一种制备薄壁低膨胀高抗热震性堇青石蜂窝体的方法

摘要

本发明公开了一种蜂窝陶瓷的制备方法，其中使用了羟丙基甲基纤维素作为粘结剂，增强了成型时的可塑性，使成型难度降低；使用粘土，提高了产品强度，可提高成品率。原料中使用了石英粉，提高了烧成反应温度，提高了产品的抗热冲击性能。原料中使用了硬脂酸，缓解了挤出成型时的阻力，增加了挤出时的润滑性，使大体积坯体的成型过程变得更为容易，可提高成品率。

权利要求

1.一种制备薄壁低膨胀高抗热震性堇青石蜂窝体的方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：（1）准备38-45重量份的滑石粉、10-15重量份的高岭土、15-25重量份的氧化铝、5-10重量份的氧化硅、10-20重量份的高纯红柱石；滑石粉的平均粒径小于10μm，氧化铝的平均粒径小于5μm，高岭土的平均粒径小于2μm，氧化硅的平均粒径小于5μm；并选用CaO＜0.1%、K2O+Na2O＜0.3%、平均粒径＜2μm的高纯红柱石；

（2）先将上述材料混合后，加入粘结剂体系捏合成塑性泥料；

（3）将上述混合材料通过挤出成型成为坯体，并将坯体干燥；

（4）将上述坯体经1400℃-1430℃烧制，保温10小时，得到成品；其中，在烧制时，温度每小时上升50℃直至1400℃-1430℃。

说明书

一种制备薄壁低膨胀高抗热震性堇青石蜂窝体的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及催化剂载体技术领域，尤其是涉及一种制备薄壁、低膨胀、高抗热震性堇青石蜂窝体的制备方法。

背景技术

[0002] 采用柴油动力的车辆，需要加装尾气净化器来净化尾气中对人体有毒刺激性气体和颗粒物。柴油机主要排除的污染物为HC（臭味）、CO、PM（黑烟）、NOX。HC导致臭味，刺激眼睛，口鼻喉咙呼吸道，同时有毒和致癌。CO影响呼吸系统，阻止人体对氧的吸收，引起头痛，高浓度可致死。PM（黑烟）导致呼吸系统疾病，致癌。NOX刺激呼吸道。尾气净化器能非常有效地减少排出的污染物。柴油机氧化型催化反应载体可使HC、CO和氧气发生化学反应生成无毒的水和CO2。氧化催化转换器（DOC）成本最低，但有相当高的净化效率。质量好的尾气净化器有很高的净化效率，同时使用寿命长达5年或10000工作小时以上。但柴油发动机体积较大，体积大于10升的大规格载体制作困难，在干燥、烧成过程中坯体容易产生内、外部开裂，降低成活率。在使用过程中虽然柴油机工作强度较低，但由于体积大，坯体在冷、热变化过程中内、外温差大，使用过程中也易开裂。大规格载体要满足室温至550℃之间的热冲击，才能具备使用价值。

发明内容

[0003] 本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种抗热冲击性能好且成品率高的蜂窝陶瓷的制备方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明蜂窝陶瓷的制备方法可采用如下方案：

[0005] 一种蜂窝陶瓷的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

[0006] （1）准备35-45重量份的滑石粉、20-25重量份的氧化铝、25-30重量份的粘土、5-10重量份的石英粉、5-10重量份的羟丙基甲基纤维素、2-3重量份的硬脂酸以及20-30重量份的去离子水。

[0007] （2）先将上述材料混合。

[0008] （3）将上述混合材料通过挤出成型成为坯体，并将坯体干燥。

[0009] （4）将上述坯体经1400℃-1430℃烧制，保温10小时，得到成品。其中，在烧制时，温度每小时上升50℃直至1400℃-1430℃。

[0010] 针对现有技术中存在的问题，本发明制备蜂窝陶瓷的制备方法中使用了羟丙基甲基纤维素作为粘结剂，增强了成型时的可塑性，使成型难度降低；使用粘土，提高了产品强度，可提高成品率。原料中使用了石英粉，提高了烧成反应温度，提高了产品的抗热冲击性能。原料中使用了硬脂酸，缓解了挤出成型时的阻力，增加了挤出时的润滑性，使大体积坯体的成型过程变得更为容易，可提高成品率。

具体实施方式

[0011] 下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

[0012] 本发明公开一种蜂窝陶瓷的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

[0013] （1）准备35-45重量份的滑石粉、20-25重量份的氧化铝、25-30重量份的粘土、5-10重量份的石英粉、5-10重量份的羟丙基甲基纤维素、2-3重量份的硬脂酸以及20-30重量份的去离子水。

[0014] （2）先将上述材料混合。

[0015] （3）将上述混合材料通过挤出成型成为坯体，并将坯体干燥。

[0016] （4）将上述坯体经1400℃-1430℃烧制，保温10小时，得到成品。其中，在烧制时，温度每小时上升50℃直至1400℃-1430℃。

[0017] 在本方法中：

[0018] 所述滑石粉的粒度特性为D10：1um -2um，D50：9um -11um，D90：18um -20um；

[0019] 氧化铝的粒度特性为D10：1um -2um，D50：4um -6um，D90：15um -17um；

[0020] 粘土的粒度特性为D10：0.5um -1um，D50：3um -4um，D90：11um -13um；

[0021] 石英粉的粒度特性为D10：1um -3um，D50：5um -7um，D90：18um -20um。

[0022] 实施例1：

[0023] 提供35重量份的滑石粉、25重量份的氧化铝、30重量份的粘土、10重量份的石英粉、6重量份的羟丙基甲基纤维素、2重量份的硬脂酸以及28重量份的去离子水，经过上述制备方法制备蜂窝陶瓷，其中烧制的最高温度为1420℃。

[0024] 实施例2：

[0025] 提供40重量份的滑石粉、24重量份的氧化铝、28重量份的粘土、8重量份的石英粉、6重量份的羟丙基甲基纤维素、2重量份的硬脂酸以及27重量份的去离子水经过上述制备方法制备蜂窝陶瓷，其中烧制的最高温度为1415℃。

[0026] 实施例3：

[0027] 提供45重量份的滑石粉、22重量份的氧化铝、28重量份的粘土、5重量份的石英粉、6重量份的羟丙基甲基纤维素、2重量份的硬脂酸以及27重量份的去离子水经过上述制备方法制备蜂窝陶瓷，其中烧制的最高温度为1410℃。

[0028] 上述3个实施例中，所述滑石粉的粒度特性均为D10：1.8um，D50：10.5um，D90：18.9um；

[0029] 氧化铝的粒度特性均为D10：1.5um，D50：5.3um，D90：16.5um；

[0030] 粘土的粒度特性均为D10：0.6um，D50：3.1um，D90：11.5um；

[0031] 石英粉的粒度特性均为D10：2.1um，D50：6.8um，D90：19.5um。。

[0032] 将实施例1、2、3得到的蜂窝陶瓷进行实验，实验结果参照下表所示：