一种蜂窝陶瓷载体的制备方法与流程

本发明涉及一种陶瓷载体的制备方法,具体涉及一种蜂窝陶瓷载体的制备方法。
背景技术:
1、目前,由于国六排放法规的实施,对汽油机的尾气排放提出了更加严格的要求,汽油机尾气排放的污染物主要来自于:细颗粒排放物质(pm)、碳氢化合物(hcx)、氮氧化物(nox)和一氧化碳(co)。发动机厂家对汽油机尾气排放系统配置为,前级加装高孔密度、超薄壁直通式蜂窝陶瓷载体,后级加装gpf蜂窝陶瓷载体,主要过滤细颗粒排放物质。由于排气系统中前级更靠近发动机,热交换温度更高,要求高孔密度,超薄壁直通式蜂窝陶瓷载体抗热冲击性能必需达到750℃以上,对应的热膨胀系数需低于0.5×10-6℃。
2、cn202010025863公开了一种twc用高孔密度超薄壁堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法,具体为⑴将无机料、有机分散剂与纯净水搅拌化成泥浆,然后使用喷雾干燥装置将无机粉体雾化干燥,形成流动性优异的粉料;(2)将粉料与有机粘结剂干混,然后加入润滑剂以及分散介质进行湿混使得混合物形成具有塑性的泥丸;(3)将步骤(2)所得泥丸进行挤出成型,形成生坯,将生坯进行介电干燥,热风烘干,切割,烧成,最终制成蜂窝陶瓷制品。
3、专利中采用湿法混料及喷雾干燥,该工艺较复杂,且成本较高。
4、cn202111355183公开了一种大规格超薄壁蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法,具体为⑴取选定量的无机主料和添加剂充分干混,得到混合粉料;(2)向步骤⑴所得的混合粉料添加添加剂进行捏合,并经过真空练泥处理,挤制成蜂窝陶瓷催化剂载体,再经干燥处理,制得坯体;(3)将步骤(2)所得的坯体进行烧制,即得所述的大规格超薄壁蜂窝陶瓷催化剂载体。
5、专利中通过对载体磨边、围边制备了一种适用于柴油机的大规格蜂窝陶瓷载体。工艺较为复杂,且成本较高。
6、因此,有必要提供一种工艺简单,兼具低成本的蜂窝陶瓷载体的制备方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种蜂窝陶瓷载体的制备方法。
2、为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
3、一种蜂窝陶瓷载体的制备方法,原料包括以下质量组分:生高岭土10-15%、煅烧高岭土15-20%、滑石粉39-42%、氧化铝16-23%、石英粉5-10%;
4、在每100份由高岭土、滑石粉、氧化铝、石英粉组成的混合物中,再添加粘合剂6-8%,水溶性添加剂30-40%;
5、所述生高岭土、煅烧高岭土过筛300目,滑石粉过筛280目,氧化铝过筛300目;
6、制备步骤包括:
7、s1、混合过筛的生高岭土、煅烧高岭土、滑石粉、氧化铝、石英粉和粘合剂,得到混合粉料;
8、s2、在混合粉料中加入水溶性添加剂,经捏合后,得到捏合粉料;
9、s3、捏合粉料经真空练泥、陈腐后,塑化为塑性泥料;通过模具挤出塑性泥料,得到蜂窝陶瓷的湿坯体;
10、s4、干燥湿坯体后进行端面切割,再将得到的干坯体经阶段升温,烧得成品。
11、上述粘合剂包括羟丙基甲基纤维素。
12、按质量占比,上述水溶性添加剂包括甘油2-3%、聚α烯烃2-4%、硬脂酸3-5%、水23-28%。
13、上述生高岭土的平均粒径<5μm。
14、上述煅烧高岭土的平均粒径<3μm。
15、上述氧化铝的平均粒径<3μm。
16、上述滑石粉为平均粒径<15μm的片状滑石粉。
17、上述石英粉为平均粒径<3μm的熔融石英粉。
18、上述步骤s2中的捏合采用变频在35-45hz的捏合机;
19、所述步骤s3中练泥的真空度为-0.095mpa以上,练制2-3次,陈腐时间为24±8h。
20、本发明的有益之处在于:
21、本发明的一种蜂窝陶瓷载体的制备方法,通过对高岭土、氧化铝、滑石粉分别进行不同目数的分级过筛,能有效降低所制备的超薄壁蜂窝陶瓷载体的热膨胀系数,提高其抗热冲击性能,使得蜂窝陶瓷载体应用于汽油机可满足国六排放标准的要求。
22、本发明的一种蜂窝陶瓷载体的制备方法,工艺操作简便,成本低,效果好,无需使用添加剂和复杂的工艺,制得产品的稳定性好,具有很强的实用性和广泛地适用性。
技术特征:
1.一种蜂窝陶瓷载体的制备方法,其特征在于,原料包括以下质量组分:生高岭土10-15%、煅烧高岭土15-20%、滑石粉39-42%、氧化铝16-23%、石英粉5-10%;
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述粘合剂包括羟丙基甲基纤维素。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按质量占比,所述水溶性添加剂包括甘油2-3%、聚α烯烃2-4%、硬脂酸3-5%、水23-28%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述生高岭土的平均粒径<5μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧高岭土的平均粒径<3μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铝的平均粒径<3μm。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述滑石粉为平均粒径<15μm的片状滑石粉。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石英粉为平均粒径<3μm的熔融石英粉。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中的捏合采用变频在35-45hz的捏合机;
技术总结
本发明的一种蜂窝陶瓷载体的制备方法,原料包括:生高岭土10‑15%、煅烧高岭土15‑20%、滑石粉39‑42%、氧化铝16‑23%、石英粉5‑10%;每100份原料混合物中再加粘合剂6‑8%,水溶性添加剂30‑40%;生高岭土、煅烧高岭土过筛300目,滑石粉过筛280目,氧化铝过筛300目。粉体原料经分级过筛、混合、真空练制、陈腐塑化后,经模具挤出、干燥、高温烧成后制得成品。通过对粉体原料进行不同目数的分级过筛,有效降低所制备的超薄壁蜂窝陶瓷载体的热膨胀系数,提高抗热冲击性能,使得蜂窝陶瓷载体应用于汽油机可满足国六排放标准的要求。工艺操作简便,成本低,效果好,具有很强的实用性和广泛地适用性。
技术研发人员:孔秋民,陈明祥,章荣胜,孔亮明,杨乐,何红烛
受保护的技术使用者:南京柯瑞特种陶瓷股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:孔秋民,陈明祥,章荣胜,孔亮明,杨乐,何红烛
技术所有人:南京柯瑞特种陶瓷股份有限公司
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