Cuerpo conformado verde y proceso para la producción de estructura de nido de abeja.

Un cuerpo moldeado verde formado por un cuerpo cilíndrico con forma de nido de abeja con una pluralidad de orificios pasantes que se forman de manera aproximadamente paralela unos con respecto a otros,



donde el cuerpo cilíndrico comprende un polvo de materia prima cerámica y una fuente de flúor, y

donde el polvo de materia prima cerámica es uno para la formación de materiales cerámicos basados en titanato de aluminio por medio de sinterización.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2011/078806.

Solicitante: SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 27-1 SHINKAWA 2-CHOME CHUO-KU TOKYO 104-8260 JAPON.

Inventor/es: UOE,KOUSUKE, YAMANISHI,OSAMU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D39/20 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 39/00 Sustancia filtrante para fluidos líquidos o gaseosos. › de sustancia mineral, p. ej. papel de amianto, sustancia filtrante metálica hecha de hilos metálicos no tejidos.
  • B28B3/20 B […] › B28 TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA.B28B CONFORMACION DE LA ARCILLA O DE OTRAS COMPOSICIONES CERAMICAS, ESCORIAS O MEZCLAS QUE CONTENGAN SUSTANCIAS ANALOGAS AL CEMENTO, p. ej. YESO (moldeo en fundición B22C; trabajo de la piedra o de materiales similares B28D; conformación de sustancias en estado plástico en general B29C; fabricación de productos estratificados no compuestos enteramente de estas sustancias B32B; conformación in situ , ver las clases correspondientes de la sección E). › B28B 3/00 Fabricación de objetos conformados mediante la utilización de prensas (conformación sobre transportadores móviles B28B 5/00 ); Prensas especialmente adaptadas a la realización de este trabajo (prensas en general B30B). › en la que el material es extrusado.
  • C04B35/195 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 35/00 Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos. › Aluminosilicatos de metales alcalinotérreos, p. ej. cordierita.
  • C04B35/478 C04B 35/00 […] › a base de titanatos de aluminio.
  • C04B38/00 C04B […] › Morteros, hormigón, piedra artificial o artículos de cerámica porosos; Su preparación (tratamiento de escorias por gases o por compuestos que producen gases C04B 5/06).
  • C04B38/06 C04B […] › C04B 38/00 Morteros, hormigón, piedra artificial o artículos de cerámica porosos; Su preparación (tratamiento de escorias por gases o por compuestos que producen gases C04B 5/06). › eliminando por quemado las sustancias añadidas.
  • C04B41/85 C04B […] › C04B 41/00 Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial; Tratamiento de la piedra natural (vidriados distintos a los vidirados en frio C03C 8/00). › con sustancias inorgánicas.

PDF original: ES-2534805_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cuerpo conformado verde y proceso para la producción de estructura de nido de abeja

Campo técnico

La presente invención se refiere a un cuerpo moldeado verde y un método para producir una estructura de nido de abeja.

Técnica anterior

En los últimos años, los materiales cerámicos tales como cordierita y titanato de aluminio están aumentando su valor de utilidad en la industria como materiales constitutivos de filtros cerámicos para la recogida de partículas de carbono finas presentes en los gases de escape liberados por motores de combustión interna tales como los motores diésel.

Como método para producir dichos materiales cerámicos, se conoce un método donde se moldea una materia prima cerámica y se sinteriza. También, se conoce un método donde, como mezcla de materias primas para producir materiales cerámicos, que usa una mezcla de materias primas que además contiene aditivos orgánicos tales como un aglutinante orgánico y un agente de formación de poros, además de las materias primas cerámicas, se sinteriza un cuerpo conformado verde (cuerpo moldeado no sinterizado) preparado por medio de moldeo de esta mezcla de materias primas (véase la Publicación Nacional de Solicitud de Patente Internacional Nº . 2001-524451) .

