本发明专利技术属于一种低温烧结陶瓷的制备工艺。本发明专利技术的目的是低温（低于处理６００℃）条件下制备的含二氧化钛的蜂窝陶瓷机械强度低的问题。本发明专利技术包括如下步骤：Ａ．向制备蜂窝陶瓷体的粉体原料中加入硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体原料总重量的５％－３０％；Ｂ．将粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将所述蜂窝陶瓷体坯体置于温度在５０℃－１５０℃，湿度大于７５度的水热环境中２４－１２０小时；Ｃ．将蜂窝陶瓷体坯体进行烧结，烧结温度范围为５００℃－５５０℃，烧结时间为１２－７２小时。本发明专利技术使得含二氧化钛的蜂窝陶瓷在烧成温度低于６００℃的情况下可以获得足够的机械强度。
Method for preparing honeycomb ceramic containing titanium dioxide, preparing raw material and product
The invention belongs to a process for preparing low temperature sintered ceramics. The object of the present invention is the problem of low mechanical strength of a titanium oxide honeycomb ceramic prepared at low temperatures (below 600 DEG C). The method comprises the following steps: adding the raw powder A. to the preparation of honeycomb ceramic silicon sol silica weight accounted for 5% - 30% of the total weight of all the raw material powder; B. powder raw materials into the ceramic honeycomb body, the ceramic honeycomb body placed at a temperature of 50 DEG C to 150 C, the humidity is greater than 75 degrees of water thermal environment in 24 - 120 hours; C. will be the ceramic honeycomb body of sintering, the sintering temperature range is 500 to 550 DEG C., sintering time is 12 to 72 hours. The present invention makes it possible to obtain sufficient mechanical strength for a honeycomb ceramic containing titania at a firing temperature of less than 600 DEG C.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种低温烧结陶瓷的制备工艺，特别是一种低温烧结蜂窝陶瓷的制备工艺。技术背景随着人们对环境保护问题的n益重视，火力发电厂的排放对环境可能造成的污染也成为公众关注的焦点。火力发电厂排放的尾气中主要污染物是粉尘以及N0x，在过去的十几年中我国在火力发电厂的尾气净化方面投入了大量的人力、财力，到目前为止发电厂清除尾气中粉尘的技术比较成熟，除尘效果显著。然而火力发电厂尾气中的另一污染物NOx的有效清除 技术在我国还处于起步阶段。目前一种处理N0x物的成熟的技术是采用钒-钛催化剂进行催 化，使亂和N0x发生还原反应释放出无毒无害的N2和H20。此技术在欧美日本等国家已经全 面的推广开来，取得了很好的成效。目前采用的催化剂主要有蜂窝陶瓷基催化剂、平板式催 化剂、波纹板式催化剂等，蜂窝陶瓷基催化剂在催化效率和稳定性等方面具有突出的优势， 在催化剂市场中占据着主导地位。蜂窝陶瓷整体挤出催化剂(蜂窝陶瓷基催化剂)是在制造蜂窝陶瓷的原料中添加锐钛矿 型二氧化钛粉体、活性组分氧化钒以及稳定剂氧化钨或氧化钼等。经过常规的生产蜂窝陶瓷 的工艺，生产出催化剂生坯。然后经过烧成将催化剂生坯中对催化活性有影响的有机物烧掉， 同时使催化剂具备使用所须的机械强度。由于二氧化钛作为催化剂组分，只有晶体尺寸在几 十个纳米范围内，比表面积在几十平方米每克的锐钛矿型结构才具有催化活性。而锐钛矿型 二氧化钛在经过60(TC以上高温热处理后不但晶体尺寸会长大，比表面积会降低，同时晶形 会转变为金红石型，这些变化都会使二氧化钛粉体失去活性，从而使催化剂丧失活性。而传 统的蜂窝陶瓷制备工艺为使产品具备机械强度，烧成温度都在80(TC以上，因此含二氧化钛 的蜂窝陶瓷体催化剂如果采用传统的烧成方法会导致催化剂失效。因此，能否制定出低温(低 于处理600'C)条件下制备含二氧化钛的蜂窝陶瓷制备工艺成为这一产品能否得以广泛应用 的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低温(低于处理60(TC)条件下制备含二氧化钛的蜂窝陶瓷制 备工艺。本专利技术的技术方案如下-一种含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法包括如下步骤A、 向制备蜂窝陶瓷体的粉体原料中加入硅溶胶，所述硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体 原料总重量的5%-30%;B、 将步骤A中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将所述蜂窝陶瓷体坯体置于温度在 50°C-150°C，湿度大于75度的水热环境中24-120小时；C、 将步骤B得到的经过处理的蜂窝陶瓷体坯体进行烧结，烧结温度范围为500°C-550°C， 烧结时间为12-72小时。所述硅溶胶为酸性硅溶胶。在步骤A向制备陶瓷体的粉体原料中加入玻璃纤维，所述玻璃纤维的重量占全部粉体原 料总重量的0. 