙率；小于0.92的橫向I比；孔徑分部滿足其中總孔體積的至少60%是由直徑介于0.5~5.Opm的孔隙構(gòu)成。CTE使用膨脹測量法在平行于通道的長度方向_一下稱軸向或擠出方向一一的0.25x0.25x2英寸的試樣上測得。如上文所述，為獲得優(yōu)良的抗熱沖擊性能期望具有低CTE值。I比特性是通過對從堇青石蜂窩狀主體上取下的試樣經(jīng)X射線衍射分析而測得的。如果構(gòu)成堇青石主體的晶粒的負膨脹c軸優(yōu)選地沿一特定方向取向，則從沿該方向的法線方向切割出的切片測得的反射應(yīng)當比晶粒隨機取向的情況強。與此同時，從平行于該負膨脹c軸的晶體平面衍射的反射光強度應(yīng)當比幾乎沒有或者不存在優(yōu)選取向的情況要弱。下列比例，即首次在美國專利US3,885，977中描述的I比被用來描述取向程度1(110)/[1(110)+1(002)](公式3)式中，I(llO)和1(002)分別是基于堇青石六方晶系結(jié)構(gòu)從(110)和(002)晶面上反射出的X射線的峰高；這些反射分別對應(yīng)于約4.9A和4.68A的d間隔。I比是使用銅Ka射線測定的。軸向和橫向I比對應(yīng)于堇青石蜂窩樣品在X射線束下的不同取向。X射線束以一定角度射到晶體平面表面上。具體到橫向I比的測定，當X射線射到的平面表面是如上所述形成的蜂窩體壁表面構(gòu)成的平面表面時，該測定是在樣品的平面表面上進行的。換言之，對橫向I比的測定是將堇青石蜂窩基材切片，露出蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁(web)的平坦橫截面，并在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁上進行X射線衍射分析，計算出觀察到的衍射峰的強度。如果得到的數(shù)值大于0.65—一該數(shù)值是晶粒完全隨機取向(例如粉末)的主體的I比，則可以推斷該堇青石晶粒具有優(yōu)選取向，即大多數(shù)晶粒的取向是其c軸在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁平面中。橫向I比為1.00意味著所有的堇青石晶粒的取向是其負膨脹軸處于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁平面內(nèi)，因此，橫向I比(It)越接近于1.00，這種平面取向的程度就越高?，F(xiàn)在具體到軸向I比的測定，這種測量是在垂直于孔孔通道(cellchannel)的長度方向的平面(因此，也垂直于測量橫向I比的平面)上進行的，其中X射線照射于其上的平面由蜂窩體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁的橫截面端組成。換言之，這種X射線測量是在垂直于擠出方向的堇青石蜂窩的表面上開展的。如果釉向I比(Ia)小于0.65，則可同樣推斷堇青石晶粒表現(xiàn)出優(yōu)選取向。具體地，因為堇青石晶粒的取向優(yōu)先使c軸在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁的平面內(nèi)，可以預(yù)期從(002)平面反射的強度比堇青石晶粒完全隨機取向排列的主體高。簡單地說，如果在主體擠出方向的橫交方向上測得的I比超過約0.65或相對于擠出方向的軸向I比小于約0.65，則堇青石晶粒為c軸基本在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁平面內(nèi)取向的。通常，橫向I比越高，相對應(yīng)地即軸向I比越小，則在軸向方向上測得的熱膨脹系數(shù)的數(shù)值就越低，這是由于較大比例的晶粒的負膨脹c軸在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁平面內(nèi)取向。因為在過濾器外部表層以及蜂窩制品孔多孔基質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁交匯部內(nèi)的堇青石晶體通常其排列程度與壁不同，當器壁排列度高(高橫向I比)時，外部表層和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁交匯部的CTE與器壁明顯不同。當蜂窩狀制品被加熱時，甚至在不存在熱梯度的情況下，這種因晶體排列不同而導(dǎo)致的CTE差異，也會在器壁和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁交匯部之間、在器壁和表層之間產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。這種內(nèi)部應(yīng)力會降低制品在使用過程中的熱循環(huán)耐久性。因此，為降低內(nèi)部應(yīng)力，本發(fā)明中期望橫向I比應(yīng)小于0.92。陶瓷制品的孔隙率百分數(shù)和孔隙尺寸分布是使用壓汞孔隙儀測得的?？紫堵?28。/。且大部分孔介于0.5~5.0|_im范圍之內(nèi)是比較理想的，因為這些屬性有助于蜂窩狀制品具有優(yōu)異的外涂布性能。根據(jù)本發(fā)明的較佳實施方式，陶瓷制品的成分主要包含約49重量％53重量％的Si02，約33重量％38重量％的八1203和約12重量％~16重量％的MgO。在足夠高的溫度下燒制以充分完成可形成堇青石的原材料的反應(yīng)時，在該范圍之內(nèi)的組成可以得到高百分比的堇青石相。高百分比的堇青石相是我們所需要的，因為這有助于獲得低CTE值和高抗熱沖擊性能。本發(fā)明第一方面的陶瓷蜂窩狀制品的孔徑中值dso優(yōu)選至少為2.(Him且不超過4.0pm。