El documento WO 2010/074260 divulga un método para producir un cuerpo sinterizado cerámico de titanato de aluminio, donde se reduce la contracción de un cuerpo verde durante la sinterización. También se divulga un cuerpo sinterizado cerámico de titanato de aluminio que tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y una elevada porosidad. En el método para producir un cuerpo sinterizado cerámico de titanato de aluminio, se mezclan 2-25 partes en peso de un polvo de óxido inorgánico por cada 100 partes en peso de un polvo cerámico de titanato de aluminio, se conforma la mezcla obtenida de este modo para dar lugar a un cuerpo verde y se sinteriza el cuerpo verde obtenido de este modo.

Sumario de la invención

Problema técnico

No obstante, con el método anterior descrito en la Publicación Nacional de la Solicitud de Patente Internacional Nº 2001-524451, no resulta fácil controlar la porosidad de una estructura de nido de abeja tras la sinterización.

Además, un objetivo de la presente invención es proporcionar un cuerpo moldeado verde capaz de controlar fácilmente la porosidad de una estructura de nido de abeja y un método para producir una estructura de nido de abeja con el uso del cuerpo moldeado verde.

Solución al problema

Para lograr el objetivo anterior, la presente invención proporciona un cuerpo moldeado verde formado por un cuerpo cilíndrico con forma de nido de abeja con una pluralidad de orificios pasantes que se forman aproximadamente paralelos unos a otros, donde el cuerpo cilíndrico anterior contiene un polvo de materia prima cerámica y una fuente de flúor, y donde el polvo de materia prima cerámica es uno para formar materiales cerámicos basados en titanato de aluminio por medio de sinterización.

De acuerdo con el cuerpo verde moldeado anterior, se puede controlar fácilmente la porosidad de una estructura de nido de abeja obtenida, formada por al menos un material cerámico basado en titanato de aluminio, por medio de la incorporación de una fuente de flúor, cuando se produce la estructura de nido de abeja por medio de sinterización. Más específicamente, desde el punto de vista de lograr por un lado una función como filtro, tal como la recogida de 55 partículas finas de los gases de escape y por otro, la resistencia de una estructura de nido de abeja, es preferible que la estructura de nido de abeja tenga una porosidad apropiada (por ejemplo, de un 40 % en volumen a un 50 % en volumen) . Esta porosidad disminuye a medida que transcurre la sinterización de los materiales cerámicos, debido a que la estructura de nido de abeja se contrae por medio de la sinterización. Generalmente, en el caso donde la temperatura de sinterización sea baja, apenas se forman poros concatenados (orificios pasantes) debido a que la sinterización de los materiales cerámicos es insuficiente, y la porosidad se vuelve demasiado grande. Por tanto, de manera convencional, con el fin de obtener una estructura de nido de abeja que tenga orificios pasantes apropiados y una porosidad apropiada, es necesario aumentar la temperatura de sinterización. Al contrario de esto, el cuerpo moldeado verde de la presente invención puede acelerar el avance de la sinterización de los materiales cerámicos por medio de la incorporación de una fuente de flúor, en comparación con el caso donde la fuente de flúor no se 65 encuentra presente. Al contrario de esto, el cuerpo moldeado verde de la presente invención puede acelerar el avance de la sinterización de los materiales cerámicos por medio de la incorporación de una fuente de flúor, en

comparación con el caso donde la fuente de flúor no se encuentra presente. Por este motivo, es posible obtener una estructura de nido de abeja que tenga orificios pasantes apropiados y una porosidad apropiada a una temperatura de sinterización más baja que antes y para controlar fácilmente la porosidad de una estructura de nido de abeja de material cerámico con el uso de un equipo simple. Además, desde el punto de vista de lograr por un lado una función como filtro, tal como recogida de partículas finas en los gases de escape y por otro, la resistencia de la estructura de nido de abeja, es preferible que la estructura de nido de abeja tenga un tamaño medio de poro apropiado (por ejemplo, de 12 ï?­m a 18 ï?­m) , pero, por medio del uso del cuerpo moldeado verde de la presente invención, también es posible controlar fácilmente el tamaño medio de poro dentro de un intervalo apropiado.