1%-10%。所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。所述玻璃纤维的直径为l-3ura。优选的所述玻璃纤维的直径为2um。所述玻璃纤维的长度为1-10mm。一种低温下制备蜂窝陶瓷体的粉体原料，包括硅溶胶，所述硅溶胶中二氧化硅重量占全 部粉体原料总重量的5%-30%。所述硅溶胶为酸性硅溶胶。还包括玻璃纤维，所述玻璃纤维的重量占全部粉体原料总重量的0.1%-10%。含网状氧化 硅晶体结构的蜂窝陶瓷体，且还含有玻璃纤维。 本专利技术的技术效果采用本专利技术的技术方案，使得含二氧化钛的蜂窝陶瓷在烧成温度低于60(TC的情况下可以获得足够的机械强度，同时在这一温度条件下原料中的锐钛矿型二氧化钛不会发生晶体长 大和晶形转变，这样可以确保生产的催化剂发生效力。硅溶胶在温度为IOO'C左右，湿度在75度以上环境中能够形成网状的氧化硅晶体结构这一晶体架构与建筑中的钢筋所起作用类似，而二氧化钛粉体就填充在此架构中，这种架构 使蜂窝陶瓷具有足够的机械强度。采用本专利技术的粉体原料制备的泥料采用挤出工艺制备蜂窝 陶瓷时，在挤压方向上泥料的挤压强度可达1-10MPa。在制作蜂窝陶瓷的粉体原料中加入的玻璃纤维可以在制作的蜂窝陶瓷中形成交错的框架 结构，这些玻璃纤维在产品中形成一种空间的编织物结构，与硅溶胶形成的网状晶体框架牢 固地形成一个整体，就好象在水泥中加入了钢筋的效果。这样不但可以进一步地增强蜂窝陶 瓷的机械强度，也可以增强二氧化钛催化剂的抗粉尘和气流冲刷的能力。具体实施方式在本部分对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1:含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法包括如下步骤A、 向制备蜂窝陶瓷体的粉体原料中加入硅溶胶。硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体原料总重量的51本实施例中粉体原料的总重量为100公斤，其中硅溶胶中二氧化硅的含量为5公斤。B、 将步骤A中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将蜂窝陶瓷体坯体置于温度为50 °C，湿度为95度的水热环境中24小时，在上述时间的最后3个小时，可以将湿度降低至50 度，以利于蜂窝陶瓷体坯体的干燥。C、 将步骤B得到的经过处理的蜂窝陶瓷体坯体进行烧结，烧结温度范围为50(TC，烧结 时间为12小时。实施例2:含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法包括如下步骤A、 向制备蜂窝陶瓷的粉体原料中加入硅溶胶，优选酸性硅溶胶，硅溶胶中二氧化硅重量 占全部粉体原料总重量的10%。向上述粉体原料中加入玻璃纤维，玻璃纤维的重量占全部粉 体原料总重量的0. 1%，玻璃纤维的直径为1咖，长度为lmm。本实施例中粉体原料的总重量 为100公斤，其中硅溶胶中二氧化硅的含量为10公斤，玻璃纤维的含量为0. 1公斤。B、 将步骤A中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将所述蜂窝陶瓷体坯体置于温度为 7CTC ，湿度为90度的水热环境中48小时；C、 将步骤B得到的经过处理的蜂窝陶瓷体坯体进行烧结，烧结温度范围为52(TC，烧结5时间为30小时。实施例3:含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法包括如下步骤A、 向制备蜂窝陶瓷体的粉体原料中加入硅溶胶，优选酸性硅溶胶，硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体原料总重量的20%。向上述粉体原料中加入玻璃纤维，优选无碱玻璃纤维(E-玻璃纤维)，玻璃纤维的重量占全部粉体原料总重量的1%,玻璃纤维的直径为2um，长度为 3mm。本实施例中粉体原料的总重量为IOO公斤，其中硅溶胶中二氧化硅的含量为20公斤， 玻璃纤维的含量为l公斤。B、 将步骤A中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将所述蜂窝陶瓷体坯体置于温度为 90°C，湿度为80度的水热环境中72小时；C、 将步骤B得到的经过处理的蜂窝陶瓷体坯体进行烧结，烧结温度范围为53(TC，烧结 时间为45小时。实施例4:含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法包括如下步骤A、 向制备蜂窝陶瓷体的粉体原料中加入硅溶胶，优选酸性硅溶胶，硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体原料总重量的25%。向上述粉体原料中加入玻璃纤维，优选无碱玻璃纤维(E-玻璃纤维)，玻璃纤维的重量占全部粉体原料总重量的3%，玻璃纤维的直径为3咖，长度为 5mm。本实施例中粉体原料的总重量为IOO公斤，其中硅溶胶中二氧化硅的含量为25公斤， 玻璃纤维的含量为3公斤。B、 将步骤A中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷体坯体，将所述蜂窝陶瓷体坯体置于温度为 IO(TC，湿度为75度的水热环境中96小时。在这一步骤中随着时间的推移，温度可以逐步升 高10。C，湿度降低到75度，以利于蜂窝陶瓷坯体的干燥。C本文档来自技高网...
【技术保护点】
含二氧化钛的蜂窝陶瓷的制备方法其特征在于包括如下步骤： Ａ、向制备蜂窝陶瓷的粉体原料中加入硅溶胶，所述硅溶胶中二氧化硅重量占全部粉体原料总重量的５％－３０％； Ｂ、将步骤Ａ中全部粉体原料加工成蜂窝陶瓷坯体，将所述蜂窝陶瓷坯体置于温度在５０℃－１５０℃，湿度大于７５度的水热环境中２４－１２０小时； Ｃ、将步骤Ｂ得到的经过处理的蜂窝陶瓷坯体进行烧结，烧结温度范围为５００℃－５５０℃，烧结时间为１２－７２小时。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓波，
申请(专利权)人：北京创导奥福精细陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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