根據(jù)本發(fā)明的較佳實施方式，孔徑的(190值小于15pm，其中，d卯是指以體積計，90%的孔隙的直徑小于其數(shù)值的孔徑。為進一步最大限度地降低蜂窩體內(nèi)因CTE值差而產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，較佳的是蜂窩制品的橫向I比It不大于0.90，不大于0.87則更佳。較佳地，在25800。C溫度范圍內(nèi)，蜂窩狀制品內(nèi)至少在一個方向上的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)不超過1.0xlO力。C，在一些實施方式中該系數(shù)不超過0.8xlO力。C，在一些實施方式中該系數(shù)甚至不超過0.5xlO力。C。如以上進一步所述，本發(fā)明的陶瓷蜂窩制品在一個方面還顯示出較好的外涂布性能，這是因為其相對較高的總孔隙率和較窄的孔徑分布，這兩個參數(shù)均是使用壓汞孔隙儀對從陶瓷主體上割取的樣品測試得到的。根據(jù)一個實施方式，制品的總孔隙率P可為^30y。。在另一個實施方式中，制品的總孔隙率P可為S40。/c，或甚至^33%，為制品提供較高的強度。根據(jù)特定實施方式，孔隙率P可為^30。/。且^36y。，從而使得制品同時具有良好的外涂布性能和強度。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，陶瓷蜂窩狀制品顯示出理想的性質(zhì)組合在25800°C的溫度范圍內(nèi)，至少在一個方向上具有不超過1.0xlO力。C的平均CTE，同時具有30%的孔隙率P，由此產(chǎn)生良好的外涂布性能和優(yōu)異的抗熱沖擊性能。對于一個"600/4"孔孔幾何結(jié)構(gòu)(每平方英寸中含有600個孔孔(cell)，壁厚為0.004英寸)，陶瓷蜂窩狀制品可展示出〉300psi的斷裂模量(MOR)。其他實施方式則顯示對于一個"600/4"的孔孔幾何結(jié)構(gòu)，其MOR〉350psi，甚至MOR>400psi。斷裂模量MOR是用四點法對沿平行于蜂窩狀制品軸向方向切割出的尺寸為0.5x1.0x5.0英寸的樣品測量得到的。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，制得了一種包含堇青石相的陶瓷蜂窩狀制品，其顯示出理想的性質(zhì)組合(25800°C范圍內(nèi))至少在一個方向上的平均CTE<1.0xl(T7/°C，同時其總孔隙率P范圍為28%^P^33%。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，陶瓷制品的組成主要包含(以氧化物形式表示)約49重量％~53重量％的Si02，約33重量％~38重量％的八1203和約12重量。/。16重量n/。的MgO。這個范圍之內(nèi)的組成，當在足夠高的溫度下燒制而使形成堇青石的原材料的反應(yīng)充分完成時，產(chǎn)生高百分比的堇青石相。堇青石相的高百分比是所需要的，因為這有助于獲得低CTE值和高抗熱沖擊性能。本發(fā)明第二方面的陶瓷蜂窩狀制品具有的孔徑中值優(yōu)選不小于2.0pm且不大于6.0pm。較佳地，橫向I比不超過0.90，從而最大限度地減少熱誘導(dǎo)產(chǎn)生的器壁與表層之間或與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁交匯部之間的應(yīng)力。在25800°C范圍內(nèi)，陶瓷蜂窩狀制品的平均CTE至少在一個方向上^).9xlO力。C，在一些實施方式中CTE^).3xlO力。C，在其他的實施方式中甚至^0.4xlO力。C。蜂窩狀制品實施方式的孔隙率P為SOn/c)。在從蜂窩狀制品中切割出的軸向樣品上用四點法測得的MOR，對于"600/4"的孔孔幾何結(jié)構(gòu)可以是〉270psi，甚至〉300psi。本發(fā)明的幾個示例性實施方式呈現(xiàn)出在25~800°C范圍內(nèi)的平均CTE^0.5xlO力。C、同時其孔隙率230%的組合。根據(jù)本發(fā)明中的制造方法，提供了一種無機堇青石粉末批料組合物，其組成含有下列成分至少一種滑石源，其平均粒徑至少為8(am，其形態(tài)指數(shù)至少為0.30且不超過0.85;—種或多種氧化鋁形成源(任選地包含至少一種可分散型氧化鋁形成源，其分散中值粒度不超過0.5|im)，其中氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度不超過5pm;至少20重量％的硅鋁酸鹽源，其包含至少一種粗制高嶺土(及任選的至少一種煅燒過的高嶺土)，其中高嶺土+煅燒過的高嶺土(如果存在)組成的混合物加權(quán)平均中值粒度不超過6^1111;和一種粘合劑體系。若無特別相反指示，此處所說的所有的顆粒尺寸都是使用激光衍射法對懸浮在水或異丙醇中的粉末進行測量得到的，例如使用Microtrac顆粒分析儀(米克爾特來客(Microtrac)公司出品)。各原材料組分在數(shù)量上優(yōu)選為應(yīng)當足以在煅燒之后提供包含至少93重量％的堇青石的燒結(jié)相成分，其中的堇青石主要包括約49重量％~53重量％的Si02，約33重量％38重量％的八1203和約12重量％~16重量％的MgO。本發(fā)明的制造方法的另一方面中，滑石源的中值粒徑至少是約10nm，至少是約12(im，或甚至至少是約15pm。再一方面，滑石源具有的形態(tài)指數(shù)至少為0.40且不超過0.80，在部分實施方式中，至少為0.50且不超過0.70。如美國專利US5，141,686所揭示，形態(tài)指數(shù)是滑石源扁平(platiness)程度的一種量度。