用细散固体涂敷陶瓷蜂窝状部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法。用一定量的来自涂料悬浮液的细散固体均匀涂敷蜂窝状部件，该固体量低于正常浸渍时的量。为了达到这个目的，将蜂窝件从底部浸没在悬浮液中，保持一段时间后排空，并且吹风。调节注液时间。注液量。浸入时的保持时间，排空时间，以及排空和吹风之间的时间。结果为了增加所沉积的固体量，就增加注液时间，保持时间，抽出时间，以及排空和吹风之间的时间，而减少注液量。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用一定量的来自涂料悬浮液的固体均匀涂敷陶瓷或金属蜂窝状部件的方法。给定的恒定密度的涂料悬浮液的固体量低于蜂窝部件与涂料悬浮液达到平衡时的量。当用细散的氧化物，例如活性Al2O3来涂敷多孔涂敷整块载体时。在以前的方法中，为了增加所沉积的催活成分的表面积，将载体浸入氧化物的水悬浮液中，或者将载体浸没在悬浮液中，直至孔眼被完全填满。然后用吹风或虹吸的方法除去残留在孔眼中的过量的悬浮液。(Ullmanns Encyklopadie der techn.Chemie.第三版，第9卷(1957)，第273～274页)。所得到的涂层总是相当于各陶瓷载体的水孔隙体积的完全饱和。在已知方法中，所用的氧化物悬浮液必须是相对低浓度的，即液体，结果为了沉积所需要量的氧化物，重复涂敷和中间干燥是必不可少的。每种情形下在各载体上所用的氧化物的量严格取决于该载体的孔隙度或吸收能力，结果由一个载体到另一个载体所得到的溶液量相当波动。另外，浸入过程必须进行得充分缓慢以避免在浸入中上表面被浸没，而导致在液体悬浮液的上升液柱到达该表面之前，整块蜂窝部件中夹杂空气。在德国专利DE-AS2526489中描述的一个技术上很复杂的方法中，为了解决整块蜂窝部件的简单浸入问题，将蜂窝部件放入一个气密室中，将该室和其中的蜂窝件即蜂窝件的孔眼抽成真空，将悬浮液注入该室。在室内建立一个超压以便将悬浮液压入孔眼中，随后除去残留在整块蜂窝件孔眼中的过量的悬浮液。所援引的说明书没有要求或指出均匀涂敷所需要的固体的数量。本专利技术的目的是克服这些缺点，并提供一种涂敷方法，利用该方法可得到所需要数量的均匀分布的涂层，而与多孔陶瓷载体给定的吸收能力或金属载体给定的吸收效应无关。而且可以减少一组载体中注液量之间的分散性。为了解决这个问题，采用来自涂料悬浮液的一定量的固体来均匀涂敷陶瓷或金属蜂窝件的方法，给定的恒定密度的涂料悬浮液的量低于蜂窝件与涂料悬浮液之间达到平衡时的量，该方法的特征是，将蜂窝件插入一个竖直的带有至少一个可膨胀的密封的相似形状的浸渍室中，密封该浸渍室，从下部将悬浮液抽入，保持一段时间后将悬浮液抽出，打开密封后，从浸渍室中取出蜂窝件，并通过吹风或虹吸除去过量的悬浮液。根据被吸收的固体量调节注液时间，注液量，浸没时的保持时间，以及抽出和吹风或通过虹吸而排空之间的时间。结果为了增加固体量，就增加注液时间，保持时间，抽出时间以及抽出和吹风或通过虹吸而排空之间的时间，而减小注液量。这些步骤可以分开进行或者根据需要组合进行。于是，在涂敷工艺中，可通过以下变量来控制所吸收的固体量a)注液速度/注液时间b)注液量c)保持时间d)排空(速度和时间)e)抽出和吹风之间的时间各步骤具有的不同效果如下a)注液速度和注液时间在很低的注液速度，即很长的注液时间下，固体在孔道方向的定量分布不佳。随着固体浓度从入口端到出口端的增加，得到的分布是斜的。这是因为下部区域内流入的悬浮液具有向上减少的冲洗作用，悬浮液的浓度同时减小。于是，重要的是向蜂窝件快速注液，结果，实际上虹吸效应在整个孔道平面同时发生。附图说明图1表示慢速和快速注液时固体的定量分布。当待涂敷的载体尺寸不同时，必须相应地调节注液阀的泵流量和开口。已发现，每个152.4mm长的部件的注液时间为4～5秒是有利的。b)注液量由注液时间或通过测量液面可以调节注液量。后者的方法较好，因为实际上总是向待涂敷的蜂窝件中抽入相同量的悬浮液。浸渍室优选地是这样设计的，使蜂窝件的上表面在该室中总是相同高度而且被浸没在相同深度。已发现，如果注入不同量的悬浮液(用注液时间来表示)，相同尺寸的蜂窝件上注入的固体量有变化。这被下面的试验1所证实。试验1六个同批加工的用堇青石制成的整块载体有下述尺寸144.8×81.3×127mm62孔道/cm2壁厚 0.2mm这些载体用Y-Al2O3悬浮液涂敷。增加注液时间，测量固体的吸收。