一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷及其制备方法技术

技术编号:14132884 阅读:110 留言:0更新日期:2016-12-09 23:46
本发明专利技术公开了一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷及其制备方法,由以下重量份原料制成:氧化铝空心球5‑10,堇青石40‑50,黏土1‑3,玻璃微珠3‑6,ZrO2粉5‑10,CrO2粉5‑10,滑石粉10‑15,碳酸镁3‑5,环氧大豆油3‑8,碳酸钠4‑8,硬脂酸1‑3,1 mol/L HNO3溶液适量,纳米氧化铝溶胶50‑60,1 mol/L La(NO3)3 1‑3,1 mol/L Sr(NO3)2 1‑2,1 mol/L Co(NO3)2 0.5‑1、1 mol/L柠檬酸2‑6,去离子水100‑200;本发明专利技术的蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷材料,尤其涉及一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。技术背景机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾和光化学烟雾污染的重要原因。汽车尾气主要为氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(C0)、颗粒物等,已成为主要的大气污染物,因此,解决空气污染问题的重中之重即是解决汽车尾气污染问题。汽车尾气净化器主要由壳体、载体和催化剂3部分组成,其中催化剂的选择非常重要。三效催化剂是指能同时去除NOx、HC、CO这三种主要污染物的催化剂,大量试验研究表明,稀土钙钛矿催化剂La-Sr-Co-O为三效催化剂,并且对汽车尾气的催化效果较好。祝杰在其硕士学位论文《堇青石蜂窝陶瓷负载La-Sr-Co-O对汽车尾气催化性能的研究》中采用堇青石蜂窝陶瓷作为载体,La-Sr-Co-O钙钛矿型复合氧化物作为催化剂活性成分,制备了整体式汽车尾气催化剂,但是其制备的陶瓷载体耐热性能还不够高,并且整体式催化剂一旦损坏需要整体更换,浪费资源的同时还增加了使用成本。
技术实现思路
针对以上不足,本专利技术的目的是提供一种耐高温、使用寿命长、又能保证资源合理利用的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现 :1. 一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷,其特征在于,由以下重量份的原料制成:氧化铝空心球5-10,堇青石 40-50,黏土 1-3,玻璃微珠3-6,ZrO2粉5-10,CrO2粉5-10,滑石粉10-15,碳酸镁3-5,环氧大豆油3-8,碳酸钠 4-8,硬脂酸1-3,1 mol/L HNO3溶液适量,纳米氧化铝溶胶50-60,1 mol/L La(NO3)3 1-3,1 mol/L Sr(NO3)2 1-2,1 mol/L Co(NO3)2 0.5-1、1 mol/L柠檬酸2-6,去离子水100-200;所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。2. 所述的一种负载La-Sr-Co-O的片状蜂窝陶瓷及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a. 片状蜂窝陶瓷的制备:取氧化铝空心球、堇青石、黏土、玻璃微珠、ZrO2 粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后,加入环氧大豆油、硬脂酸、50-60份去离子水混合均匀,陈腐 20-25 h得到泥料 ;将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后,再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样 ;100-150℃下烘干试样后放入煅烧炉中,1200-1500℃下保温1-4h,冷却出炉。b. 片状蜂窝陶瓷的预处理:水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后,用HNO3溶液浸泡20-30 h,之后用清水超声10-30 min后干燥;c. 纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆:将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中,20-60min后取出, 用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液,50-100℃下干燥10-15h,500-1000℃下焙烧3-8h,重复3-5次。3. 所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的1 mol/L La(NO3)3,1 mol/L Sr(NO3)2,1 mol/L Co(NO3)2、1 mol/L柠檬酸溶液混合而成。