測量形態(tài)指數(shù)的一種代表性步驟是將樣品放在一個固定器中，使扁平滑石的取向最大程度地位于樣品固定器平面中。隨后就可以得到取向的滑石的X射線衍射(XRD)圖譜。形態(tài)指數(shù)M，使用以下方程半定量地將滑石扁平狀特性與其XRD峰強度聯(lián)系起來:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>公式4其中1((K)4)是(004)峰的強度，1(自)是(020)反射的強度，該反射部分地被(111一)峰和(110)峰重疊?；w粒扁平程度的另一種度量是用激光衍射儀測得的中值粒度除以沉降法(例如Sedigraph顆粒分析儀)測得的中值粒度所得到的比值。對于球形顆粒，該比例約為l.O，隨著顆粒扁平程度的升高，該比例也會增加。在本發(fā)明中，滑石源顆粒的這一比例較佳地為不超過2.5，在部分實施方式中為不超過2.0。氧化鋁形成源是指氧化鋁或在加熱至足夠高的溫度時基本上產(chǎn)生100%的氧化鋁的含鋁化合物。氧化鋁形成源的非限制性例子包括剛玉或a-氧化鋁；過渡型氧化鋁，如Y-氧化鋁及p-氧化鋁；氫氧化鋁如水鋁礦和三羥鋁石、勃姆石、硬水鋁石、異丙醇鋁、等等。存在于無機粉末批料組合物中的氧化鋁形成源較佳地還包括至少一種可分散型氧化鋁形成源。在本發(fā)明中，可分散型氧化鋁形成源是指具有以下特征地氧化鋁形成源，即，它至少能夠基本上分散在溶劑或液體介質(zhì)之中、并且能夠用來在溶劑或液體介質(zhì)中得到一種膠體狀的懸浮體。在一個方面，可分散型氧化鋁形成源可以是具有相對較高表面積的氧化鋁形成源，其比表面積至少為20m2/g?；蛘?，可分散型氧化鋁形成源可具有至少為50m2/g的比表面積。分散地氧化鋁形成源的初級粒徑較佳地小于0.5pm,在有些實施方式中小于0.2pm。在一個示例性方面中，本發(fā)明方法中使用的一種合適的可分散型氧化鋁形成源包括a-氫氧根氧化鋁(A100H《H20)，通常稱為勃姆石、假勃姆石、或一水合鋁。在另一示例性方面中，可分散型氧化鋁形成源可包括含各種數(shù)量的化學(xué)鍵合的水或羥基官能團的所謂的過渡或活化氧化鋁(即堿式氫氧化鋁和三氫氧化氧化鋁以及X-、il-、P-、i-、k-、y-、s-、e-型氧化鋁)。雖然可以使用任意數(shù)量的可分散型氧化鋁，只需確保產(chǎn)生本發(fā)明所描述的堇青石主體，但在一個方面中，所述至少一種可分散型氧化鋁在總的無機粉末批料組合物中至少占1重量％。在另一個方面，所述至少一種可分散型氧化鋁形成源在總的無機粉末批料組合物中的量不超過約5重量％。在又一個方面中，所述至少一種可分散型氧化鋁形成源在總的無機粉末批料中所占比例在約1重量％~5重量％的范圍之內(nèi)。在另一個方面中，無機粉末批料組合物中的氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒徑不應(yīng)超過約5(im，包括不超過3pm的加權(quán)平均中值粒徑，甚至不超過lpm。氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒徑的定義如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中W是每種氧化鋁形成源在原材料混合物中的重量百分數(shù)；(150是每種氧化鋁形成源對應(yīng)的中值粒度；Al-l、Al-2、…、Al-n代表混合物中使用的每種氧化鋁形成源。較佳地，每種氧化鋁形成源的中值粒度均不超過2fim。硅鋁酸鹽源至少包括一種粗制高嶺土，和任選地至少一種煅燒過的高嶺土。為此目的，在一個方面，高嶺土混合物的加權(quán)平均中值粒度不超過約6(am、約5pm或約4pm。硅鋁酸鹽源的量(優(yōu)選包括至少一種粗制高嶺土，和任選的至少一種煅燒過的高嶺土)至少為20重量％，較佳地至少為30重量％，更佳地至少為40重量％。在另一方面，如果期望，原材料混合物還可包含二氧化硅原材料，包括熔凝SiO"硅膠；結(jié)晶型二氧化硅如石英、方石英、隱晶石英、硅藻土、低氧化鋁的基本不含堿金屬的沸石。此外，在另一方面中，二氧化硅源還可以包括在加熱時能形成游離二氧化硅的化合物，比如硅酸或硅有機金屬化合物。二氧化硅源的中值粒度優(yōu)選不超過lO)im。在本發(fā)明的再一方面，二氧化硅源至少基本上不存在非結(jié)晶態(tài)的二氧化硅。在本發(fā)明中，"至少基本上不存在"包括在無機粉末批料組合物中所占的重量百分比少于約10wt%、少于5wt%、少于4wt。/。、少于3wt%、甚至少于2wt。/。、甚至少于lwt%?；蛘?，在本發(fā)明的又一方面，"至少基本上不存在"是指完全或整體上沒有非結(jié)晶態(tài)二氧化硅的情況。包含上述原材料的無機粉末批料組合物隨后可以與一種粘合劑體系進行混合，以提供一種塑化的堇青石前體組合物，并提供一種可成型或可模壓的可擠出型混合物。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明中使用的粘合劑體系包括纖維素醚粘合劑成分。該粘合劑成分可選自甲基纖維素、甲基纖維素衍生物、及它們的組合。該粘合劑體系還還可包括表面活性劑成分和溶劑成分，優(yōu)選的表面活性劑為硬脂酸或硬脂酸鈉；溶劑優(yōu)選包含水。在本發(fā)明的一個方面，假定堇青石前體組合物成分計為100重量份，粘合劑體系可包含下列量的各種組分約0.2-2重量份的硬脂酸，約2.56.0重量份的甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素粘合劑，及約2050重量份的水。粘合劑體系的每種成分可以以已知的任何適當方式與堇青石前體批料組合物混合在一起，以制備能夠通過例如擠出等方式形成陶瓷主體的陶瓷材料和粘合劑體系的緊密混合物。