一种壁流式陶瓷过滤器的主体料制造技术

本发明专利技术公开了一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水，上述组分按照重量份数的配比为50～95:5～15:1～10：5～10:5～10:20～30。所述造孔剂为核桃壳粉并且研磨得到的核桃壳粉粒径不超过50μm。本发明专利技术的主体料采用碳化硅作为主要材料，取代之前采用堇青石的设计，碳化硅相对于堇青石更耐高温，并且大大提高了耐磨性，采用本发明专利技术制备得到的汽油机微粒过滤器气孔率达到60～65％，孔径达到20～30μm，大大提高了载体的气孔率，扩大了孔径，使得载体的排气流畅度提高，防止堵塞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种壁流式陶瓷过滤器的组分，特别是一种壁流式陶瓷过滤器的主体料。
技术介绍
随着人们对环境保护的重视，越来越严格的汽油车排放法规将会被制定和实施。2015年5月6日机动车排放控制技术与监管国际研讨会在武汉召开，在国六实施日期方面，2020年争取在全国范围内实施(采用中国工况体系)，参照欧5、欧6标准为安装有直接点燃式发动机的强制点火车辆引入微粒质量排放标准。汽油机尾气颗粒较小、浓度较低、温度较高，应用于汽油机颗粒过滤器(GPF)载体需要承受800℃以上的热冲击性能，低的初始背压，合适的积碳量。之前的陶瓷过滤器一般采用耐高温、低膨胀系数、高气孔率、大孔径的堇青石材料作为GPF材料，如ZL201310433042XCN一种陶瓷催化剂载体的制备方法，其公开了一种陶瓷催化剂载体的制备方法，包括以下步骤：将60～70重量份的堇青石粉，10～25重量份的高岭土，5～15重量份的滑石粉以及5～10重量份的二氧化硅混合搅拌均匀；在上一步骤得到的粉末中加进30～40重量份的水；再在上一步骤得到的混合物中加入8～10重量份的粘结剂；将上一步骤得到的混合物在模具中挤压成型；将得到的半成品在1200～1500℃温度下，保温32～40小时获得成品。但是采用此种材料存在的缺陷也很明显，由于堇青石为矿物，内含杂质较多，会影响到产品的使用状态，导致寿命较短，耐磨性较低。现有的陶瓷过滤器为了克服此种缺陷，采用碳化硅替代堇青石作为原料，以提高载体的使用寿命。如ZL2012101638538CN一种柴油发动机排气碳化硅颗粒捕集器滤芯的制造方法，其公开了采用黑碳化硅、硅粉、烧结助剂、脱蜡助剂、水、成型助剂、润滑剂和造孔剂制备的滤芯，烧结温度低、使用温度高、孔隙率高、强度高，使用寿命长。但是此种设计存在的缺陷为，在制备滤芯的过程中需要进行造孔，但是采用一般的造孔剂进行造孔会由于无法在烧结时将造孔剂分离出来，导致后来的滤芯上仍残存造孔剂的成分，导致滤芯的材质在其整体上收到造孔剂杂质的影响，使其内表面的平滑度较差，耐磨性没有达到预期值。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有的壁流式过滤器组分采用堇青石为原料的话，杂质含量高，耐磨性底，寿命短，采用碳化硅为原料的话，造孔剂会在烧结过程有残存导致主体存在杂质而导致产品的平滑度较差，耐磨性无法达到计算的预期值的问题。技术方案：本专利技术提供以下技术方案：一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。相对于
技术介绍
，添加了高岭土增加其耐高温的能力，添加了硬脂酸，是因为在壁流式陶瓷过滤器的制备过程中有一步需要进行压模挤出的操作，硬脂酸可以使得挤出更加平滑；采用甲基纤维素作为粘结剂是能够防止压模挤出过程中出现断裂的情况，同时提高了壁流式陶瓷过滤器耐腐蚀的性能，加入足够份数的水使得产品硬度不会太高，影响原子间距，使得耐磨性降低。作为优化，所述主体料按重量份数的配比为碳化硅50～95份、高岭土5～15份、造孔剂1～10份、硬脂酸5～10份、甲基纤维素5～10份和水20～30份。作为优化，所述主体料按重量份数的配比为碳化硅75份、高岭土10份、造孔剂5份、硬脂酸6份、甲基纤维素8份和水25份。作为优化，所述造孔剂为核桃壳粉。造孔剂采用核桃壳粉是因为核桃壳粉在进行研磨后能够达到粒径50μm的数量级，并且能够在烧制过程中完全燃烧，使得造孔剂在烧制后其实就不存在了，为一次性使用，不会对主体的材质产生影响。作为优化，所述核桃壳粉粒径不超过50μm。有益效果：本专利技术相对于现有技术：本专利技术在现有技术堇青石的基础上修改原料配方，将堇青石替换为碳化硅，使得堇青石其杂质较多的问题可以规避，同时，在现有技术同样采用碳化硅的基础上，提出采用硬脂酸为润滑剂和抗腐蚀添加剂，甲基纤维素为粘结剂，使得制备过程的良率提高，耐腐蚀性能提高，并且造孔剂采用核桃壳粉使得其不会对主体的材质产生影响，提高了其耐磨性和使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。相对于