Es preferible que el cuerpo cilíndrico anterior contenga además un agente de formación de poros. También, es preferible que el cuerpo cilíndrico anterior contenga además un aglutinante orgánico.

Es preferible que el contenido de flúor de las materias primas inorgánicas, en el cuerpo cilíndrico anterior, sea de 20 ppm en masa o más. Siendo el contenido de flúor de las materias primas inorgánicas, en el cuerpo cilíndrico, de 20

ppm en masa o más, es posible favorecer de forma suficiente la sinterización de materiales cerámicos cuando se produce una estructura de nido de abeja por medio de sinterización de un cuerpo moldeado verde y para controlar de forma más sencilla la porosidad de la estructura de nido de abeja. También, es posible rebajar la temperatura de sinterización durante la sinterización.

La presente invención también proporciona un método para producir una estructura de nido de abeja que comprende una etapa de sinterización para sinterizar el cuerpo moldeado verde anterior de la presente invención. De acuerdo con el método para producir una estructura de nido de abeja, es posible producir de manera eficaz una estructura de nido de abeja donde se controla la porosidad, con el uso de un equipo simple.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar un cuerpo moldeado verde capaz de controlar de forma fácil la porosidad de una estructura de nido de abeja y un método para producir una estructura de nido de abeja con el uso del cuerpo moldeado verde.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 (a) es una vista en perspectiva de un cuerpo moldeado verde de acuerdo con una realización de la presente invención, y La Figura 1 (b) es una vista frontal de una primera cara terminal del cuerpo cilíndrico de la Figura 1 (a) . La Figura 2 (a) es una vista en perspectiva de un cuerpo moldeado verde de acuerdo con otra realización de la presente invención, y la Figura 2 (b) es una vista frontal de una primera cara terminal del cuerpo cilíndrico de la Figura 2 (a) . La Figura 3 (a) es una vista en perspectiva de una estructura de nido de abeja formada por medio de sinterización del cuerpo moldeado verde mostrado en las Figuras 1 (a) y 1 (b) , y la Figura 3 (b) es una vista frontal de una primera cara terminal de la estructura de nido de abeja de la Figura 3 (a) .

Descripción de las realizaciones

A continuación, se describen realizaciones preferidas de la presente invención con detalle haciendo referencia a los dibujos. No obstante, la presente invención no está limitada a las siguientes realizaciones. Nótese que se proporcionan elementos iguales o similares con los mismos signos de referencia. Además, las relaciones posicionales de izquierda, derecha, arriba y abajo son como se describe en los dibujos, no obstante, la proporción de tamaño no está limitada a la que se muestra en los dibujos.

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Reivindicaciones:

1. Un cuerpo moldeado verde formado por un cuerpo cilíndrico con forma de nido de abeja con una pluralidad de orificios pasantes que se forman de manera aproximadamente paralela unos con respecto a otros, donde el cuerpo cilíndrico comprende un polvo de materia prima cerámica y una fuente de flúor, y donde el polvo de materia prima cerámica es uno para la formación de materiales cerámicos basados en titanato de aluminio por medio de sinterización.

2. El cuerpo moldeado verde de acuerdo con la Reivindicación 1, donde el cuerpo cilíndrico comprende además un 10 agente de formación de poros.

3. El cuerpo moldeado verde de acuerdo con la Reivindicación 1 o 2, donde el cuerpo cilíndrico además comprende un aglutinante orgánico.

4. El cuerpo moldeado verde de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 o 3, donde el contenido de flúor en las materias primas inorgánicas del cuerpo cilíndrico es de 20 ppm en masa o más.

5. Un método para producir una estructura de nido de abeja, que comprende una etapa de sinterización del cuerpo moldeado verde de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4. 20


 

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