例如，粘合劑體系的所有成分可以先相互混合，之后將粘合劑混合物與堇青石前體批料組合物混合。在此情況下，所有的粘合劑體系可以作為一個整體一次性加入，也可以分成幾部分在適當?shù)臅r間間隔陸續(xù)加入。或者，粘合劑體系的各組分也可以逐一地加入堇青石前體原料組合物之中，也可以將各自事先混合的兩種或多種粘合劑組分加入至堇青石前體原料組合物之中。此外，粘合劑體系也可以先與一部分的堇青石前體批料組合物混合。在此情況下，將剩余的堇青石前體批料組合物加入至此制備的混合物之中。無論采用哪種混合方式，都應(yīng)按照預(yù)設(shè)比例將粘合劑體系與堇青石前體批料組合物混合均勻。為此目的，在本發(fā)明的一個方面，粘合劑體系與無機堇青石前體批料組合物的均勻混勻，可以采取例如已知的常規(guī)捏合方法來實現(xiàn)。通過以上步驟得到的硬的、均勻的、可擠出增塑的堇青石前體批料組合物，可以使用任何已知的常規(guī)陶瓷成形工藝塑造成生坯主體，例如采用擠出成型、注塑法、粉漿澆鑄、離心澆鑄、增壓澆鑄、干壓成型等。對于制造適用作催化劑載體的薄壁蜂窩基材，優(yōu)選通過模頭進行的擠出成型。在煅燒之前，先將制得的具有蜂窩狀構(gòu)型的陶瓷生坯主體通過諸如熱空氣或介電干燥法等常規(guī)方法干燥一段時間，例如，干燥約520分鐘。干燥完成后，蜂窩狀生坯主體即在足以使其轉(zhuǎn)化為包括所述的燒結(jié)相堇青石組成的陶瓷蜂窩狀制品的條件下進行煅燒。根據(jù)本發(fā)明的方法，陶瓷蜂窩狀生坯主體在煅燒時，先以5100°C/h的平均升溫速率將其從室溫加熱至1050°C，而后以至少30。C/h的升溫速率從1050°C升高至1390°C，而后在13卯。C下維持一段保溫時間，這段保溫時間要足以基本上完成將原材料轉(zhuǎn)化為堇青石相的反應(yīng)。優(yōu)選的保溫時間為516小時。最高煅燒溫度優(yōu)選不超過1420。C。最高煅燒溫度優(yōu)選為1400。C1410。C。自1380。C至1400°C的升溫速率較佳地不超過100°C/h，更佳的條件為小于30°C/h。在本發(fā)明的再一方面，可以有效地將增塑的批料組合物轉(zhuǎn)化為陶瓷蜂窩狀制品的煅燒條件，可以特別地取決于增塑的堇青石前體組合物成分中氧化鋁形成源的加權(quán)平均粒徑中值。例如，當氧化鋁形成組份的加權(quán)平均中值粒度小于lpm時，可以有效地將生坯主體轉(zhuǎn)化為陶瓷制品的煅燒條件包括將生坯主體煅燒到至少1390°C，較佳地到至少1400°C，并在此溫度維持達上述的足夠的均熱時間(soaktime)。而當氧化鋁形成組份的加權(quán)平均中值粒度為13pm時，可以有效地將生坯主體轉(zhuǎn)化為陶瓷制品的煅燒條件包括將生坯主體煅燒到至少1400°C，較佳地到至少1405°C，并在此溫度維持達上述的足夠的均熱時間。在本發(fā)明的又一方面，當氧化鋁形成源加權(quán)平均中值粒度超過約3pm時，可以有效地將生坯主體轉(zhuǎn)化為陶瓷制品的煅燒條件包括將生坯主體煅燒到至少1405°C，較佳地到至少1410°C，并在此溫度維持達上述的足夠的均熱時間。此處描述的混合物的主要用途是制備具有較高強度、較低CTE的可以用作催化劑載體的薄壁堇青石蜂窩狀基材。一般而言，蜂窩孔(cell)的密度介于235個孔/cm2(約1500個孔/in2)15個孔/cm2(約100個孔/in2)。此外，壁厚或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁(web)厚度介于約0.07mm0.63mm(約3~25密耳)。然而，應(yīng)當了解，陶瓷主體的特定期望尺寸和形狀取決于具體的用途，例如在汽車上應(yīng)用時，就需要考慮發(fā)動機的尺寸和可用于安裝的空間等。為此，雖然本發(fā)明一個方面中的陶瓷制品適合用于制造薄壁蜂窩體，但權(quán)利要求書中的混合物也可以用于制造厚壁的結(jié)構(gòu)。此外，將催化劑應(yīng)用于蜂窩狀結(jié)構(gòu)的方法及使用那些結(jié)構(gòu)的方法，例如，將其應(yīng)用于汽車尾氣系統(tǒng)的方法，在本領(lǐng)域中是人們熟知的。本發(fā)明的混合物也可以用于制備其他高強度的堇青石結(jié)構(gòu)，例如過濾裝置。實施例為進一步說明本發(fā)明的原理，此處給出了以下實施例，以向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供本發(fā)明權(quán)利要求書中的陶瓷制品和方法的制做和評價方式的完整揭示和描述，這些實施例只是作為本發(fā)明的示例，而無意對發(fā)明人所預(yù)期的發(fā)明的范圍進行限制。在確保數(shù)據(jù)(例如數(shù)量、溫度等)的準確性方面已經(jīng)做了巨大努力；然而，可能還是出現(xiàn)了某些誤差或偏差。若無相反指示，份均指重量份，溫度單位均為攝氏度或處于環(huán)境溫度，壓強為大氣壓或接近于大氣壓。應(yīng)當理解，雖然本發(fā)明就某些說明性的特定方面進行了詳細的描述，但不應(yīng)認為本發(fā)明即局限于這些方面，因為在不需背離在所附權(quán)利要求書中界定的本發(fā)明的內(nèi)涵和范圍的情況下，即可能進行多種修改。使用起始原材料的各種組合制備了一系列本發(fā)明的堇青石蜂窩結(jié)構(gòu)和非本發(fā)明的用于比較的堇青石蜂窩結(jié)構(gòu)，其中的起始原材料包括粉末狀滑石、高嶺土、煅燒過的高嶺土、氧化鋁形成源、二氧化硅、粘結(jié)劑、潤滑劑和/或表面活性劑。起始材料的各種性質(zhì)如表1所示。中值粒徑(MPD)是用Microtrac顆粒分析儀(米克爾特來客出品)對粉末在液體中形成的懸浮體系經(jīng)激光衍射法測得的。