技术介绍
，添加了高岭土增加其耐高温的能力，添加了硬脂酸，是因为在壁流式陶瓷过滤器的制备过程中有一步需要进行压模挤出的操作，硬脂酸可以使得挤出更加平滑；采用甲基纤维素作为粘结剂是能够防止压模挤出过程中出现断裂的情况，提高了壁流式陶瓷过滤器耐腐蚀的性能，加入足够份数的水使得产品硬度不会太高，影响原子间距，使得耐磨性降低。所述主体料按重量份数的配比为碳化硅50～95份、高岭土5～15份、造孔剂1～10份、硬脂酸5～10份、甲基纤维素5～10份和水20～30份。所述造孔剂为核桃壳粉。造孔剂采用核桃壳粉是因为核桃壳粉在进行研磨后能够达到粒径50μm的数量级，并且能够在烧制过程中完全燃烧，使得造孔剂在烧制后其实就不存在了，为一次性使用，不会对主体的材质产生影响。所述核桃壳粉粒径为50μm。采用本实施例的产品，制得的产品耐腐蚀、低膨胀、高气孔率，具有53％的高气孔率、每平方英寸300孔，壁厚0.25mm，热膨胀系数≤6.0x10-6/℃，抗熔化温度≥1600℃，平均微孔孔径10-20um，其性能满足欧5汽油机排放标准使用要求。实施例2一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。相对于
技术介绍
，添加了高岭土增加其耐高温的能力，添加了硬脂酸，是因为在壁流式陶瓷过滤器的制备过程中有一步需要进行压模挤出的操作，硬脂酸可以使得挤出更加平滑；采用甲基纤维素作为粘结剂是能够防止压模挤出过程中出现断裂的情况，提高了壁流式陶瓷过滤器耐腐蚀的性能，加入足够份数的水使得产品硬度不会太高，影响原子间距，使得耐磨性降低。所述主体料按重量份数的配比为碳化硅95份、高岭土15份、造孔剂10份、10份、甲基纤维素10份和水30份。所述造孔剂为核桃壳粉。造孔剂采用核桃壳粉是因为核桃壳粉在进行研磨后能够达到粒径50μm的数量级，并且能够在烧制过程中完全燃烧，使得造孔剂在烧制后其实就不存在了，为一次性使用，不会对主体的材质产生影响。所述核桃壳粉粒径为45μm。采用本实施例的产品，制得的产品耐腐蚀、低膨胀、高气孔率，具有58％的高气孔率、每平方英寸300孔，壁厚0.25mm，热膨胀系数≤6.0x10-6/℃，抗熔化温度≥1600℃，平均微孔孔径10-20um，其性能满足欧5汽油机排放标准使用要求。实施例3一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。相对于
技术介绍
，添加了高岭土增加其耐高温的能力，添加了硬脂酸，是因为在壁流式陶瓷过滤器的制备过程中有一步需要进行压模挤出的操作，硬脂酸可以使得挤出更加平滑；采用甲基纤维素作为粘结剂是能够防止压模挤出过程中出现断裂的情况，提高了壁流式陶瓷过滤器耐腐蚀的性能，加入足够份数的水使得产品硬度不会太高，影响原子间距，使得耐磨性降低。所述主体料按重量份数的配比为碳化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，其特征在于：主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。

【技术特征摘要】
1.一种壁流式陶瓷过滤器的主体料，其特征在于：主体料的组分包括碳化硅、高岭土、造孔剂、硬脂酸、甲基纤维素和水。2.根据权利要求1所述的壁流式陶瓷过滤器的主体料，其特征在于：所述主体料按重量份数的配比为碳化硅50～95份、高岭土5～15份、造孔剂1～10份、硬脂酸5～10份、甲基纤维素5～10份和水20～30份。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈琴娟，陈易秋，
申请(专利权)人：宜兴王子制陶有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32