本发明专利技术提供一种陶瓷纤维的处理方法，一种使用该方法处理后的陶瓷纤维以及使用该陶瓷纤维制作陶瓷纤维密封衬垫的方法，属于机动车尾气后处理技术领域。该处理方法处理后的陶瓷纤维，用于制造陶瓷纤维密封衬垫，可以降低衬垫成本，同时在产品一致性，机械耐久性，抗吹蚀性能等方面达到与国外产品一致甚至更好的效果。
Processing method of ceramic fiber, ceramic fiber and manufacturing method of ceramic fiber gasket
The invention provides a processing method of ceramic fiber, a method of using the processed ceramic fiber and the ceramic fiber sealing liner using the ceramic fiber, which belongs to the technical field of motor vehicle tail gas post treatment. The treated ceramic fiber is used to make ceramic fiber sealing liner, which can reduce the cost of the liner. At the same time, the product consistency, mechanical durability and corrosion resistance can be achieved even better with the foreign products.
【技术实现步骤摘要】
陶瓷纤维、陶瓷纤维的处理方法及陶瓷纤维衬垫的制作方法
本专利技术涉及一种陶瓷纤维处理方法、利用该方法处理的陶瓷纤维，以及采用该陶瓷纤维制造密封陶瓷纤维密封衬垫的方法，属于机动车尾气后处理
技术介绍
汽车三元催化器、柴油机氧化催化转化装置、柴油机选择性催化还原装置和柴油机颗粒过滤器等污染控制装置被广泛应用于机动车尾气后处理领域，对内燃机排出的废气进行处理，使之达到合格的排放标准，以控制大气污染。这些装置一般都包括一个或多个污染控制单元，每个单元中包含陶瓷载体、金属壳体、密封衬垫。由于陶瓷载体的热膨胀系数比作为其容器的金属壳体低10倍左右，高温下两者间隙增大。密封衬垫在常温与高温下均具有足够的膨胀性能，足以补偿载体与壳体之间的扩大间隙，在整个工作温度区间内起到固定、减震、密封、隔热、消音的作用。陶瓷载体具有硬、脆、易碎裂的特点，若载体碎裂则污染控制单元即失效。密封衬垫不能提供均匀的膨胀力是导致载体碎裂的重要原因之一，因此对衬垫中膨胀性材料的分散性、密封衬垫整体的均匀性提出了要求。由于机动车需要在运行与熄火两种工况交替运行，污染控制单元的温度也随之在常温与高温之间交替，载体与壳体之间的间隙也随之扩大与缩小，对密封衬垫的机械耐久性提出了要求。密封衬垫的边缘暴露在高温尾气气流中，对密封衬垫的耐吹蚀性能提出了要求。公开号为CN102421598A的中国专利公布了一种无机纤维与聚合物纤维复合的密封衬垫，该衬垫具有良好的柔性，但由于其中含有的聚合物纤维在高温下烧失，该产品并不具备良好的机械耐久性和耐吹蚀性能；公开号为CN101755024B的中国专利公布了一种表面涂覆压敏胶的无机纤维密封衬垫，公开号为CN101772626A的中国专利公布了一种使用热活化粘合剂的无机纤维密封衬垫，公开号为CN101331255B的中国专利公布了一种干法制作长、短无机纤维混合物密封衬垫的工艺，上述三种产品并不具有良好的机械耐久性和耐吹蚀性能；公开号为CN100478169C的中国专利公布了一种由膨胀性能不同的两层无机纤维衬垫组合构成的复合型密封衬垫及其制造方法，公开号为CN101115688B的中国专利公布了一种由生物可溶性无机纤维和经过热处理的无机纤维复合的密封衬垫及其制备工艺，公开号为CN1806101A的中国专利公布了一种具有溶胶-凝胶法制备的陶瓷纤维纤维层与硅酸镁铝玻璃纤维层复合结构的密封衬垫，这三种方法制备的密封衬垫拥有稳定的机械耐久性，但原材料成本很高；公开号为CN1128923C的中国专利公布了一种退火陶瓷纤维与陶瓷多晶纤维混合物组成的密封衬垫，具有良好的耐吹蚀性能，但原材料成本很高。综述，上述几种密封衬垫虽然拥有良好的性能，然而由于其使用的材料和工艺，生产成本居高不下。公开号为CN101900020B的中国专利公布了一种挤压成型的复合型密封衬垫，包含石墨-无机纤维复合层与蛭石-无机纤维复合层，但石墨的引入会导致密封衬垫隔热性能的下降，该产品已被市场淘汰；公开号为CN102877918A的中国专利公布了一种使用金属纤维的密封衬垫，但金属纤维的隔热性能太差，不能应用于实际；公开号为CN102465740A的中国专利公布了一种使用干法挤面皮工艺制作的无机纤维密封衬垫，公开号为CN100554658C和CN101260822B的中国专利公布了真空抽滤、复合成型的密封衬垫，三者的共同特点是密封衬垫不均匀性大，在实际应用中极易造成载碎裂失效。除此之外，国内厂家的产品对密封衬垫的机械耐久性和耐吹蚀性能缺乏理解和关注，导致国产密封衬垫性能长时间落后于世界先进水平。
技术实现思路