對于有些材料，利用Sedigmph粒度分析儀(米克爾米特里克(Micrometrics)⑧儀器公司出品)經(jīng)沉降法測定了其中值粒徑。表1列出了某些原材料的MPD(Microtrac)/MPD(Sedigraph)的比值，該比值與原材料顆粒的扁平程度(platiness)成正比。表2和表3分別給出了用于制造堇青石蜂窩結(jié)構(gòu)的本發(fā)明無機粉末批料組合物的和非本發(fā)明無機粉末批料組合物。向每種批料組合物中加入約2.9%的甲基纖維素作為粘合劑。將原材料放置于Uttleford攪拌器中。隨后將得到的混合物干態(tài)攪拌約5分鐘。將干的批料組合物返回至Littleford攪拌器中，以便添加液體。Littleford攪拌器被用于制備薄壁或超薄壁批料，以便確保均勻地添加液體。液體添加包括約0.6%的表面活性劑、約5%的潤滑劑和約24%的蒸餾水。在添加了液體后，將該組合物攪拌約3~5分鐘。得到的混合物隨后在大型研磨機中研磨約520分鐘，從而得到最終的增塑的陶瓷批料混合物。增塑的批料隨后各自在適合的條件下擠出形成濕的或生坯蜂窩狀主體(器具)，其直徑約為4~5英寸(100124mm)，孔密度約為600個孔/in2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)壁厚度約為4~5mil(100125|im)。濕的蜂窩狀器具(長約78")立即用微波爐進行干燥至90%以上的干燥度。隨后用煤氣爐去除額外的有機物，并使原材料脫水，之后煅燒生坯主體使其形成堇青石晶體。煅燒得到的本發(fā)明堇青石主體和用于比較的堇青石主體隨后進行評估，以確定其相關(guān)物理性質(zhì)，比如CTE、總孔隙率(P)、浸入體積、d1()、中值孔徑(d^、d9Q、孔隙尺寸分布、室溫下的彈性模量、裂斷模量(MOR)、次級相、各個方向上的I比。使用熱膨脹測量法對軸向(平行于蜂窩孔通道)和徑向(平行于壁平面且垂直于軸向)的CTE進行了測量。孔隙微結(jié)構(gòu)的所有測量均使用汞壓入法進行測量。D9o的意義前面已進行了定義。Du)的值是指10體積％的孔隙的直徑小于該值的孔徑。兩個孔徑之間的總孔隙體積的百分比(n/。TPV)計算為在較小的孔徑的累積汞浸入體積減去在較大的孔徑的累積汞浸入體積，而后除以樣品的總汞浸入量，最后乘上IOO。(楊氏)彈性模量是用聲波共振技術(shù)在軸向測試蜂窩樣條(cdlularbar)得到的。裂斷模量是用四點法在軸向測試蜂窩樣條得到的。橫向和軸向I比的測定前面已進行了描述。次級相是基于重量百分數(shù)報告的，是在使用事先制得的標樣的情況下，通過X射線衍射法對粉末樣品進行測試得到的。這些結(jié)果及其他測試結(jié)果記錄于表48之中，下面將進行討論。表4給出的本發(fā)明實施例在25800。C范圍內(nèi)的平均CTE<1.5xlO'7/°C，孔隙率(P)超過28%,直徑介于0.55.0|im的孔隙至少占總孔隙體積的60%，橫向I比(It)小于0.92。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些性質(zhì)的組合以前未得到過報道。特別是表4中的實施例在25~800°C范圍內(nèi)的平均CTE在1.0-1.3xl(T7/°C，孔隙率(P)介于2834%,占總孔體積63~77%的孔隙由直徑介于0.5~5.0pm的孔隙組成，橫向I比(It)介于0.85~0.91。中值孔徑介于2.2~3.9pm，600/4蜂窩的彎曲強度(MOR值)為353~417psi。本發(fā)明實施例的孔隙率與其25~800°C范圍內(nèi)平均CTE的關(guān)系繪于圖1之中。表5和表6提供了本發(fā)明的蜂窩狀制品的實施例，這些制品在25~800°C范圍內(nèi)的平均CTE小于1.0xlO力。C，孔隙率P介于2833%之間。具有這些性質(zhì)的組合的實施例在現(xiàn)有技術(shù)中也未見過報道。特別是表5和表6中的實施例在25~800°C范圍內(nèi)的平均CTE介于-UxlO力。C0.9xlO力。C，孔隙率介于28~33%。中值孔徑介于212pm，彎曲強度介于272369psi。表7和表8給出了作為對照用的非本發(fā)明實施例，這些實施例中原材料與煅燒條件的組合沒有產(chǎn)生出本發(fā)明陶瓷制品的性質(zhì)的組合。對照例C1C6沒能實現(xiàn)在25~800°C范圍內(nèi)平均CTE小于1.5xlO力。C。對照例C7C9沒能得到小于0.92的橫向I比(It)。対照例C10C12孔隙率小于28M。對照例的孔隙率與其在25~800°C范圍內(nèi)的平均CTE的關(guān)系繪于圖1之中。表1原材料用Micotrac測用Sedigraph滑石形態(tài)指數(shù)MPD(Microtrac)十得的中值粒徑測得的中值MPD(Sedigraph)((am)粒徑(—滑石A14.48.00.651.8滑石B8.50.60-滑石C5.51.60.883.4滑石D10.03.40.902.9氧化鋁A6.44.5-1.4氧化鋁B0.7---氧化鋁C0.60.4-1.5勃姆石A0.15---高嶺土A4.00.8-5.0高嶺土B11.37.4-1.5煅燒過的高嶺土X3.01.6-1.9石英A4.64.6-1.0表2本發(fā)明批料組合物(重量份)表3非本發(fā)明批料組合物(重量份)表4本發(fā)明組合物及煅燒流程的實施例組合滑石A滑石B物A.30.410.1B.41.10C.39.00D.31.310.1E.31.210.1F.30.910.3G.30.510.2H.30.510.2I.40.30J.30.410.1K.30.610.2L.41.00M.041.1N.30.610.20.30.710.2高嶺土氧化鋁氧化鋁勃姆石石英AAABA18.6015.002.014.9016.82.06.032.98.71.96