本专利技术的有益效果是:本专利技术利用耐高温、耐磨损和耐腐蚀的惰性无机材料ZrO2粉和CrO2粉来强化蜂窝陶瓷载体的综合性能,使蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点;进一步地,利用水溶性碳酸钠来提高陶瓷载体的孔隙率;将纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液混合后对陶瓷载体进行浸泡,增加了La-Sr-Co-O催化剂与载体的结合力,延长其使用寿命;将蜂窝陶瓷载体制成片状型,方便了安装和更换,同时节约成本,促进了资源的充分利用,符合当下绿色环保的趋势,具有更广阔的应用前景和市场价值;配合添加的氧化铝空心球内部空心,表面凹凸不平,增大了接触比表面积,使得陶瓷载体具有质轻隔热的特点。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。实施例一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷,其特征在于,由以下重量份的原料制成:氧化铝空心球5,堇青石 40,黏土3,玻璃微珠3,ZrO2粉5,CrO2粉5,滑石粉15,碳酸镁5,环氧大豆油8,碳酸钠8,硬脂酸3,1 mol/L HNO3溶液适量,纳米氧化铝溶胶60,1 mol/L La(NO3)3 3,1 mol/L Sr(NO3)2 2,1 mol/L Co(NO3)2 1、1 mol/L柠檬酸6,去离子水200;所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。所述的一种负载La-Sr-Co-O的片状蜂窝陶瓷及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a. 片状蜂窝陶瓷的制备:取氧化铝空心球、堇青石、黏土、玻璃微珠、ZrO2 粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后,加入环氧大豆油、硬脂酸、50-60份去离子水混合均匀,陈腐 20-25 h得到泥料 ;将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后,再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样 ;100-150℃下烘干试样后放入煅烧炉中,1200-1500℃下保温1-4h,冷却出炉。b. 片状蜂窝陶瓷的预处理:水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后,用HNO3溶液浸泡20-30 h,之后用清水超声10-30 min后干燥;c. 纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆:将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中,20-60min后取出, 用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液,50-100℃下干燥10-15h,500-1000℃下焙烧3-8h,重复3-5次。所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的1 mol/L La(NO3)3,1 mol/L Sr(NO3)2,1 mol/L Co(NO3)2、1 mol/L柠檬酸溶液混合而成。经检测:对CO催化效率 ≥90%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷,其特征在于,由以下重量份的原料制成:氧化铝空心球5‑10,堇青石 40‑50,黏土 1‑3,玻璃微珠3‑6,ZrO2粉5‑10,CrO2粉5‑10,滑石粉10‑15,碳酸镁3‑5,环氧大豆油3‑8,碳酸钠 4‑8,硬脂酸1‑3,1 mol/L HNO3溶液适量,纳米氧化铝溶胶50‑60,1 mol/L La(NO3)3 1‑3,1 mol/L Sr(NO3)2 1‑2,1 mol/L Co(NO3)2 0.5‑1、1 mol/L柠檬酸2‑6,去离子水100‑200;所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%‑25%。

【技术特征摘要】
1.一种轻质隔热的片状蜂窝陶瓷,其特征在于,由以下重量份的原料制成:氧化铝空心球5-10,堇青石 40-50,黏土 1-3,玻璃微珠3-6,ZrO2粉5-10,CrO2粉5-10,滑石粉10-15,碳酸镁3-5,环氧大豆油3-8,碳酸钠 4-8,硬脂酸1-3,1 mol/L HNO3溶液适量,纳米氧化铝溶胶50-60,1 mol/L La(NO3)3 1-3,1 mol/L Sr(NO3)2 1-2,1 mol/L Co(NO3)2 0.5-1、1 mol/L柠檬酸2-6,去离子水100-200;所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。2.根据权利要求1所述的一种负载La-Sr-Co-O的片状蜂窝陶瓷及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a. 片状蜂窝陶瓷的制备:取氧化铝空心球、堇青石、黏土、玻璃微珠、ZrO2 粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后,加入环氧大豆油、硬脂酸、50-60份去...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫秦峻
申请(专利权)人:蚌埠南自仪表有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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