本专利技术为了上述解决问题，进而提供了一种陶瓷纤维密封衬垫及其制备方法。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：方案一：一种陶瓷纤维密封衬垫，其特征在于：所述衬垫由硅烷偶联剂处理后的陶瓷纤维，未经化学处理的陶瓷纤维，膨胀材料，粘合剂、填料和添加剂制成，其中硅烷偶联剂处理后的陶瓷纤维的重量份数为0～99，未经化学处理的陶瓷纤维的重量份数为0～99，膨胀材料的重量份数为0～60，粘合剂的重量份数为1～15，填料的重量份数为0～5，添加剂的重量份数为0～5；方案二：所述方法包括如下步骤：步骤一、配浆：将定量的化学处理后的陶瓷纤维、未经化学处理的陶瓷纤维、膨胀材料、填料加入水中，加入分散剂，配成纤维浓度为3～6％的混合物，再加入消泡剂后，施加高速搅拌对浆料中的固体加以分散使其分布均匀，分散时间为2～30分钟，然后依次添加粘合剂和表面活性剂，在持续的低速搅拌下加入絮凝剂，使浆料中的纤维絮凝成团，膨胀材料与填料被包裹在纤维絮团中。膨胀材料和填料也可以在纤维絮凝之后再加入；步骤二、抄网成型：将配好的浆料注入放置在真空箱内渗透性丝网之上的成型模具中，静置1-20秒，使浆料中各个纤维絮团之间充分交织，真空度为0.05～0.1MPa，使用压辊压制衬垫湿坯，除去模具，使用抄板将衬垫湿坯从渗透性丝网上取下；步骤三、干燥：干燥方法为对流干燥或微波干燥或两者的结合；当仅使用对流干燥时，热干空气温度控制在60～120℃，干燥时间为1～12小时；当仅使用微波干燥时，微波频率在2450兆赫干燥时间为0.5～2小时；当对流干燥和微波干燥结合使用时，先利用对流干燥除去密封衬垫中的水分，再使用微波干燥重点对衬垫中心进行加热干燥，除去剩余的水分；步骤四、切割成型：将干燥后的密封衬垫半成品进一步，按照实际要求的加工图纸，使用激光切割、冲压成型的加工方式制成成品。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的陶瓷纤维密封衬垫，使用化学处理后的陶瓷纤维与未经化学处理的陶瓷纤维的混合物作为密封衬垫的骨架材料，与同类产品相比具有更强的机械耐久性能和耐吹蚀性能，且具有原材料成本低的优点。使用新型湿法抄网工艺步骤，不仅使膨胀材料更均匀的分布在无机纤维骨架中，也提高了密封衬垫整体成型的均匀度。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步描述和说明。所述衬垫由硅烷偶联剂处理后的陶瓷纤维，未经化学处理的陶瓷纤维，膨胀材料，粘合剂、填料和添加剂制成，其中硅烷偶联剂处理后的陶瓷纤维的重量份数为0～99，未经化学处理的陶瓷纤维的重量份数为0～99，膨胀材料的重量份数为0～60，粘合剂的重量份数为1～15，填料的重量份数为0～5，添加剂的重量份数为0～5。膨胀材料包括未膨胀蛭石、可膨胀石墨或上述二者的混合物。粘合剂包括有机粘合剂和无机粘合剂，其中有机粘合剂包括改性淀粉、羧甲基纤维素钠、乙酸乙酯胶乳、丙烯酸胶乳、天然橡胶胶乳、丁苯胶乳和甲基丙烯酸酯胶乳，无机粘合剂包括硅酸钠、钠基膨润土、钙基膨润土、硅溶胶、铝溶胶、黏土或上述一种或多种成分的组合。填料包括空心玻璃微珠、膨胀后蛭石、云母、珍珠岩或上述一种或多种成分的组合。添加剂包括表面活性剂、消泡剂、絮凝剂、分散剂或上述一种或多种成分的组合。具体实施方式二、硅烷偶联剂处理后的陶瓷纤维按如下步骤制成：步骤一、将硅烷偶联剂配成0.5～1％浓度的稀溶液；步骤二将待处理的陶瓷纤维浸渍在步骤一中的稀溶液中，时间为5～30分钟；步骤三、取出后在80～150℃下烘干备用。具体实施方式三、所述方法包括如下步骤：步骤一、配浆：将定量的化学处理后的陶瓷纤维、未经化学处理的陶瓷纤维本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陶瓷纤维的处理方法，其至少包括如下步骤：步骤一，混合一硅烷偶联剂与水，配置成一硅烷偶联剂溶液；步骤二，浸渍所述陶瓷纤维在所述硅烷偶联剂溶液；步骤三，烘干所述步骤二中的所述陶瓷纤维。
【技术特征摘要】
1.一种陶瓷纤维的处理方法，其至少包括如下步骤：步骤一，混合一硅烷偶联剂与水，配置成一硅烷偶联剂溶液；步骤二，浸渍所述陶瓷纤维在所述硅烷偶联剂溶液；步骤三，烘干所述步骤二中的所述陶瓷纤维。2.如权利要求1所述的陶瓷纤维的处理方法，所述步骤一中的所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.5%至1％。3.如权利要求1所述的陶瓷纤维的处理方法，所述步骤一之前还包括对所述陶瓷纤维除渣，除至渣球含量低于5%。4.如权利要求1所述的陶瓷纤维的处理方法，所述步骤二中的所述陶瓷纤维在所述硅烷偶联剂溶液中浸渍5分钟至30分钟。5.如权利要求1所述的陶瓷纤维的处理方法，所述硅烷偶联剂包括氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)。6.一种陶瓷纤维，所述陶瓷纤维是经过如权利要求1所述的处理方法处理过的。7.一种陶瓷纤维衬垫的制作方法，其至少包括如下步骤：步骤一，混...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志博，
申请(专利权)人：河南省西峡开元冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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