.83.914.8016.72.06.014.84.212.72.06.011.3020.92.010.015.0016.92.06.015.08.58.52.06.018.510.92.42.02.018.63.711.202.015.0018.806.014.9016.82.06.014.9016.82.06.015.0018.806.015.52.712.82.14.2滑石A滑石C滑石D042.30039.6042.3000041.1041.000042.3041.90040.30040.70039.90高嶺土高嶺土氧化鋁勃姆石石英AABCA0034.2023.5047.113.3000034.2023.519.5025.6013.87.305.510.500034.2023.50028.95.823.314.102.713.707.302.713.9000037.922.2過嶺f高Xl的土49fl^994993499991216111112211112合.過嶺燒高Xl的土92<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表5本發(fā)明組合物及煅燒流程的實施例實施例編號89101112131415組合物ADFGHIDJ滑石源的MPS((am)12.913.012.912.912.914.413.012.9氧化鋁形成源的MPS(pm)0.70.60.60.6"4.70.62.1高嶺土源的MPS(nm)4.04.04.04.04.04.04.04.0煅燒過的高嶺土源的MPSOmi)3,03.03.03.03.03.03.03.0高嶺土+煅燒過的高嶺土源的MPS(nm)3.43.43.43.43.43.43.43.4可分散型勃姆石(wtW)0.02.02.02.02.02.02.00.0Tmax(0C)14101410141014101410141014101405保溫時間(小時)101010101010107.5700-900°C升溫速率(。C/小時)111m1U1U11111111111900-1050。C升溫速率(。C/小時)67676767676767671050-1150eC升溫速率(。C/小時)85858500100100100401150-1200°C升溫速率(。C/小時)80808080808080401200-1380°C升溫速率(。C/小時)80808080808080281380-1400。C升溫速率(。C/小時)20202020202020281400-Tmax升溫速率(。C/小時)202020202020203軸向CTE，25-800。C(10力。C)-1.1-0.8-0.4-0.10.10.20.20.3徑向CTE，25-800。C(10力。C)1.6-3.3-2.42.02.64.8徑向CTE-軸向CTE(10力。C)2.7-3.7-2.31.82.44.50/?？紫堵?8.130.731.729.630.330.731.330.5浸入體積(ml/g)0.14710.16560.17700.17010.17130.16900.17090.1655dio(—1.31.81.41.72.92.12.00.75.15.25.05.26.95.25.42.417.519.116.716.220.016.317.916.6%TPV<0.5nm5.73.24.73.31.31.43.05.9%TPV0.5-pm2.61.92.42.11-41.51.9U.9%TPVl-2拜7.46.58.17.02.75.94.926.7%TPV2-5nm32.836.133.935.123.537.834.724.2o/oTPV5-1Onm28.428.629.030.942.833.632.313.8%TPV10-20pm15.314.614.515.018.312.215.09.7o/oTPV20-40(am6,16.8"6.16.24.57.05.4%TPV>40pm1.82.51.70.53.83.11.32.4%TPV0.5-5nm42.844.544.444.227.645.241.562.8o/oTPV>10^im23.223.921.921.628.319.823.317.5裂斷模量(psi)--287348315279294-25°C時的彈性模量(l()6psi)---0,620.620.620.690.8625°C時的MOR/E---0,056%0.051%0.045%0.043%-橫向I比(It)0.860.880.880.870.890.880.860.88軸向I比(Ia)0.440.400.440.430.420.420.430.42%氧化鋁0.70000000%富鋁紅柱石1.51.51.20.91.61.71.01.2%尖晶石001.40.60.90.900.5表6本發(fā)明組合物及煅燒流程的實施例<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表7比較例組合物及煅燒流程<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表8比較例組合物及煅燒流程實施例編號C7C8C9CIOCllC12組合物UPVwXY滑石源的MPS(nm)10.05.55.55.55.55.5氧化鋁形成源的MPS(nm)0.60.60.50.20.20.2高嶺土源的MPS(nm)0004.04.00煅燒過的高嶺土源的MPS(nm)0003.03.00高嶺土+煅燒過的高嶺土源的MPS(nm)0003.33.20可分散型勃姆石(wt。/。)006.013.713.937.9Tmax(。C)140514301430141014101405保溫時間(小時)1010101.71.710750-840°C升溫速率(。C/小時)111111111100100111840-900°C升溫速率(。