涂敷在下述条件下进行Y-Al2O3悬浮液密度1.568kg/dm3粘度40-42厘泊温度22.5℃保持时间0.5秒抽出时间8.0秒从抽空结束至开始吹风之间的时间4.0秒涂敷周期长20.0秒吹风压力 150，140，130毫巴/温度45℃ 如上表所示，当注液量增加时(用给定泵流量下延长的注液时间来表示)，固体的吸收减少，并且被吸收的固体与被吸收的水之比倒置，被吸收的水的量较大。c)保持时间保持时间是注液结束与抽出开始之间的时间。在这段时间中，蜂窝件中充满涂料悬浮液，并持续从中吸水。结果，邻近孔道壁的涂层达到高固体浓度。当蜂窝材料的吸收能力下降时，保持时间的作用也有所下降，因此必须调节蜂窝材料的孔道壁厚。试验2载体和其它调节与试验1相同(填料时间6.7秒) 延长保持时间，被蜂窝材料所吸收的固体/水系统变为对水有利。但是，湿吸收和干吸收也相应地提高了。d)抽出(速度和时间)在保持时间结束时，通过抽出而排空蜂窝件也影响到所吸收的涂层的量。排空过程取决于泵流量和时间。在下一个试验中，抽出时间逐步增加，结果孔道的排空改善。作为剩余吸收能力的结果，沉积的涂层更有效地固定在蜂窝件的孔道壁上。试验3调节和载体如试验1。(注液时间为6.7秒) e)抽出和吹风之间的时间抽出和随后的吹风清除或虹吸之间的时间也影响到固体的吸收。特别是如果前面的步骤进行得很快，并且所吸收的水的量相当地未达到饱和的话。试验4检验该效应。载体和调节如试验1。(充入时间为6.7秒) 在抽出之后，残留在孔道内的悬浮液的量也有影响。该影响取决于抽出时间和装置的泵流量(在试验中抽空泵的理论泵流量为3m2/n)。本专利技术参照附图和实施例作更详细的解释。这些图是图1表示固体的定量分布a)现有技术中通常的慢速注液以及b)本专利技术中的快速注液;图2表示本专利技术中所用的装置;图3表示实施例1中所得到的涂层的纵向分布;图4表示实施例2中所得到的涂层的径向分布;图5表示实施例3中所得到的涂层的表面分布;图6表示实施例4中所得到的涂层的纵向分布;图7表示实施例5中用现有技术的方法得到的涂层的平均吸收，对相当大量的蜂窝部件，以及图8表示实施例5中用本专利技术方法得到的涂层的平均分布，对相当大量的蜂窝部件。本方法的涂敷方法中所用的浸渍室具有下列结构，如图2一个矩形的，竖直的浸渍室壳体16与一个矩形基板15相连接，矩形基板15的尺寸略大于浸渍室壳体的横截面。基板上有一个中心孔，其中拧入一个用折式风箱18保护的滑动的套筒19，以接受向上和向下可移动的活塞3。注入和抽空线9也延伸通过基板。在其顶端，活塞轴顶着一块板2以支撑蜂窝部件。矩形内壳体11具有一个向内突出的上环形边缘，它与壳体紧密配合，并且组成了“永久的”下浸渍室垫圈。它限定了一个预浸渍室10。可换垫圈12，13，14可放在内壳体垫圈11之上。它们是盘形的，开口宽度略大于蜂窝件1的直径，结果它们实际上对上下移动的蜂窝件构成了圆柱壁。盘的厚度和可换垫圈的数目取决于要涂敷的蜂窝件的长度。给定的蜂窝件的底部和顶部用可膨胀的橡皮套环8，7所支持，套环8，7嵌入浸渍室壳体16中。套环的外形与浸渍室相适应，其内形与载体相适应。可换垫圈13附近的弹簧环嵌在8下面，作为蜂窝件的支撑套圈6。配置套环上面的环形模件5作为浸渍室的盖5。浸渍室壳体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用一定量的来自涂料悬浮液的固体均匀涂敷陶瓷或金属蜂窝状部件的方法，给定的恒定密度的涂料悬浮液的固体量低于蜂窝部件与涂料悬浮液达到平衡的量，其特征在于。将蜂窝件插入一个竖直的带有至少一个可膨胀的密封的相似形状的浸渍室中，密封该浸渍室，从下部将悬浮液抽入。保持一段时间后将悬浮液抽出。打开密封后，从浸渍室中取出蜂窝件，再通过吹风或虹吸除去过量的悬浮液。根据被吸收的固体量调节注液时间，注液量，浸入时的保持时间，抽出时间，以及抽出和吹风或通过虹吸而排空之间的时间，结果为了增加固体量，就增加注液时间，保持时间，抽出时间，以及抽出和吹风或通过虹吸而排空之间的时间，而减少注液量。这些步骤可以分开进行或者根据需要组合进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：费利克斯施米特，威尔弗里德伯姆加纳，雷哈德曼纳，格哈德伯蒂夫，埃沃德迪特里奇，
申请(专利权)人：底古萨股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]