C/小時)11111111150501111050-1150°C升溫速率(。C/小時)404040125125401150-1200°C升溫速率(。C/小時)404040250250401200-1275升溫速率(。C/小時)282828250250281275-1380。C升溫速率(。C/小時)282828200200281380-1400。C升溫速率(。C/小時)28282820020028軸向CTE，25-800°C(10-7/°C)1.51.10.00.41.10.2%孔隙率33.033.733.620.725.221.0d50(nm)2.22.72.41.61.72.7%TPV0.5-5網(wǎng)---91.277.1-%TPV>10nm---6.621.4-橫向I比(I。0.960.960.93--0.93軸向I比(U)0.34-----%氧化鋁%富鋁紅柱石%尖晶石權(quán)利要求1.一種陶瓷蜂窩狀制品，其包括具有堇青石相的陶瓷，其具有以下性質(zhì)在25～800℃溫度范圍內(nèi)至少在一個方向上的熱膨脹系數(shù)<1.5×10-7/℃；總孔隙率P≥28％；橫向I比IT<0.92；且孔徑分布滿足所述陶瓷總孔體積中≥60％的孔的孔徑介于0.5μm～5μm之間。2.如權(quán)利要求l所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，其組成主要由以下組份構(gòu)成約49重量％~53重量％的Si02，約33重量％~38重量°/。的A1203，和約12重量％~16重量％的MgO。3.如權(quán)利要求l所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，其平均孔徑dso介于2.0(im~4.0|im。4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，橫向I比1-0.90。5.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，橫向I比1-0.87。6.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在25800°C溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)5l.OxlO力GC。7.如權(quán)利要求6所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在25~800°C溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)^).8xlO力。C。8.如權(quán)利要求7所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在25800°C溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)^.5xlO力。C。9.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，P^40%。10.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，P230%。11.如權(quán)利要求10所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，30%^^36%。12.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，PS33%。13.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，還包括對于600/4的孔幾何結(jié)構(gòu)，裂斷模量MOR>300psi。14.如權(quán)利要求13所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，還包括對于600/4的孔幾何結(jié)構(gòu)，裂斷模量MOR>350psi。15.如權(quán)利要求14所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，還包括對于600/4的孔幾何結(jié)構(gòu)，裂斷模量MOR〉400psi。16.如權(quán)利要求1所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，其d9^15^im。17.如權(quán)利要求l所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，還包括CTE^1.0xl0力。C;且18.—種陶瓷蜂窩狀制品，其包括具有堇青石相的陶瓷，其具有以下性質(zhì)在25~800°C溫度范圍內(nèi)至少在一個方向上的熱膨脹系數(shù)〈1.0xlO力。C;且總孔隙率p為28%SP$33%。19.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，組成主要由以下組份構(gòu)成-約49重量％~53重量％的Si02，約33重量％~38重量％的A1203，和約12重量％~16重量％的MgO。20.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，其平均孔徑dso介于2都m6.0(im。21.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，橫向I比IT￡0.90。22.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在2580(fC溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)吼9xlO—YC。23.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在2580(rC溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)吼3xl(TC。24.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，在25800。C溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)^0.4xlO力。C。25.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，P230%。26.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，其特征在于，對于600/4的孔幾何結(jié)構(gòu)，其裂斷模量MOR〉300psi。27.如權(quán)利要求18所述的陶瓷蜂窩狀制品，還包括CTE^0.5xlO力。C;且28.—種制造包含燒結(jié)相堇青石組合物的陶瓷蜂窩狀制品的方法，該方法包括以下步驟提供一種增塑的堇青石前體批料組合物，其含有一種無機粉末批料組合物，其包含至少一種滑石源，其平均粒度至少為8pm、形態(tài)指數(shù)至少為0.30且不超過0.85;一種或多種氧化鋁形成源，其中所述氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度不超過5nm;且至少20重量％的硅鋁酸鹽源，其包含至少一種粗制高嶺土及任選的至少一種煅燒過的高嶺土，其中高嶺土+煅燒過的高嶺土混合物的加權(quán)平均中值粒度不超過6(am;及一種粘結(jié)劑體系；由所述增塑的堇青石前體批料組合物形成擠出的生坯主體；和將所述生坯主體在可以有效地將其轉(zhuǎn)化成包含燒結(jié)相堇青石組合物的陶瓷制品的條件下進行煅燒，其中所述燒結(jié)相堇青石組合物具有以下性質(zhì)-在25~800°C溫度范圍內(nèi)，至少在一個方向上的熱膨脹系數(shù)CTE《5xlO力。C;且總的孔隙率P228。/。。29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，有效的條件還包括i)當氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度小于l)im時，在至少為1390°C的溫度煅燒所述生坯主體；ii)當氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度介于l~3|im時，在至少為1400°C的溫度煅燒所述生坯主體；iii)當氧化鋁形成源的加權(quán)平均中值粒度大于3pm時，在至少為1405°C的溫度煅燒所述生坯主體。30.如權(quán)利要求28所述的方法，還包含至少一種可分散型氧化鋁形成源，其分散中值粒度不大于0.5)um。31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述可分散型氧化鋁形成源在所述無機粉末批料組合物中的含量為1重量％5重量％。32.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述可分散型氧化鋁形成源的比表面積至少為50m2/g。33.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述滑石源的形態(tài)指數(shù)至少為0.40且不大于0.80。34.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述滑石源的形態(tài)指數(shù)至少為0.50且不大于0.70。35.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)相堇青石組合物的平均孔徑在2.0~6.0pm的范圍內(nèi)。36.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)相堇青石組合物滿足以下性質(zhì)28%^P，％，且CTE《5xlO力。C37.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)相堇青石組合物滿足以下性質(zhì)28%^P￡330/0，及CTE〈1.0xlO力。C38.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述增塑的堇青石前體批料組合物中不包含非晶體二氧化硅。全文摘要揭示了一種蜂窩陶瓷制品，其具有堇青石主要晶相，在大約25～800℃溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)CTE＜1.5×10^-7/℃；總孔隙率P至少為28％；橫向I比I_T＜0.92；且孔徑分布是其陶瓷總孔體積中至少60％的孔徑介于0.5μm～5μm之間。還提供了一種蜂窩陶瓷制品，其包含堇青石相，且在25～800℃溫度之間在至少一個方向上的平均CTE＜1.0×10^-7/℃、28％≤P≤33％。還揭示了制造包含上述堇青石成分的陶瓷制品的方法。文檔編號C04B38/00GK101374786SQ200680053010公開日2009年2月25日申請日期2006年12月12日優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日發(fā)明者G·A·默克爾,J·A·布魯姆,L·何申請人:康寧股份有限公司